湖北武汉部分重点中学

2012—2013学年度下学期期中考试

高一物理试题

命题人：洪山高中 李昌富 审题人：武汉中学 张妮

考试时间：2013年4月19日上午10:30—12:00

一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分．每小题至少有一个选项正确，全部选对得4分，没选全的得2分，选错的或不答的得0分．）

1．以下说法正确的是（ ）

A．丹麦天文学家第谷通过长期的天文观测，指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，揭示了行星运动的有关规律

B．牛顿发现了万有引力定律

C．库仑测出了万有引力常量G的数值

D．布鲁诺经过几十年的研究后出版了《天球运行论
》，提出了日心说

2.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，E和F 是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速度比在B点的速度大，则太阳位于（ ）

A. O点

B. F点

C. A点 　

D. E点

3．假设地球自转加快，则赤道附近地面上仍相对地球静止的物体，其变大的物理量是（ ）

A．受地球的万有引力
B．随地自转向心力

C
．地面对它的支持力 D．它的
重力

4.质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r
，线速度为v，加速度为a，周期为T，动能为Ek。下列关系正确的是（ ）

A．
B．

C．
D．

5.如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为
；金星转过的角度为
（
、
均为锐角），则由此条件可求得 （ ）

A.水星和金星绕太阳运动的周期之比 B.水星和金星的密度之比 C.水星和金星到太阳的距离之比 D.水星和金星绕太阳运动的向心加速度
大小之比

6．银河系的恒星大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之
间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动，由天文观察测得其运动周期为T， S1到O点的距离为r1， S1和S2的距离为r ，且r1 >r/2 ，已知引力常数为G，那么以下错误的是 （ ）

A．两星向心力大小必相等

B．两星作圆周运动角速度必相等

C．S2质量为

D．S1质量大于S2质量

7.伽利略斜面理想实验使人们认识到引入能量概念的重要性。在此理想实验中，能说明能量在小球运动过程中不变的理由是（ ）

A. 小球滚下斜面时，高度降低，速度增大

B. 小球滚上斜面时，高度增加，速度减小

C. 小球总能准确地到达与起始点相同的高度

D. 小球能在两斜面之间永不停止地来回滚动

8．关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是（ ）

A．当作用力做
正功时，反作用力一定做负功

B．当作用力做正功时，反作用力可能也做正功

C．当作用力不做功时，反作用力一定也不做功

D．作用力与反作用力所做的功一定大小相等、正负相反

9.如图所示，在粗糙斜面顶端固定一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于平衡状态.现用平行于斜面向下的力拉物体，图中B为AC的中点，第一次从A点直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再由C点回到B点.则A到B和C到B这两个过程中一定相等的是（ ）

A. 重力势能改变量的大小

B. 弹簧的弹性势能改变量相等

C. 摩擦力对物体做的功

D. 弹簧弹力对物体做功相等

10.如图所示，四个相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛，不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是（ ）

A．每个小球在空中的运动时间相同

B．每个小球落地时的速度相同

C．重力对每个小球做的功相同

D．重力对每个小球落地时做功的瞬时功率相同

11.下表列出了某种型号轿车的部分数据，表格右侧图为轿车中用于改变车速的挡位，手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从
“1～5”逐挡速度增大，R是倒车挡。试问若轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至哪一挡？若该车以额定功率和最高速度运行时，轿车的牵引力为多大？回答这两个问题你选择下列哪个答案

长/mm×宽/mm×高/mm

4871×1835×1460



净重/kg

1500



传动系统

前轮驱动与挡变速



发动机型式

直列4缸



发动机排量(L)

2.2



最高时速(km/h)

252



100km/h的加速时间(s)

1
0



额定功率(kw)

140





A．“1”档、2000N B.“5”档、2000N

C．“1”档、4000N D. “5”档、8000N

12．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）

A．120km/h

B．240km/h

C．360km/h

D．480km/h

13. 如图所示有三个斜面1、2、3，斜面1与2底边相同，斜面2和3高度相同，同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，当他们分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时，下列说法正确的是（ ）

A．三种情况下摩擦产生的热量Q1＜Q2＜Q3

B．三种情况下摩擦产生的热量Q1＝Q2＜Q3

C．到达底端的速度v1＞v2＝v3

D．到达底端的速度v1＝v2＞v3

14.理论上可以证明，质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零。假定地球的密度均匀，半径为R。若矿底部和地面处的重力加速度大小之比为k，则矿井的深度为( )

A.（1-k）R B.kR C. （1-
）R D.
R

二、实验题（本题8分，把答案填在题中的横线上。）

15．如图（甲） 所示的实验装置，可用于探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系。

（甲）

（乙）

（1）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，下面操作正确的是 。

A．放开小车，小车能够自由下滑即可

B．放开小车，小车能够匀速下滑即可

C．放开拖着纸带的小车，小车能够自由下滑即可

D．放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可

（2）关于橡皮筋做功，下列说法正确的是 。

A．橡皮筋做的功可以直接测量

B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加

C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功

D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍

（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 。

A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态

C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车未过两个铁钉的连线

（4）在正确
操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的某部分进行测量，如图（乙）所示。你认为下列选项中可能合理的是

A. BD B. GI C. HK D.AK

三、计算题（本题4小题，共46分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．）

16.（10分）设光滑水平面上有一质量为m的物体，初速度为v1，在与运动方相同的恒力F的作用下，发生一段位移s，速度变为v2，如图所示。

（1）试利用牛顿第二定律和运动学规律推导出F做功与物体动能变化间的关系。

（2）若已知m＝2kg，v1＝10m/s，F＝100N， s＝3m，求末速度v2大小和此时F的功率。

17. （1
2分）有一探测卫星在地球赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，探测卫星绕地球运动的周期为T。求：

（1）探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径；

（2）探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度大小；

（3）在距地球表面高度恰好等于地球半径时，探测卫星上的观测仪器某一时刻能观测到的地球表面赤道的最大弧长。（此探测器观测不受日照影响，不考虑空气对光的折射）

18. （12分）如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固
定在A点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R＝0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m＝0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，弹簧和物块具有的弹性势能Ep＝7.2J，释放后物块从桌
面右边缘D点飞
离桌面后，由P点沿圆轨道切线落
入圆轨道g＝10m/s2，求：

（1）DP间的水平距离；

（2）释放后m在桌面运动过程中克服摩擦力做的功．

19（12分）如图为宇宙中一个恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O运行轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0，周期为T0,万有引力常量为G.

（1）中央恒星O的质量是多大？

（2）长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B（假设其运行轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同），它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离。根据上述现象及假设，试求出行星B运动的周期和轨道半径。

参考答案

一、选择题

题号

1

2

3

4

5

6

7

8



答案

B

D

B

CD

ACD

D

CD

B




题号

9

10

11

12

13

14







答案

AC

C

A

C

B

A







二、实验题（本题8分，把答案填在题中的横线上。）

15. （1） D 。 （2） B 。

（3） B D 。 （4）BC 。

16.

（①②③各1分动能定理表达式2分）

（2）由FS=
m
-
m
得＝20m/s (3分)

由 p=Fv2 得P=2000w (2分)

17.解

18.解：（1）设物块由D点以初速度vD做平抛运动，落到P点时其竖直速度为vy，有v
＝2gR

＝tan45°， 得vD＝4m/s （3分）

设物块做平抛的时间为t，水平位移为x，有R＝
gt2，x＝vDt，

解得x＝1.6m （3分）

（2）设m在桌面上运动过程中克服摩擦力做功
为Wf，

Ep－Wf＝
mv
（4分）

解得Wf＝5.6J （2分）

19.解：（1）由G
=m R0(
)2， (2分)

解得：M＝
（2分）

（2）由题意可知：A、B相距最近时，B对A的影响最大，且每隔t0时间相距最近。设B行星周期为TB，

(2分)

(2分)

(2分)

(2分)