阜阳一中2012-2013学年高一下学期中考试物理试题

一．单项选择题(每小题4分，共40分)

1．对相对论和经典力学的认识,下列说法正确的是( )

A．相对论仅揭示了物体在高速、宏观运动时所遵循的规律

B．相对论具有普遍性，经典力学仅是它在低速、宏观、弱引力时的特例C.相对论与经典力学是相互否定的D.经典力学建立在试验的基础上，其原理受到无数次的检验，因此它在任何情况下都适用

2．如图，红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升，?若在红蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB位置水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块的实际运动轨?迹可能是图中的?（ ?）?

A．直线P? B．曲线Q C．曲线R? D．三条轨迹都有可能

3．如图所示，质量为m的物体A静止于倾角为θ的斜面体B上，斜面体B的质量为M,现对该斜面体施加一个水平向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动的位移为s，则在此运动过程中斜面体B对物体A所做的功为：

A.
B.Mgscotθ

C.0 D.
mgssin2θ

4..如图所示，方框表示绕地球做匀速圆周运动的航天站中的一个实验室，质量为m、受地球的吸引力为G的物体A放在P平面上，引力G的方向与P平面垂直。设物体A与P平面的动摩擦因数为
，现在A物体上加一个沿P平面方向的力F，则以下结论不正确的是（ ）

A．实验室观察到A物体的加速度为
B．实验室观察到A物体的加速度为

C．A物体绕地球做圆周运动的向心加速度为
D．A物体的加速度大小为

5．为训练宇航员习惯失重，需要创造失重环境.在地球表面附近，可以在飞行器的座舱内短时间地完成失重.设某一飞机可作多种模拟飞行，令飞机于速率500m/s时进入试验状态，而速率为1000m/s时退出试验，则可以实现试验目的且有效训练时间最长的飞行是( )

A．飞机在水平面内做变速圆周运动，速度由500m/s增加到1000m/s

B．飞机在坚直面内沿圆孤俯冲，速度由500m/s增加到1000m/s( 在最低点)

C．飞机以500m/s作竖直上抛运动（关闭发动机）,当它竖直下落速度增加到1000m/s时，开动发动机退出实验状态

D．飞机以500m/s沿某一方向作斜抛或平抛运动（关闭发动机）,当速度达到1000m/s时开动发动机退出实验状态

6．北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。计划“北斗”系统最终将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。这些卫星均绕地心O做匀速圆周运动。某时刻两颗正在同时提供服务的非静止轨道卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，轨道半径为
，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中错误的是（ )

A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为

B．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为

C．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功为零

D．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2

7.理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用。下面对于开普勒第三定律的公式
，下列说法正确的是（ ）

A、公式只适用于轨道是椭圆的运动

B、式中的K值，对太阳-行星系统和地球-月球系统是相等的

C、式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关

D、若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离

8．地球同步卫星到地心的距离r可由r3=
求出.已知式中a的单位是m,b的单位是s,c的单位是m/s2，则下列描述正确的是（ ）

.a是地球半径，b是地球自转的周期，c是地球表面处的重力加速度

.a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星的加速度

.a是赤道周长，b是地球自转的周期，c是同步卫星的加速度

.a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度

A.  B.  C.  D. 

9．在太阳系中有一颗行星的半径为R，若在该星球表面以初速度v0竖直上抛出一物体，则该物体上升的最大高度为H.已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计.则根据这些条件，不可以求出的物理量是（ ）

A．该行星表面的重力加速度 B．该星球的第一宇宙速度

C．该行星附近运行的卫星的最小周期 D．该行星的自转周期

10．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3(如图)。则卫星分别在1、2、3轨道上运行时，以下说法正确的是（ ）

A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B．卫星在轨道1上的速率小于在轨道2上经过Q点时的速率

C．卫星在轨道1上具有的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度

D．卫星在轨道3上的加速度大于它在轨道2上经过P点时的加速度

二．填空题(每空3分，共18分)

11．物体做平抛运动的规律可以概括为两点：

（1）水平方向做匀速直线运动；

（2）竖直方向做自由落体运动。

为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动。两球同时落到地面。把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地。则这个实验（ ）

A．只能说明上述规律中的第（1）条　B．只能说明上述规律中的第（2）条

C．不能说明上述规律中的任何一条 D．能同时说明上述两条规律

12.在“研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹。已知物体是从原点O水平抛出，经测量C点的坐标为(60，45)。该物体运动的轨迹为一抛物线，其轨迹方程为 。g取10m／s2

13．某个质量为m的物体从静止开始下落的过程中,除重力外还受到水平方向的大小方向都不变的力F的作用，则物体做_________________运动 (要求回答完整准确)；若以开始下落的位置为坐标原点，F方向为沿x轴正方向，向上方向为y轴正方向，则表示运动轨迹的方程是______________

14.黑洞是一种密度极大的星球.从黑洞出发的光子，在黑洞引力的作用下，都将被黑洞吸引回去，使光子不能到达地球，地球上观察不到这种星体，因此把这种星球称为黑洞，假设有一光子恰好沿黑洞表面做周期为T的匀速圆周运动，.则此黑洞的平均密度ρ=_____________(万有引力常量为G)

15．某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，它的近日点a到太阳距离为r，远 日点c到

太阳的距离为R．若行星经过近日点时的速率为va，则该行星经过远日点时的速

率vc为____________

三．计算题：本题共4小题，共42分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。

16、（8分）飞机在2 km的高空以100m/s的速度水平匀速飞行,相隔1ｓ,先后从飞机上掉下A、B两物体,不计空气阻力,求两物体在空中的最大距离是多少?（g＝10 m/s2）

17．（10分）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。

（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？

（2）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？（取g=10m/s2）

18．（12分）我国“神舟”九号宇宙飞船已经发射成功，当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，如图所示，它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°……），若地球半径为R=6400km，地球表面处的重力加速度g=10m/s2，从图中的信息计算“神舟”九号宇宙飞船的

（1）运行周期 （2）飞船离地面的高度

19．（12分）某课外小组经长期观测，发现靠近某行星周围有众多卫星，且相对均匀地分布于行星周围，假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动，通过天文观测，测得离行星最近的一颗卫星的运动半径为R1，周期为T1，已知万有引力常为G。求：

⑴行星的质量；

⑵若行星的半径为R，行星的第一宇宙速度；

⑶通过天文观测，发现离行星很远处还有一颗卫星，其运动半径为R2，周期为T2，试估算靠近行星周围众多卫星的总质量(提示:研究很远的卫星可把其他卫星和行星整体作为中心天体)。

答案

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



B

B

C

B

C

D

C

A

D

B





17．（10分）解：（1）当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有

Fm=0.6mg≥
（2分） 由速度v=30m/s，得弯道半径?r≥150m；（2分）

（2）汽车过拱桥，到达最高点时，根据向心力公式有：mg－FN=
（2分）

为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零。有 mg≥
（2分） 则R≥90m。 （2分）

19. （12分）解答：⑴ 由：
………① 得该行星质量
………②

⑵由　　
…………③ 得第一宇宙速度:
……………④

⑶因为行星周围的卫星均匀分布，研究很远的卫星可把其他卫星和行星整体作为中心天体，由
………⑤ 得行星和其它卫星的总质量
…⑥

所以靠近该行星周围的众多卫星总质量
……………⑦