2013-2014学年第二学期第一次调研考试

高一物理试题

时间：90分钟 满分：100分

说明：本试题共三个大题13个小题，其中9个选择题，1个实验题，3个计算题，共计100分。强化班与实验班的试题有分开的，需要做相应的试题。

一、选择题：本题共9小题．每小题6分，共计54分。在每小题给出的四个选项中，第2、4、5、6、7、8、9题只有一项符合题目要求，第1、3题有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分．有选错的得0分。

1、以下说法符合物理学史实的是（ ）

A．第谷总结前人的经验得出了行星运动定律

B．卡文迪许比较准确地测出了万有引力常量G

C．牛顿比较准确地测出了万有引力常量G

D．开普勒总结前人的经验得出了行星运动定律

2、（强化班）甲、乙两物体分别做匀速圆周运动，如果它们转动的半径之比为1∶5，线速度之比为3∶2，则下列说法正确的是 (　　)．

A．甲、乙的角速度之比是2∶15 B．甲、乙的角速度之比是10∶3

C．甲、乙的周期之比是2∶15 D．甲、乙的周期之比是10∶3

（实验班）一小球沿半径为2 m的轨道做匀速圆周运动，若周期为πs，则 (　　)．

A．小球的线速度是8 m/s B．经过 s，小球的位移是π m

C．经过 s，小球的位移是2 m D．以上说法均不正确

3、如图1所示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是 (　　)．

图5－1

A．从动轮做顺时针转动 B．从动轮做逆时针转动

C．从动轮的转速为n D．从动轮的转速为n

4、一物体静置在平均密度为
的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量Ｇ，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零（提示：重力提供其随天体自转的向心力），则天体自转周期为（ ）

Ａ．
　　　　Ｂ．
　　　　Ｃ．
　　　Ｄ．

5、火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为 (　　)

A．0.2g　　　　　 B．
0.4g
C．2.5g D．5g

6、（强化班）关于开普勒行星运动的公式
，以下理解正确的是 （ ）

A．所有行星的轨道都是圆，R是圆的半径

B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R月，周期为T月，则：

C．T表示行星运动的自转周期 D．T表示行星运动的公转周期

（实验班）如图2所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星．关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是 （ ）

A．地球对b、c两星的万有引力提供了向心力，因此只有a受重力，b、c两星不受重力

B．周期关系为Ta > Tc > Tb

C．向心加速度的大小关系为aa > ab > ac

D．线速度的大小关系为va < vc < vb

7、关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（　　）

A．它是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度

B．它是物体绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度

C．它是物体绕地球做椭圆运动时在近地点的运行速度

D．它是地球同步卫星绕地球运动的速度

8、质量为m的小球用一细绳系着在竖直平面内恰能做圆周运动，小球运动到最低点时速率是它在最高点时速率的倍，则小球运动到最低点和最高点时，绳子对小球的拉力之差为(　　)

A．2 mg B．4 mg C．6 mg D．5 mg

9. 我们研究了开普勒第三定律，知道了行星绕恒星的运动轨道近似是圆形，周期T的平方与轨道半径?R的三次方的比为常数，则该常数的大小（　　）

A．只跟恒星的质量有关 B．只跟行星的质量有关

C．跟行星、恒星的质量都有关 D．跟行星、恒星的质量都没关

第II卷

二、实验题：包括1小题，每空4分，共计12分。

10. (10分) 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动．用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．实验器材：电磁打点计时器(50 Hz)、米尺、纸带、复写纸片．



实验步骤：①如图3所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；

②启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点；

③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．

(1)由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω＝________，式中各量的意义是_________________________________．



(2)某次实验测得圆盘半径r＝5.50×10－2 m，得到的纸带的一段如图4所示，求得角速度为________rad/s．(保留两位有效数字)

三、计算题：共3小题，11题8分，12题10分，13题16分，共计34分。

11 (8分) 如图5所示，质量为m的物体，沿半径为r的圆轨道自A点滑下，A与圆心O等高，滑至B点(B点在O点正下方)时的速度为v，已知物体与轨道间的动摩擦因数为μ，求物体在B点所受的摩擦力．



12 (10分) 某人造卫星沿圆轨道运行，轨道半径是6.8×103km，周期是5.6×103s。试从这些数据估算地球的质量。（G=6.67×10-11m3/(kg?s2)）

13.（16分）如图6所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q处，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：

(1)该星球表面的重力加速度；（提示：可几何关系做）

(2)该星球的密度；

(3)该星球的第一宇宙速度；

(
4)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期。

馆陶一中2013-2014学年度下学期第一次调研考试

高一物理参考答案

一、选择题：本题共8小题．每小题6分，共计48分。在每小题给出的四个选项中，第2、4、5、6、7、8、9题只有一项符合题目要求，第1、3题有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分．有选错的得0分。

1、答案：BD

2、（强化班）答案　C

解析　由v＝ωr得＝∶＝·＝×＝，A、B错误；由ω＝得＝＝，C正确、D错误．

（实验班）答案　C

解析　ω＝＝ rad/s＝2 rad/s，v＝rω＝2×2 m/s＝4 m/s.经过t＝ s，小球转过圆周，则位移为r＝2  m.

3、答案　BC

解析　因为皮带不打滑，两轮缘上各点的线速度大小等大，各点做圆周运动的速度方向为切线方向，则皮带上的M、N点均沿MN方向运动，从动轮沿逆时针方向转动，A错、B对．根据线速度与角速度的关系式：v＝rω，ω＝2πn得n∶n2＝r2∶r1，所以n2＝n，C对、D错．

4、答案：D

解析：赤道表面的物体对天体表面的压力为零，说明天体对物体的万有引力恰好等于物体随天体转动所需要的向心力，有
，化简得
，正确答案为D．

5、答案：B

解析：在星球表面有
，故火星表面的重力加速度满足
，故B正确．

6、（强化班）答案：D

解析：行星的轨道都是椭圆，A错；由开普勒第三定律可知比例系数k尽管是一个与环绕星体
无关的常量，但与中心天体的质量有关，故k值不同，B错；T表示行星运动的公转周期，C错．

（实验班）答案：D

解析：a物体在赤道上还受到地面对其支持力，b、c万有引力就可以看成其所受的重力，A错；b、c的周期满足T = 2π ，由于rb < rc，得Tb < Tc，a、c的周期都为地球的自转周期，B错；b、c的向心加速度满足a = GM/r2，由于rb < rc，得ab > ac，a、b的角速度相等，a =ωr2，由于ra < rc，得aa < ac，C错;b、c的速度满足v = ，由于rb < rc，得vb > vc，a、c的角速度相等，v = ωr，由于ra < rc，得va < vc，D对．

7、答案：A．

解析：第一宇宙速度是人造地球卫星紧贴地球表面做圆周运动的速度．根据
；得

.?故轨道半径越大，运行速度越小．故第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度，故A正确，B错误．第一宇宙速度是物体绕地球做匀速圆周运动时，半径等于地球半径的运行速度，故C错误；根据
得，同步卫星的轨道半径远大于地球半径．故同步卫星绕地球飞行的速度小于第一宇宙速度．故D错误．

8、答案　C

解析　由于小球恰好能通过圆周最高点，绳的拉力F1＝0，满足mg＝，则v1＝.

当小球处于最低点时，速度v2＝v1＝.由绳的拉力和重力的合力提供向心力，有

F2－mg＝，

得F2＝6 mg

由此可知F2－F1＝6 mg，故C选项正确．

9. 答案：A

解：开普勒第三定律中的公式
,式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关，故A正确，BCD错误.故选A．

第1I卷

二、实验题：包括1小题，每空4分，共计12分。

10.答案　(1)　T为打点计时器打点的时间间隔，r为圆盘半径，x1，x2是纸带选定的两点分别对应米尺上的刻度值，n为选定的两点间的打点数(含两点)

(2)6.8 rad/s

解析：　(1)圆盘匀速转动，纸带匀速运动，有

x2－x1＝v·t，

t＝(n－1)T，v＝ωr，

由以上三式得ω＝ .T为打点计时器打点的时间间隔，r为圆盘半径，x1，x2是纸带选定的两点分别对应米尺上的刻度值，n为选定的两点间的打点数(含两点)．

(2)取x1和x2对应米尺上的刻度值分别为x1＝0和x2＝10.5×10－2 m，数得打点数n＝15个，T＝0.02 s，r＝5.50×10－2 m，代入公式得ω＝6.8 rad/s.

三、计算题：共3小题，11题8分，12题10分，13题16分，共计32分。

11 (8分) 解析　物体由A滑到B的过程中，受到重力、轨道弹力及摩擦力的作用，做圆周运动，在B点物体的受力情况如图所示，其中轨道弹力FN与重力mg的合力提供物体做圆周运动的向心力；由牛顿第二定律有FN－mg＝，可求得FN＝mg＋，则滑动摩擦力为Ff＝μFN＝μm.

答案　μm

12 (10分) 答案：6×1024kg．

解：根据万有引力提供向心力
，
．

13(16分)解析：(1)由平抛运动规律得，

tan α＝

则g＝

(2)在星球表面有：G＝mg

所以M＝ 

该星球的密度：ρ＝＝

(3)由G＝m

可得v＝

又GM＝gR2

所以v＝

(4)绕星球表面运行的卫星具有最小的周期，

即T＝＝2πR