试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷 (非选择题)两部分，试卷满分为110分．考试时间为90分钟．

第Ⅰ卷(选择题，共40分)

一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．第一至第七小题只有一个选项正确，8、9、10有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)

1．下列关于运动和力的叙述中，正确的是(　　)

A．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动

B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心

C．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的

D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同

2．如图1所示，小球P在A点从静止开始沿光滑的斜面AB运动到B点所用的时间为t1，在A点以一定的初速度水平向右抛出，恰好落在B点所用时间为t2，在A点以较大的初速度水平向右抛出，落在水平面BC上所用时间为t3，则t1、t2和t3的大小关系正确的是(　　)

A．t1>t2＝t3　　　 B．t1

C．t1>t2>t3 D．t1

3．如图2所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，当汽车以某一速率在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L1；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为L2，下列答案中正确的是(　　)

A．L1＝L2 B．L1L2 D．前三种情况均有可能 图2

4．在光滑的水平桌面上，有两个小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图3所示．当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴O到小球2的距离是(　　)

A．Lv1/(v1＋v2) B．Lv2/(v1＋v2)

C．L(v1＋v2)/v1 D．L(v1＋v2)/v2 图3

5．如图4所示，某种变速自行车有六个飞轮和三个链轮，链轮和飞轮的齿数如下表所示．前后轮直径为660 mm，人骑自行车行进速度为4 m/s时，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为(　　)

图4

名称

链轮

飞轮



齿数N/个

48

38

28

15

16

18

21

24

28



A．1.9 rad/s　　 B．3.8 rad/s C．6.5 rad/s D．7.1 rad/s

6．太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道．下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象．图中坐标系的横轴是lg(T/T0)，纵轴是lg(R/R0)；这里T和R分别是行星绕太阳运动的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径．下列4幅图中正确的是(　　)

7．土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等，线度从1μm到10 m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104 km延伸到1.4×105 km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14 h，引力常量为6.67×10－11 N·m2/kg2，则土星的质量约为(估算时不考虑环中颗粒间的相互作用)(　　)

A．9.0×1016 kg B．6.4×1017 kg C．9.0×1025 kg D．6.4×1026 kg

8．牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律．在创建万有引力定律的过程中，牛顿(　　)

A．接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想

B．根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F∝m的结论

C．根据F∝m和牛顿第三定律，分析了地、月间的引力关系，进而得出F∝m1、m2

D．根据大量实验数据得出了比例系数G的大小

9．一质点在xOy平面内的运动轨迹如图5，下列判断正确的是(　　)

A．若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速

B．若x方向始终匀速，则y方向先减速后加速

C．若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速

D．若y方向始终匀速，则x方向先加速后减速 图5

10．假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是(　　)

A．地球的向心力变为缩小前的一半

B．地球的向心力变为缩小前的

C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同

D．地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半

第Ⅱ卷(非选择题，共70分)

二、填空题(本题共2小题，每空3分，共18分)

11．（1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：一是水平方向做匀速直线运动；二是竖直方向做自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图6所示，用小锤击打弹性金属片，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．则这个实验(　　)

A．只能说明上述规律中的第一条

B．只能说明上述规律中的第二条

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 图6

（2）图7所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5 cm的小方格，取g＝10 m/s2.由此可知：闪光频率为________Hz；小球抛出时的初速度大小为________m/s；从抛出点到C点，小球速度的改变最大为________ m/s.

图7 图8

12．如图8所示，三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M(M>>m1，M>>m2)．在c的万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为ra：rb＝1：4，则它们的周期之比Ta：Tb＝________；从图示位置开始，在b运动一周的过程中，a、b、c共线了________次．

三、计算题(本题共4小题，13、14题各12分，15、16题各14分，共52分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)

13．如图9所示，已知h＝2 m．小船以v＝4 m/s的速度匀速向左运动，并拉动岸上的车，当船经图中的A点时，绳与水平方向的夹角为θ＝53°，当船经过图中B点时，绳子与水平方向的夹角θ′＝37°，求该过程车的速度变化了多少？(A、B均可看作质点，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2)求：

图9

14．如图10所示，一架在2000 m高空以200 m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A和B.已知山高720 m，山脚与山顶的水平距离为1000 m，若不计空气阻力，g取10 m/s2，则投弹的时间间隔应为多少秒？

图10

15．“嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图11所示．卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道．已知卫星在停泊轨道和工作轨道的运行半径分别为R和R1，地球半径为r，月球半径为r1，地球表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为.求：

(1)卫星在停泊轨道上运行的线速度；

(2)卫星在工作轨道上运行的周期． 图11

16．如图12所示，固定在竖直平面内的半径为R的光滑圆环的最高点C处有一个光滑的小孔，一质量为m的小球套在圆环上，一根细线的一端拴着这个小球，细线的另一端穿过小孔C，手拉细线使小球从A处沿圆环向上移动．在下列两种情况下，当小球通过B处，即∠COB＝α时，求细线对小球的拉力F的大小和圆环对小球的弹力FN的大小．

(1)小球沿圆环极缓慢地移动；

(2)小球以线速度v沿圆环做匀速圆周运动．

图12

黄石三中2013-2014学年度下学期期中考试

高一年级物理试卷答案

14．解析：设投在A处的炸弹投弹的位置离A的水平距离为x1，竖直距离为h1，投在B处的炸弹投弹的位置离B的水平距离为x2，竖直距离为h2.则x1＝vt1，H＝gt12/2，求得x1＝4000 m；x2＝vt2，H－h＝gt22/2，求得x2＝3200 m．所以投弹的时间间隔应为：Δt＝(x1＋1000 m－x2)/v＝9 s

15．解析：(1)设卫星在停泊轨道上运行的线速度为v，卫星做圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供，得

G＝m，且有：G＝m′g，得：v＝r.

(2)设卫星在工作轨道上运行的周期为T，则有：G＝m()2R1，又有：G＝m′

得：T＝. 答案：(1)r　(2)

16．解析：(1)小球沿圆环极缓慢地上移到B处，视为平衡状态，小球受重力mg、细线拉力F、圆环支持力FN三力作用，应用相似三角形对应边成比例

＝＝ CO＝OB＝R， BC＝2R

联立解得：F＝2mgsin，FN＝mg.

(2)小球以线速度v匀速率移到B处，在B点作圆的切线，设∠CBO＝θ，则θ＝－

切线方向受力平衡Fsinθ＝mgsinα 解得F＝2mgsin