|
新疆兵团农二师华山中学高二（上）开学物理试卷
高中物理考试
考试时间：
分钟
满分：
40 分
*注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题（共5题，共25分）
1、 “天宫一号”被长征二号火箭发射后，准确进入预定轨道，如图所示，“天宫一号”在轨道1上运行4周后，在Q点开启发动机短时间加速，关闭发动机后，“天宫一号”沿椭圆轨道2运行到达P点，开启发动机再次加速，进入轨道3绕地球做圆周运动．“天宫一号”在图示轨道1、2、3上正常运行时，下列说法正确的是（ ）
A.“天宫一号”在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B.“天宫一号”在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度 C.“天宫一号”在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度 D.“天宫一号”在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度 2、 下列叙述中，正确的是（ ） A.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值 B.物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心 C.平抛运动是匀变速曲线运动 D.火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘将挤压铁轨的内轨 3、 地球半径R，如果在离地高处H，物体的重力加速度只有 A.R B.2R C.3R D.4R 4、 如图所示，小物块A与水平圆盘之间保持相对静止．若小物块A跟随圆盘做匀速圆周运动，则A受到的力有（ ）
A.重力、支持力、沿切线的摩擦力 B.重力、支持力、向心力、摩擦力 C.重力、支持力、指向圆心的摩擦力 D.重力、支持力 5、 如图所示某游乐场中的“摩天转轮”，它的直径达98m，游人乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，每转一周用时25min，每个轿箱共有6个座位．试判断下列说法中正确的是（ ）
A.每时每刻，每个人受到的合力都不等于零 B.每个乘客都在做加速度为零的匀速运动 C.乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变 D.乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变
二、实验题（共1题，共5分）
6、 验证机械能守恒定律的实验装置如图1所示．现有的器材：带铁夹的铁架台、纸带、打点计时器、交流电源、带夹子的重物．回答下列问题：
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有____________ ． （填入选项前的字母） A.秒表 B.天平 C.毫米刻度尺 （2）部分实验步骤如下： A．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开纸带 B．手提纸带的上端，让重物静止在打点计时器附近 C．关闭电源，取出纸带 D．把打点计时器固定在铁夹上，让纸带穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是；______（填入选项前的字母） （3）实验中，夹子与重物的质量m=250g，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图2所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为三个连续点，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度g=9.80m/s2 ． 选取图中O点和B点来验证机械能守恒定律，则重物重力势能减少量△EP=______J，动能增量△EK=______J．（以上均要求保留2位有效数字）
三、解答题（共2题，共10分）
7、 2013年6月13日，搭载聂海胜、张晓光、王亚平3名航天员的“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现自动交会对接．对接后距离地面高度为h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，求： （1）地球的质量 （2）推导第一宇宙速度 （3）对接后天空一号的线速度大小． 8、 如图所示，某物块（可看成质点）质量为m=0.1kg从A点沿竖直光滑的
（1）物块滑到B点时对圆轨道末端的压力． （2）物块滑到C点时速度的大小； （3）若传送带以v0=2.5m/s的速度沿顺时针方向运行，求物体与传送带间摩擦生热Q． |
|---|
新疆兵团农二师华山中学高二（上）开学物理试卷
1、
“天宫一号”被长征二号火箭发射后，准确进入预定轨道，如图所示，“天宫一号”在轨道1上运行4周后，在Q点开启发动机短时间加速，关闭发动机后，“天宫一号”沿椭圆轨道2运行到达P点，开启发动机再次加速，进入轨道3绕地球做圆周运动．“天宫一号”在图示轨道1、2、3上正常运行时，下列说法正确的是（ ）
A.“天宫一号”在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.“天宫一号”在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C.“天宫一号”在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度
D.“天宫一号”在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度
D
解：根据万有引力提供圆周运动向心力有： 
A、可得速率v= 
，轨道3上的半径大，速率小，故A错误；
B、角速度 
，轨道3上的半径大，角速度小，故B错误；
CD、天宫一号的加速度由地球的万有引力产生，在一点，万有引力产生的加速度相同，不管其在哪个轨道上运动，在同一点其加速度相同，故C错误，D正确．
故选：D．
【考点精析】关于本题考查的万有引力定律及其应用，需要了解应用万有引力定律分析天体的运动：把天体的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供.即 F引=F向；应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算.②天体质量M、密度ρ的估算才能得出正确答案．
2、
下列叙述中，正确的是（ ）
A.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值
B.物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心
C.平抛运动是匀变速曲线运动
D.火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘将挤压铁轨的内轨
A,C
解：A、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用扭秤实验测出万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值，故A正确．
B、物体做匀速圆周运动时，所受的合力一定指向圆心，而变速圆周运动，所受的合力不一定指向圆心．故B错误．
C、平抛运动物体只受重力，加速度为g，做的是匀变速曲线运动，故C正确．
D、火车超过限定速度转弯时，需要的向心力增大，火车有向外运动的趋势，车轮轮缘将挤压铁轨的外轨，故D错误．
故选：AC．
【考点精析】解答此题的关键在于理解向心力的相关知识，掌握向心力总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小；向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时，千万不可在物体受力之外再添加一个向心力．
3、
地球半径R，如果在离地高处H，物体的重力加速度只有 
，则H为（ ）
A.R
B.2R
C.3R
D.4R
C
解：天体表面的重力约等于万有引力，地表处：g= 
高H处，由万有引力充当向心力得g′= 
= 
由以上两式可得：H=3R
故选：C
【考点精析】本题主要考查了万有引力定律及其应用的相关知识点，需要掌握应用万有引力定律分析天体的运动：把天体的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供.即 F引=F向；应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算.②天体质量M、密度ρ的估算才能正确解答此题．
4、
如图所示，小物块A与水平圆盘之间保持相对静止．若小物块A跟随圆盘做匀速圆周运动，则A受到的力有（ ）
A.重力、支持力、沿切线的摩擦力
B.重力、支持力、向心力、摩擦力
C.重力、支持力、指向圆心的摩擦力
D.重力、支持力
C
解：物体做匀速圆周运动，隔离物体进行受力分析，如图，物体受重力G，向上的支持力N和指向圆心的静摩擦力，重力与支持力二力平衡，由静摩擦力提供向心力，故C正确．
故选：C
【考点精析】认真审题，首先需要了解向心力(向心力总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小；向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时，千万不可在物体受力之外再添加一个向心力)．
5、
如图所示某游乐场中的“摩天转轮”，它的直径达98m，游人乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，每转一周用时25min，每个轿箱共有6个座位．试判断下列说法中正确的是（ ）
A.每时每刻，每个人受到的合力都不等于零
B.每个乘客都在做加速度为零的匀速运动
C.乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变
D.乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变
A
解：A、每个乘客在做匀速圆周运动，速度时刻在变化，则每个人的加速度都不为零，合力都不为零．故A正确．
B、每个乘客在做匀速圆周运动，加速度不为零，做变速运动．故B错误，
C、乘客对座位的压力大小是变化的，在最低点最大．到达摩天轮的最高点时，乘客的加速度向下，处于失重状态．故C错误．
D、摩天转轮上升时，动能不变，重力势能增大，则机械能增大，所以机械能始终是变化的．故D错误．
故选：A．
【考点精析】本题主要考查了向心力的相关知识点，需要掌握向心力总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小；向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时，千万不可在物体受力之外再添加一个向心力才能正确解答此题．
6、
验证机械能守恒定律的实验装置如图1所示．现有的器材：带铁夹的铁架台、纸带、打点计时器、交流电源、带夹子的重物．回答下列问题：
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有____________ ． （填入选项前的字母）
A.秒表
B.天平
C.毫米刻度尺
（2）部分实验步骤如下：
A．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开纸带
B．手提纸带的上端，让重物静止在打点计时器附近
C．关闭电源，取出纸带
D．把打点计时器固定在铁夹上，让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是；______（填入选项前的字母）
（3）实验中，夹子与重物的质量m=250g，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图2所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为三个连续点，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度g=9.80m/s2 ． 选取图中O点和B点来验证机械能守恒定律，则重物重力势能减少量△EP=______J，动能增量△EK=______J．（以上均要求保留2位有效数字）
（1）C
（2）D、B、A、C
（3）0.49；0.48
解：（1）要验证钩码动能的增加量与重力势能的增加量是否相等，即mgh= 
mv2 ， 质量可以约去，所以不需要天平，
要测量下落的高度和瞬时速度，在纸带处理时需刻度尺．
纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表．
故选：C（2）根据实验原理与操作步骤一一分析：
首先是安装实验的器材，包括：D．把打点计时器固定在铁夹上，让纸带穿过限位孔，B．手提纸带的上端，让重物静止在打点计时器附近，然后是A．接通电源，放开纸带，最后C．关闭电源，取出纸带．所以正确顺序是DBAC．（3）减少的重力势能△Ep=mgh=0.25×9.8×0.2=0.49J
利用匀变速直线运动的推论
vB= 
=1.95m/s
所以增加的动能△Ek= mv2= 0.25×（1.95）2=0.48J
所以答案是：（1）C （2）DBAC （3）0.49；0.48
【考点精析】通过灵活运用机械能守恒及其条件，掌握在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变即可以解答此题．
7、
2013年6月13日，搭载聂海胜、张晓光、王亚平3名航天员的“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现自动交会对接．对接后距离地面高度为h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，求：
（1）地球的质量
（2）推导第一宇宙速度
（3）对接后天空一号的线速度大小．
（1）
解：物体在地面上，有：mg=G 
可得地球的质量为： 
（2）
解：卫星绕地球表面附近做匀速圆周运动时，有：
mg=m 
则第一宇宙速度为： 
（3）
解：对接后，对天空一号有：
G 
=m 
又
可得： 
（1）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，根据重力等于万有引力，求地球的质量．（2）卫星绕地球表面附近做匀速圆周运动的速度即为第一宇宙速度，根据重力等于向心力求解．（3）根据万有引力等于向心力和重力等于万有引力，结合解答．
【考点精析】认真审题，首先需要了解万有引力定律及其应用(应用万有引力定律分析天体的运动：把天体的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供.即 F引=F向；应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算.②天体质量M、密度ρ的估算)．
8、
如图所示，某物块（可看成质点）质量为m=0.1kg从A点沿竖直光滑的 
圆弧轨道，由静止开始滑下，圆弧轨道的半径R=0.2m，末端B点与水平传送带相切，物块由B点滑上粗糙的传送带．传送带BC之间长度L=1.5m，若传送带静止，物块滑到传送带的末端C点后做平抛运动，落到水平地面上的D点，已知C点到地面的高度H=5m，C点到D点的水平距离为x1=1m，g=10m/s2 ． 求：
（1）物块滑到B点时对圆轨道末端的压力．
（2）物块滑到C点时速度的大小；
（3）若传送带以v0=2.5m/s的速度沿顺时针方向运行，求物体与传送带间摩擦生热Q．
（1）
解：从A点到B点，由动能定理可得：
mgR= 
﹣0，
vB= 
= 
=2m/s
物体在B点：F﹣mg=m 
，
解得：F=3N
由牛顿第三定律可得：物块对B点的压力 F′=F=3N；方向竖直向下
（2）
解：物块离开C点后做平抛运动，则有：
x1=vt
联立解得物块滑到C点时速度的大小 v=1m/s
（3）
解：由动能定理得： 
，
解得 μ=0.1
若传送带以v0=2.5m/s的速度沿顺时针方向运行，有： 
可得： 
大于2.5m/s
故物块到达C之前与传送带共速，匀加速运动的时间为： 
此过程传送带的位移：x=v0t=1.25m
物体的位移为：x′= 
= 
0.5m=1.125m
物体与传送带间摩擦生热：Q=μmg（x﹣x′）=0.0125J
（1）根据动能定理求出物块到B点时的速度，结合牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出物块对轨道的压力大小．（2）物块离开C点后做平抛运动，根据平抛运动分位移的规律求解C点的速度．（3）先根据速度位移关系公式分析物块与传送带共速时所用的时间，分别求出物块与传送带的位移，得到相对位移，从而求出热量．
【考点精析】解答此题的关键在于理解平抛运动的相关知识，掌握特点:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动；运动规律:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，以及对向心力的理解，了解向心力总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小；向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时，千万不可在物体受力之外再添加一个向心力．