1、高一物理第二学期期末检测题（范围：万有引力机械振动）（ 考试时间：90 分钟；满分：100 分）（本卷刊登在中学生理化报高一版 2007 年 6 月）山东省沂源县第一中学（256100）任会常一、选择题（本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得 3 分，选不全的得2 分，选错或不答的不得分。 ）1地球绕太阳的运动可视为匀速圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球运动所需要的向心力。由于太阳内部的核反应而使太阳发光，在整个过程中，太阳的质量在不断减小。根据这一事实可以推知，在若干年后，地球绕太阳的运动
2、情况与现在相比（ ）A运动半径变大 B运动周期变大C运动速率变大 D运动角速度变大 2从地面上方同一点向东和向西分别沿水平方向抛出两个质量相等的小物体，抛出的初速度大小分别为 和 。不计空气阻力，则两个小物体（ ）v2A从抛出到落地动量的增量相同 B从抛出到落地重力做的功相同C落地时的速度相同 D落地时重力做功的瞬时功率相同3一质点作简谐运动的图象如图 1 所示，则该质点（ ）A在 0 至 0.01s 内，速度与加速度同方向B在 0.01 至 0.02s 内，速度与回复力同方向C在 0.025s 末，速度为正，加速度为负D在 0.04s 末，速度为零，回复力最大4在图 2 所示的装置中，在曲轴
3、 AB 上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手 C，让其上下振动，周期为T1，若使把手 C 以周期 T2（T 2T 1）匀速转动，当运动都稳定后，则 ( )A弹簧振子的振动周期为 T1B弹簧振子的振动周期为 T2C要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小D要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大52003 年 8 月 29 曰，火星、地球和太阳处于三点一线，上演“火星冲日”的天象奇观这是 6 万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有 5576 万公里，为人类研究火星提供了最佳时机图 3 所示为美国宇航局最新公布的“火星冲日”的虚拟图则有（ ）A2003 年 8 月 29 日，火星的线速度大于地球
4、的线速度B2003 年 8 月 29 日，火星的加速度大于地球的加速度C2004 年 8 月 29 日，地球又回到了该位置D2004 年 8 月 29 曰，火星还没有回到该位置6 “黑洞”是近代引力理论所预言的宇宙中的一种特殊天体，在“黑洞”引力作用范围内，任何物体都不能脱离它的束缚，甚至连光都不能射出.研究认为，在宇宙中存在的黑洞可能是由于超中子星发生塌缩而形成的，2001 年 10 月 22 日，欧洲航天局由卫星观测发现银河图 2图 1图 3系中心存在一个超大型黑洞，被命名为：MCG63015r.假设银河系中心仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动，则根据下列哪一组数据可以估算
5、出该黑洞的质量A.太阳质量和运行速度B.太阳绕黑洞公转的周期和到“MCG63015r”的距离C.太阳质量和到“MCG63015r”的距离D.太阳运行速度和“MCG63015r”的半径7一绳长为 L 的单摆，在平衡位置正上方（L L）的 P 处有一个钉子，如图 4 所示，这个摆的周期是（ ）A BgT2gT2C DLL8如图 5 所示，质量为 m 的物体，在水平外力 F 的作用下，沿水平面做匀速运动，速度大小为 v。当物体运动到 M 点时撤去外力 F。在物体由 M 点继续向前滑行到 N 点的过程中，下列说法正确的是（ ）Av 越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功与 v 的大小无关Bv 越大，
6、摩擦力对物体的冲量越大：摩擦力做功与 v 的大小无关Cv 越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功越少Dv 越大，摩擦力对物体的冲量越大；摩擦力做功越多9如图 6 所示，一轻质弹簧一端固定，原来弹簧静止在光滑水平面上，无形变。物体在大小为 F 的水平恒力作用下由静止开始沿光滑水平面向右运动，在 O 点与弹簧接触后继续向前到 B 点时将外力 F 撤去，此时物体速度为 v0，已知 A 4s， Bs，则撤去外力后物体的最大速度为（ ）A.v B. C. D.ms/8s/1208vmF图 610一根长为 l 的细绳，一端系一小球，另一端悬挂在 O 点。将小球拉起使细绳与铅直线成 60角，在 O 点正下
7、方 A、 B、 C 三处先后钉一光滑小钉。小球由静止摆下时分别被三个不同位置的钉子挡住。已知 A AB BC CD ，如图 7 所示，则小球继续摆动的4l最大高度 hA、h B、h C（与 D 点的高度差）之间的关系是（ ）Ah Ah Bh C Bh Ah Bh CCh Ah Bh C 图 7图 4图 5图 9Dh Ah Bh C二、填空与实验题（本题共 5 小题，共 28 分，把答案填在题中横线上或按题目要求作答。）11 （5 分）在光滑水平面上，甲、乙两球在同一直线上相向运动，碰撞后粘合在一起，若碰撞前它们的动量分别为 p 甲 =4 kgm/s，p 乙 =-14 kgm/s，碰撞过程中乙球
8、动量大小减少了 6 kgm/s.则甲、乙两球碰撞前的速度大小之比为 _.12 （5 分）质量为 m、摆长为 L 的摆球从摆角为 53处无初速地摆下，不计空气阻力，设摆球在最低点处的重力势能为零，那么当摆球的摆角 =_时，摆球的动能和重力势能相等.（sin53=0.8）13 （6 分）水平路面上行驶的货车中的货物，随车颠簸上下振动图象如图 8 所示，设向上的位移为正方向，则 a、 b、 c、 d 四个时刻中.在 时刻，货物对车厢底板的压力最大；在 时刻，货物对车厢底板的压力等于重力；在 时刻，货物对车厢底板的压力小于重力.14 （6 分）如图 9 所示，质量为 m 的木块放在光滑的水平桌面上，用
9、轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为 M 的砝码相连，已知 M=2m，让绳拉直后使砝码从静止开始下降 h（小于桌面）的距离，木块仍没离开桌面，则砝码的速率 v= 15 （6 分）宇宙中某星球每隔 4410 4s 就向地球发出一次电磁脉冲有人曾经乐观地认为，这是外星人向我们地球人发出的联络信号天文学家否定了这种看法，并认为该星球上有一个能连续发出电磁波的发射源，由于星球围绕自转轴高速旋转，才使得地球上接收到的电磁波是不连续的根据记录的数据以及万有引力常量 G 的值 (66710 11Nm2/kg2),可估算出该星球的最小密度 = kg/m3( 保留两位有效数字)三、计算题（本题有 5 小题：共 42 分
10、，解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 ）16 （6 分）如图 10 所示为一单摆的共振曲线，摆球的质量为 0.1kg ，求：（1）该单摆的摆长为多少？图 8100080（2）摆球运动过程中由回复力产生的最大加速度是多大？17 （8 分）如图 11 所示，A 是地球的同步卫星，另一卫星 B 的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为 h。已知地球半径为 R，地球自转角速度为 0，地球表面的重力加速度为 g，设 O 点为地球中心。（1）求卫星 B 的运行周期（2）如卫星 B 绕行方向与地球自转方向相同，某时刻 A、 B
11、两卫星相距最近（O 、 B、 A 在同一直线上） ，则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？18 （8 分）图 12 是简化后的跳台滑雪的雪道示意图，整个雪道由倾斜的助滑雪道 AB和着陆雪道 DE，以及水平的起跳平台 CD 组成，AB 与 CD 圆滑连接。运动员由助滑雪道AB 上由静止开始，在重力作用下滑到 D 点水平飞出，不计飞行中的空气阻力，经 2s 在水平方向飞行了 60m，落在着陆雪道 DE 上，已知从 B 点到 D 点运动员的速度大小不变，（g=10m/s 2） ，则（1）若不计摩擦阻力，求运动员在 AB 段下滑过程中下降的高度。（2）若运动员的质量为 60Kg，在 AB 段下降的实
12、际高度是 50m，其他条件不变，求运动员克服阻力做的功。19 （10 分）如图 13 所示。质量为 m 的小球 A 放在光滑水平轨道上，小球距左端竖图 12图 10图 11直墙壁为 s。另一个质量为 M=3m 的小球 B 以速度 v0 沿轨道向左运动并与 A 发生正碰，已知碰后 A 球的速度大小为 1.2v0，小球 A 与墙壁的碰撞过程中无机械能损失，两小球均可视为质点，且碰撞时间极短。求：（1）两球发生第一次碰撞后小球 B 的速度大小和方向。（2）两球发生碰撞的过程中 A 球对 B 球做功的大小。 （3）两球发生第二次碰撞的位置到墙壁的距离。20 （10 分）如图 14 所示，水平台 距地面
13、高 h=0.80m。有一可视为质点的小滑块AB从 点以 vA=6.0m/s 的初速度在平台上做匀变速直线运动，并从平台边缘的 点水平飞出，B最后落在地面上的 点。已知滑块与平台间的动摩擦因数 ， m， 点D0.25.0AsC为 点正下方水平地面上的一点。不计空气阻力，重力加速度取 g=10m/s2。求：B（1）小滑块通过 点的速度大小 。BBv（2）落地点到平台边缘的水平距离 。CDs（3）小滑块从点 点运动到 所用的时间。Av0AB图 13s图 14高一物理第二学期期末检测题参 考 答 案一、选择题1AB 2ABD 3AD 4BD 5CD 6B 7D 8A 9C 10D二、填空题118:7解
14、析：碰撞过程中，系统的动量守恒.则有 p 甲 +p 乙 =p 甲 +p 乙 =-10 kgm/s。由题意知 p 乙 =8 kgm/s，则 p 甲 =2 kgm/s. 由于碰撞后两物体粘合在一起，具有共同速度，则有 . 碰前两球的速度之比为 .乙乙甲甲 m 7814甲乙 乙甲乙甲 mv1237 解析：根据机械能守恒定律得 mgL（1cos53）= mv2+mgL（1cos ） ，由于mv2=mgL（1cos ） ，所以，mgL（1cos53）=2mgL（1cos ） ，求得cos =0.8， =3713c，b、d，a 14 gh3解析： 以 m 和 M 组成的系统为研究对象，系统机械能守恒.则
15、M 下降 h 后速度为 v，由机械能守恒定律得：系统减少的重力势能等于增加的动能，则 Mgh= mv2+ Mv2 1，M=2 m ，得 v= 32gh15 170.解析：由题意，接收的两个脉冲之间的时间间隔即为星球自转的周期，星球高速自转时，选位于星球赤道表面质量为 m 的一块星球岩石作为研究对象，它所需的向心力不能超过对应的万有引力，否则会使其解体。故有：, 而 (其中 为自转角速度，T=4.410 -4s)22RmMG又 （ 为星球的密度）34由上式得: kg/m31720.T三、计算题16 （1）0.99m （2）0.79m/s 2解析：（1）由图象知单摆的固有频率为 0.50Hz，即
16、T=2s根据 =0.99m9.04,2gTlT得（2）设摆线与竖直方向最大偏角为 ，因摆线与竖直方向偏角很小，所以)2(sin分lA最大加速度 )4(s/m79.08.9sina 2分lAg17(1) T B = 2 ( 2) t = (R+h)3gR2 2gR2(R+h)3 -0解析：（1）由万有引力定律和向心力公式得G = m (R+h)Mm(R+h)2 42TB2G = mgMmR2联立上面两式得 TB = 2(R+h)3gR2（2）由题意得（ B-0）t=2B = =gR2(R+h)3联立上面两式得 t = 2gR2(R+h)3 -018 （1）45m（2）3000J解析：（1）运动员
17、从 D 点飞出时的水平速度， m/s 30tSvx下滑过程中机械能守恒，有 21mgh下降的高度 m 452vh（2）由动能定理， 21vWgHf则运动员克服阻力做功 Wf=3000J 19 （1）0.6 v 0，方向与 B 球碰撞前的速度方向相同；（2）0.96mv 02；（3） s1解析：（1）A 、 B 两球碰撞过程动量守恒，即Mv0=MV+mv 根据已知 M=3m，v = 1.2v 0 ，则得 V = 0.6 v0 ，方向与 B 球碰撞前的速度方向相同 （2）A 球对 B 球所做功的大小等于 B 球动能的减少量 所以 A 球对 B 球所做功的大小为 W= Mv02- MV2=0.96m
18、v02 1（3）设 A、 B 两球发生第二次碰撞的位置距墙壁为 x，则 A 球以 1.2v0 的速度运动的距离为 s+x，B 球以 0.6 v0 运动的距离为 s x，A 、 B 两球运动的时间相等，即有06.2.1解得两球发生第二次碰撞的位置距墙壁： s3120 （1）5.0m/s （2）2.0m （3）0.80s解析：（1）设小滑块质量为 m，从 A 点到 B 点，由动能定理有mg = m m ABs12v2解得 5.0m/s v（2）设从 B 到 D 运动时间为 ，由平抛运动规律得1t ， h= g Csv2解得 2.0m D（3）设从 A 到 B 时间为 ，取 为正方向，由动量定理得0tAv， 解得 0.40s 0mgt0t从 B 到 D 由平抛运动规律有 ， 解得 t1=0.40s 21hgt所以从 A 到 D 的时间 s10.8t
