北京市第十三中學2016~2017學年第二學期高一物理期中測試本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，第Ⅰ卷第1頁至第3頁；第Ⅱ卷第3頁至第4頁，答題紙第5頁至第6頁．共100分，考試時間90分鐘，請在第5頁左側密封線內書寫班級、姓名、準考證號．考試結束后，將本試卷的答題紙和答題卡一并交回．第Ⅰ卷（選擇題共45分）一、單項選擇題（每小題只有一個選項正確，每小題3分，共45分）1．發現萬有引力定律和測出引力常量的科學家分別是（）A．開普勒、卡文迪許 B．牛頓、伽利略C．牛頓、卡文迪許 D．開普勒、伽利略【答案】C【解析】牛頓發現了萬有引力定律，卡文迪許首先較為精確地測出了引力常量．故C正確．故選C．2．甲、乙兩個質點相距，它們之間的萬有引力為，若保持它們各自的質量不變，將它們之間的距離增大到，則甲、乙兩個質點間的萬有引力將變為（）A． B． C． D．【答案】A【解析】根據萬有引力定律得甲、乙兩個質點相距，它們之間的萬有引力為，若保持它們各自的質量不變，將它們之間的距離增大到，則甲、乙兩個質點間的萬引力．故A正確．故選A．3．在越野賽車時，一輛塞車在水平公路上減速轉變化，從俯視圖中可以看到，賽車沿圓周由向行駛．下列圖中畫出了賽車轉彎時所受合力的四種方式，你認為正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】依據曲線運動的特點．故D正確，ABC錯誤．故選D．4．如圖所示，一個物體以的初速度水平拋出，后物體到達點時的速度與豎直方向的夾角為（取）（）A． B． C． D．【答案】A【解析】經時物體的速度．速度與豎直方向夾角的正切值：，所以．故A正確，BCD錯誤．故選A．5．在高速公路的拐彎處，路面要造得外高內低，即當車向右拐彎時，司機左側的路面比右側的要高一些，路面與水平面間的夾角為，設拐彎路段是半徑為的圓弧，要使車速為時車輪與路面之間的橫向（即垂直于前進方向）摩擦力等于零，應等于（）A． B． C． D．【答案】B【解析】摩擦力等于零，說明重力與支持力的合力完全提供向心力、重力、支持力的合力為．向心力為．則有，計算得出．故B正確．故選B．6．如圖質量為的小球在豎直平面內的圓形軌道的內側運動，經過最高點而不脫離軌道的最小速度是，則當小球以的速度經過最高點時，對軌道壓力的大小是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】當小球以速度經內軌道最高點時且不脫離軌道．則小球僅受重力，重力充當向心力．有．當小球以速度經內軌道最高點時，小球受重力和軌道對小球豎直向下的支持力．如圖，合力充當向心力，有．又由牛頓第二定律得到小球對軌道的壓力與軌道對小球的支持力相等，由以上三式得到．故C正確．故選C．7．人造地球衛星繞地球做圓周運動的軌道半徑越大，則（）A．速度越小，周期越小 B．速度越小，周期越大C．速度越大，周期越小 D．速度越大，周期越大【答案】B【解析】人造衛星做勻速圓周運動，設衛星的質量為，軌道半徑為，地球質量為．根據萬有引力提供向心力有，，．計算得出：…①…②所以衛星的軌道半徑越大，速度越小，周期越大．故B正確．故選B．8．如圖所示的三個地球周圍的圓、是赤道正上方圓，、兩圓平行，、圓的圓心為地心，圓心為地軸．則說法正確的是（）A．衛星可能的軌道為、、B．衛星可能的軌道為、C．同步衛星可能的軌道為、D．同步衛星可能的軌道為、【答案】B【解析】AB．衛星圍繞地球做圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力，由于萬有引力指向地心，故衛星軌道的圓心為地點．由題圖可知，軌道的平面與地心不共面，故不可能是地球衛星的軌道．故A錯誤，B正確；CD．同步衛星與地球自轉同步，故其軌道平面與赤道平面重合，一定在赤道正上方，軌道不與赤道共面，不可以是同步衛星軌道，同步衛星可能的軌道為．故CD錯誤；故選B．9．地球半徑為，地球表面的重力加速度為，若高空中某處的重力加速度為，則該處距地面的高度為（）A． B． C． D．【答案】A【解析】設地球的質量為，某個物體的質量為．則在地球表面有…①．在離地面高處軌道上有…②．由①②聯立得．故A正確．故選A．10．如圖小物體位于光滑的斜面上，斜面固定在水平面上，從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過程中，斜面對小物塊的作用力（）A．垂直于接觸面，做功不為零 B．垂直于接觸面，做功為零C．不垂直于斜面，做功為零 D．不垂直于接觸面，做功不為零【答案】A【解析】根據動量定恒，斜面會產生向右的速度，所以由于存在斜面水平方向的分運動，物體速度的方向就不是沿斜面向下，而是與斜面向下有一定的夾角，與斜面支持力成鈍角．所以根據功率公式，，斜面總是對物體做負功．故A正確．故選A．11．水平恒力先后作用于甲、乙兩物體，第一次使甲物體沿粗糙水平面運動了，做功；第二次使乙物體沿光滑水平面向前運動了，做功，則（）A B． C． D．無法比較【答案】B【解析】由知，恒力對兩種情況下做功一樣多，即．故B正確．故選B．12．如圖所示，兩個互相垂直的力和作用在同一物體上，使物體運動，物體發生一段位移后，力對物體做功為，力對物體做功為，則力與的合力對物體做功為（）A． B． C． D．【答案】A【解析】當有多個力對物體做功的時候，總功的大小就等于用各個力地物體做功的和．由于力對物體做功，力對物體做功．所以與的合力對物體做的總功就為．故A正確．故選A．13．如圖所示，質量為的木塊沿著傾角為的光滑斜面從靜止開始下滑，當下降的高度為時，重力的瞬時功率為（）A． B．C． D．【答案】D【解析】由機械能守恒得：．物體的速度為．則重力的功率為：．故D正確．故選D．14．一質量為的物體，以的速度在光滑的水平面上向左滑行，從某一時刻起對物體施一水平向右的恒力，經過一段時間，物體的速度方向變為向右，大小仍為，則這段時間內水平力對物體所做的功為（）A． B． C． D．【答案】A【解析】據動能定理．而物體的初動能為．末動能為，．所以外力做功．故A正確．故選A．15．如圖所示，發射地球同步衛星時，先將衛星發射至近地圓軌道，然后經點火使其沿橢圓軌道運行，最后再次點火將衛星送入同步圓軌道．軌道、相切于點，軌道、相切于點．則當衛星分別在、、軌道正常運行時，下列說法中錯誤的是（）A．衛星在軌道上的周期大于在軌道上的周期B．衛星在軌道上的速率小于在軌道上的速率C．衛星在軌道上運行時，經過點時的速率大于經過點時的速率D．衛星在軌道上運行時，經過點時的加速度大于經過點的加速度【答案】B【解析】A．根據開普勒第三定律，衛星的軌道半徑越大，則周期也越大．故衛星在軌道上的周期大于在軌道上的周期，故A正確；B．衛星離地面越遠越慢，故衛星在軌道上的速率大于在軌道上的速率，故B錯誤；C．根據開普勒第二定律，衛星在軌道上運行時，從點向點運動時，速度逐漸減小．故C正確；D．衛星離地面越遠，萬有引力越小．根據牛頓第二定律，加速度也越小，故經過點時加速度大于經過點的加速度．故D正確；故選B．第Ⅱ卷（共55分）二、填空題（共30分）16．如圖所示，放在地球表面上的兩個物體甲和乙，甲放在赤道處，乙放在緯度為處．它們隨地球自轉做勻速圓周運動時，甲乙角速度之比為__________；甲乙的線速度之比為__________．【答案】，．【解析】由題可知，甲乙都在同一球體上，故，所以角速度之比為．依據幾何關系．依據公式．故．17．如圖所示為一圓拱橋，最高點的半徑為．一輛質量為的小車，以的速度經過拱橋的最高點．此時車對橋頂部的壓力大小為__________；當過最高點的車速等于__________時，車對橋面的壓力恰好為零．（取）【答案】，．【解析】由牛頓第二定律得．計算得出．由牛頓第三定律可知，車對橋頂部的壓力大小為．車對橋面的壓力恰好為零，重力提供向心力，由牛頓第二定律得：．計算得出：．18．如圖所示，用的拉力在水平面上拉著物體行走了已知拉力和水平方向的夾角是，則拉力對車做功是__________，若車受到的阻力是，則這個過程中，車克服阻力做功是__________．（）【答案】，．【解析】拉力對車做功為．故拉力對車做的功為．摩擦力對物體做功為：．故車克服阻力做功為．19．質量為物體在豎直向上的拉力作用下由靜止豎直向上運動了，則這一過程中重力勢能增加量為__________，物體動能增加量為__________．【答案】，．．【解析】由牛頓第二定律可知，，．重力勢能的增加量為．由動能定理可知．計算得出：．20．金星的半徑是地球半徑的倍，金星質量是地球質量的倍，則金星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的__________倍．【答案】【解析】由萬有引力提供向心力做勻速圓周運動得：．計算得出：衛星在圓軌道上運行時的速度公式．分別代入地球和某星球的各物理量得：，．計算得出．21．一條水平放置的水管，橫截面積，距地面高為．水從管口以不變的速度源源不斷地沿水平方向射出，水落地的位置到管口的水平距離是．則每秒內從管口流出的水的體積為__________．設管口橫截面上各處水的速度都相同，取，不計空氣阻力．【答案】【解析】根據得．則水平拋運動的初速度．流量．三、計算題（共3題，計25分．解答有必要的草圖、文字說明、方程式和重要演算步驟．只有最后答案不給分．有數值計算，答案中必須明確寫出數值和單位．）22．一輛汽車的質量為，在水平路面上保持的功率行駛，能達到的最大速度為，行駛過程中汽車所受阻力大小不變c，求：（）汽車所受的阻力大小．（）汽車速度為時加速度的大小．【答案】（）；（）．【解析】（）達到最大速度時，是勻速直線運動狀態，牽引力=阻力．得．（）速度為時，．合力．加速度為．23．一顆人造衛星的質量為，離地面的高度為，衛星繞地球做勻速圓周運動，已知地球半徑為，地球表面重力加速度為，求：（）地球的質量．（）衛星繞地球運動的速率．【答案】（）；（）．【解析】（）依據萬有引力航天公式：．解得．（）衛星的周期：．24．如圖所示，水平軌道與放置在豎直平面內的圓弧軌道相連，圓弧軌道的端的切線沿水平方向．一質量的滑塊（可視為質點），在水平恒力的作用下，從點由靜止開始運