物理---湖南省娄底市双峰一中2015-2016学年高一下学期期中试卷(文科)

2015-2016学年湖南省娄底市双峰一中高一（下）期中物理试卷（文科）一、选择题（每小题5分，共70分）1．发现行星运动律的科学家是（）A．爱因斯坦 B．卡文迪许 C．开普勒D．牛顿2．同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星（）A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地面高度可任意选择B．它可以在地面上任一点的正上方，且离地面高度一定C．它只能在赤道正上方，但离地面高度可任意选择D．它只能在赤道正上方，且离地面高度一定3．汽车上坡时，在发动机的功率P不变的情况下，要想增大牵引力F，应该怎样改变速度的大小v（）A．增大v B．减小vC．维持v不变D．与v的变化无关4．开普勒第二定律告诉我们：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，如图所示，某行星绕太阳运动轨道为椭圆，该行星在近日点A时的速度大小为v A，在远日点B时的速度大小为v B，则v A、v B的大小关系为（）A．v A＞v B B．v A=v B C．v A＜v B D．无法确定5．如图所示，让质量相同的物体沿高度相同，倾角不同的斜面从顶端运动到底端，下列说法正确的是（）A．甲图中重力做的功最多 B．乙图中重力做的功最多C．丙图中重力做的功最多 D．重力做的功一样多6．关于行星的运动及太阳与行星间的引力，下列说法正确的是（）A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆B．所有行星绕太阳公转的周期都相同C．太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线D．太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力7．如图所示，质量为m的物体始终静止在斜面上，在斜面体从图中实线位置沿水平面向右匀速运动到虚线位置的过程中，下列关于物体所受各力做功的说法正确的是（）A．重力不做功B．支持力不做功 C．摩擦力不做功 D．合力做正功8．两颗人造地球卫星，都绕地球作圆周运动，它们的质量之比m1：m2=2：1，轨道半径之比r1：r2=1：2，则它们的速度大小之比v1：v2等于（）A．2 B．C．D．49．对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法错误的是（）A．卫星做匀速圆周运动的向心力是由地球对卫星的万有引力提供的B．轨道半径越大，卫星运动周期线速度越小C．轨道半径越大，卫星线速度越小D．同一轨道上运行的卫星，线速度大小相等10．两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功﹣3J，则力F1和F2对物体做的总功为（）A．1J B．5J C．7J D．12J11．在地面上发射飞行器，如果发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，则它将（）A．绕地球做圆周运动 B．绕地球做椭圆运动C．挣脱地球的束缚绕太阳运动 D．挣脱太阳的束缚飞离太阳系12．下列关于功率的说法中正确的是（）A．功率越大，做功越快B．功率越大，做功越多C．实际功率一定等于额定功率 D．瞬时功率一定大于平均功率13．2012年2月25日，我国成功发射了第11颗北斗导航卫星，标志着北斗卫星导航系统建设又迈出了坚实一步．若卫星质量为m、离地球表面的高度为h，地球质量为M、半径为R，G为引力常量，则地球对卫星万有引力的大小为（）A．B．C．D．14．两颗人造地球卫星质量之比是1：2，轨道半径之比是3：1，则下述说法中，正确的是（）A．它们的周期之比是：1B．它们的线速度之比是1：C．它们的向心加速度之比是1：9D．它们的向心力之比是1：9二、非选择题（每空2分，共12分）15．一辆正在行驶的汽车在关闭发动机后做减速运动，最后停下来，在这一过程中，汽车所受合力对汽车做（填“正功”或“负功”），汽车的动能（填“增加”或“减少”）．16．如图所示，甲、乙两颗人造地球卫星在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，甲卫星离地球较近．甲卫星的线速度大小为v甲，运动周期为T甲；乙卫星的线速度大小为v乙，运动周期为T乙；则v甲（填“大于”或“小于”）v甲，T甲（填“大于”或“小于”）T乙．17．一个质量为2kg的物体自30m高处自由下落，物体在下落前2秒内重力所做的功W= J，前2秒内重力所做功的平均功率P=w．（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）三、计算题（8+10=18）18．月球的质量为m，绕地球做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为r，已知引力常量为G，求：（1）月球受到地球的引力F；（2）地球的质量M．19．质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：（1）力F在t=3s内对物体所做功的平均功率．（2）在3s末力F对物体做功的瞬时功率．2015-2016学年湖南省娄底市双峰一中高一（下）期中物理试卷（文科）参考答案与试题解析一、选择题（每小题5分，共70分）1．【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．明确发现了行星的三大运动定律的科学家是开普勒．【解答】解：开普勒在第谷观测了天文数据的基础上，经过研究，发现了行星的三大运动定律，故我们认为是开普勒发现了行星的运动规律；故C正确，ABD错误．故选：C．2．【考点】同步卫星．【分析】了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球相同．物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量【解答】解：它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．所以同步卫星只能在赤道的正上方．因为同步卫星要和地球自转同步，即ω相同，根据F==mω2r，因为ω是一定值，所以r 也是一定值，所以同步卫星离地心的距离是一定的．故D正确，ABC错误；故选：D．3．【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】司机用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡，由P=FV可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大．【解答】解：由功率公式P=Fv可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡，故B正确．故选：B．4．【考点】开普勒定律．【分析】熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．【解答】解：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等．结合扇形面积的公式可知，距离太阳近的点的线速度大，即v A＞v B，故A正确，BCD错误；故选：A．5．【考点】功的计算．【分析】据功的定义式W=Fscosα推理判断即可，注意α是重力与位移方向的夹角【解答】解：据几何关系可知，斜面的长度为据功的定义式W=mgsinθ=mgh，据此可知，重力做功与路径无关，只取决于斜面的高度．故重力做的功一样多，故D正确故选：D6．【考点】万有引力定律及其应用．【分析】根据开普勒关于行星运动的三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．其表达式为k=，万有引力定律：宇宙间的一切物体都是相互吸引的．两个物体间的引力的大小，跟它们质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力在他们的连线上．【解答】解：A、地球是太阳的一颗行星，但是地球绕太阳运动的轨道是椭圆，故A错误；B、根据k=，周期跟行星与太阳之间的距离有关，各行星到太阳的距离不一致，故周期不相同，故B错误；C、两天体之间的引力方向都是指向天体自身的质量中心，太阳与行星也不列外，故C正确；D、太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对相互租用力，故大小相等，方向相反，故D错误；故选：C7．【考点】功的计算．【分析】分析物体的受力情况，根据力与位移的夹角，判断力做功的正负．物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零．根据功的公式W=FLcosα求出摩擦力和重力做功．【解答】解：A、物体在水平方向移动，在重力方向上没有位移，所以重力对物体m做功为零．故A正确；．B、由图看出，弹力N与位移s的夹角小于90°，则弹力对物体m做正功．故B错误C、摩擦力f与位移的夹角为钝角，所以摩擦力对物体m做功不为零，做负功．故C错误D、物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零．故D错误；故选：A．8．【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度的表达式进行讨论即可．【解答】解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有得v=，所以，故B正确、ACD错误．故选：B．9．【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】卫星做匀速圆周运动的向心力是由地球对卫星的万有引力提供，故=m=m =ma，解出线速度、周期和加速度与轨道半径的关系，再讨论即可．【解答】解：A、卫星做匀速圆周运动的向心力是由地球对卫星的万有引力提供，故A正确；B、根据：T=2π，所以轨道半径越大，周期越大，故B错误；C、卫星做匀速圆周运动的向心力是由地球对卫星的万有引力提供的，=m=m=ma，v=，所以轨道半径越大，卫星线速度越小，故C正确；D、根据公式：v=，所以同一轨道上运行的卫星，线速度大小相等，故D正确；本题选错误的，故选：B．10．【考点】功的计算．【分析】功是标量，几个力对物体做的总功，就等于各个力单独对物体做功的代数和．【解答】解：当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和；由于力F1对物体做功4J，F2对物体做的功就为﹣3J；F1与F2对物体做总功4﹣3=1J，故选：A11【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．【分析】当提供的外力等于物体做圆周运动需要的向心力时，物体做匀速圆周运动，当提供的外力小于物体做圆周运动所需的向心力时，物体做离心运动，当提供的外力大于物体做圆周运动所需的向心力时，物体做近心运动．【解答】解：根据万有引力提供向心力公式：=，在半径一定的情况下，速度越大，所需要的向心力越大．如果向心力不足，物体将做离心运动．物体在地球表面轨道上运动时，受到的向心力刚好对应的速度就是7.9km/s．超过就要做离心运动．而要完全脱离地球引力，需要的速度为11.2km/s．所以，当速度在7.9﹣11.2km/s之间时．人造卫星既不能保持在地球附近做圆周运动，又无法完全逃离地球．最终轨迹就是一个椭圆，故B正确，ACD错误．故选：B．12．【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】功率定义为单位时间内完成的功，由所做功的多少和所用的时间决定，它反映了物体做功的快慢．瞬时功率和平均功率没有必然的联系，计算公式也不相同．【解答】解：A、功率表示物体做功的快慢的物理量，所以功率越大，做功越快，故A正确，B错误；C、实际功率不一定等于额定功率，故C错误；D、瞬时功率和平均功率的大小无法判断，故D错误；故选：A13．【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【分析】根据万有引力定律的内容（万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比．）解决问题．【解答】解：解：根据万有引力定律表达式得：F=，其中r为物体到地球中心的距离，即r=R+h，所以地球对卫星的万有引力大小为故选：D14．【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】人造地球卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供圆周运动的向心力由此判定周期等描述圆周运动的物理量与半径的关系即可．【解答】解：人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力由万有引力提供有：A、知，，故A错误；B、知：，故B正确；C、知，，故C正确；D、知，，故D错误．故选：BC二、非选择题（每空2分，共12分）15．【考点】动能定理的应用．【分析】合力对汽车做功根据动能定理分析，汽车的动能变化根据速度的变化分析．【解答】解：汽车做减速运动，速度减小，动能减少，动能的变化量为负值，由动能定理知，汽车所受合力对汽车做负功．故答案为：负功；减少．16．【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【分析】卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出线速度与周期，然后比较大小．【解答】解：卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m，解得：v=，由于：r甲＜r乙，则v甲＞v乙，由牛顿第二定律得：G=m r，解得：T=2π，由于：r甲＜r乙，则T甲＜T乙；故答案为：大于；小于．17．【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】根据位移时间公式求出落地前2s内的位移，从而得出重力做功的大小，结合平均功率的表达式求出重力做功的平均功率．【解答】解：落地前2s内的位移为：重力做功为：W=mgh=2×10×20J=400J平均功率为：P=故答案为：400，200三、计算题（8+10=18）18．【考点】万有引力定律及其应用．【分析】卫星质量为m，绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，周期为T，根据万有引力定律求解月球受到地球的引力；卫星绕地球做圆周运动，靠万有引力提供向心力列出等式求解地球的质量．【解答】解：（1）根据万有引力定律，月球受到地球的引力为：（2）根据万有引力提供向心力为：得：答：（1）月球受到地球的引力F为；（2）地球的质量M为．19．【考点】功率、平均功率和瞬时功率；功的计算．【分析】（1）由牛顿第二定律求出加速度，根据运动学基本公式求出运动的位移，再根据W=Fx即可求解拉力做的功，由求解平均功率；（2）先求出3s末的速度，根据P=Fv求解瞬时功率．【解答】解：（1）根据牛顿第二定律得：则3s内的位移为：x=则拉力做功为：W=Fx=6×9=54J力F的平均功率为：（2）3s末的速度为：v=at=2×3=6m/s则在3s末力F对物体做功的瞬时功率为：P=Fv=6×6=36W 答：（1）力F在t=3s内对物体所做功的平均功率为18W．（2）在3s末力F对物体做功的瞬时功率为36W．。