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1、2011-2012 学年下学期期中模块考试高一物理试题 2012、4满分： 100 分 考试时间：90 分钟第卷（选择题 共 40 分）一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分。在下列各题的选项中有一个或几个正确。全部选对得 4 分，选对但不全给 2 分，有选错的或不答的给 0 分。1 关于匀速圆周运动，下列说法正确的是A匀速圆周运动中物体速度的大小和方向都不变B匀速圆周运动中角速度是不变的C匀速圆周运动是匀变速曲线运动D以上说法都不对2下列对于万有引力定律的表达式 F 的说法，正确的是12GmrA公式中 G 为引力常量，大小是由卡文迪许测出的B此表达式可以计算任意两个物体间的万有引力C
2、若 m1m2， m1 对 m2 的引力大于 m2 对 m1 的引力D当 r 趋于零时，万有引力趋于无限大3若已知某行星的一个卫星绕其运转的轨道半径为 r，周期为 T，引力常量为 G，则可求得A该卫星的质量 B行星的质量C该卫量的平均密度D行星的平均密度4 关于地球同步卫星，下列说法中正确的是A所有同步卫星速率相同B所有同步卫星都在赤道上空的同一轨道上运行C同步通讯卫星的高度和速率是可变的，高度越高速率越小D同步卫星的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间5两个半径均为 R 的相同实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为 F，若把两小铁球拉开一定距离，使两球最近点间的距离变为 2R，如图所示
3、，此时它们之间的万有引力为A2 F B4F C D2F4F6 一个半径是地球 3 倍、质量是地球 36 倍的行星，它表面的重力加速度是地球面重力加速度的（不考虑地球和星球的自转）A4 倍 B6 倍C 13.5 倍 D18 倍7如图所示，a、b、c、d 是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星。其中a、c 的轨道相交于 P，b、d 在同一个圆轨道上。某时刻 b 卫星恰好处于 c 卫星的正上方。下列说法中正确的是 Ab、d 存在相撞危险Ba、c 的加速度大小相等，且大于 b 的加速度Cb、c 的角速度大小相等，且小于 a 的角速度Da、c 的线速度大小相等，且大于 d 的线速度8 如 图
4、 所 示 ， 两 颗 星 球 组 成 的 双 星 系 统 ， 在 相 互 之 间 的 万 有 引 力 作 用 下 ， 绕 连 线 上 的 O 点 做周 期 相 同 的 匀 速 圆 周 运 动 ， 质 量 分 别 为 m1 和 m2， 半 径 ， 下 列 关 于 双 星 系 统 在 运 动 过12R程 中 的 说 法 正 确 的 是A两星运动的角速度大小相等B两星的质 量 m1m2C m2 做圆周运动的向心力小于 m1 做圆周运动的向心力Dm 2 做圆周运动的向心加速度大于 m1 做圆周运动的向心加速度9 匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块，该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆 周 运 动 而
5、 不 产 生 相 对 滑 动 ， 则 在 改 变 下 列 何 种 条 件 的 情 况 下 ，滑 块 仍 能 与 圆 盘 保 持 相 对 静 止A增大圆盘转动的角速度B增大滑块到转轴的距离C增大滑块的质量 mD改变上述任一条件的情况下都不可能使滑块与圆盘保持相对静止10 在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低，如图所示。汽车的运动可看作是做半径为 R 的水平面内的匀速圆周运动。设内外路面高度差为 h，路基的水平宽度为 d，路面的宽度为 L。已知重力加速度为 g。 要使车轮与路面之间的横向（垂直于前进方向）摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于 A gh B dRh CD gbacPd第卷（非选
6、择题 共 60 分）二、填空题：共 20 分。把答案填在答题纸上的相应位置。11 （ 5 分）地球表面的重力加速度为 g，地球半径为 R，万有引力常量为 G。一颗卫星距地面的高度等于地球的半径的 2 倍，即 h=2R，则其沿轨道做匀速圆周运行时的线速度 v。12 （ 5 分）如图所示，绳子下端连着小球，上端悬于天花板上，现让小球做圆锥摆运动，绳子与竖直线夹角为 ，小球做圆周运动的加速度为 。13 （ 10 分）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸 带，复写纸片。实验步骤：（1 ）如图所示，将电磁打点
7、计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。（2 ）启动控制装置使圆盘转动，转速稳定后接通学生电源，打点计时器开始打点。（3 ）经过一段时，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。a下图为某次实验得到纸带的一段，交流电的周期为 0.02s，可以求得纸带运行的速度v=_m/s。b测得圆盘半径 r=5.010-2m， 。求得角速度为 rad/s。三、论述、计算题：解答应写出必要的文字说明和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中明确写出数值和单位，共 40 分。把答案填在答题纸上的相应位置。14 （ 12
8、分）如图所示，在光滑水平面内，用轻弹簧拉住一质量为 m 的小球，轻弹簧的另一端固定在转轴上 O 点。轻弹簧的劲度系数为 k，原长为 。小球绕 O 点转动的角速度为 l，求：（1）弹簧的伸长量为多少；（ 2）小球的速度为多少？5km15 （ 12 分）航天宇航员在某星球表面完成了如下实验：在高 h4m 处以速度 v05m/s 水平抛出一石块，测量出水平位移为 x=10m。已知该星球的半径为 R=2106m，若在该星球表面上发射一颗环绕卫星，求最小发射速度。16 （ 16 分）如图所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为 m0.1kg 的小球，试管的开口端加盖并与水平轴 O 连接，试管底与 O 轴相距 10 cm，试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动， （ 取 10 m/s2） ，求：（1 ）若在最高点时小球对试管底的压力恰好为零，小试管做圆周运动的角速度的大小；（2 ）若试管做圆周运动的角速度为 20rad/s，试管转至最低点时试管对小球弹力的大小。（选做题）宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用，仅在相互间的引力作用下运行。观测中发现某三星系统位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一圆轨道上运行，如图所示。假设做圆周运动的周期为 T，设每个星体的质量均为 ，引力常量为 G。试求星体运动m的轨道半径 R。
