高中物理学习材料
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确山二高一年级第二学期期中考试
物 理 试 卷
命题人：贾卫敏
一、选择题（本题共10小题，每小题4分。
在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。
）
1．关于曲线运动，下列说法正确的是( )
A ．做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动
B ．做曲线运动的物体，受到的合外力方向在不断改变
C ．只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心
D ．物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动 2．关于平抛运动，下列说法中错误的是( )
A ．平抛运动是匀变速运动
B ．做平抛运动的物体，在任何时间内，速度改变量的方向都是竖直向下的
C ．平抛运动可以分解为水平的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D ．平抛运动物体的落地速度和在空中运动时间只与抛出点离地面高度有关 3．下列关于万有引力定律的说法正确的是( ) A ．万有引力定律是卡文迪许发现的
B ．万有引力定律适用于自然界中的任何两个物体之间
C ．万有引力定律公式F ＝Gm1m2
r2中的G 是一个比例常数，是没有单位的
D ．万有引力定律公式表明当r 等于零时，万有引力为无穷大
4．某人在距地面某一高度处以初速度v 0水平抛出一物体，落地速度大小为2v 0，则它在空中的飞行时间及抛出点距地面的高度为( )
A.3v 02g ，9v 204g
B.3v 02g ，3v 204g
C.3v 0g ，3v 2
02g D.v 0g ，v 202g
5．如图所示，质量为m 的小球固定在长为L 的细杆一端，绕细杆的另一端O 在竖直面内做圆周运动，球转到最高点A 时，线速度大小为
gL
2
，则( )
A ．杆受到mg 2的拉力
B ．杆受到mg
2
的压力
C ．杆受到3mg 2的拉力
D ．杆受到3mg
2
的压力
6．某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r 1、r 2、r 3，若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角
速度为( )
A ．r 1ω1/r 3
B ．r 3ω1/r 1
C ．r 3ω1/r 2
D ．r 1ω1/r 2
7． 已知引力常量G ，在下列给出的情景中，能根据测量数据求出 月球密度的是 ( )
A ．在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度 H 和时间t
B ．发射一颗贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船，测出飞船运行的周期T
C ．观察月球绕地球的圆周运动，测出月球的直径
D 和月球绕地球运行的周期T
D ．发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星，测出卫星离月球表面的高度H 和卫星的周期T
8．长度不同的两根细绳，悬挂于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在同一水平面内做圆锥摆运动，
如图所示，则( )
A ．它们的周期相同
B ．较长的绳所系小球的周期较大
C ．两球的向心力与半径成正比
D ．两绳张力与绳长成正比
9． 关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是( )
A ．它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度
B ．它是近地圆形轨道上人造卫星的运行速度
C ．它是能使卫星进入近地轨道的最小发射速度
D ．它是能使卫星进入近地轨道的最大发射速度
10．有a 、b 、c 、d 四颗地球卫星，a 还未发射，在地球赤道上
随地球表面一起转动，b 处于地面附近的近地轨道上正常运动，c 是地
球同步卫星，
d 是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有( )
A ．a 的向心加速度等于重力加速度g
B ．b 在相同时间内转过的弧长最长
C ．c 在4 h 内转过的圆心角是π
3 D ．d 的运动周期可能是30 h
二、填空题(本题包括2小题，共26分。
把答案填在题中横线上或按题目要求作答)
11．(14分)我国航天计划的下一目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材： A ．计时表一只； B ．弹簧测力计一个； C ．已知质量为m 的物体一个； D ．天平一只(附砝码一盒)．
已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R 及月球的质量M (已知引力常量为G )
(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(填选项前的字母)． (2)两次测量的物理量是________和________．
(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R 和质量M 的表达式．R ＝________，M ＝________.
12．(12分)如图是自行车传动机构的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小
齿轮，Ⅲ是后轮．
(1)假设脚踏板的转速为n，则大齿轮的角速度是________．
(2)要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，除需要测量大齿轮Ⅰ
的半径r1、小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是________．
(3)用上述量推导出自行车前进速度的表达式：________.
三、计算题（本题包括4小题，共44分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
）
13. (8分)火星半径是地球半径的一半，火星质量约为地球质量的1/9，那么地球表面质量为50 kg的人受到地球的吸引力约为火星表面同质量的物体受到火星引力的多少倍？
14．(12分)如图所示飞机以恒定的水平速度飞行，距地面高度2000 m，在飞行过程中释放一炸弹，经30 s飞行员听到了炸弹着地后的爆炸声．设炸弹着地立即爆炸，不计空气阻力，声
速为320 m/s，求飞机的飞行速度v0.(g取10m/s2)
15．(12分)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，不考虑地球自转的影响．
(1)求卫星环绕地球运行的第一宇宙速度v1；
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T，求卫星运行半径r；
(3)由题目所给条件，请提出一种估算地球平均密度的方法，并推导出密度表达式．
16.(12分)天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星．双星系统在银河系中很普遍．利用双星系统中两颗恒星的运动特征可以推算出它们的总质量．已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量．(引力常量为G)
参考答案
1. A
2. D
3. B
4. C
5. B
6. A
7. B
8.ACD
9. BC 10. BCD
11.(1)A B C(2)飞船绕月球运行的周期T质量为m的物体在月球表面所受重力的大小F
(3)
FT2
4π2m
F3T4
16π4Gm3
12.解析：(1)大齿轮的角速度ω
1
＝2πn.
(2)对Ⅰ、Ⅱ两齿轮有ω
1r
1
＝ω
2
r
2
，设后轮半径为R，则自行车前进的速度v＝ω2R＝
ω1r1
r
2
·R＝
2πnr1R
r
2
.
所以还需要测量的物理量是后轮的半径R.
(3)v＝2πnr1R
r
2
.
答案：(1)2πn(2分) (2)后轮的半径R(2分)
(3)v＝2πnr1R
r2(2分)
13.解析：设火星半径为R，地球半径为2R；火星质量为M，地球质量为9M.
在地球上F＝G 9Mm 4R2
，
在火星上F＝G Mm R2
，
所以同质量的人在地球表面受到的吸引力是在火星表面受到的吸引力的9 4倍
答案：9 4
14.解析炸弹离开飞机后做平抛运动，初速度即飞机的飞行速度，如图所示．
设炸弹落地时间为t1，则声音传到飞行员的时间t2＝t－t1.
由平抛知识得t1＝2h
g
＝
2×2 000
10
s＝20 s，
由运动的等时性知，炸弹落地时，飞机运动到落地点的正上方B点，故BC＝v0t2＝v0(t－t1)＝10v0，
DC＝v(t－t
1
)＝320×(30－20) m＝3 200 m.
由几何关系(DC)2＝(BC)2＋h2，得3 2002＝(10v0)2＋2 0002，
解得v0≈250 m/s.
答案250 m/s
15．(1)gR(2) 3gR2T2
4π2
(3)ρ＝
3g
4πGR
16.解析：设两颗恒星的质量分别为m1、m2，做匀速圆周运动的半径分别为r1、r2，角速度分别为ω1、ω2.
根据万有引力定律，对m1有
G m
1
m
2
r2
＝m1ω21r1，得m2＝
ω21r1r2
G
对m2有G m
1
m
2
r2
＝m2ω22r2，得m1＝
ω22r2r2
G
根据角速度与周期的关系及题意知
ω1＝ω2＝2π
T
，r＝r1＋r2
联立解得m1＋m2＝4π2 T2G
r
答案：4π2 T2G
r3。