天津市耀华中学2003～2004学年度第二学期形成性检测
高一年级物理试卷
一.选择题(本大题共11个小题，每小题4分，共44分，在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的)
1．2003年l0月15日，我国成功地发射了“神舟五号”载人航天飞船，这是我过航天史上的又一个重要里程碑。“神舟五号”在进入预定轨道飞行后，以周期为T=90min绕地球做匀速圆周运动。则下列叙述中正确的是 ( )
A．与月球相比，“神舟五号”环绕地球运行的线速度较小
B．与月球相比，“神舟五号”环绕地球运行的角速度较小
C．与地球同步卫星相比，“神舟五号”环绕地球运行的周期较长
D．与环绕速度等于第一宇宙速度的地球卫星(地面卫星)相比，“神舟五号”环绕地球运行的周期较长
2．某同学身高1.8m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆，据此可以估算出他离地时获得的竖直向上的速度大约为(取g=l0m/s2)( )
A．2 m／s B．4 m／s
C．6 m／s D．8 m／s
3．如图所示，小球从半径为2r的光滑
圆弧
形轨道的A点(A点与其圆心O在同一水平线上)
由静止齐始下滑，滑至最低点D(切线呈水平状
态)时进入半径为，．(且相接完好)的光滑半圆形
轨道，则：( )
①小球不能到达O处
②．小球能到达O处，并且从。处开始做自由落体运动
③．小球由A点滑至D点后瞬间所受轨道支持力大于滑至D点前瞬间所受支持力
④．小球由A点滑至D点后瞬间的向心加速度小于滑至D点前瞬间的向心加速度
A．只有①和③正确
B．只有②和③正确
C．只有①、③和④正确
D．只有②、③、④正确
4．我国西昌卫星发射基地在发射地球同步通讯卫星时，运载火箭升空后应朝哪个方向飞行，可以比较省燃料( )
A．西南方向 B．西北方向
C．东南方向 D．东北方向
5．某人用手将质量为m的物体由静止开始，以加速度a竖直向上匀加速提升h，则下列说法中错误的是( )
A．人手对物体做功为m(g+a)h
B．合外力对物体做功为mah
C．物体和地球组成的系统的机械能增加了m(g+a)h
D．在此过程中，人手对物体做功的平均功率为
6．一个轻质弹簧竖直放于水平地面上，其正上方一小球无初速自由下落并落到弹簧上，在小球从开始下落至速度减为零的过程中，小球运动动能最大的位置是(不计空气阻力)( )
A．小球与弹簧刚接触的位置’
B．小球重力势能最小的位置
C．弹簧弹力恰好等于小球重力的位置
D．以上均不对
7．如果地面(赤道)上的观察者看到两个人造地球卫星以相同速率从正上方天空掠过，其中，甲向东、乙向两且其轨迹均可看成圆形。那么这两颗卫星对地的高度关系是( )
A．甲高于乙 B．甲低于乙
C．甲、乙同高 D．无法判断
8. 如图所示,半径为R的半圆弧形光滑轨道开口向上固定在水平面上,其中,O为圆心,A、B在同一水平线上,OC为竖直半径.质量分别为m、2m
的光滑小球(尺寸不计)被固定于长度恰为R的轻质两端,
现将杆球装置放于轨道中,且将其向右推至m球刚好在C
处.若无初速释放后杆球仅限于竖直轨道平面内运动,且不
计其它阻力,则下列说法正确的是( )
A．当2m小球运动剑C点时，杆球与地球组成系统的重力势能最小
B．当2m小球运动剑C点时．其运动速度刚好为零
C．m球住C点左侧能上升的最大高度将高于2m球在图中的初始高度
D．从释放杆球到m球第一次达最大高度过群，2m球的机械能将增大
9．将一物体从地面竖直上抛，物体上抛运动过群中所受的空气阻力人小与其速率成正比。设物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E与物体距地面的高度h的关系，下图中描述正确的是(H是物体竖直上抛的最大高度)( )
10.水平方向的传送带以恒定速度v运动，质鼙为m的物块被轻轻放到传送带的A端，已知物块与传送带之间的动摩擦因数为μ，物体被传送到另一到B的过程中相对于地面的位移为s，则此过程中摩擦力对物块做功的值的可能性下列说法中不正确的是( )
A. 小于μmgs
B．小于mv2/2
C．即小于 μmgs，又小于mv2/2
D．等于μmgs
l1．一辆汽车从静止开始做加速直线运动，运动过稃中汽车牵引力的功率保持恒定，所受的阻力不变，行驶2 min速度达剑10 m/s。那么该汽车在这段时间内行驶的距离( )
A．一定小于600 m B．一定大于600 m
C．一定等于600 m D．可能等于1200 m
二．填空题(本大题共6个小题，每小题4分，共24分)
12．一粒弹丸以某一初速度v0做平抛运动，测得抛出后2s末弹丸的瞬时速度方向与初速度方向夹30角，则在抛出后 s末，弹丸的瞬时
速度与竖直方向夹30º角。
13．一人从l0 m深的井中，用一根质量为1kg的粗细均匀的井绳将质量为20 kg的一桶水提上来，则此人至少要做 J的功。(取g=l0m/s2)
14．一只质量为3.2 kg的小猫不慎从六楼阳台(离地18.2 m高)失足落下，若猫类在空中运动所受空气阻力与其速度之间的关系为F阻=0.5v2N，则小猫落地前的收尾速度(已知小猫落地前已经达到了稳定速度)为 m/s;整个过程中空气阻力对运动着的小猫做功
J(设当地g=10 m/s2)。
15.一根轻绳长0.4m，它最多只能承受80N的拉力，在此绳的一端系着一质龄为1kg的小球。另一端固定于空中某点，然后在最低点给小球一瞬时速度，使之在竖直平面内做圆周运动，则小球在最高点处的速度人小的取值范是： 。(g取g=l0m/s2)
16．如图所示，一把质量为2 kg的匀质米尺放在动摩擦因数为0.2的水平桌面上.起初米尺的右端与桌边相齐.现用水平力F将其推下桌子，
则水平推力至少做功 J.(取g=l0m/s2)
17．如图所示，质量为m的小球，用长为L的细线悬
于天花板上的O点。现用大小恒定的力F(F小于mg)作
用于小球上，待其平衡后，细线与竖直方向所夹的角度恰好
为最大。由此可知，这个最大角度是 ;整个过程中，
小球的机械能增加量为 .
三．推理与计算题(本大题共3小题，共32分)
18．(10分)某网站报道：最近南亚某国发射了一颗人造月球卫星，卫星的质量为1000 kg，环绕周期为1 h，……
一位同学对该新闻的真实性感到怀疑。他认为：一是该国的航天技术比起我国尚有差距，近期没有发射环月卫星的能力；二是该网站公布的数据似乎也有科学问题。他准备对该数据进行验证。
他记不清引力恒量的数值且手边没有可查找的相关资料，但他记得月球半径约为地球半径(地球半径为6400 km)的l/4，月球表面重力加速度约为地球表面(地球表面重力加速度约为10 m／s2)的l／6。他依据上述这些数据，经过推导分析，进一步认定了该新闻的不真实性。
请你也依据上述数据，运用所学物理学知识，写出推导判断过程。
19(10分)．电动机通过一绳吊起一质量为8kg的物体，绳子的拉力不能120N,电动机的功率不超过1200W,若将此物体由静止起用最快的方式吊高90m,所需时间为多少?(已知此物体被吊高90m之前已开始以最大速度匀速上升，g取l0m／s2)
20．如图所示，半径为R的1／4竖直光滑圆弧形轨道OP(过P点的切线呈水平状态)接在半径也为R的竖直放置的内壁光滑的圆柱面形桶的内边缘贴近桶口处，过P点沿桶上边缘转过90º的正下方某高度处的桶壁上有一个小圆孔Q。
现将质量为m的小球(球径略小于小圆孔Q的直径)从轨
道顶端O无初速释放，结果小球恰好从小孔Q漏出，不
计气阻。
(1)小球滑至P时的瞬时速度为多少?
(2)小球由P运动到Q所用的时间为多少?
(3)小孔Q到桶的上边缘之距h=?
四．附加题(本大题共两个小题，每小题10分，共20分)
1．如图所示，AB是一个半径为R的圆弧(B点切线水平且距地面高也为R)，在AB的圆弧轨道。上放一个半径也为R的带钩的
小圆弧片CD，再在CD的D端放一个质量
为m的小物块(可视为质点)，已知小物块与
CD弧片间动摩擦因数为
。现沿圆弧
AB缓缓向上拉动CD弧片，直到小物块开始
滑离CD弧片为止(计算时，可以认为最大静
摩擦力大小等于滑动摩擦力大小)。则：
(1)此过程中，CD弧片对小物块的静摩擦力对其所做的功为多少?
(2)若小物块滑离CD厉沿AB轨道下滑又从B端滑出，并做平抛运动，而后落到离E点水平距离也为R的水平地面上，则AB弧对小物块的滑动摩擦力对其所做的功为多少?
2.如图所示，水平地面上固定一个半径为R、表面光滑的半球体，现从水平地面上的某处B点向球面抛射一个质量为m的质点，为使该质点能停在半球
面的顶部A点，求初速度v0及抛射角θ的大小。(设质点落
到球面上时没有机械能损失)
高一年级物理参考答案及评分标准
一.选择题: (每小题4分,共44分)
1.D 2.B 3.A 4.C 5.D 6.C 7.B 8.C 9.D 10.C 11.B
二.填空题: (每小题4分,共24分)
12. 6 13.
2050 14. 8;480 15. 2m/s≤v≤
16. 2
17. 
三.推理与计算题: (32分)
18. (10分) 新闻数据: M卫=1000kg,T卫=1h=3.6
S.
科学数据: R月R地/4=1.6
;g月=g地0/6=5/3m/s.
推导判断: 设月球表面卫星的周期的T卫0,由万有引力定律及向心力公式,得:
F引=GM月M卫/R月2=M卫 g月(不计月球自转效应) ------(2分)
F引=F向=M卫4p2R月/T卫02 ------(2分)
解得: T卫0=
------(2分)
分析:根据卫星周期公式T卫=
可知,“月面”卫星的周期T卫0为月球卫星的最小周期T卫min .
------(2分)
判断: 因数月球卫星最小周期T卫min(值为
)比新闻中所说的月球卫星周期T卫 (值为
星周期) 大近两倍,这违背科学实际,所以上述新闻是不真实的. ----(2分)
19. (10分) 本题 (可分为两个过程:第一过程是以最大拉力Fm拉物体使之匀加速上升,直到电动机保持额定功率不变,拉力F逐渐变小,当拉力与重力相等后匀速上升直至达到90m高处,这样才能保证所用时间最短. --------(2分)
物体以最大加速度上升时,
-----(1分)
电动机功率达最大时,物体的速度
----(1分)
匀加速上升所需时间
------(1分)
匀加速上升的高度
由此可知,物体还有80m的高度,需由电动机以恒定的功率1200W起吊.
物体匀速上升的最大速度为
这一过程应用动能定理,有
------(2分)
解得t2=5.75s --------(2分)
故起吊90m所用时间t=t1+t2=7.75s -----(1分)
20. (12分) (1) 小球沿OP轨道下滑过程:
由动能定理 
(2分)
得 
(2分)
(2) 小球沿桶内壁水平方向上的圆周运动过程:
由
T且T=
(3分)
得 
(n=0,1,2,--------) (2分)
(3) 竖起方向上小球做自由落体运动过程:
由
得h=
(n=0,1,2,--------)
(3分)
四. 附加题
1. (10分)
(1) 拉着CD弧片沿圆弧轨道AB缓缓向上运动过程中,对小物块进行受力分析,共受到重力mg、支持力FN和静摩擦力F0三个力的作用,设物块与O点的连线与竖直方向的夹角为θ,那么,有
FN=mgcosθ ---------(1分)
当θ从零开始逐渐增大的过程中,FN逐渐减小,CD弧片能够给小物块的最大静摩擦力F0=μFN=mgcosθ越来越小,而引起小物块沿CD弧片下滑趋势的重力的沿圆弧轨道的切线方向的分务mgsinθ却在逐渐增大,当F0=mgsinθ时,物块即将离开弧片CD而下滑,设此时θ=θ0,
则
-------(1分)
故此过程中物块沿圆弧AB上升的高度为
--------(1分)
由功能关系得静摩擦力所做的功为
---------(2分)
(2) 设物块离开AB做平抛运动的初速度为v0,由平抛运动规律得:
R=v0t, R=
--------(1分)
∴
-----(1分)
设物块沿AB弧下滑过程中,滑动摩擦力所做的功为W2,则根据动能定理得:
∴W2=--mgR/4 -------(1分)
2. (10分) (
)
如图所示,让质点自A点从静止滚下,沿圆周运动到
C时,离开球面,设此时速度为vC,OC与OA夹角为a,
由于质点对球面恰恰无压力,则
①
②
(①式1分, ②式2分)
由①②解得: 
(2分)
由C抛到B的过程中,水平方向做匀速运动,竖直方向做加速度g的匀加速度直线运动,设落到B点的竖起速度为v1.
解得
(1分)
由A→B的全过程
解得 (2分)
∴
(2分)