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物理试题
考试时间：2013年4月16日 满分：110分 时间：90分钟 出题人:
李馨
一、选择题（每小题5分，，有的小题只有 一个正确答案，有的小题有多个正确选项，全部选对的得5分，选不全的得3分, 有错选或不答的得零分）
下列说法符合史实的是（ ）
牛顿发现了行星的运动规律
在18世纪已经发现的七个行星中，人们发现第七个行星——天王星的运动轨道，总是同 根据万有引力定律计算出来的结果有很大的偏差，于是有人推测，在天王星轨道外还有一个 行星，是它的存在引起了上述的偏差
卡文迪许第一次在实验室里测出了引力常量
第八个行星是牛顿运用自己发现的万有引力定律，经大量计算而发现的，被称为“笔尖下 发现的行星。
某船在一水流匀速的河中摆渡，下列说法正确的是（ ）
船头垂直河岸航行，渡河时间最短
船头垂直河岸航行，渡河航程最短
船头朝下游转过一定角度，使实际航速增大时，渡河时间最短
船头朝上游转过一定角度，使实际航速垂直河岸时，渡河航程一定最短
物体受到几个力作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中的一个力，它可能做 （）
匀速直线运动
2012年全国铁路新线铺轨将达到6366千米，火车在铁轨上转弯可以看做是做匀速圆周运 动，，你认为理论 上可行的措施是（）
仅减小弯道半径
关于向心力的说法中正确的是（）
物体由于做圆周运动而产生向心力
向心力不改变圆周运动物体的速度的大小
做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
利用下列哪组数据可以计算出地球的质量（）
已知地球的半径R地和地面的重力加速度g
已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和周期7
已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v
已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T
一箱土豆在转盘上随转盘以角速度勿做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量 为川（可视为质点），它到转轴的距离为R,则其他土豆对该土豆的作用力为（）
mg B. mco^R
C. 寸〃2 妒+ 〃7%4r2
行星绕恒星运动的轨道如果是圆, 尸
为常数，设子=奴则常数k的大小（
那么它的运行周期T的平方与轨道半径，•的三次方的比
只与恒星的质量有关与恒星的质量及行星的速度有关
如图所示，，恰能从 固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.。是圆弧的圆心，们 是OA与竖直方向的夹角， ）
A耍=2 tan0i 2
B. tanOitan02=2
C，tan^itan^i '
在一个光滑水平面上，有一转轴垂直于此平面，交点。的上方力处固定一细绳的一端,
绳的另一端固定一质量为〃z的小球B,绳长AB=l>h,小球可随转轴转动并在光滑水平面上做
匀速圆周运动，要使球不离开水平面，转轴的转速最大值是（）
B. K\[gh
如图所示，一根长为匕的轻杆。4,。端用钗链固定，另一端固定着一个小球A,轻杆靠 ，则当物块以速度v向右运动至 杆与水平方向夹角为。时，小球A的线速度大小为（ ）
vLsin2 0 vL sin 29 vLcos2 0 vcos 0
A. h B. h C. h D. h
已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。假设有一个类似地球一颗行星，是一 个半径为R、质量分布均匀的球体。在其内部距离地面距离为L处有一点，在此处的重力加速 度和地面处的重力加速度之比为（ ）
T T R _ [
A . 1 + -错误!未找到引用源。 B. 1--错误!未找到引用源。 C.（仁二翌尸
R R R
R
错误!未找到引用源。 D.（:^尸错误!未找到引用源。
R — L
二、实验题（共14分，请把正确答案填写在答题卡的相应横线上，或按题目要求 在答题卡上作答。）
英国物理学家牛顿曾经猜想地面上的重力、地球吸引月球与太阳吸引行星的力遵循同样 的“距离平方反比”规律，牛顿为此做了著名的“月一地”检验。牛顿根据检验的结果，把“距离 平方反比”规律推广到自然界中任意两个物体间，发现了具有划时代意义的万有引力定律。
“月一地”检验分为两步进行：
理论预期：假设地面的地球吸引力与地球吸引月球绕地球运行的引力是同种力，遵循相 同的规律。设地球半径和月球绕地球运行的轨道半径分别为R和r (已知r=60R)。那么月球 绕地球运行的向心加速度为与地面的重力加速度g的比值q, : g = 1： 。
实测数据验算：月球绕地球运行的轨道半径/-,月球运行周期7= = s,地面的重力加速度为g=,由此计算月球绕地球运行的向心加速度/与
地面的重力加速度g的比值。'：g =1 ： o
若理论预期值与实测数据验算值符合，表明，地面物体所受地球的引力、月球所受地球 的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律！
(1)做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛 运动的轨迹，为了能准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为不正确的 是。
通过调节使斜槽的末端保持水平
每次释放小球的位置必须不同
每次必须由静止释放小球
小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
在实验中得到如图所示的坐标纸，已知坐标纸方格边长a和当地的重力加速度为g求：
Vb •
如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止 释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角0,获得不同的射程x,最后作出了如图b所示 的x—tan。图象。则:
由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度外=m/s»实验中发现9超 过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为 m。(g取10m/s2)
若最后得到的图象如图c所示，则可能的原因是 o
释放小球的位置变高
小球飞行时遇到较大阻力
释放小球时有初速度
小球与斜槽间的摩擦较大
三、计算题（共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤， 有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）
（6分）如图所示，长为匕的轻杆，两端各连接一个质量都是加的小球，使它们以轻杆中 点为轴在竖直平面内做匀速圆周运动，周期T=2叭求它们通过竖直位置时杆分别对上下 两球的作用力，并说明是拉力还是支持力.
（7分）已知地球赤道长为地球表面的重力加速度为g月球绕地球做圆周运动的周期为 ，推算月球与地球间的近似距离.
17> （11分）如图所示，水平转台高/z=,半径为R=,可绕通过竖直转轴转动。转 台的同一半径上放有质量均为;??=、B （可视为质点），A与转轴间距离为 /-, B位于转台边缘处，A、B间用长/=，A、B与水平转台间最大静摩 擦力均为 /,=, g 取 10m/s2.
（1）当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？
（2） 当转台的角速度达到多大时A物体开始滑动？
（3） 若A物体恰好将要滑动时细线断开，此后转台保持匀速转动，求B物块落地瞬间A、B 两物块间的水平距离。（不计空气阻力，计算时取石=3）
18. （12分）家用台式计算机的硬盘磁道和扇区如图所示，数据区域的内半径为R = , 外半径为R2=,径向磁道密度为N=600条/mm,（即每条磁道是不同半径的同心圆），
每个磁道分成“=8192个扇区（每扇区为错误!未找到引用源。圆周），每个扇区可以记
8192
录512个字节。电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动。
求：(1)假设磁头在读、写数据时是不动的，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道。
则不计磁头在磁道间移动的时间，求计算机Is内最多可以从一个磁盘面上读取多少个字节？
(2)假设磁盘每转一圈，磁头沿径向向外移动一条磁道，已知每条磁道宽度均匀，并且磁头
相对于磁盘以恒定的线速度v=!未找到引用源。m/ 读完一遍所用时间是多少？
(以上结果均保留3为有效数字)
大庆铁人中学2012——2013学年度第二学期高一月考
物理答案
一、 选择题(每个5分，半对3分，共60分)
1. B C 2. AD 3. BCD 4. BD 5. B 6. ABCD 7. C 8. B 9. B 10. A 11. A 12. B
二、 实验题(没空2分，共14分)
13. (1) 3600 : (2) 3640-3665 之间都可以 。
14 (1) B 。(2) —三应错误!未找到引用源。
o pi
lm/s ~ (— m) 。 (4) AC 。
5
三计算题(共36分)
(6 分)
解析：对小球受力分析，得
在最低点处Fi-mg=m停拾, ?分
3
所以Fi=：mg,方向向上，为拉力. 1分
在最高点处，设球受杆拉力为F2，
F2+mg = m{yy^. 2 分
1
所以F2=-~mg,故知F2方向向上，为支持力. 1分
3 1
答案：最低点：%mg,拉力 最高点：亍ng,支持力
(7 分)
解析：设地球表面一物体的质量为m,地球质量为M,地球半径为R,
l Mm 八
在地球表面： 2分
n
/. = 2ttR, 1 分
设月球与地球间的距离为r,月球质量为g,由万有引力定律和牛顿第二定律
3
由以上三式求出:
16n4-
（11 分） 【解析】 ⑴由 Ff—maj2r 可知，B先达到临界状态，故当满足Ffm<m说r时线上出现张力.----2分
解得 S= =|4 rad/s. 1 分
(2)当3继续增大，A受力也达到最大静摩擦力时，A开始滑动，
&m —FT=mo/2/-/2, 1 分
Ffm + Fy = moo'2r, 1 分
1分
得 w，=a/S =3 rad/s.
(3)细线断开后，B沿水平切线方向飞出做平抛运动
1分
1
由 h=5gF 得 t= s.
VB=u>r= m/s, 1 分
可得B的水平射程Xb=vM= m. 1分
细线断开后，A相对静止于转台上，t时间转过角度 i?=wt= rad 即 90°, 1
故间水平距离
/x—(xB —-^)2 + r2 = jV2^m=. ］分
(12 分)
解：(1)转速为 n=7200r/min=120r/s
磁头读一个扇区的时间是错误!未找到引用源。s 2分
Is内读取数据M=错误味找到引用源。字节。 2分
(2)磁盘转一圈径向过一条磁道，在半径「1处转一圈所用时间为：ti = 27!Ti/v 2分
同理在半径「2,「3...心处转一圈所用时间分别为：
t2 — '—2n(r1-\-Ar)/v—t1-\-2nAr/v 2 分
t3 = 2nr3/v=t2+2nAr/ v
tn = 2nr』v 1 分
显然时间ti，t2, t3-，取ti = 2兀Ri/v, tn=2nRn/v,项
数 n = N(R2_Ri) 1 分
将一张光盘全部放一遍所用时间为:
t=n(ti + tn)/2 1 分
t=. 1 分 ［答案］ s