湖北省枣阳市第二中学2015-2016学年高一下学期期中考试物理试题 Word版含答案

湖北省枣阳市第二中学高一年级 2015时间： 90 分钟 分值 100 分 第 择题共 48分） 一、选择题（ 本大题 12小题，每小题 4分，共 48分 ） 1 一重球用细绳悬挂在匀速前进中的车厢天花板上，当车厢突然制动时，则 （ ） A绳的拉力突然变小 B绳的拉力突然变大 C绳的拉力没有变化 D无法判断拉力有何变化 2 下面四个公式中 v 表示匀速圆周运动的线速度，表示匀速圆周运动的角速度， T 表示周期， r 表示匀速圆周运动的半径，则下面四个式子中正确的是（ ） 2r v 24 B C D 3 关于作匀速圆周运动的物体的向心加速度，下列说法正确的是 （ ） A向心加速度的大小和方向都不变 B向心加速度的大小和方向都不断变化 C向心加速度的大小不变，方向不断变化 D向心加速度的大小不断变化，方向不变 4 物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度 取向下为正 ） 随时间变化的图线是（ ） 5 若已知物体的速度方向和它所受合力的方向，如图所示，可能的运动轨迹是 （ ） 6 关于曲线运动，下列说法中正确的是 （ ） A变速运动 定是曲线运动 B曲线运动 定是变速运动 C速率不变的曲线运动是匀速运动 D曲线运动也可以是速度不变的运动 7 下列关于运动和力的叙述中，正确的是 （ ） A做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的 B物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心 C物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动 D物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同 8 设地球半径为 量为 m 的卫星在距地面 面的重力加速度为 g，则 错误 的是（ ） A卫星的线速度为22 0星的角速度为08星的加速度为 g/4 D卫星的周期为 2 关于环绕地球运转的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的是 （ ） A 轨道半径越大，速度越小，周期越长 B 轨道半径越大，速度越大，周期越短 C 轨道半径越大，速度越大，周期越长 D 轨道半径越小，速度越小，周期越长 10 设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直向上抛一物体的最大高度之比为 k（均不计阻力），且已知地球与该天体的半径之比也为 k，则地球与天体的质量之比为 （ ） A 1 B k C D 1/k 11 若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为 T，引力常量为 G，那么该行星的平均密度为 （ 3 ） A3234242 将物体以 60它上升到某点 能减为 10J，机械能损失 10J，若空气阻力大小不变，则物体落回到抛出点时的动能为 ( ) A 36J B 40J C 48J D 50J 二、实验题（ 12 分 ） 13（本题 6 分） 如图是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的边长为 2 5A、 B、 C、 D 是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片，则：（ g=10m/ 频闪照相相邻闪光的时间间隔 s； 小球水平抛出的初速度 m/s； 小球经过 m/s 14（本题 6分） 两个同学根据不同的实验条件，进行了 “ 探究平抛运动规律 ” 的实验： （ 1）甲同学采用如图（ 1）所示的装置用小锤打击弹性金属片，金属片把 时 由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变 球仍然同时落地，这说明 （ 2）乙同学采用如图（ 2）所示的装置两个相同的弧形轨道 M、 、Q，其中 N 的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁 C、 D；调节电磁铁 C、 D，从而保证小铁球 P、 速度 将小铁球 P、 Q 分别吸在电磁铁 C、 D 上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度 、 N 下端射出实验可观察到的现象应是 仅仅改变弧形轨道 M 距地面的高度（保持 变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明 三、计算题（ 40 分 ） 15（本题 10 分） 嘉年华上有一种回力球游戏，如图所示， A、 B 分别为一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点， B 点距水平地面的高度为 h，某人 在水平地面 C 点处以某一初速度抛出一个质量为 球恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点 B，并恰好能过最高点 恰好回到 不计空气阻力，已知当地重力加速度为 g，求： （ 1）小球刚进入半圆形轨道最低点 （ 2）半圆形轨道的半径； 16（本题 10 分） 平抛一物体，当抛出 1 s 后它的速度方向与水平方向成 45 ，落地时速度方向与水平方向成 60 ，求： （ 0m/ （ 1） 初速度大小 ； （ 2） 落地速度大小 ； （ 3） 开始抛出时距地面的高度； （ 4） 水平距离。 17（本题 10 分） 发射地球同步卫星时 ,先将卫星发射到距地面高度为 h 的近地圆轨道上 ,在卫星经过 A 点时点火实施变轨进入椭圆轨道 ,最后在椭圆轨道的远地点 B 点再次点火将卫星送入同步轨道 ,如图所示。已知同步卫星的运动周期为 T,地球的半径为 R,地球表面重力加速度为 g,忽略地球自转的影响。 求 : （ 1） 卫星在近地点 （ 2） 远地点 18（本题 10分） 某科研小组成员共同协作，完成了下面的两个实验： 当飞船停留在距 X 星球一定高度的 P 点时，正对着 X 星球发射一个激光脉冲，经过时间收到反射回来的信号，此时观察 ，如图所示 当飞船在 一个弹射器固定在星球表面上，竖直向上弹射一个小球，经测定小球从弹射到落回的时间为 已知用上述弹射器在地球上做同样的实验时，小球在空中运动的时间为 t，又已知地球表面的重力加速度为 g，万有引力常量为 G，光速为 c，地球和 根据以上信息，求： （ 1） （ 2）卫星环绕 参考答案 1 B 【解析】 试题分析： 匀速前进时，重球处于平衡状态，故拉力等于重力。突然制动时，重球将要摆动做圆周运动，考虑向心力，2vT mg ，故拉力大于重力。故选 B。 考点： 向心力 2 A 【解析】 试题分析： 向心力加速度22224r v ，故对，错。故选 A。 考点： 向心加速度的概念。 3 C 【解析】 试题分析： 向心加速度是矢量，在匀速圆周运动中，向心加速度的方向始终指向圆心，一直与速度的方向垂直，即方向一直在变化，大小不变，所以 A、 B、 故选 C。 考点：向心加速度 概念。 4 D 【解析】 试题分析： 做平抛运动的物体，竖直方向是自由落体运动，yv 所以速度图像是一条过原点的倾斜直线。故 选 D。 考点： 平抛运动规律的考查。 5 B 【解析】 试题分析： 当物体的速度方向和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动时，轨迹夹在速度方向和合力方向之间，合力大致指向轨迹凹的一向 。故 选 B。 考点： 曲线运动轨迹、速度方向、合力方向的关系。 6 B 【解析】 试题分析： 匀加速直线运动和匀减速直线运动都是变速运动，所以变速运动不 一 定是曲线运动，故 既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，所以 既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动的速度一定是变化的，所以 故选 B。 考点： 曲线运动的概念。 7 C 【解析】 试题分析： 做曲线运动的物体，其加速度方向也可能是不变的，例如平抛运动，选项 A 错误；只有当物体做匀速圆周运动时，所受的合力才指向圆心，选项 B 错误；物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做匀减速直线运动，选项 C 正确；物体运动的速率在增加，所受合力方向不一定与运动方向相同，例如平抛运动的物体，选项 D 错误。 考点： 运动和力的关系。 【名师点睛】 曲线运动有加速度，所以必定是变速，可能是匀变速曲线，比如：平抛运动也可能是速率不变，方向变化比如：匀速圆周运动。 8 D 【解析】 试题分 析： 根据 222002 20042222M m vG m m R m R m ，其中020，解得卫星的线速度为0022故 A 对 ；卫星的角速度为008，故 B 对 ；卫星的加速度为4故 C 对 ；卫星的周期082 RT g，故 D 错。故选 D。 考点： 卫星规律。 9 A 【解析】 试题分析： 人造地球卫星在绕地球做圆周运动时地球对卫星的引力提供圆周运动的向心力故有2224m ，故234 ，显然 R 越大，卫星运动的周期越长 。 又有22Mm 显然轨道半径 速度越小故 故选 A。 考点： 万有引力定律 、天体运动规律。 10 B 【解析】 试题分析： 在地球上：202某天体上；202 因为h ，所以g k。根据2和2可知：22M gR kM g R 。故选 B。 考点： 万有引力定律 、天体运动规律。 11 B 【解析】 试题分析： 飞船绕某一行星表面做匀速圆周运动，万有引力等于向心力222m 解得行星的质量2324 T，行星的密度23T ， 故 B 正确， A、 C、 D 错误。 故选 B。 考点： 万有引力定律 、天体运动规律。 12 A 【解析】 试题分析：设上升到 升高度为 h，由动能定理知： ，由功能关系知： ；设上升的最大高度为 H，则 由得：;在由全程动能定理知，物体落回抛出点时的动能为 得末动能为 36J， 考点：动能定理、功能关系。 【名师点睛】 功与对应能量的变化关系 功 能量的变化 合外力做正功 动能增加 重力做正功 重力势能减少 弹簧弹力做正功 弹性势能减少 电场力做正功 电势能减少 其他力 (除重力、弹力 )做正功 机械能增加 13 0 05 s； 1 5 m/s； 0 75m/s 【解析】 试题分析： 根据平抛运动规律有：在竖直方向： gt 2， 代入数据解得：10t s s 根据水平方向运动特点有： x=3L=v0t ，由此解得： 5m/s 小球经过 B 点时其竖直分速度大小等于 A 到 C 的竖直位移与所用时间的比值，所以得3 3 2 v m s m 考点： 研究平抛运动 14（ 1）平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 （ 2） 球；平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 【解析】 试题分析：（ 1）说明平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动（ 2）实验可观察到的现象应是 球；仅仅改变弧形轨道 持 重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 考点：研究平抛物体的运动 15（ 1） 6 2） 2h 【解析】 试题分析： （ 1）设半圆形轨道的半径为 R，小球经过 A 点时的速度为 球经过 B 点时的速度为 球经过 在 解得：Av 从 点的过程中，根据动能定理有： R12 解得：5Bv 在 mg ， 解得： N=6向为竖直向上 （ 2） 的逆过程为平抛运动，有： h=12 的过程，有： h+2R12 又 解得： R=2h 考点：平抛运动；牛顿定律；动能定理 16 （ 1） 10m/s （ 2） 20m/s （ 3） 15m （ 4） 17 32m 【解析】 试题分析： （ 1） 1度与水平方向成 45 ，则 如图所示 ） ，而 解得 10m/s （ 2） 落地时的速度大小， （ 3） 落地时速度的竖直分量 10 m/s 由 2（ 4） 由 h 水平距离 s 10 m 10 m 17 32m 考点：平抛运动 【名师点睛】此题考查了平抛物体的运动规律；解题关键是知道平抛运动在水平方向做匀速运动，速度不变，而竖直方向做自由落体运动。物体的速度指的是水平方向和竖直方向两个方向的合运动 17 （ 1） （ 2） 【解析】 试题分析： （ 1） 设地球质量为 M,卫星质量为 m,万有引力常数为 G,卫星在 a,由牛顿第二定律得 : 物体在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力 ,则 : 解以上两式得 : （ 2） 设远地点 星受到的万有引力提供向心力 ,由牛顿第二定律得 : 解得 : 考点：万有引力定律的应用 【名师点睛】此题是万有引力定律的应用的典型问题；解题时关键是知道卫星做圆周运动的向心力等于万有引力；根据牛顿定律列出方程即可；注意黄金代换式子 的应用。