河南省商丘市八校联考高一物理下学期期中试卷（含解析）.doc

2014-2015学年河南省商丘市八校联考高一（下）期中物理试卷一、选择题（本项共12小题每小题4分共48分，在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分）1物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述中正确的是（）a丹麦天文学家第谷发现了行星运动三定律b牛顿利用万有引力定律通过计算发现了海王星c开普勒第三行星运动定律中的k值与地球质量有关d1798年英国物理学家卡文迪许通过扭秤实验测量出了万有引力常量2关于曲线运动，以下说法中正确的是（）a曲线运动一定是变速运动b曲线运动的物体所受合力有可能沿运动轨迹切线方向c曲线运动的物体所受合外力不可能是恒力d曲线运动的两个分运动不可能都是直线运动3一个小球从高处水平抛出，不计空气阻力，落地时的水平位移为s现将s分成三等分，则小球相继经过每一个等分的时间内，下落高度之比为（）a1：4：9b1：3：5c1：2：3d1：1：14一艘小船在河中行驶，假设河岸是平直的，河水沿河岸向下游流去现在使位于河中央的小船用最短时间行驶到岸边，则小船船头指向（即在静水中船的航向）应（）a与河岸成一定角度，斜向上游b与河岸成一定角度，斜向下游c与河岸垂直，指向对岸d与河岸平行，指向上游5甲沿着半径为r的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2r的圆周跑道匀速跑步在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈他们的角速度和线速度分别为1，2，v1，v2则下列说法正确的是（）a12，v1v2b12，v1v2c1=2，v1v2d1=2，v1=v26已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数，转弯时的弯道半径r，则汽车安全转弯的速度不能超过（）abcd7假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，当轨道半径增大到原来的2倍时，则有（）a线速度减小到原来一半b向心力减小到原来的四分之一c周期变为原来的2倍d线速度减小到原来的倍8如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球a和b，两侧斜坡的倾角分别为37和53，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则a和b两小球的运动时间之比为（）a3：4b4：3c9：16d16：99如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2rb点在小轮上，到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑则（）aa点与c点的角速度大小相等bb点与d点的角速度大小相等ca点与d点的向心加速度大小相等da点与b点的向心加速度大小相等10如图所示，在半径为r的半圆形碗的光滑表面上，一质量为m的小球以转数n转每秒在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离h为（）arbcd +11如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽 车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2，则下面说法正确的是（）a物体做匀速运动，且v2=v1b物体做加速运动，且v2v1c物体做加速运动，且v2v1d物体做减速运动，且v2v112一物体从某行星表面竖直向上抛出从抛出瞬间开始计时，得到物体相对于抛出点的位移x与所用时间t的关系如图5所示，已知该星球半径r=8105km以下说法中正确的是（）a物体抛出时的初速度大小为8m/sb该行星质量的数量级为1028kgc该行星表面的重力加速度大小为4m/s2d该行星的第一宇宙速度为v1=410m/s二、实验题（13题第（1）小题共2空，每空3分第（2）小题4分，第三小题共2空，每空3分，13题共16分）13（1）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度实验简要步骤如下：a让小球多次从同一位置由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；b安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端o点和过o点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是：c测出曲线上某点的坐标x、y，用v0=x即可算出该小球平抛运动的初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值d取下白纸，以o为原点，以竖直线为y轴，水平线为x轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线连接画出小球的平抛运动轨迹你认为该实验合理的实验步骤顺序应为：（只填写步骤顺序代表字母）（2）该实验中，下列措施中能减小实验误差的措施为（选填序号）a：斜槽轨道末端切线必须水平 b：斜槽轨道必须光滑c：每次要平衡摩擦力 d：小球每次应从斜槽同一位置静止释放（3）在该实验中，若一名同学以抛出点为坐标原点，分别沿水平方向和竖直方向为x轴和y轴，如图6所示，从轨迹上量出某点a的坐标为（14.0cm，20.0cm），重力加速度g取10m/s2，则该小球抛出时的水平初速度大小为 m/s；若轨迹上某点的x坐标为7.0cm时，则该点的y坐标为 cm三、计算题（本题共三小题，共36分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，答案写在答题卡相应位置上，只写出最后答案的不得分）14飞机做特技时常做俯冲拉起运动如图所示此运动在最低点附近可看作是半径为500m的圆周运动若飞行员的质量为65kg，飞机经过最低点时的速度为360km/h，则这时飞行员对坐椅的压力为多大？15一组宇航员乘航天飞机，前往太空去修理位于离地球表面高度为h的圆形轨道上的哈勃太空望远镜h机组人员使航天飞机s进入与h相同的轨道并关闭推动火箭，而望远镜则在航天飞机前方数千米处，如图所示，设g为引力常量，而m为地球质量（已知地球半径r和地球表面重力加速度g）（1）在航天飞机内，质量为70kg的宇航员的视重是多少？（2）计算圆形轨道上的重力加速度g的大小（3）计算航天飞机在轨道上的速率和周期16如图所示，图中的装置可测量子弹的速度，其中薄壁圆筒半径为r，圆筒上的a、b两点是一条直径上的两个端点（图中oo为圆筒轴线）圆筒以速度v竖直向下匀速运动若某时刻子弹沿图示平面正好水平射入a点，且恰能经b点穿出（1）若圆筒匀速下落时不转动，求子弹射入a点时速度的大小；（2）若圆筒匀速下落的同时绕oo匀速转动，求圆筒转动的角速度条件2014-2015学年河南省商丘市八校联考高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本项共12小题每小题4分共48分，在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分）1物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述中正确的是（）a丹麦天文学家第谷发现了行星运动三定律b牛顿利用万有引力定律通过计算发现了海王星c开普勒第三行星运动定律中的k值与地球质量有关d1798年英国物理学家卡文迪许通过扭秤实验测量出了万有引力常量【分析】解答本题关键应掌握：1、牛顿首先发现了万有引力定律；2、开普勒通过对丹麦天文学家第谷对行星运动观测记录的数据研究，得出了行星运动的规律；3、卡文迪许测出了引力常量g的数值；3、海王星是利用万有引力定律发现的一颗行星【解答】解：a、开普勒通过对丹麦天文学家第谷对行星运动观测记录的数据研究，得出了行星运动的规律开普勒行星运动三大定律故a错误b、英国科学家牛顿首先发现了万有引力定律，而海王星是利用万有引力定律发现的一颗行星，被人们称为“笔尖下发现的行星”，但不是牛顿发现的故b错误c、开普勒第三行星运动定律中的k值，与太阳的质量有关，与地球的质量无关故c错误d、牛顿发现了万有引力定律，是卡文迪许测出了引力常量g的数值，故d正确故选：d2关于曲线运动，以下说法中正确的是（）a曲线运动一定是变速运动b曲线运动的物体所受合力有可能沿运动轨迹切线方向c曲线运动的物体所受合外力不可能是恒力d曲线运动的两个分运动不可能都是直线运动【分析】曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，一定是变速运动，一定具有加速度，合力一定不为零；曲线运动的条件是合力与速度不共线【解答】解：a、b、曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，速度方向时刻变化，故曲线运动时变速运动，故a正确，b错误 c、曲线运动合力一定不能为零，但可以是恒力，如平抛运动，故c错误；d、平抛运动是曲线运动，可以分解为水平方向匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动故d错误故选：a3一个小球从高处水平抛出，不计空气阻力，落地时的水平位移为s现将s分成三等分，则小球相继经过每一个等分的时间内，下落高度之比为（）a1：4：9b1：3：5c1：2：3d1：1：1【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，通过水平位移关系求出运动的时间之比，结合位移时间公式求出下落的高度之比【解答】解：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，经过每一等份所需的时间之比为1：1：1，竖直方向上做自由落体运动，在相等时间内的下落的高度之比为1：3：5故选：b4一艘小船在河中行驶，假设河岸是平直的，河水沿河岸向下游流去现在使位于河中央的小船用最短时间行驶到岸边，则小船船头指向（即在静水中船的航向）应（）a与河岸成一定角度，斜向上游b与河岸成一定角度，斜向下游c与河岸垂直，指向对岸d与河岸平行，指向上游【分析】将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向（即船头的指向）与河岸垂直时，渡河的时间最短【解答】解：当小船的静水速（即船头的指向）与河岸垂直时，垂直于河岸方向上的速度最大，则渡河时间最短故c正确，a、b、d错误故选c5甲沿着半径为r的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2r的圆周跑道匀速跑步在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈他们的角速度和线速度分别为1，2，v1，v2则下列说法正确的是（）a12，v1v2b12，v1v2c1=2，v1v2d1=2，v1=v2【分析】线速度等于单位时间内走过的弧长，角速度等于单位时间内绕过的角速度，结合线速度、角速度的定义式比较线速度和角速度的大小【解答】解：甲线速度的大小，角速度大小，乙的线速度大小，角速度大小所以1=2，v1v2故c正确，a、b、d错误故选：c6已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数，转弯时的弯道半径r，则汽车安全转弯的速度不能超过（）abcd【分析】汽车在水平路面上拐弯，靠静摩擦力提供向心，结合最大静摩擦力求出汽车安全拐弯的最大速度【解答】解：当摩擦力达到最大静摩擦力时，有：，解得拐弯的最大安全速度为：故选：b7假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，当轨道半径增大到原来的2倍时，则有（）a线速度减小到原来一半b向心力减小到原来的四分之一c周期变为原来的2倍d线速度减小到原来的倍【分析】人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度、向心力、周期随着变化，判断的方法是应用万有引力提供向心力的表达式来讨论一些物理量的变化【解答】解：人造卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，f=m2r，a、d、由以上公式得：v=，轨道半径增大到原来的2倍时，卫星的线速度变化是原来的，故a错误d正确；b、由以上公式得：f=，轨道半径增大到原来的2倍时，卫星所需的向心力减小到原来的倍，故b正确；c、由以上公式得：t=2，轨道半径增大到原来的2倍时，卫星的周期增加到原来的2倍，故c错误；故选：bd8如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球a和b，两侧斜坡的倾角分别为37和53，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则a和b两小球的运动时间之比为（）a3：4b4：3c9：16d16：9【分析】两球都落在斜面上，位移上有限制，位移与水平方向的夹角为定值，竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值，由此可正确解答【解答】解：对于a球有：，解得：同理对b有：由此解得：，a、b、d错误，c正确故选c9如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2rb点在小轮上，到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑则（）aa点与c点的角速度大小相等bb点与d点的角速度大小相等ca点与d点的向心加速度大小相等da点与b点的向心加速度大小相等【分析】共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的各点线速度大小相等，根据v=r，a=r2=可知各点线速度、角速度和向心加速度的大小【解答】解：a、由图可知，a、c两点的线速度大小相等，但比较不相等，根据v=r，a、c两点的角速度不等故a错误；b、由图，b、c、d属于同轴转动，所以角速度是相等的故b正确；c、根据a=r2得，d点的向心加速度是c点的2倍；根据a=知，a的向心加速度c的2倍，所以a、d两点的向心加速度相等故c正确；d、结合ab的分析可知，a、c的线速度相等但角速度不相等，而b、c的角速度是相等的，所以a与b的角速度是不相等的根据，a与b的半径相等而角速度不相等，所以向心加速度不相等故d错误故选：bc10如图所示，在半径为r的半圆形碗的光滑表面上，一质量为m的小球以转数n转每秒在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离h为（）arbcd +【分析】小球在光滑碗内靠重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力和重力的关系求出小球与半球形碗球心连线与竖直方向的夹角，根据几何关系求出平面离碗底的距离h【解答】解：小球靠重力和支持力的合力提供向心力，如图所示：小球做圆周运动的半径为：r=rsin，根据力图可知：tan=而向心力：f向=m2rsin；解得：cos=所以h=rrcos=rr=r故a正确故选：a11如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽 车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2，则下面说法正确的是（）a物体做匀速运动，且v2=v1b物体做加速运动，且v2v1c物体做加速运动，且v2v1d物体做减速运动，且v2v1【分析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，其中沿绳方向的运动与物体上升的运动速度相等【解答】解：小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，设两段绳子夹角为，由几何关系可得：v2=v1sin，所以v1v2，而逐渐变大，故v2逐渐变大，物体有向上的加速度，是加速运动；故c正确，abd错误；故选：c12一物体从某行星表面竖直向上抛出从抛出瞬间开始计时，得到物体相对于抛出点的位移x与所用时间t的关系如图5所示，已知该星球半径r=8105km以下说法中正确的是（）a物体抛出时的初速度大小为8m/sb该行星质量的数量级为1028kgc该行星表面的重力加速度大小为4m/s2d该行星的第一宇宙速度为v1=410m/s【分析】从图上可以读出上升的最大高度和竖直上抛的时间，根据h=gt2求出星球表面的重力加速度，再利用引力等于重力，即可求解质量，最后由v=，求解行星的第一宇宙速度【解答】解：ac、由图可知，上升最大高度为16m，整个竖直上抛的时间为8s，竖直上抛运动的上升过程和下降过程具有对称性，所以下降时间为4s那么物体下落过程中，根据h=gt2，g=m/s2=2m/s2可得下落速度v=gt=24m/s=8m/s，因此物体抛出时的初速度大小为8m/s，故a正确，c错误；b、根据引力等于重力，则有：，解得：m=1.91028kg，故b正确；d、依据第一宇宙速度公式v=，解得：v=410m/s，故d正确；故选：abd二、实验题（13题第（1）小题共2空，每空3分第（2）小题4分，第三小题共2空，每空3分，13题共16分）13（1）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度实验简要步骤如下：a让小球多次从同一位置由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；b安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端o点和过o点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是：小球放在斜槽末端任意位置总能静止即可认为槽末端水平c测出曲线上某点的坐标x、y，用v0=x即可算出该小球平抛运动的初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值d取下白纸，以o为原点，以竖直线为y轴，水平线为x轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线连接画出小球的平抛运动轨迹你认为该实验合理的实验步骤顺序应为：（只填写步骤顺序代表字母）badc（2）该实验中，下列措施中能减小实验误差的措施为ad（选填序号）a：斜槽轨道末端切线必须水平 b：斜槽轨道必须光滑c：每次要平衡摩擦力 d：小球每次应从斜槽同一位置静止释放（3）在该实验中，若一名同学以抛出点为坐标原点，分别沿水平方向和竖直方向为x轴和y轴，如图6所示，从轨迹上量出某点a的坐标为（14.0cm，20.0cm），重力加速度g取10m/s2，则该小球抛出时的水平初速度大小为0.7 m/s；若轨迹上某点的x坐标为7.0cm时，则该点的y坐标为5 cm【分析】（1）按照组装器材、进行实验、数据处理的操作顺序排列步骤；（2）根据实验的原理和操作中的注意事项确定减小实验误差的措施；（3）根据平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，求出运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度若x坐标已知时，根据初速度和水平位移求出运动的时间，结合位移时间公式求出y坐标【解答】解：（1）检测斜槽末端水平的方法是：小球放在斜槽末端任意位置总能静止即可认为槽末端水平按照组装器材、进行实验和数据处理的操作顺序，知合理的顺序为：badc（2）a、为了保证小球初速度水平，斜槽末端切线必须水平，故a正确b、斜槽的轨道不一定需要光滑，只要让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放即可，故b错误，d正确c、实验不需要平衡摩擦力，故c错误故选：ad（3）根据得，t=，则平抛运动的初速度当x=0.07m，则运动的时间，则y=故答案为：（1）小球放在斜槽末端任意位置总能静止即可认为槽末端水平； b a d c（2）a d （3）0.7，5三、计算题（本题共三小题，共36分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，答案写在答题卡相应位置上，只写出最后答案的不得分）14飞机做特技时常做俯冲拉起运动如图所示此运动在最低点附近可看作是半径为500m的圆周运动若飞行员的质量为65kg，飞机经过最低点时的速度为360km/h，则这时飞行员对坐椅的压力为多大？【分析】在最低点，飞行员受到重力和支持力两个力，由其合力提供其向心力，根据牛顿第二定律求解座椅对飞行员的支持力，再由牛顿第三定律飞行员对座位的压力大小【解答】解：以飞行员为研究对象，设其受坐椅支持力为f，则有：其中m=65kg，v=360km/h=100m/s，r=500m解得：由牛顿第三定律知飞行员对坐椅的压力为：f=f=1950n答：这时飞行员对坐椅的压力为1950n15一组宇航员乘航天飞机，前往太空去修理位于离地球表面高度为h的圆形轨道上的哈勃太空望远镜h机组人员使航天飞机s进入与h相同的轨道并关闭推动火箭，而望远镜则在航天飞