江西省宜市丰城三中高一物理下学期期中试题（含解析）新人教版.doc

2013-2014学年江西省宜春市丰城三中高一（下）期中物理试卷一、本题共10小题；每小题4分，共40分（有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1（4分）（2013秋东河区校级期末）一物体由静止开始下落一小段后，突然受一恒定水平风力的影响，但着地前一小段时间风突然停止，则其运动轨迹的情况可能是下图中的（）abcd考点：运动的合成和分解版权所有专题：运动的合成和分解专题分析：物体做曲线运动的轨迹夹在速度方向和合力方向之间，合力方向大致指向轨迹凹的一向根据物体所受的合力方向与速度方向关系，判断其轨迹解答：解：物体由静止开始下落先做直线运动，当受到水平方向的水平风力时，合力的方向与速度的方向不在同一条直线上，做曲线运动，风停止后，物体所受的合力方向竖直向下，与速度不在同一条直线上，仍做曲线运动，且曲线运动的轨迹夹在速度方向和合力方向之间，合力方向大致指向轨迹凹的一向故c正确，a、b、d错误故选c点评：解决本题的关键掌握做曲线运动的轨迹夹在速度方向和合力方向之间，合力方向大致指向轨迹凹的一向2（4分）（2007春枣庄期末）关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）a它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度b它是人造地球卫星在圆形轨道上的最小运行速度c它是能使卫星绕地球运行的最小发射速度d它是人造卫星绕地球作椭圆轨道运行时在近地点的速度考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度版权所有分析：第一宇宙速度是在地面发射人造卫星所需的最小速度，也是圆行近地轨道的环绕速度，也是圆形轨道上速度的最大值！解答：解：第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度v=因而第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度，a正确、b错误；在近地面发射人造卫星时，若发射速度等于第一宇宙速度，重力恰好等于向心力，做匀速圆周运动，若发射速度大于第一宇宙速度，重力不足提供向心力，做离心运动，即会在椭圆轨道运动，因而c正确、d错误；故选ac点评：要使平抛的物体成为绕地球做运动的卫星，其速度必须小于或等于第一宇宙速度，当取等号时为圆轨道！3（4分）（2011秋镜湖区校级期末）假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则（）a根据公式v=r，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍b根据公式f=，可知卫星所受的向心力将减小到原来的c根据公式f=，可知地球提供的向心力将减小到原来的d根据上述b、c中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系版权所有专题：人造卫星问题分析：人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时，角速度减小，线速度减小，由数学知识分析线速度和向心力的变化根据公式f=，地球提供的向心力将减少到原来的根据上述b和c中给出的公式，推导出卫星线速度公式来分析线速度的变化解答：解：a、人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时，角速度减小，根据公式v=r，则卫星运动的线速度将小于原来的2倍故a错误； b、人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时，线速度减小，根据公式f=得卫星所需的向心力将小于原来的是错误的故b错误； c、根据公式f=，轨道半径增大到原来的2倍，可知地球提供的向心力将减小到原来的故c错误； d、根据b和c中给出的公式得到：v=，r变为2r，则v变为原来的倍故d正确；故选：d点评：本题要应用控制变量法来理解物理量之间的关系，要注意卫星的线速度、角速度等描述运动的物理量都会随半径的变化而变化4（4分）（2013春枣强县校级期末）图中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点的向心加速度大小相等ba点与b点的角速度大小相等ca点与c点的线速度大小相等da点与b点的线速度大小相等考点：向心加速度；线速度、角速度和周期、转速版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等，根据v=r，a=r2=半径各点线速度、角速度和向心加速度的大小解答：解：a、a点与c点的线速度相等，转动半径不等，根据a=，向心加速度不等，故a错误；b、a、c的线速度相等，根据v=r，知角速度不等，但b、c角速度相等，所以a、b两点的角速度不等，故b错误；c、靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等，故a点与c点的线速度大小相等，故c正确；d、a、c两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=r，c的线速度大于b的线速度，则a、b两点的线速度不等，故d错误；故选c点评：解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度与半径的关系，以及知道共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等5（4分）（2014春丰城市校级期中）一辆汽车保持恒定速率驶过一座圆弧形凸桥，在此过程中，汽车一定是（）a做匀变速运动b所受合外力为零c加速度大小恒定d做变加速运动考点：牛顿第二定律；向心力版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：汽车做匀速圆周运动所由牛顿第二定律：f向=，根据公式判断汽车所需的向心力的变化情况、加速度的变化情况解答：解：汽车做匀速圆周运动所由牛顿第二定律：f向=ma向心，ad、由于汽车做匀速圆周运动，所以加速度始终指向圆心，即加速度的方向一直在发生变化，所以汽车做的不是匀变速运动，而是做变加速运动，故a错误，d正确b、由于匀速圆周运动需要向心力，所以汽车受到的合外力不为零，合外力提供向心力，故b错误c、汽车的向心加速度：a向心=，由于汽车做匀速圆周运动，所以v的大小不变，即加速度大小恒定，故c正确故选：cd点评：要理解做匀速圆周运动物体的向心力是由合力提供，由牛顿第二定律可以解出物体的向心加速度，注意向心加速度是一个方向一直在变化的量6（4分）（2014春丰城市校级期中）已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量m（引力常量g为已知）的是（）a月球绕地球运动的周期t 及地球的半径rb地球绕太阳运行周期t 及地球到太阳中心的距离rc人造卫星在地面附近的运行速度v和运行周期td地球绕太阳运行速度v 及地球到太阳中心的距离r考点：万有引力定律及其应用版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：万有引力的应用之一就是计算中心天体的质量，计算原理就是万有引力提供球绕天体圆周运动的向心力，列式只能计算中心天体的质量解答：解：a、月球绕地球做圆周运动，地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力，列式如下：，可得：地球质量m=，其中r为月球到地球的距离，而选项中只告诉地球半径，故不能计算地球的质量，故a错误；b、地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下： 可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故b错误；c、人造地球卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，列式有：，可得地球质量m=，根据卫星线速度的定义可知v=，解得r地=，代入可得地球质量m=，故c正确；d、地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下：，可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故d错误故选：c点评：万有引力提供向心力，根据数据列式可求解中心天体的质量，注意向心力的表达式需跟已知量相一致7（4分）（2010扬州校级模拟）如图所示，将悬线拉至水平位置无初速释放，当小球到达最低点时，细线突然断裂，则（）a小球立即做匀速直线运动b小球立即做自由落体运动c小球立即做平抛运动d小球将继续做圆周运动考点：平抛运动版权所有专题：平抛运动专题分析：小球到达最低点，速度为水平方向，细绳断裂，小球仅受重力，将做平抛运动解答：解：平抛运动的特点：初速度水平，仅受重力小球到达最低点，速度为水平方向，细绳断裂，小球仅受重力，将做平抛运动故c正确，a、b、d错误故选c点评：解决本题的关键掌握平抛运动的特点：初速度水平，仅受重力8（4分）（2013春陈仓区校级期末）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（）abcd考点：万有引力定律及其应用版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：根据万有引力等于向心力，可以列式求解出行星的质量，进一步求出密度解答：解：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 f引=f向即：解得：m=由得：该行星的平均密度为故选b点评：本题可归结为一个结论：环绕行星表面做圆周运动的卫星，其公转周期平方与行星平均密度的乘积是一个定则，即t2=9（4分）（2013春金台区期末）一个行星，其半径比地球的半径大2倍，质量是地球的25倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（）a6倍b倍c倍d12倍考点：万有引力定律及其应用版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：根据重力近似等于万有引力，分析星球表面的重力加速度与星球质量、半径的关系，运用比例法求解该行星的表面重力加速度与地球的表面重力加速度的比值解答：解：此行星其半径比地球的半径大2倍即其半径是地球半径的3倍，设任意星球的质量为m，半径为r，质量为m的物体在星球表面时，星球对物体的万有引力近似等于物体的重力，则有：g=mg解得：g=该行星表面重力加速度与地球表面重力加速度之比为：=，故abd错误，c正确故选：c点评：本题根据重力等于万有引力推导出的表达式gm=r2g，常常称为黄金代换式，是卫星问题经常用到的表达式10（4分）（2014春丰城市校级期中）已知地球半径为r，地面重力加速度为g假设地球的自转加快，则赤道上的物体就可能克服地球引力而飘浮起来，则此时地球的自转周期为（）ab2c2d考点：万有引力定律及其应用版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：在地球表面，重力等于万有引力，列式求解出重力加速度表达式，再将m=v代入即可；利用重力等于向心力列式求解即可解答：解：在地球表面，重力等于万有引力，故：mg=g解得：g=如果地球自转角速度很大，以至于使其赤道上的物体能“克服”地球引力而漂浮起来，重力等于向心力，故：mg=mr解得：t=2故选：b点评：本题关键是根据星球表面重力等于万有引力列式；注意近地卫星的重力等于圆周运动的向心力；基础问题二、填空题本题共4小题，每空4分，共20分，把答案填在题中的横线上11（4分）（2014秋卧龙区校级期末）若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的1.5倍，则这一行星的第一宇宙速度为16km/s考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度；万有引力定律及其应用版权所有专题：人造卫星问题分析：第一宇宙速度计算方法是：其中：m是地球的质量，r是地球的半径，得：v=分别将星球质量，半径代入计算解答：解：设地球质量是m，半径为r，则：行星的质量为6m，半径为1.5r地球的第一宇宙速度：由：，得：v1=行星的第一宇宙速度：v2=所以速度之比：因为：地球的第一宇宙速度为8km/s，所以：行星的第一宇宙速度为16km/s故答案为：16km/s点评：明确第一宇宙速度计算方法是：其中：m是星球的质量，r是星球的半径，得：v=，将质量，半径关系代入即可12（4分）（2014春船营区校级期末）如图所示，木块在水平桌面上移动的速度是v，跨过滑轮的绳子向下移动的速度是vcos（绳与水平方向之间的夹角为）考点：运动的合成和分解版权所有专题：运动的合成和分解专题分析：连接物块的绳子端点既参与了绳子的收缩，又参与了绕定滑轮摆动，物块实际的速度等于两个速度的合速度，根据平行四边形定则求出跨过滑轮的绳子向下移动的速度解答：解：物块实际的速度等于沿绳子收缩的速度和绕滑轮摆动速度这两个速度的合速度，根据平行四边形定则得，v1=vcos故本题答案为：vcos点评：解决本题的关键知道连接物块的绳子端点既参与了绳子的收缩，又参与了绕定滑轮摆动，物块实际的速度等于两个速度的合速度13（8分）（2014春丰城市校级期中）用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内作圆周运动，不计空气阻力，小球恰好能过最高点，则小球在最高点的速度的大小是，小球过最低点时对绳子的拉力大小是6mg考点：向心力版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：对小球在最高点受力分析，小球恰好能过最高点，说明此时绳子的拉力恰好为零，重力提供向心力，根据向心力公式即可求解最高点的速度大小，再由机械能守恒求解小球过最低点时的速度，由牛顿第二定律求解绳子的拉力大小解答：解：小球恰好能过最高点，说明此时绳子的拉力恰好为零，由重力提供向心力，根据向心力公式得：mg=m，得v1=从最高点到最低点的过程中，绳子拉力不做功，只有重力做功，小球的机械能守恒，则有：2mgl+=联立得：v2=在最低点，由牛顿第二定律得：fmg=m，解得 f=6mg故答案为：，6mg点评：本题向心力和机械能守恒定律的综合应用，关键要正确分析小球向心力的来源，知道小球恰好能过最高点，绳子的拉力恰好为零，由重力提供向心力14（4分）（2014春丰城市校级期中）如图，以10m/s的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直撞在倾角为=30的斜面上，空气阻力不计，物体飞行的时为s考点：平抛运动版权所有专题：平抛运动专题分析：平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，根据垂直地撞在倾角为30的斜面上这一个条件，分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可解答：解：设垂直地撞在斜面上时速度为v，将速度分解水平的vsin=v0和竖直方向的vy=vcos，由以上两个方程可以求得：vy=vocot，由竖直方向自由落体的规律得：vy=gt，代入竖直可求得：t=cot30=s故答案为：s点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解三、本题共4小题，40分，解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15（9分）（2014春丰城市校级期中）一物体自某一高度被水平抛出，抛出1s后它的速度与水平方向成45角，落地时速度与水平方向成60角，取g=10m/s2，求：（1）物体刚被抛出时的速度；（2）物体落地时的速度；（3）物体刚被抛出时距地面的高度考点：平抛运动版权所有专题：平抛运动专题分析：（1）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将两秒后的速度进行分解，根据vy=gt求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度（2）将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度（3）根据自由落体公式求出高度的大小解答：解：（1）1s末物体的竖直方向的分速度vy1=gt1=10m/s 故v0=vy1cot45=10m/s（2）落地时速度vt=20m/s （3）落地时竖直速度vy=vxtan=10m/s飞行时间t=s抛出时高度：h=gt2=15 m，所以c错误答：（1）物体刚被抛出时的速度为10m/s；（2）物体落地时的速度为20m/s；（3）物体刚被抛出时距地面的高度为15m点评：解决本题的关键知道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知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式16（9分）（2014春丰城市校级期中）我国在酒泉卫星发射中心成功发射“神舟”五号载入试验飞船，飞船绕地球14圈后，地面控制中心发出返回指令，飞船启动制动发动机、调整姿态后，在内蒙古中部地区平安降落假定飞船沿离地面高度为300km的圆轨道运行，（已知地球半径为6.4103km，地球质量为6.01024kg，万有引力常量g=6.671011nm2/kg2）；则：（1）轨道半径为多大？（2）运行周期为多少分钟？（3）在该高度处的重力加速度为多大？考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系版权所有专题：人造卫星问题分析：轨道半径等于地球半径加上距地面的高度根据万有引力提供向心力，代入数据计算运行周期根据万有引力提供向心力，代入数据计算该高度处的重力加速度解答：解：（1）轨道半径为r=r+h=6.4103km+300km=6.7103km（2）根据万有引力提供向心力得=91min（3）根据万有引力提供向心力，得=8.92m/s2答：（1）轨道半径为6.7103km（2）运行周期为91min（3）在该高度处的重力加速度为8.92m/s2点评：本题要掌握万有引力提供向心力这个关系，并且能够熟练的选择恰当的向心力的表达式，数值运算时要注意数量级和单位17（12分）（2014春丰城市校级期中）两