江西省赣州市十三县（市）高一物理下学期期中试卷（含解析）.doc

2015-2016学年江西省赣州市十三县（市）高一（下）期中物理试卷一、选择题（本题12小题，共48分在每小题给出的四个选项中，其中1-8题为单项选择，9-12题为多项选择，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1物理学的研究成果和研究方法，在自然科学的各个领域都起着重要的作用，力的合成和分解、运动的合成与分解，所体现的研究方法是（）a分析临界法b等效法c整体法与隔离法d图象法2对于万有引力定律的表达式f=，下面说法正确的是（）a公式中g为引力常量，它是人为规定得的b当r趋于零时，万有引力趋于无穷大cm1、m2受到的引力总是大小相等的，故引力大小与m1、m2是否相等无关dm1、m2受到的引力是一对平衡力3某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台的边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中箭头指向表示投篮方向）（）abcd4在圆轨道上运动着质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径r，地球表面重力加速度为g，则（）a卫星运动的速度为b卫星运动的周期为4c卫星运动的加速度为d卫星受到的地球引力为5如图是自行车传动机构的示意图，其中是半径为r1的大齿轮，是半径为r2的小齿轮，是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为（）abcd6一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体，物体静止时，弹簧测力计的示数为f已知引力常量为g，则这颗行星的质量为（）abcd7冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统质量比约为7：1，同时绕它们连线上某点o做匀速圆周运动由此可知，冥王星绕o点运动的（）a轨道半径约为卡戎的b角速度大小约为卡戎的c线速度大小约为卡戎的7倍d向心力大小约为卡戎的7倍82007年10月24日，“嫦娥一号”成功发射，11月5日进入38万公里以外的环月轨道，11月24日传回首张图片，这是我国航天事业的又一成功“嫦娥一号”围绕月球的运动可以看作匀速圆周运动，万有引力常量已知，如果在这次探测工程中要测量月球的质量，则需要知道的物理量有（）a“嫦娥一号”的质量和月球的半径b“嫦娥一号”绕月球运动的周期和轨道半径c月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期d“嫦娥一号”的质量、月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期9下列各种运动中，属于匀变速运动的有（）a匀速直线运动b匀速圆周运动c平抛运动d自由落体运动10长为l的轻杆一端固定一个小球，另一端固定在光滑水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（）av的极小值为bv由零逐渐增大，向心力也逐渐增大c当v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大d当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力也逐渐减小11如图所示，a、b、c三个物体放在旋转圆台上，最大静摩擦力均为各自重的k倍，a的质量为2m，b、c的质量各为m，a、b离轴r，c离轴2r，则当圆台旋转时（a、b、c均未打滑）（）ac物向心加速度最大bb物的静摩擦力最小c当圆台转速增加时，b比c先滑动d当圆台转速增加时，a比c先滑动12如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道i，然后在q点通过改变卫星速度，让卫星进人地球同步轨道，则（）a该卫星的发射速度必定大于11.2 km/sb卫星在轨道上运行不受重力c在轨道i上，卫星在p点的速度大于在q点的速度d卫星在q点通过加速实现由轨道i进入轨道二、填空题（本题6空，每空3分，共18分）13在做“研究平抛物体运动”的实验中，（1）引起实验误差的原因是（多选）a小球运动时与白纸相接触b确定oy轴时，没有用重垂线c斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦d根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点o较近图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图（2）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛（3）图乙是正确实验取得的数据，其中o为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为（g=9.8m/s2）（4）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长l=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为m/s；b点的竖直分速度为m/s（g=10m/s2）三、计算题（本题4小题，共34分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的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）14有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为l的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度与夹角的关系15如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从p点水平抛出，恰好从光滑圆弧abc的a点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）已知圆弧的半径r=0.3m，=60，小球到达a点时的速度为v=4m/s（取g=10m/s2）试求：（1）小球做平抛运动的初速度v0；（2）p点与a点的水平距离和竖直高度；（3）小球到达圆弧最高点c时，对轨道的压力16某物体在地球表面上受到的重力为160n；将它放置在卫星中，在卫星以加速度a=随火箭加速上升的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90n，卫星此时距地面的高度为（已知地球的半径r=6.4103 km，取g=10m/s2）17我国在今年10月24日发射第一颗月球卫星“嫦娥一号”同学们也对月球有了更多的关注（1）若已知地球半径为r，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为t，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回抛出点已知月球半径为r，万有引力常量为g，试求出月球的质量m月2015-2016学年江西省赣州市十三县（市）高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题12小题，共48分在每小题给出的四个选项中，其中1-8题为单项选择，9-12题为多项选择，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1物理学的研究成果和研究方法，在自然科学的各个领域都起着重要的作用，力的合成和分解、运动的合成与分解，所体现的研究方法是（）a分析临界法b等效法c整体法与隔离法d图象法【考点】物理学史【分析】合力单独作用的效果和几个分力共同作用的效果相同，合运动单独作用的效果和分运动共同作用的相同，故他们体现的研究方法是等效法【解答】解：在力的合成与分解中某一个力单独作用的效果和几个力共同作用的效果相同，这个力就是那几个力的合力，而这几个力就是那一个力的分力故使用的研究方法是等效法在运动的合成与分解中合运动单独效果等于几个分运动共同作用的效果，故体现的研究方法是等效法故选：b2对于万有引力定律的表达式f=，下面说法正确的是（）a公式中g为引力常量，它是人为规定得的b当r趋于零时，万有引力趋于无穷大cm1、m2受到的引力总是大小相等的，故引力大小与m1、m2是否相等无关dm1、m2受到的引力是一对平衡力【考点】万有引力定律及其应用【分析】牛顿发现万有引力定律，对人们了解天体运动有较深的认识一切物体均有引力，只不过有力的大小之分【解答】解：a、公式中引力常量是由卡文迪许实验测得，不是人为规定得的，故a错误；b、公式适用于质点间的引力的计算，当r趋近于零时，不能直接用这个公式计算万有引力，r也不再是他们之间的距离，故b错误；c、引力作用是相互的，两个物体间的万有引力是作用力和反作用力的关系，两物体受到的相互引力总是大小相等，与两物体的质量是否相等无关，故c正确；d、m1、m2之间的万有引力总是大小相等方向相反，是一对相互作用力不是一对平衡力故d错误故选：c3某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台的边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中箭头指向表示投篮方向）（）abcd【考点】运动的合成和分解【分析】球参与了沿圆周切线方向运动和出手方向的运动，根据平行四边形定则确定合速度的方向，从而确定篮球能否被投入球框【解答】解：当沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度沿篮筐方向，球就会被投入篮筐故b正确，a、c、d错误故选b4在圆轨道上运动着质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径r，地球表面重力加速度为g，则（）a卫星运动的速度为b卫星运动的周期为4c卫星运动的加速度为d卫星受到的地球引力为【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求出卫星的线速度、周期和加速度【解答】解：a、根据，gm=gr2，解得卫星运动的速度v=，故a错误b、卫星运动的周期t=，故b正确c、卫星运动的加速度a=，故c错误；d、卫星受到的地球引力为f=ma=，故d错误故选：b5如图是自行车传动机构的示意图，其中是半径为r1的大齿轮，是半径为r2的小齿轮，是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为（）abcd【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要知道后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度【解答】解：转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2，所以=2n，因为要测量自行车前进的速度，即车轮iii边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮i和轮ii边缘上的线速度的大小相等，据v=r可知：r11=r22，已知1=2n，则轮ii的角速度2=1因为轮ii和轮iii共轴，所以转动的相等即3=2，根据v=r可知，v=r33=；故选：d6一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体，物体静止时，弹簧测力计的示数为f已知引力常量为g，则这颗行星的质量为（）abcd【考点】万有引力定律及其应用【分析】先求出该星球表面重力加速度，根据万有引力提供向心力公式即可求解【解答】解：宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体，物体静止时，弹簧测力计的示数为f，故：f=mg所以：g=根据万有引力提供向心力得：g=m=mg解得：m=故选：d7冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统质量比约为7：1，同时绕它们连线上某点o做匀速圆周运动由此可知，冥王星绕o点运动的（）a轨道半径约为卡戎的b角速度大小约为卡戎的c线速度大小约为卡戎的7倍d向心力大小约为卡戎的7倍【考点】万有引力定律及其应用【分析】双星中两颗子星相互绕着旋转可看作匀速圆周运动，其向心力由两恒星间的万有引力提供由于力的作用是相互的，所以两子星做圆周运动的向心力大小是相等的，利用万有引力定律可以求得其大小 两子星绕着连线上的一点做圆周运动，所以它们的运动周期是相等的，角速度也是相等的，所以线速度与两子星的轨道半径成正比【解答】解：冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统所以冥王星和卡戎周期是相等的，角速度也是相等的a、它们之间的万有引力提供各自的向心力得：m2r=m2r，质量比约为7：1，所以冥王星绕o点运动的轨道半径约为卡戎的故a正确b、冥王星和卡戎周期是相等的，角速度也是相等的故b错误c、根据线速度v=r得冥王星线速度大小约为卡戎的，故c错误d、它们之间的万有引力提供各自的向心力，冥王星和卡戎向心力大小相等，故d错误故选a82007年10月24日，“嫦娥一号”成功发射，11月5日进入38万公里以外的环月轨道，11月24日传回首张图片，这是我国航天事业的又一成功“嫦娥一号”围绕月球的运动可以看作匀速圆周运动，万有引力常量已知，如果在这次探测工程中要测量月球的质量，则需要知道的物理量有（）a“嫦娥一号”的质量和月球的半径b“嫦娥一号”绕月球运动的周期和轨道半径c月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期d“嫦娥一号”的质量、月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期【考点】万有引力定律及其应用【分析】卫星绕月做匀速圆周运动，由月球的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律分析可知，由卫星轨道半径和周期可求出月球的质量【解答】解：根据万有引力提供向心力，得，要计算月球的质量，需要知道绕其运动的卫星的轨道半径和周期，与卫星的质量无关a、已知卫星的质量和月球的半径，无法计算月球的质量，故a错误b、已知卫星绕月球运动的周期和卫星绕月球运动的半径，根据，可以计算月球的质量故b正确c、已知月球的半径和卫星绕月球运动的周期，无法计算月球的质量，故c错误d、已知星的质量、月球的半径和卫星绕月球运动的周期，根据，无法计算月球的质量，故d错误故选：b9下列各种运动中，属于匀变速运动的有（）a匀速直线运动b匀速圆周运动c平抛运动d自由落体运动【考点】平抛运动【分析】匀变速运动是指加速度保持不变的运动，由牛顿第二定律可知，加速度不变，物体受到的合力就保持不变【解答】解：a、匀速直线运动没有加速度，不是匀变速运动，所以a错误b、匀速圆周运动受到的合力提供向心力，产生向心加速度，但是向心加速度的方向是在时刻变化的，所以不是匀变速运动，所以b错误c、平抛运动是只在重力的作用下，水平抛出的物体做的运动，在竖直方向上做自由落体运动，是匀变速运动，所以c正确d、做自由落体运动的物体也是只受重力的作用，加速度是重力加速度，所以是匀变速运动，所以d正确故选：cd10长为l的轻杆一端固定一个小球，另一端固定在光滑水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（）av的极小值为bv由零逐渐增大，向心力也逐渐增大c当v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大d当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力也逐渐减小【考点】向心力【分析】杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，临界的速度为零，根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系【解答】解：a、小球在最高点的最小速度为零，此时重力等于杆子的支持力，故a错误；b、根据公式可得，半径一定，速度越大，向心力就越大，故b正确；c、当在最高点时完全由重力充当时，有，即，当小于此值时，杆对小球表现为支持力，并且逐渐增大，当由值逐渐增大时，杆对小球表现为拉力，并且逐渐增大，所以c正确，d错误故选：bc11如图所示，a、b、c三个物体放在旋转圆台上，最大静摩擦力均为各自重的k倍，a的质量为2m，b、c的质量各为m，a、b离轴r，c离轴2r，则当圆台旋转时（a、b、c均未打滑）（）ac物向心加速度最大bb物的静摩擦力最小c当圆台转速增加时，b比c先滑动d当圆台转速增加时，a比c先滑动【考点】向心力；向心加速度【分析】物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可【解答】解：a、物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，有a=2r，由于c物体的转动半径最大，故加速度最大，故a正确；b、物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律，有f=m2r，故b的摩擦力最小，故b正确；c、d、物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有mg=m2r解得：=即转动半径最大的最容易滑动，故物体c先滑动，物体a、b一起后滑动，故cd错误；故选：ab12如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道i，然后在q点通过改变卫星速度，让卫星进人地球同步轨道，则（）a该卫星的发射速度必定大于11.2 km/sb卫星在轨道上运行不受重力c在轨道i上，卫星在p点的速度大于在q点的速度d卫星在q点通过加速实现由轨道i进入轨道【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】了解同步卫星的特点和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义当万有引力刚好提供卫星所需向心力时 卫星正好可以做匀速圆周运动 1若是提供的力大于需要的向心力则卫星做逐渐靠近圆心的运动 2若是提供的力小于需要的向心力则卫星做逐渐远离圆心的运动【解答】解：a、11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故a错误b、卫星在轨道上运行仍受重力作用，重力提供向心力故b错误c、在轨道上，由p点向q点运动，万有引力做负功，动能减小，所以p点的速度大于q点的速度故c正确d、从椭圆轨道到同步轨道，卫星在q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力所以卫星在q点通过加速实现由轨道进入轨道故d正确故选：cd二、填空题（本题6空，每空3分，共18分）13在做“研究平抛物体运动”的实验中，（1）引起实验误差的原因是abd（多选）a小球运动时与白纸相接触b确定oy轴时，没有用重垂线c斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦d根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点o较近图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图（2）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同（3）图乙是正确实验取得的数据，其中o为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为1.6m/s（g=9.8m/s2）（4）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长l=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为1.5m/s；b点的竖直分速度为2m/s（g=10m/s2）【考点】研究平抛物体的运动【分析】（1）平抛运动的条件是水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，无论是影响水平方向的运动，还是影响竖直方向上的运动，都会引起实验误差；（2）平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平；同时为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，要求小球平抛的初速度相同；（3）o点为平抛的起点，水平方向匀速x=v0t，竖直方向自由落体，据此可正确求解；（4）根据竖直方向运动特点h=gt2，求出物体运动时间，然后利用水平方向物体做匀速运动，可以求出其水平速度大小，利用匀变速直线运动的推论可以求出b点的竖直分速度大小【解答】解：（1）a、实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，故a正确；b、确定oy轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，故b正确；c、只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，故c错误；d、根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点o较远，可以减小偶然误差，故d正确故选：abd（2）平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放（3）由于o为抛出点，所以根据平抛运动规律有：x=v0t将x=32cm，y=19.6cm，代入解得：v0=1.6m/s（4）由图可知，物体由ab和由bc所用的时间相等，且有：y=gt2，由图可知y=2l=10cm，代入解得，t=0.1sx=v0t，将x=3l=15cm，代入解得：v0=1.5 m/s，竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：vby=2 m/s故答案为：（1）abd；（2）水平，初速度相同；（3）1.6m/s；（4）1.5，2三、计算题（本题4小题，共34分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的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）14有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为l的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度与夹角的关系【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】对飞椅受力分析，求得椅子受到的合力的大小，根据向心力的公式可以求得角速度与夹角的关系【解答】解：对飞椅受力分析：重力mg和钢绳的拉力f，由合力提供向心力，则根据牛顿第二定律得：竖直方向上：fcos=mg水平方向上：fsin=m2r其中 r=lsin+r解得：=答：转盘转动的角速度与夹角的关系为：=15如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从p点水平抛出，恰好从光滑圆弧abc的a点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）已知圆弧的半径r=0.3m，=60，小球到达a点时的速度为v=4m/s（取g=10m/s2）试求：（1）小球做平抛运动的初速度v0；（2）p点与a点的水平距离和竖直高度；（3）小球到达圆弧最高点c时，对轨道的压力【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；平抛运动；向心力【分析】（1）恰好从光滑圆弧abc的a点的切线方向进入圆弧，说明到到a点的速度va方向与水平方向的夹角为，这样可以求出初速度v0；（2）平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据平抛运动的基本规律求