广东省执信中学高一物理下学期期中试题（含解析）(1).doc

2013-2014学年度第二学期高一级物理科期中考试试卷本试卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分为100分。考试用时90分钟。注意事项：1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡和答卷密封线内相应的位置上，用2b铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。 2、选择题每小题选出答案后，有2b铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答卷纸上作答，答案必须写在答卷纸各题目指定区域内的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。第一部分选择题(共56分)一、单选题（每小题3分，8题共24分）1降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞()a下落的时间越短 b下落的时间越长c落地时速度越小 d落地时速度越大【答案】d【解析】ab、降落伞参加了竖直方向的分运动和水平方向分运动，水平方向的分运动对竖直分运动无影响，故风速变大时，下落的时间不变，故ab错误；cd、根据，若风速越大，水平风速vx越大，则降落伞落地时速度越大，故c错误d正确。故选d。【考点】运动的合成和分解2质量为m的木块从半径为r的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使得木块速率不变，则 （ ）a因为速率不变，所以木块的加速度为零b因为速率不变，所以木块的加速度不变c因为速率不变，所以木块下滑过程中的摩擦力不变d木块下滑过程中的加速度大小不变，方向时刻指向球心【答案】d【解析】a、木块做匀速圆周运动，速度方向时刻在变化，速度在改变，加速度一定不为零，故a错误；bd、木块下滑过程中木块做匀速圆周运动，具有向心加速度，加速度方向时刻指向球心，而加速度是矢量，所以加速度是变化的，故b错误d正确；c、设木块经过的位置碗的切线方向与水平方向的夹角为，木块的速率为v，碗对木块的支持力大小为n，则有，得到，木块碗口下滑到碗的最低点的过程中，减小，cos增大，其他量不变，则n增大，摩擦力增大，故c错误。故选d。【考点】牛顿第二定律；向心力3竖直上抛一个小球，3s末落回抛出点，则小球在第2s内的位移是（不计空气阻力，取向上为正方向） ()a10m b0 c-5m d-1.25m【答案】b【解析】由，解得全过程：由得：前2s的位移为：第1s内的位移为：所以第2s内的位移为：10-10m=0m，即：小球第2s内的位移大小为0m。故选b。【考点】匀变速直线运动规律4离心运动在生活中有很多的应用，下列说法正确的是（ ）a物体做离心运动是由于受到离心力的作用b汽车在山坡上转弯时，会在路上安置凸面镜，这是离心现象的应用c离心运动的本质是物体受到的合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力d洗衣机脱水就是利用离心现象，衣服在洗衣筒里紧贴筒内壁时，受到的摩擦力会随之越来越大【答案】c【解析】ac、离心运动的本质是物体受到的合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力，并不是物体受到向心力的作用，故a错误c正确；b、汽车在山坡上转弯时，会在路上安置凸面镜，这是应用凸面镜的反射光的范围大的特点，故b错误；d、洗衣机脱水桶高速旋转把附着在衣服上的水分，是利用离心作用将水从衣服甩掉，是利用的离心运动；但是衣服受到的摩擦力与衣服的重力是一对平衡力，不提供向心力，故d错误。故选c。【考点】离心现象5如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为m和2m的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）a甲的向心加速度比乙的小b甲的运行周期比乙的小c甲的角速度比乙的大d甲的线速度比乙的大【答案】a【解析】根据卫星运动的向心力由万有引力提供，有：a、由于，可知甲的向心加速度小于乙的向心加速度，故a正确；b、，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的周期大于乙的周期，故b错误；c、，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的角速度小于乙的角速度，故c错误；d、，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的线速度小于乙的线速度，故d错误。故选a。【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6如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体a和b，它们与盘间的摩擦因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况是 （ ）a两物体沿切向方向滑动b两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远c两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动d物体b仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体a发生滑动，离圆盘圆心越来越远【答案】d【解析】当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，a物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，所以烧断细线后，a所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，a要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，但是b所需要的向心力小于b的最大静摩擦力，所以b仍保持相对圆盘静止状态，故d正确。故选d。【考点】向心力；牛顿第二定律7如图所示，小球以初速度v0从光滑斜面底端a向上运动后，沿斜面顶端c射出去，最后落到b点，不考虑空气阻力，则小球运动的水平和竖直分速度图像vxt、vyt均正确的是( )【答案】d【解析】a、小球以初速度v0自光滑斜面底端a向上运动的过程中，小球做减速运动，水平方向和竖直方向的分速度都减小；当小球沿斜面顶端c射出去后，水平方向的分速度不变，a图中水平方向的速度始终不变，故a错误；b、水平方向的分速度先减小；当小球沿斜面顶端c射出去后，水平方向的分速度不变故b错误；c、小球在竖直方向的分速度始终减小，c图中竖直方向的分速度先增大，后减小，故c错误d正确。故选d。【考点】抛体运动；匀变速直线运动的速度与时间的关系8如图所示，将完全相同的两小球a、b用长l0.8 m的细绳悬于以v4 m/s向左匀速运动的小车顶部，两球分别与小车前后壁接触由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中张力之比ftaftb为( )a11 b12c13 d14【答案】c【解析】设小球的质量都是m，对a球有：得，对b球有：，所以。故选c。【考点】牛顿第二定律；向心力二双选题（每小题4分，部分选对得2分，8题共32分）9下列哪些说法是正确的：（ ）a两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动b曲线运动一定是变速运动 c在恒力作用下，物体可以做曲线运动d做匀速圆周运动的物体，其线速度和周期不变【答案】bc【解析】a、当两个互成角度的匀变速直线运动的合力方向与和速度方向不在同一直线上时，合运动就是曲线运动，故a错误；b、曲线运动物体的速度方向与该点曲线的切线方向相同，所以曲线运动的速度的方向是时刻变化的，是变速运动，故b正确；c、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，比如平抛运动，受到的就是恒力重力的作用，故c正确；d、匀速圆周运动是曲线运动，线速度大小不变，方向时刻改变，故d错误。故选bc。【考点】物体做曲线运动的条件；运动的合成和分解10农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选。在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示。对这一现象，下列分析正确的是 （ ）am处是谷种，n处为瘪谷b谷种质量大，惯性大，飞得远些c谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小些d谷种和瘪谷在竖直方向做自由落体运动【答案】ac【解析】a、由于谷种飞出时的速度较小，而谷种和瘪谷的运动的时间相同，所以谷种的水平位移较小，瘪谷的水平位移较大，所以n处是瘪谷，m处是谷种，故a正确；b、由于谷种飞出时的速度较小，运动的时间由相同，所以谷种的水平位移较小，与谷种的惯性大小无关，故b错误；c、在大小相同的风力作用下，风车做的功相同，由于谷种的质量大，所以离开风车时的速度小，故c正确；d、若考虑到空气阻力的作用，瘪谷受到的空气阻力的影响大，此时的空气阻力不能忽略，在竖直方向做的是加速运动，但不是自由落体运动，故d错误。故选ac。【考点】平抛运动11如图，铁路转弯处外轨应略高于内轨，火车必须按规定的速度行驶，则转弯时（ ）a火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧b弯道半径越大，火车所需向心力越大c火车的速度若小于规定速度，火车将做离心运动d火车若要提速行驶，弯道的坡度应适当增大【答案】ad【解析】火车转弯做匀速圆周运动，合力指向圆心，受力如图由向心力公式因而，m、v一定时，r越大，f向越小；合力与m一定时v变大，r也应该变大；v变大，要做离心运动，会对轨道外侧造成挤压。故选ad。【考点】向心力12一根长为l的轻杆下端固定一个质量为m的小球，上端连在光滑水平轴上，轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动（不计空气阻力）当小球在最低点时给它一个水平初速度v0，小球刚好能做完整的圆周运动若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大，则下列判断正确的是（ ）a小球能做完整的圆周运动，经过最高点的最小速度为b小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大c小球在最低点对轻杆的作用力一直增大d小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心【答案】bc【解析】a、设轻杆对小球的作用力大小为f，方向向上，小球做完整的圆周运动经过最高点时，对小球，由牛顿第二定律得，当轻杆对小球的作用力大小时，小球的速度最小，最小值为零，故a错误；b、由，可得在最高点轻杆对小球的作用力，若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大，小球经过最高点时的速度v也逐渐增大，所以轻杆对小球的作用力f先减小后方向增大，由牛顿第三定律可得小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大，故b正确；c、在最低点，由，可得轻杆对小球的作用力，若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大，则轻杆对小球的作用力一直增大，故c正确；d、轻杆绕水平轴在竖直平面内运动，小球不是做匀速圆周运动，所以合外力的方向不是始终指向圆心，只有在最低点和最高点合外力的方向才指向圆心，故d错误。故选bc。【考点】向心力；匀速圆周运动13一质量为m的人手握长为l轻绳(不可伸长)一端，绳的另一端栓一质量为m的小球，今使小球在竖直平面内做圆周运动，若小球刚好能经过圆周的最高点，则在小球运动过程中，下面说法正确的是：( )a球在最高点时，人对地面的压力等于mg b球在最高点时，人对地面的压力小于mgc球在最低点时，人对地面的压力等于(m+m)g d球在最低点时，人对地面的压力大于(m+m)g【答案】ad【解析】ab、球刚好通过最高点，知绳子的拉力为零，对人分析，根据共点力平衡得，则人对地面的压力为mg，故a正确b错误；cd、在最高点，根据牛顿第二定律得：，解得：，球在最低点时，根据动能定理得：，解得：，根据牛顿第二定律得：，对人分析，根据共点力平衡得：，故c错误d正确。故选ad。【考点】向心力；牛顿第二定律14如图，在绕地做匀速圆周运动的天宫一号实验舱中，宇航员王亚平将支架固定在桌面上，摆轴末端用细绳连接一小球拉直细绳并给小球一个垂直细绳的初速度，它做圆周运动在a、b两点时，设小球速度大小分别为vka、vkb，细绳拉力大小分别为ta、tb，阻力不计，则（ ）avkavkb bvka=vkbctatb dta=tb【答案】bd【解析】ab、在绕地运行的天宫一号实验舱中，小球处于完全失重状态，由绳子的拉力提供向心力，小球做匀速圆周运动，则有，所以，故a错误b正确；cd、根据向心力公式，v、r、m都不变，小球的向心力大小不变，则有：，故c错误d正确。故选bd。【考点】向心力；功能关系15设地球同步卫星的质量为m，它距离地面的高度为h，地球的质量为m、半径为r、自转角速度为，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为g，则该同步卫星所受向心力可表示为（ ）a、m2（r+h） b、mr2g/（r+h）2 c、g d、m （r+h）2g/ r2 【答案】ab【解析】a、地球同步卫星的角速度等于地球自转角速度，轨道半径为，则同步卫星所受向心力为，故a正确；bcd、根据万有引力等于向心力，得同步卫星所受向心力为在地球表面上，有联立得：，故b正确cd错误；故选ab。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律16我国于2007年10月24日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线如图所示卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则：（ ）a卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为b卫星从停泊轨道进入地月转移轨道需要加速，从地月转移轨道进入工作轨道需要减速c卫星的发射速度大于第二宇宙速度d卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度【答案】ab【解析】a、根据万有引力提供向心力：，得：，线速度与中心天体的质量、轨道半径有关，已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，所以在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比，故a正确；b、卫星在停泊轨道必须加速做离心运动，才能进入到地月转移轨道，卫星在地月转移轨道需要减速做近心运动，才能进入工作轨道，故b正确；c、卫星的发射速度大于第二宇宙速度，将脱离地球的束缚，绕太阳运动，故c错误；d、第一宇宙速度是贴着地球表面做匀速圆周运动的速度，半径越大，线速度越小，在停泊轨道上运行的速度小于第一宇宙速度，故d错误。故选ab。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律第二部分非选择题(共44分)三实验题（共6分）17. (1)试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法（如图一）. 提供实验器材：弹射器（含弹丸）、铁架台（带有夹具）、米尺、重力加速度为g.下面哪些说法是正确的a、安装弹射器时，必须使弹射器口保持水平； b、在实验过程中，弹丸与弹射器管的摩擦不可避免，但对实验结果影响不大；c、为了得到实验结果，不要忘记用天平称出弹丸的质量。实验中需要测量的量（并请在图一中把测量的量用字母标注出来）： _.用中的字母表示出初速度的计算公式： .(2) 图二是利用闪光照相研究平抛运动的示意图.小球a由斜糟滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球b也同时下落，拍摄的照片中b球有四个像，像间的竖直距离h及a球落地的水平距离x已在图中标出，单位为cm，如图所示，两球恰在位置4相碰.则a球离开桌面时的速度的大小为_m/s（保留两位有效数字）.(g取10 m/s2)【答案】ab 需要测量高度h，水平位移s 3.0m/s【解析】(1)a、弹射器口保持水平，才能保证小球做平抛运动，故a正确；b、摩擦存在于平抛之前，所以对实验结果无影响，故b之前；c、弹丸的质量对实验影响不大，故c错误。故选ab。根据得：水平方向做匀速运动，则需要测量高度h，水平位移s；（2）竖直方向自由落体运动：根据得：水平方向匀速直线运动：。【考点】研究平抛物体的运动四、计算题（4题，共38分）18“嫦娥工程”计划在第二步向月球发射一个软着陆器，在着陆器附近进行现场勘测已知地球的质量约为月球质量的80倍，地球的半径约为月球半径的4倍，地球表面的重力加速度为g地=10m/s2，假设将来测得着陆器撞击月球表面后又竖直向上弹起，并且经过2s钟后落回到月球表面试求它弹起时的初速度v0（不考虑地球和月球的自转）【答案】【解析】设地球和月球的质量分别为m1和m2，半径分别为r1和r2，月球表面的重力加速度为g月,设着陆器的质量为m，则有：在地球表面： 在月球表面：又、得：由竖直上抛的规律有：代入数据得：【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19如图所示，轻质杆长为3l，在杆的a、b两端分别固定质量均为m的球a和球b，杆上距球a为l处的点o装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，当球b运动到最低点时，杆对球b的作用力大小为2mg，已知当地重力加速度为g，求此时：（1）球b转动的角速度大小； （2）a球对杆的作用力大小以及方向；（3）在点o处，轻质杆对水平转动轴的作用力大小和方向。【答案】 竖直向下 竖直向下【解析】（1）小球b受重力和弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律：其中：联立解得：（2）a球的角速度等于b球的角速度，为；设杆对a球是向下的拉力，根据牛顿第二定律，有：解得：，故假设不成立，是向上的支持力；则a球对杆的作用力方向是竖直向下；（3）根据牛顿第三定律，球a对杆有向下的压力，为：；球b对杆有向下的拉力，为：；杆受力平衡，故轴对杆的弹力向上，为：根据牛顿第三定律，杆对转轴的作用力向下，为。【考点】向心力；牛顿第二定律20小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞行水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。试求：绳子断掉时小球速度的大小v1；球落地时的速度大小v2；绳子能够承受的最大拉力为多大；(4)如果不改变手离地面的高度，改变绳子的长度，使小球重复上述的运动。若绳子仍然在小球运动到最低点时断掉，要使小球抛出的水平距离最大，则绳子长度应为多少，小球的最大水平距离为多少?【答案】 【解析】（1）根据得：则绳断时，球的速度为：（2）根据动能定理得：解得：（3）根据牛顿第二定律得：解得：（4）设绳长为l，绳断时球的速度为v2，有：解得：绳断后球做平抛运动，竖直位移为d-l，水平位移为x，时间为t2，有：，得当时，x有极大值为：。【考点】机械能守恒定律；向心力21如图所示，水平放置的圆盘半径为r1m，在其边缘c点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径cd的正上方放置一条水平滑道ab，滑道与cd平行滑道右端b与圆盘圆心o在同一竖直线上，其高度差为h1.25m。在滑道左端静止放置质量为m0.4kg的物块(可视为质点)，物体与滑道间的动摩擦因数为0.2。当用一大小为f4n的水平向右拉力拉动物块的同时，圆盘从图示位置以角速度2rad/s，绕穿过圆心o的竖直轴匀速转动，拉力作用一段时间后撤掉，物块在滑道上继续滑行，由b点水平抛出，恰好落入小桶内，重力加速度取10m/s2.(1) 物块离开b点水平抛出的初速度vb(2) 分别求出拉力撤掉前后物块的加速度a1和a2(3) 若拉力作用时间为0.5s，求所需滑道的长度l；(4) 调整拉力的作用时间和滑道的长度，物块仍恰好落入小桶内，求拉力作用的最短时间。【答案】 【解析】（1）物块平抛：；得：物块离开滑道时的