湖南省岳阳市华容县高一物理下学期期中试卷（含解析）.doc

2014-2015学年湖南省岳阳市华容县高一（下）期中物理试卷 一、选择题（本题共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，有错选或不选的得0分答案代码请填在相应的表格中）1（4分）（2014春华容县期中）在匀速圆周运动中，下列物理量中不变的是（） a 周期 b 线速度 c 向心加速度 d 向心力考点： 匀速圆周运动专题： 匀速圆周运动专题分析： 匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，方向时刻改变，向心加速度、向心力的方向始终指向圆心解答： 解：匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，向心力大小不变，方向始终指向圆心，周期不变故a正确，b、c、d错误故选：a点评： 解决本题的关键知道线速度、向心加速度、向心力是矢量，矢量只有在大小和方向都不变时，该量不变2（4分）（2013春西城区期末）发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是（） a 牛顿、卡文迪许 b 牛顿、伽利略 c 开普勒、卡文迪许 d 开普勒、伽利略考点： 物理学史分析： 依据物理学的发展史和各个人对物理学的贡献可以判定各个选项解答： 解：发现万有引力定律的科学家是牛顿，他提出了万有引力定律首次比较精确地测出引力常量的科学家是卡文迪许，牛顿得到万有引力定律之后，并没有测得引力常量，引力常量是由卡文迪许用扭秤实验测得的故a正确故选：a点评： 本题需要掌握物理学的发展历史，明确各个课本提到的各个人物对于物理学的贡献，属于基础记忆考察3（4分）（2014春华容县期中）如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动当圆筒的角速度增大以后，物体始终与圆筒相对静止，下列说法正确的是（） a 物体所受弹力增大，摩擦力也增大 b 物体所受弹力增大，摩擦力不变 c 物体所受弹力和摩擦力都减小 d 摩擦力方向应竖直向上考点： 向心力；牛顿第二定律专题： 牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析： 物体做匀速圆周运动，竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，结合牛顿第二定律分析判断解答： 解：物体做圆周运动靠弹力提供向心力，根据牛顿第二定律得，n=mr2，因为角速度增大，则物体所受的弹力增大，由于竖直方向上平衡，有：mg=f，可知物体所受的摩擦力不变，方向竖直向上故b、d正确，a、c错误故选：bd点评： 解决本题的关键知道物体竖直方向上平衡，静摩擦力等于重力，水平方向靠弹力提供向心力，知道静摩擦力的大小与弹力的大小无关4（4分）（2012春九台市期末）关于地球同步卫星，它们一定具有相同的（） a 质量 b 高度 c 向心力 d 周期考点： 同步卫星；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系专题： 人造卫星问题分析： 地球同步卫星相对地面静止，它绕地球做圆周运动的周期与地球自转周期相等，它做圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供，根据万有引力定律分析答题解答： 解：a、不同的同步卫星质量可能相等，也可能不相等，故a错误；b、设地球质量是m，同步卫星质量是m，卫星轨道半径是r，卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，由牛顿第二定律可得：g=mr，轨道半径r=，g、m、t是定值，则同步卫星的轨道半径是定值，卫星到地面的高度是定值，所有同步卫星到地面的高度相等，故b正确；c、卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，f向=f万=g，不同的同步卫星g、m、r相同，m不一定相同，则向心力不一定相同，故c错误；d、所有的地球同步卫星周期都与地球自转周期相等，都相同，故d正确；故选bd点评： 本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心；同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期本题难度不大，属于基础题5（4分）（2012冠县校级三模）在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图可以看到，赛车沿圆周由p 向q行驶下列图中画出了赛车转弯时所受合力的四种方式，其中正确的是（） a b c d 考点： 物体做曲线运动的条件；运动的合成和分解专题： 物体做曲线运动条件专题分析： 做曲线运动的物体，运动的轨迹是曲线，物体受到的合力应该是指向运动轨迹弯曲的内侧，速度沿着轨迹的切线的方向解答： 解：赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车是从p向q运动的，并且速度在减小，所以合力与赛车的速度方向的夹角要大于90，所以abc错误，d正确故选d点评： 做曲线运动的物体，合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车的速度在减小，合力与速度的夹角还要大于906（4分）（2014春淮南期末）一辆卡车在丘陵地匀速行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎可能性最大的地段应是（） a a处 b b处 c c处 d d处考点： 牛顿第二定律；向心力专题： 牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析： 以车为研究对象，在这些点由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，研究支持力与半径的关系，确定何处支持力最大，最容易爆胎解答： 解：在坡顶 mgfn=m，fn=mgm，fnmg 在坡谷 fnmg=m，fn=mg+m，fnmg，r越小，fn越大 则在b、d两点比a、c两点容易爆胎 而d点半径比b点小，则d点最容易爆胎故选：d点评： 本题考查运用物理知识分析处理实际问题的能力7（4分）（2014春华容县期中）我国发射的“神州六号”载人飞船，与“神州五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是（） a “神州六号”的线速度比“神州五号”的线速度大 b “神州六号”的角速度比“神州五号”的角速度小 c “神州六号”的运动周期比“神州五号”的运动周期大 d “神州六号”的加速度比“神州五号”的加速度小考点： 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专题： 人造卫星问题分析： 飞船绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，据此讨论描述圆周运动的物理量与半径的关系，再根据半径关系求解即可解答： 解：根据万有引力提供向心力=m2r得，v=，t=，a=，知轨道半径越小，线速度越大，角速度越大，加速度越大，周期变小由图可知，神州五号的半径较小，故线速度、角速度、加速度较大，周期较小，故bcd正确，a错误故选：bcd点评： 解决本题的关键是万有引力提供圆周运动的向心力，能灵活根据公式求解其线速度、角速度、加速度和周期与圆周运动半径的关系是关键8（4分）如图所示，红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升，若在红蜡块从a点开始匀速上升的同时，玻璃管从ab位置水平向右做匀减速直线运动，则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的（） a 直线p b 曲线q c 曲线r d 三条轨迹都有可能考点： 运动的合成和分解专题： 运动的合成和分解专题分析： 蜡块参与了水平方向向右初速度不为0的匀减速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，根据合速度与合加速度的方向关系确定蜡块的运动轨迹解答： 解：当合速度的方向与合力（合加速度）的方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，且轨迹夹在速度与合力方向之间，轨迹的凹向大致指向合力的方向蜡块的合速度方向斜向右上方，合加速度方向水平向左，不在同一直线上，轨迹的凹向要大致指向合力的方向，知c正确，a、b、d错误故选：c点评： 解决本题的关键知道当合速度的方向与合力（合加速度）的方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，且轨迹夹在速度与合力方向之间，轨迹的凹向大致指向合力的方向9（4分）（2014春华容县期中）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）（） a 月球绕地球运动的周期t 及月球到地球中心的距离r b 地球绕太阳运行周期t 及地球到太阳中心的距离r c 人造卫星在地面附近的运行速度v和运行周期t d 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：g=m可得地球质量：m=，故a正确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：g=m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：g=m，其中m为地球质量，m为卫星质量，根据卫星线速度的定义可知v=，解得r=后，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：g=m，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：ac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10（4分）（2014春华容县期中）假设某星球和地球都是球体，该星球的质量是地球质量的2倍，该星球的半径是地球半径的3倍，那么该星球表面的重力加速度与地球表面处的重力加速度之比为（） a b 18 c d 6考点： 万有引力定律及其应用专题： 万有引力定律的应用专题分析： 根据重力等于万有引力，得g=，因为该星球的质量是地球质量的2倍，该星球的半径是地球半径的3倍，代入计算即可解答： 解：根据万有引力等于重力得g=所以故a正确、bcd错误故选：a点评： 本题主要考查星球表面的重力等于万有引力这个关系，这个关系在天体问题中有重要的应用：有时用来求重力加速度，有时用gm=r2g进行代换，有时用来求星球的质量，等等熟练掌握这个关系对于解决天体问题很重要11（4分）（2013南昌校级二模）两颗人造卫星a、b绕地球做圆周运动，周期之比为ta：tb=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（） a ra：rb=4：1，va：vb=1：2 b ra：rb=4：1，va：vb=2：1 c ra：rb=1：4，va：vb=1：2 d ra：rb=1：4，va：vb=2：1考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系分析： 根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可解答： 解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为m，有f=f向f=gf向=m=m2r=m（）2r因而g=m=m2r=m（）2r=ma解得v= t=2 = a= 由式可得卫星的运动周期与轨道半径的立方的平方根成正比，由ta：tb=1：8可得轨道半径ra：rb=1：4，然后再由式得线速度va：vb=2：1所以正确答案为c项故选d点评： 本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论12（4分）（2014春华容县期中）如图所示的皮带传动装置中，a、b、c分别是三个轮边缘的质点，且ra=rc=2rb，则下列说法中正确的是（） a 三质点的角速度之比a：b：c=2：2：1 b 三质点的线速度之比va：vb：vc=2：1：2 c 三质点的周期之比ta：tb：tc=2：2：1 d 三质点的转速之比na：nb：nc=1：1：2考点： 线速度、角速度和周期、转速专题： 匀速圆周运动专题分析： 要求线速度之比需要知道三者线速度关系：b、c两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同，a、b两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同解答： 解：由于b轮和c轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故vc=vb，vb：vc=1：1由于a轮和b轮共轴，故两轮角速度相同，即a=b，故a：b=1：1由角速度和线速度的关系式v=r可得va：vb=ra：rb=2：1va：vb：vc=2：1：1，故b错误；a：b：c=2：2：1，故a正确；根据t=得：ta：tb：tc=1：1：2，故c错误；根据n=，所以na：nb：nc=2：2：1，故d错误；故选：a点评： 解决传动类问题要分清是摩擦传动（包括皮带传动，链传动，齿轮传动，线速度大小相同）还是轴传动（角速度相同）二、填空题（共2小题，共26分，请将答案填在题中横线上或按题目要求作答）13（14分）（2014春华容县期中）以下是几位同学对平抛运动的规律的探究，请据要求回答问题（1）甲同学设计了如图a所示的演示实验，来研究平抛运动两球置于同一高度，用力快速击打右侧挡板后，他观察到的现象是两球同时落地，这说明平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动（2）乙同学设计了如图b的演示实验，来研究平抛运动轨道1安置在轨道2的正上方，两轨道的槽口均水平，且在同一竖直线上，滑道2与光滑水平板吻接将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，他观察到的现象是两球相遇，这说明平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动（3）丙同学利用频闪照相的方法，获取了做平抛运动小球的部分照片，如图c所示图中背景是边长为5cm的小方格，a、b、c是摄下的三个小球位置则闪光的时间间隔为0.1s，小球抛出的初速度为1.5m/s（g取10m/s2）考点： 研究平抛物体的运动专题： 实验题；平抛运动专题分析： （1）实验中，a自由下落，a、b两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动（2）两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1离开斜面后做匀速直线运动，球2做平抛运动，如观察到球1与球2水平方向相同时间内通过相同位移相等，说明球2的平抛运动在水平方向上是匀速直线运动（3）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间求出初速度解答： 解：（1）a做自由落体运动，a、b两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动（2）两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1离开斜面后做匀速直线运动，球2做平抛运动，水平方向速度相同，观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动（3）竖直方向上：根据y=2l=gt2得：t=，则小球抛出的初速度为：故答案为：（1）两球同时落地平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动（2）两球相遇平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动（3）0.1，1.5点评： 本题研究平抛运动在水平方向和竖直方向两个方向分运动的情况，采用比较法，考查对实验原理和方法的理解能力14（12分）（2014春华容县期中）长l=0.5m、质量可以忽略的杆，一端固定于o点，另一端连有质量m=2kg的小球，它绕o点做竖直平面内的圆周运动，当通过最高点时，如图所示，求下列情况下小球所受到的力（计算出大小，并说明是拉力还是支持力）（1）当v=1m/s时，大小为16n，是压力；（2）当v=4m/s时，大小为44，是拉力力考点： 牛顿第二定律；向心力专题： 牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析： 由于物体做圆周运动需要向心力，所以对小球在最高点受力分析，仅受重力与杆子在竖直方向的做用力，二力的合力提供向心力列牛顿第二定律解决解答： 解：对小球受力分析，假设杆子对小球的作用力方向竖直向上大小为f：根据牛顿第二定律：mgf=（1）当v=1m/s时，解得：f=mg=16n故杆子对小球的作用力大小为16n，方向向上根据牛顿第三定律小球对杆子的作用力为向下的压力，大小为16n（2）当v=4m/s时，解得：f=mg=44n，负号表示力f的方向与题目假设的方向相反，故杆子对小球的作用力大小为44n，方向向下根据牛顿第三定律小球对杆子的作用力为向上的拉力，大小为44n故答案为：16，压；44，拉点评： 注意当无法确定力的方向时，可以先假设到某一方向上，如果解出的结果为正值，说明力就在假设的方向上，如果解出的结果为负值，说明力的方向与假设的方向相反三、计算题（本题共2小题共26分解答应写出必要的文字说明、方程式及重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15（12分）（2014春华容县期中）将一个小球以30m/s的速度，从80m的高度水平抛出（g取10m/s2，不计空气阻力）求：（1）小球在空中运行的时间；（2）小球的水平射