河北省邯郸市四校联考高一物理下学期期中试卷（含解析）.doc

河北省邯郸市四校联考2014-2015学年高一下学期期中物理试卷一、单项选择题（本题包括9小题，每小题4分，共36分）1关于向心力的下列说法中正确的是( )a做匀速圆周运动的物体，一定是所受的合外力充当向心力b做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的c做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力d向心力会改变做圆周运动物体速度的大小考点：向心力 分析：物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是物体产生的向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的向心力的方向时刻改变，向心力也改变解答：解：a、做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的而变速圆周运动是由合外力指向圆心的分力提供向心力，故a正确，c错误；b、做圆周运动的物体，其向心力方向时刻在改变，故向心力是改变的故b错误d、向心力总是与速度方向垂直，不做功，不能改变物体速度的大小，只改变速度的方向故d错误故选：a点评：本题考查对向心力的理解能力向心力不是什么特殊的力，其作用产生向心加速度，改变速度的方向，不改变速度的大小2如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时渡河，河的宽度为l，河水流速为u，划船速度均为v，出发时两船相距2l，甲、乙船头均与岸边成60角，且乙船恰好能直达正对岸的a点，则下列判断正确的是( )a甲、乙两船到达对岸的位移相等b甲、乙两船到达对岸的时间相等c两船可能在未到达对岸前相遇d甲船也在a点靠岸考点：运动的合成和分解 专题：运动的合成和分解专题分析：根据乙船恰好能直达正对岸的a点，知v=2u小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，可以比较出两船到达对岸的时间以及甲船沿河岸方向上的位移解答：解：a、乙船恰好能直达正对岸的a点，根据速度合成与分解，知v=2u将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，在垂直于河岸方向上的分速度相等，知甲乙两船到达对岸的时间相等渡河的时间t=，乙的位移等于l，甲的位移大于l，故a错误，b正确c、甲船沿河岸方向上的位移x=（vcos60+u）t=2l知甲船在a点左侧靠岸，不可能在未到对岸前相遇故c、d错误故选：b点评：解决本题的关键灵活运用运动的合成与分解，知道合运动与分运动的等时性3取水平地面为重力势能零点，一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等，不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )abcd考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：根据机械能守恒定律，以及已知条件：抛出时动能与重力势能恰好相等，分别列式即可求出落地时速度与水平速度的关系，从而求出物块落地时的速度方向与水平方向的夹角解答：解：设抛出时物体的初速度为v0，高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为根据机械能守恒定律得：+mgh=，据题有：=mgh，联立解得：v=，则cos=，得：=故选：c点评：解决本题的关键会熟练运用机械能守恒定律处理平抛运动，并要掌握平抛运动的研究方法：运动的分解4北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨道卫星两种卫星组成，这两种卫星在轨正常运行时( )a低轨卫星运行的角速度较小b同步卫星运行的周期较大c同步卫星运行可能飞越邯郸上空d所有卫星运行速度都大于第一宇宙速度考点：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：根据万有引力提供卫星圆周运动的向心力展开讨论周期、半径、角速度的关系解答：解：根据万有引力提供向心力有：g=m=mr2=mr，有：a、=，有半径大的角速度小，故a错误；b、t=2，有半径大的周期大，故b正确；c、同步卫星只能在赤道上空，故c错误；d、第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，故d错误故选：b点评：根据万有引力提供向心力，熟练讨论加速度、角速度、周期和半径间的关系是解决本题的关键5经过无数人的努力，我国月球车搭载“嫦娥三号”探月卫星终于发射升空，并成功降落月球表面，如图所示，“嫦娥三号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从m点向n点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是( )abcd考点：物体做曲线运动的条件 分析：“嫦娥三号”探月卫星做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象是正确的解答：解：“嫦娥三号”探月卫星从m点运动到n，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；“嫦娥三号”探月卫星同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90，所以选项abd错误，选项c正确故选：c点评：解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析“嫦娥三号”探月卫星的受力情况，“嫦娥三号”探月卫星受到指向圆心的力的合力使“嫦娥三号”探月卫星做曲线运动，在切线方向的分力使“嫦娥三号”探月卫星减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了6如图是蹦床运动员落在弹簧床面的示意图，忽略空气阻力，下面说法正确的是( )a运动员下落到刚接触蹦床时，速度最大b运动到最低点时，床对运动员的作用力大于运动员对床的作用力c从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中，运动员一直处于超重状态，运动员的加速度先减小后增大d在下落过程中，重力对运动员所做的功等于其重力势能的减小考点：机械能守恒定律；牛顿运动定律的应用-超重和失重 专题：机械能守恒定律应用专题分析：运动员下落过程接触蹦床前是自由落体运动，从接触蹦床到最低点过程，蹦床行变量逐渐变大，弹力逐渐增加；当弹力小于重力时，合力向下，加速度向下，运动员向下加速；当弹力大于重力时，合力向上，加速度向上，运动员向下减速解答：解：a、动员下落过程接触蹦床前是自由落体运动，从接触蹦床到最低点过程，蹦床行变量逐渐变大，运动员受到的弹力逐渐增加，故合力先向下后向上，故运动员先加速后减速，故当弹力与重力平衡时，速度最大，故a错误；b、床对运动员的作用力与运动员对床的作用力是相互作用力，总是等值、反向、共线，故b错误；c、从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中，蹦床形变量逐渐变大，运动员受到的弹力逐渐增加，故合力先向下减小后反向增加，故运动员的加速度先减小后增大，先是失重后超重，故c错误；d、由wg=ep知在下落过程中，重力对运动员所做的功等于其重力势能的减小，故d正确故选：d点评：本题关键是明确运动员受力情况，然后根据牛顿第二定律分析加速度变化情况，最后得到其运动情况7如图所示，物块a静止在光滑水平地面上，物块b静止在粗糙水平地面上，两物块的质量相等若用相同的水平推力f作用在两物块上，在它们由静止开始发生相同位移的过程中( )a力f所做的功相同b两物块的加速度相同c两物块的运动时间相同d两物块动能的变化量相同考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；功的计算 专题：动能定理的应用专题分析：由功的公式可以判断力做功的关系；由牛顿第二定律可以判断加速度打下；由运动学公式可以求出物体运动时间；由动能定理可以求出物体动能的变化量解答：解：设物体在粗糙水平面上受到的摩擦力为f，物体的位移为s，物体质量为m；a、拉力的功w=fs，f、s相同，在拉力的功相同，故a正确；b、物体在光滑水平上的加速度a=，在粗糙水平面上的加速度a=，则两物块的加速度不同，故b错误；c、物块做初速度为零的匀加速运动，s=at2，运动时间t=，由于s相同而a不同，则两物块的运动时间不同，故c错误；d、由动能定理得：ek=fs，ek=（ff）s，则两物块的动能变化量不同，故d错误；故选a点评：熟练应用功的公式、牛顿第二定律、运动学公式、动能定理即可正确解题8如图所示，轻杆长为l一端固定在水平轴上的o点，另一端系一个小球（可视为质点）小球以o为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力加速度下列说法正确的是( )a小球通过最高点时速度不可能小于b小球通过最高点时所受轻杆的作用力可能为零c小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大d小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小考点：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：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0，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可以为零，此时重力等于杆子的支持力故a错误b、当小球速度为时，重力提供向心力，杆作用力为零，故b正确c、杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，故c错误d、杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现支持力，当表现为拉力时，速度增大作用力越大，故d错误故选b点评：解决本题的关键搞清小球向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，以及知道杆子可以表现为拉力，也可以表现为支持力9从地面上方同一点向东和向西分别分别沿水平方向抛出两个质量相等的小物体，抛出的初速度大小分别为v和2v不计空气阻力，则两个小物体( )a从抛出到落地速度的增量不相同b从抛出到落地重力做的功不相同c落地时的速度相同d落地时重力做功的瞬时功率相同考点：机械能守恒定律；动能定理的应用 专题：机械能守恒定律应用专题分析：两个物体从同一点做平抛运动，根据：h=gt2知运动时间相同，根据v=gt知，速度的增量相同下落的高度相同，重力做功相同根据动能定理即可判断末速度大小，落地时重力做功的瞬时功率p=mgvy，根据竖直方向分速度vy的关系研究落地时重力做功的瞬时功率解答：解：a、两个物体从同一点做平抛运动，根据：h=gt2知运动时间相同，根据v=gt知，速度的增量相同故a错误 b、由于下落的高度相同，重力相同，则重力做功相同故b错误 c、根据动能定理知mgh=，重力做功相同，初速度不同，可知落地时的速度不同，故c错误 d、竖直方向两个物体做自由落体运动，高度相同，落地时竖直方向的分速度vy相同，落地时重力做功的瞬时功率相同故d正确故选：d点评：平抛运动物体落地时重力的瞬时功率等于重力与竖直分速率的乘积，不等于重力与速率的乘积二、多项选择题（本题包括4小题，每小题4分，共16分）10质量为m的汽车在平直公路上加速行驶，受到的阻力恒为f当速度为v时，汽车发动机输出功率为p则此时汽车的( )a牵引力为b牵引力大于c加速度为d加速度小于考点：功率、平均功率和瞬时功率 专题：功率的计算专题分析：由p=fv求出发动机的牵引力，由牛顿第二定律求出汽车的加速度解答：解：a、根据p=fv得：f=，故a正确，b错误；c、根据牛顿第二定律得：a=，故c错误，d正确故选ad点评：本题主要考查了牛顿第二定律及汽车牵引力与功率的关系的直接应用，难度不大，属于基础题11质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上做匀速圆周运动已知月球质量为m，月球半径为r，引力常量为g，不考虑月球自转的影响，则( )a航天器的线速度v=b航天器的角速度=c航天器的向心加速度a=d月球表面重力加速度g=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：研究月航天器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出问题向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所要求解的物理量选取应用不考虑月球自转的影响，万有引力等于重力解答：解：根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力：f=g=m2r=ma得：a、航天器的线速度v=，故a正确b、航天器的角速度=，故b错误c、航天器的向心加速度a=g，故c错误d、不考虑月球自转的影响，万有引力等于重力得出：gm=mg月球表面重力加速度g=，故d正确故选ad点评：该题关键要掌握应用万有引力定律进行卫星加速度、速度、角速度的求解以及运用万有引力等于重力求解重力加速度12如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点b为h的a处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦则( )a若滑块能通过圆轨道最高点d，h最小为2.5rb若h=2r，当滑块到达与圆心等高的c点时，对轨道的压力为3mgc若h=2r，滑块会从c、d之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动d若要使滑块能返回到a点，则hr考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力 专题：机械能守恒定律应用专题分析：物体进入右侧半圆轨道后做圆周运动，由圆周运动的临界条件可知物体能到达d点的临界值；再由机械能守恒定律可得出a点最小高度，分情况讨论即可解答：解：a、要使物体能通过最高点，则由mg=m可得：v=，从a到d根据机械能守恒定律得：mgh=mg2r+，解得h=2.5r，故a正确；b、若h=2r，从a到c根据机械能守恒定律得：mgh=mgr+，在c点有：n=m，解得：n=2mg，故b错误；c、若h=2r，小滑块不能通过d点，在cd中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道，做斜抛运动，故c正确；d、若要使滑块能返回到a点，则物块在圆弧中运动的高度不能超过c点，否则就不能回到a点，则则hr，故d正确故选acd点评：机械能守恒定律与圆周运动的结合题目较为常见，在解题时一定要把握好竖直平面内圆周运动的临界值的分析13在倾角为30的斜面上，某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2kg的物体沿斜面向下推了2m的距离，并使物体获得1m/s的速度，已知物体与斜面间的动摩擦因数为，（g取10m/s2）则在这个过程中( )a人对物体做功21jb合外力对物体做功1jc物体克服摩擦力做功20jd物体机械能减少了21j考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用 专题：共点力作用下物体平衡专题分析：对物体受力分析，受推力、重力、支持力和滑动摩擦力，根据恒力做功表达式求解克服摩擦力做功，根据动能定理列式求解合力做功和推力做功解答：解：a、对物体受力分析，根据动能定理，有：wf+mglsin30（mgcos30）l=解得：wf=mglsin30+（mgcos30）l=1j故a错误；b、对物体，合外力做功等于动能的增加量，为：w=，故b正确；c、物体克服摩擦力做功：wf=（mgcos30）l=20j，故c正确；d、物体重力势能减小：ep=mgh=2101=20j物体动能增加：故机械能减小：e=201=19j，故d错误；故选：bc点评：本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后结合动能定理列式分析，基础题目三、实验题（本题包括1小题，共9分）14在利用自由落体运动“验证机械能守恒定律”的实验中，实验室中准备了如下器材：a电火花打点计时器（包括碳粉纸片）、b.220v交流电源、c铁架台（含铁夹）、d重锤、e天平、f秒表、g纸带上述器材中不必要的是ef（只需填字母代号）；还缺少的仪器是刻度尺若所用交流电的频率为50hz，如图所示为实验时得到的一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作o，第一、第二点间的距离约为2mm，另选连续的4个点a、b、c、d作为测量的点，经测量知道a、b、c、d各点到o点的距离分别为12.29cm、15.55cm、19.20cm、23.23cm，根据以上数据知，从o点到c点，重物的重力势能的减少量等于1.88j，动能的增加量等于1.84j据此实验结果，在实验误差允许的范围内，重物的机械能守恒（已知所用重物的质量为1.00kg，当地重力加速度g=9.80m/s2，取3位有效数字）考点：验证机械能守恒定律 专题：实验题分析：（1）根据实验的原理确定测量的物理量，从而确定所需的器材（2）根据重物下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出c点的瞬时速度，从而得出动能的增加量解答：解：（1）在实验中，验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，即验证，质量可以约去，所以天平不必要，打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表在实验中处理数据时需要测量点迹间的距离，可知缺少的器材是刻度尺（2）从o点到c点，重物的重力势能的减少量ep=mgh=1.09.80.192j=1.88j，c点的瞬时速度，则动能的增加量j=1.84j故答案为：（1）ef，刻度尺 （2）1.88，1.84点评：解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定器材，以及掌握纸带的处理，知道某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度四、计算题（本题包括3小题，共39分）15如图所示，一光滑的半径为r的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度由a点冲上轨道，当小球将要从轨道口b飞出时，对轨道的压力恰好为零，ab连线与水平面垂直求：（1）小球落地点c距a处多远；（2）球落到c点时瞬时速度大小？考点：向心力；平抛运动 专题：匀速圆周运动专题分析：（1）在b点，轨道对小球没有作用力，由重力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出在b点的速度大小；小球离开轨道后做平抛运动，由平抛运动的知识可以求出小球落地点c到a点的距离；（2）由速度的合成求出小球落地时的速度大小解答：解：（1）小球在b球时，只受重力的作用，则由牛顿第二定律得 mg=m则得小球离开b点时的速度大小为v=小球离开轨道后做平抛运动，则有 水平方向：x=vt 竖直方向：y=2r=gt2解得，x=2r（2）小球落地时竖直方向的分速度vy=gt=g=落地速度大小为vc=答：（1）小球落地点c到a点的距离是2r；（3）小球落地时的速度大小是点评：小球离开轨道后做平抛运动、在半圆形轨道上小球做圆周运动，应用平抛知识、牛顿第二定律即可正确解题16我国已按计划实施“嫦娥工程”，“嫦娥一号”、“嫦娥二号”和“嫦娥三号”已成功发射，月球车已成功降落月球表面，进行科学研究（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，请求出月球绕地球运动的轨道半径r；（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月，引力常量为g，请求出月球的质量m月（用已知量表示）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：（1）月球绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，列出方程在地球表面上，物体的重力等于万有引力，列出方程，联立可解（2）根据竖直上抛运动的规律求出月球表面的重力加速度，根据万有引力等于重力，可求解月球的质量m月解答：解：（1）根据万有引力定律和向心力公式有： g=r质量为m的物体在地球表面时： mg=g解得 r