山东省淄博市高一物理下学期期中试卷（含解析）.doc

2014-2015学年山东省淄博 市高一（下）期中物理试卷一、选择题（共10小题，每小题5分，共50分.在每小题给出的4个选项中，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）1许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列说法正确的是（）a 哥白尼提出了日心说，事实证明日心说是完全正确的b 卡文迪许通过实验测出了引力常量c 开普勒在第谷对天体运动的长期观察基础之上，发现了行星运动的规律d 伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性2下列说法正确的是（）a 竖直平面内做匀速圆周运动的物体，其合外力可能不指向圆心b 变速运动一定是曲线运动c 做曲线运动的物体的加速度可能是不变的d 火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘可能挤压铁轨的内轨3某著名极限运动员在美国新墨西哥州上空，从距地面高度约3.9万米的氦气球携带的太空舱上跳下，在最后几千英尺打开降落伞，并成功着陆假设降落伞在最后的匀速竖直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4一物体分别放在距离地面高为2r、3r处，受到地球的万有引力之比是（）a 9：4b 4：9c 9：16d 16：95如图所示的装置中，已知大轮b的半径是小轮a的半径的4倍，a、b在边缘接触，形成摩擦转动，接触点无打滑现象b为主动轮，b转动时边缘的线速度为v，角速度为，则（）a a轮边缘的线速度为4vb a轮的角速度为4c 两轮的转速之比4：1d 两轮转动的周期之比4：16如图所示，a、b、c三个物体放在水平旋转的圆盘上，三物与转盘的最大静摩擦因数均为，a的质量是2m，b和c的质量均为m，a、b离轴距离为r，c离轴距离为2r，若三物相对盘静止，则（）a 每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用b a和b的向心加速度大小不相同c a和c所受摩擦力大小相等d 当圆台转速增大时，c比b先滑动，b比a先滑动7质量为m的小球，用长为l的细线悬挂在o点，在o点的正下方处有一光滑的钉子p，钉子在线的左侧，如图把小球拉到与钉子p等高的位置，钉子把线挡住，现将小球由静止释放，当小球由左至右第一次经过最低点有（）a 小球运动的线速度突然减小b 小球的角速度突然减小c 小球的向心加速度突然减小d 悬线的拉力突然增大8假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则（）a 根据公式v=r，可知卫星的线速度增大到原来的2倍b 根据公式v=可知卫星的线速度增大为原来倍c 根据公式f=m，可知卫星所需的向心力减小到原来的d 根据公式f=g，可知地球提供的向心力将减小到原来的9如图所示，a是静止在赤道上的物体，b、c是同一平面内两颗人造卫星b位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上；c是地球同步卫星以下判断正确的是（）a 卫星b的速度大小等于地球的第一宇宙速度b a、b的线速度大小关系为vavbc 周期大小关系为ta=tctbd 若卫星b要靠近c所在轨道，需要先加速10“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200km的p点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道绕月飞行，如图所示之后，卫星在p点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面200km的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动用t1、t2、t3分别表示卫星在椭圆轨道、和圆形轨道上运动的周期，用a1、a2、a3分别表示卫星沿三个轨道运动到p点的加速度，v1、v2、v3分别表示卫星沿三个轨道运动到p点的速度，用f1、f2、f3分别表示卫星沿三个轨道运动到p点时受到的万有引力，则下面关系式中正确的是（）a a1=a2=a3b v1v2v3c t1t2t3d f1f2f3二、本大题共16分11在一次汽车拉力赛中，汽车要经过某半径为r=50m的圆弧形桥顶，地面对汽车的最大静摩擦力为车重的0.1倍，汽车要想安全通过该桥顶，那么汽车的行驶速度的大小应满足的条件为（重力加速度为9.8m/s2）12在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图1所示的装置（1）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（2）如图2所示，是一位同学通过实验得到小球做平抛运动的轨迹，请你帮助该同学算出小球做平抛运动的初速度大小为m/s，小球经过b点时竖直向上的速度大小为m/s（g取9.8m/s2）（3）下列哪些因素会使“探究平抛物体的运动”实验的误差增大a小球与斜槽之间有摩擦b安装斜槽时末端不水平c建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点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较远三、本大题共3小题，共34分）13如图为一架直升机运送物资该直升机a用长度足够长的悬索（其重力可忽略）系住一质量m=50kg的物资b直升机a和物资b以 v=10m/s的速度一起沿水平方向匀速运动，某时刻开始将物资放下，在t=5s时间内，物资在竖直方向上移动的距离按y=2t2（单位：m）的规律变化求：（1）在t=5s时间内物资位移大小；（2）在t=5s末物资的速度大小14如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从o点水平飞出，经过2.0s落到斜坡上的a点已知o点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角=30，运动员的质量m=50kg不计空气阻力（g取10m/s2）求（1）a点与o点的距离l；（2）运动员离开o点时的速度大小；（3）运动员落到a点时的速度方向与水平的夹角的正切152014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示已知月球半径为r，月球表面处重力加速度为g月，引力常量为g试求：（1）月球的质量m；（2）月球的第一宇宙速度v1；（3）“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h2014-2015学年山东省淄博市高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共10小题，每小题5分，共50分.在每小题给出的4个选项中，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）1许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列说法正确的是（）a 哥白尼提出了日心说，事实证明日心说是完全正确的b 卡文迪许通过实验测出了引力常量c 开普勒在第谷对天体运动的长期观察基础之上，发现了行星运动的规律d 伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性考点：物理学史分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可解答：解：a、哥白尼提出了日心说，但后来的事实证明日心说并不完全正确的，故a错误；b、卡文迪许通过实验测出了引力常量，故b正确；c、开普勒在第谷对天体运动的长期观察基础之上，发现了行星运动的规律，故c正确；d、牛顿用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性，故d错误；故选：bc点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一2下列说法正确的是（）a 竖直平面内做匀速圆周运动的物体，其合外力可能不指向圆心b 变速运动一定是曲线运动c 做曲线运动的物体的加速度可能是不变的d 火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘可能挤压铁轨的内轨考点：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：匀速圆周运动的物体合力提供向心力，合力指向圆心曲线运动的物体加速度可能不变，可能改变当火车的速度等于限定速度时，对内外轨无侧压力，当速度大于限定速度，对外轨有侧压力，当速度小于限定速度时，对内轨有侧压力解答：解：a、匀速圆周运动的物体合力指向圆心，故a错误b、变速运动不一定是曲线运动，比如匀变速直线运动，故b错误c、做曲线运动的物体加速度可能不变，比如平抛运动，故c正确d、火车超过限定速度转弯时，支持力和重力的合力不够提供向心力，此时对外轨有侧压力，故d错误故选：c点评：本题考查了向心力的来源、曲线运动的特点、火车拐弯、运动的合成等基本问题，注意竖直面的圆周运动合力不一定指向圆心，但是匀速圆周运动合力一定指向圆心3某著名极限运动员在美国新墨西哥州上空，从距地面高度约3.9万米的氦气球携带的太空舱上跳下，在最后几千英尺打开降落伞，并成功着陆假设降落伞在最后的匀速竖直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 落地时速度越大考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：将降落伞的运动分解为水平方向和竖直方向，根据竖直方向上的运动判断运动的时间，根据平行四边形定则判断落地的速度解答：解：ab、降落伞在最后的匀速竖直下降过程中遇到水平方向吹来的风，竖直方向上仍然做匀速直线运动，根据分运动与合运动具有等时性，则下落的时间不变故a、b错误c、风速越大，降落伞在水平方向上的分速度越大，根据平行四边形定则，知落地的速度越大故c错误，d正确故选：d点评：解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰4一物体分别放在距离地面高为2r、3r处，受到地球的万有引力之比是（）a 9：4b 4：9c 9：16d 16：9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：根据离地高度求得物体距地心距离，根据万有引力定律求解引力大小之比解答：解：据万有引力定律f=可知引力大小与物体与地心距离的二次方成反比，由题意有：r1=r+2r=3r，r2=r+3r=4r因为所以故选：d点评：在物体与地球间万有引力计算时注意距离取与地心的距离，不是与地面间的距离5如图所示的装置中，已知大轮b的半径是小轮a的半径的4倍，a、b在边缘接触，形成摩擦转动，接触点无打滑现象b为主动轮，b转动时边缘的线速度为v，角速度为，则（）a a轮边缘的线速度为4vb a轮的角速度为4c 两轮的转速之比4：1d 两轮转动的周期之比4：1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：两轮靠摩擦传动，边缘上点的线速度大小相等，根据线速度与角速度的关系得出角速度大小，从而得出转速和周期的大小解答：解：a、两轮靠摩擦传动，边缘上点线速度大小相等，可知a轮边缘上的线速度为v，故a错误b、因为a、b两轮半径之比为1：4，线速度大小相等，根据v=r，知a轮的角速度为4，故b正确c、a、b两轮的角速度之比为4：1，根据知，两轮的转速之比为4：1，故c正确d、根据t=知，角速度之比为4：1则周期之比为1：4，故d错误故选：bc点评：解决本题的关键知道靠摩擦传动，轮子边缘上点的线速度大小相等，知道线速度、角速度、周期、转速之间的关系，并能灵活运用，基础题6如图所示，a、b、c三个物体放在水平旋转的圆盘上，三物与转盘的最大静摩擦因数均为，a的质量是2m，b和c的质量均为m，a、b离轴距离为r，c离轴距离为2r，若三物相对盘静止，则（）a 每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用b a和b的向心加速度大小不相同c a和c所受摩擦力大小相等d 当圆台转速增大时，c比b先滑动，b比a先滑动考点：向心力专题：匀速圆周运动专题分析：a、b、c三个物体相对盘静止，角速度相等，根据静摩擦力提供向心力，比较静摩擦力的大小，根据向心加速度公式比较加速度大小根据最大静摩擦力求出发生相对滑动时的临界角速度，判断哪个物体先发生相对滑动解答：解：a、每个物体均受重力、支持力和静摩擦力三个力作用，故a错误b、a、b转动的半径相等，根据a=r2知，a、b的向心加速度大小相同，故b错误c、对a，所受的摩擦力fa=2mr2，c所受的摩擦力为，可知a、c所受的摩擦力大小相等，故c正确d、根据mg=mr2，发生相对滑动的临界角速度，a、b的半径相同，则一起滑动，c的半径大，临界角速度小，则c先滑动，故d错误故选：c点评：物体做圆周运动时，静摩擦力提供向心力由于共轴向心力大小是由质量与半径决定；而谁先滑动是由半径决定，原因是质量已消去7质量为m的小球，用长为l的细线悬挂在o点，在o点的正下方处有一光滑的钉子p，钉子在线的左侧，如图把小球拉到与钉子p等高的位置，钉子把线挡住，现将小球由静止释放，当小球由左至右第一次经过最低点有（）a 小球运动的线速度突然减小b 小球的角速度突然减小c 小球的向心加速度突然减小d 悬线的拉力突然增大考点：向心力；机械能守恒定律专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：当小球由左至右第一次经过最低点，线速度的大小不变，结合半径的变化，根据角速度、向心加速度的公式判断角速度和向心加速度的变化根据牛顿第二定律判断拉力的变化解答：解：a、当小球由左至右第一次经过最低点时，线速度大小不变，故a错误b、根据v=r知，线速度大小不变，半径增大，则角速度减小，故b正确c、根据a=知，线速度大小不变，半径增大，则向心加速度减小，故c正确d、根据f=mg+m，线速度大小不变，半径增大，则拉力减小，故d错误故选：bc点评：解决本题的关键抓住小球通过最低点时线速度大小不变，根据向心加速度、角速度的公式分析判断，基础题8假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则（）a 根据公式v=r，可知卫星的线速度增大到原来的2倍b 根据公式v=可知卫星的线速度增大为原来倍c 根据公式f=m，可知卫星所需的向心力减小到原来的d 根据公式f=g，可知地球提供的向心力将减小到原来的考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系专题：人造卫星问题分析：人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度、角速度、周期随着变化，所以，不能用向心力的表达式来讨论一些物理量的变化注意运用控制变量法解答：解：a、当卫星的轨道半径变化时，卫星的角速度=随着变化，所以不能用公式v=r讨论卫星的线速度变化，故a错误；b、由于轨道高度变化，该处的加速度也变化，不能用v=讨论速度变化，故b错误c、当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度v=随着变化，所以不能用公式f=m讨论卫星的向心力变化，故c错误；d、地球提供的向心力等于万有引力，根据公式f=，可知地球提供的向心力将减少到原来的，故d正确故选：d点评：人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，卫星的线速度、角速度、周期都与半径有关，讨论这些物理量时要找准公式，正确使用控制变量法9如图所示，a是静止在赤道上的物体，b、c是同一平面内两颗人造卫星b位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上；c是地球同步卫星以下判断正确的是（）a 卫星b的速度大小等于地球的第一宇宙速度b a、b的线速度大小关系为vavbc 周期大小关系为ta=tctbd 若卫星b要靠近c所在轨道，需要先加速考点：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：地球的第一宇宙速度是近表面卫星运行速度地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，根据v=r，a=r2比较线速度的大小和周期的大小，根据万有引力提供向心力比较b、c的线速度、周期解答：解：a、b位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，地球的第一宇宙速度是近表面卫星运行速度根据万有引力等于向心力v=，所以卫星b的速度大小小于地球的第一宇宙速度，故a错误；b、v=，b位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上；c是地球同步卫星所以vbvc，对于放在赤道上的物体a和同步卫星c有相同的周期和角速度，根据v=r，所以vcva所以vbva，故b错误；c、对于放在赤道上的物体a和同步卫星c有相同的周期和角速度，所以，ta=tc根据万有引力等于向心力得 b位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上；c是地球同步卫星所以tctb，所以周期大小关系为ta=tctb，故c正确；d、若卫星b要靠近c所在轨道，需要先加速，做离心运动，故d正确；故选：cd点评：本题抓住同步卫星为参考量，同步卫星与地球自转同步，可以比较ac的参量关系，再根据万有引力提供圆周运动向心力比较bc参量关系，掌握相关规律是解决问题的关键10“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200km的p点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道绕月飞行，如图所示之后，卫星在p点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面200km的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动用t1、t2、t3分别表示卫星在椭圆轨道、和圆形轨道上运动的周期，用a1、a2、a3分别表示卫星沿三个轨道运动到p点的加速度，v1、v2、v3分别表示卫星沿三个轨道运动到p点的速度，用f1、f2、f3分别表示卫星沿三个轨道运动到p点时受到的万有引力，则下面关系式中正确的是（）a a1=a2=a3b v1v2v3c t1t2t3d f1f2f3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：根据牛顿第二定律比较加速度和万有引力根据开普勒行星运动定律比较周期，根据卫星机械能的大小比较速度解答：解：ad、在空间同一点，卫星受到月球的万有引力相等，根据牛顿第二定律可知在同一点，卫星产生的加速度相同，故a正确，d错误；b、卫星在高轨道上运动经过刹车制动过程中发动机对卫星做负功，卫星的机械能减小，故在三个不同轨道上卫星的机械能大小不一，即在轨道i上最大，轨道iii最小，所以在同一点，势能相同的情况下，卫星在轨道i上经过p点时的动能最大，速度最大，在轨道iii上经过p点时动能最小，速度最小，故b正确；c、根据开普勒行星运动定律可知，轨道i上半长轴最大，周期最大，轨道iii上半径最小，周期最短，故c错误故选：ab点评：解决本题的关键掌握开普勒第三定律，以及万有引力提供向心力，能灵活选择向心力公式进行解题二、本大题共16分11在一次汽车拉力赛中，汽车要经过某半径为r=50m的圆弧形桥顶，地面对汽车的最大静摩擦力为车重的0.1倍，汽车要想安全通过该桥顶，那么汽车的行驶速度的大小应满足的条件为v7m/s（重力加速度为9.8m/s2）考点：向心力专题：匀速圆周运动专题分析：汽车要想安全通过桥顶，在桥顶汽车受到的支持力应该大于0，结合牛顿第二定律求出汽车在桥顶的最大速度解答：解：根据mg=m得，v=，可知汽车的速度应该小于7m/s故答案为：v7m/s点评：解决本题的关键知道汽车在拱桥顶不脱离桥面的临界情况，结合牛顿第二定律进行求解，基础题12在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图1所示的装置（1）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（2）如图2所示，是一位同学通过实验得到小球做平抛运动的轨迹，请你帮助该同学算出小球做平抛运动的初速度大小为1.43m/s，小球经过b点时竖直向上的速度大小为3.57m/s（g取9.8m/s2）（3）下列哪些因素会使“探究平抛物体的运动”实验的误差增大bca小球与斜槽之间有摩擦b安装斜槽时末端不水平c建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点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较远考点：研究平抛物体的运动专题：实验题；平抛运动专题分析：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，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间隔求出初速度根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度根据实验中所要注意的事项确定正确的选项解答：解：（1）为了保证小球平抛运动的初速度水平，所以需要调整斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，目的使得小球平抛运动的初速度相同（2）根据y=gt2得，t=s=0.14s，则初速度v0=m/s1.43m/sb点在竖直方向上分速度vyb=m/s3.57m/s（3）a、小球与斜槽之间有摩擦力不影响实验的误差，只要保证小球从同一位置由静止释放，使得平抛运动的初速度相同，故a错误b、安装斜槽时末端不水平，会导致初速度不水平，使得误差增大，故b正确c、建立坐标系时，应该以小球在斜槽末端在竖直板上球心的投影为坐标原点，以末端端口位置为坐标原点使得误差增大，故c正确d、为了减小测量的误差，在曲线上所取的计算点离原点远一些所以不会增大误差，故d错误故选：bc故答案为：（1）水平，初速度相同；（2）1.43，3.57，（3）bc点评：解决本题的关键知道实验的原理以及实验中的注意事项，掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解三、本大题共3小题，共34分）13如图为一架直升机运送物资该直升机a用长度足够长的悬索（其重力可忽略）系住一质量m=50kg的物资b直升机a和物资b以 v=10m/s的速度一起沿水平方向匀速运动，某时刻开始将物资放下，在t=5s时间内，物资在竖直方向上移动的距离按y=2t2（单位：m）的规律变化求：（1）在t=5s时间内物资位移大小；（2）在t=5s末物资的速度大小考点：运动的合成和分解；匀变速直线运动的位移与时间的关系专题：运动的合成和分解专题分析：（1）物资在水平方向上匀速运动，在竖直方向上加速运动，分别求出水平和竖直方向上的位移的大小，根据平行四边形定则可以求得合位移的大小；（2）在t=5s末物资的速度是物资的合速度的大小，分别求出在水平和竖直方向上的速度，再根据平行四边形定则可以求得合速度的大小解答：解：（1）由y=2t2可知t=5s内 y=50m x=vt=50m 因此s=50m=70.7m （2）由y=2t2可知：a=4m/s2t=5s时，vy=at=20m/s vx=v=10m/sv5=10m/s=22.4m/s 答：（1）在t=5s时间内物资位移大小70.7m；（2）在t=5s末物资的速度大小22.4m/s点评：根据物资的位移关系y=t2可以得出物资在竖直方向上的运动为匀加速度运动，在水平方向上为匀速运动，根据运动的合成与分解来计算合位移与合速度14如图，跳台滑雪运动员经过一段加速