甘肃嘉峪关一中高一物理下学期期中试卷含解析

1、2013-2014学年甘肃省嘉峪关一中高一（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.其中1题-8题只有一个选项正确，9题-12题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得 2分，有选错或不答的得 0分）（4分）（2013承陵区校级学业考试）发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（ ）A.开普勒、卡文迪许 B.牛顿、伽利略C.牛顿、卡文迪许 D.开普勒、伽利略（4分）（2011春?通州区期中）下列物理量中是标量的是（）A.向心加速度 B.周期C.线速度D.向心力（4分）（2011?惠城区校级学业考试）汽车以一定速率通过拱桥时，下列说法中正确的是（ ）在最高点汽

2、车对桥的压力大于汽车的重力在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力汽车以恒定的速率过桥时，汽车所受的合力为零（4分）（2015春?定西校级期中）关于曲线运动，以下说法正确的是（）曲线运动是一种变速运动做曲线运动的物体合外力可能为零做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的曲线运动不可能是一种匀变速运动 TOC o 1-5 h z （4分）（2014春?嘉峪关校级期中）人造卫星绕地球做匀速圆周运动，对其线速度下列说 法中正确的是（）A.一定等于7.9km/s B , 等于或小于7.9km/sC.一定大于 7.9km/s D , 介于 7.9km/s 11.2km/s

3、（4分）（2015春?滨海县校级期中）把盛水的水桶拴在长为L的绳子一端，使这水桶在竖直平面做圆周运动，要使水在水桶转到最高点时不从桶里流出来，这时水桶的线速度至少应 该是（）A.B,C. Vgl D . 0（4分）（2014?碑林区校级学业考试）地球半径为 R,地球表面的重力加速度为g,若高空中某处的重力加速度为 至，则该处距地面球表面的高度为（）2A.（eT） R B. RC. &R D, 2R（4分）（2012状武口区校级学业考试）如图所示，将完全相同的两个小球 A、B,用长L=0.8mA.1: 1的细绳悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小 车突

4、然停止运动，此时悬线的拉力之比Fb： Fa为（g=10m/s2）（）B. 1: 2C. 1 : 3 D. 1 : 4（4分）（2015春?定西校级期中）计算一个天体的质量，需要知道绕着该天体做匀速圆周 运动的另一星球的条件是（）A.质量和运转周期B.运转周期和轨道半径C.运转速度和轨道半径D.运转速度和质量（4分）（2014春?嘉峪关校级期中）关于地球的同步卫星，下列说法正确的是（）A.它处于平衡状态，且具有一定的高度2它的加速度小于 9.8 m/sC.它的周期是24h,且轨道平面与赤道平面重合D.它的高度固定，不可以在任意位置上（4分）（2014春?凤县校级期中）三颗人造地球卫星A、R C在

5、地球的大气层外沿如图所示的轨道做匀速圆周运动，已知m=RB RC,则三个卫星关系错误的是（）A.线速度大小的关系是 Va Vb=VcB.周期关系是TaV Tb=TcC.向心力大小的关系是 Fa FbFcD.向心加速度大小的关系是aA aB aC（4分）（2012春?鹿城区校级期末）一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球 A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图 所示，A的运动半径较大，则（）A球的角速度必大于B球的角速度A球的线速度必小于B球的线速度A球的运动周期必大于B球的运动周期A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力二、填空题（每空 2分，共24分）（

6、4分）（2015春?定西校级期中）甲乙两物体都做匀速圆周运动，运动的半径之比为1 : 2,当甲转过60时，乙转过45 ,则甲乙的角速度之比为 ,向心加速度之比为 .（4分）（2015春?定西校级期中）两颗人造地球卫星，都绕地球作圆周运动，它们的质量相等，轨道半径之比 =1=1,则它们的运行周期之比 ：T2=_,它们的速度大小之比 li =t2 2v2（6分）（2014春?嘉峪关校级期中）如图所示， A、B为半径分别是 R 2R的同心轮，与半 径为R的C轮用皮带传动，且不打滑， a、b、c分别为三轮边缘上的三个点，则 a、c两点的 线速度之比为： ; a、b两点的线速度之比为： ; a、 c两点

7、的向心加速度之比为： .（4分）（2011春?延庆县期中）研究平抛运动某次实验得到如图所示的运动轨迹，O点为小球抛出点，轨迹上 B点的坐标是x=40cm, y=20cm,则平抛小球的初速度大小是 _，小球经 B点时的速度大小是 .（2分）（2011春?延庆县期中）汽车沿半径为R=100mB勺圆跑道行驶，设跑道的路面是水平的，路面作用于车的静摩擦力的最大值是车重的-L,要使汽车不致冲出圆跑道，车速最大10不能超过.（4分）（2015春?定西校级期中）设地球表面的平均重力加速度为g,地球的半径为 R,万有引力常数为 G,则地球质量为 地球的密度 p为.三、计算题.（本大题有3个小题，共28分.解答

8、应有必要的文字说明、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，答案中必须写出数值和单位）（8分）（2014春？正定县校级期末）已知海王星和地球的质量比m： m2=16: 1,它们的半径比R: R2=4: 1求：（1）海王星和地球的第一宇宙速度之比V1： V2（2）海王星表面和地球表面重力加速度之比gc g2.（10分）（2013春?彭州市期中）如图质量为m=0.2kg的小球固定在长为 L=0.9m的轻杆端，杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动，g=10m/s2,求：（1）小球在最高点的速度 V1为多大时，球对杆的作用力为0?（2）当小球在最高点的速度V2=6m/s时，球对

9、杆的作用力和方向.（10分）（2014春?杜集区校级期中）如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以 v=3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点，其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,人和车的总质量为 180kg,特技表演的全过程中，阻力忽略不计.（计算中取 g=10m/s： sin53 =0.8 , cos53 =0.6）.求：（1）从平台飞出到 A点，人和车运动的水平距离s.（2）人和车运动到圆弧轨道最低点O速度v史m/s此时对轨道的压力.从平台飞出到达 A点时速度及圆弧对应圆

10、心角0 .人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力.2013-2014学年甘肃省嘉峪关一中高一（下）期中物理试卷 参考答案与试题解析一、选择题（本题共 12小题，每小题4分，共48分.其中1题-8题只有一个选项正确，题-12题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得 2分，有选错或不答的得 0分）（4分）（2013我陵区校级学业考试）发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（ ）A.开普勒、卡文迪许 B.牛顿、伽利略C.牛顿、卡文迪许 D.开普勒、伽利略考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定.专题：万有引力定律的应用专题.分析：万有引力定律是牛顿在行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力

11、公式、开普勒第三定律及牛顿第三定律相结合得出的.而式中的引力常量是由卡文迪许通过实验来测量出来的.解答： 解：发现万有引力定律科学家是牛顿，而测出引力常量的科学家是卡文迪许.故选：C点评：当卡文迪许通过实验测量出引力常量后，使得万有引力定律的适用性更广泛.（4分）（2011春?通州区期中）下列物理量中是标量的是（）A. 向心加速度 B.周期C.线速度D.向心力考点： 矢量和标量.分析：即有大小又有方向，相加是遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量.解答： 解：向心加速度、线速度、向心力都是有大小

12、和方向的，都是矢量，周期只有大小没有方向，是标量，所以 B正确，ACD昔误.故选B.点评：本题是一个基础题目，就是看学生对矢量和标量的掌握.（4分）（2011?惠城区校级学业考试）汽车以一定速率通过拱桥时，下列说法中正确的是（ ）在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力汽车以恒定的速率过桥时，汽车所受的合力为零考点：向心力；牛顿第二定律.分析：汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可.解答： 解：汽车到达桥顶时，受重力G和向上的支持力 N,合力等于向心力G- N=m T解得N=mg- nc,则

13、三个卫星关系错误的是（）线速度大小的关系是 Va VB=Vc周期关系是Tav Tb=Tc向心力大小的关系是 Fa FbFc向心加速度大小的关系是 3a 3b ac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：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 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 22所以 F= =ni-， - =ma=Z

14、2_ HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 2 t2rr TxA、线速度v=，电，根据题意rAB=rc,所以vavb=vc,故A正确；B周期丁=2兀根据题意r a r B=rc,所以Tam：,根据题意rAB=rc,所以向心力大小的关系是Fa Fb Fc.故Cr正确；D向心加速度a上,根据题意raaB=ac.故D错r误；本题选错误的，故选：D.点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、角速度、周期和加速度的表达式，再进行讨论.（4分）（2012春?鹿城区校级期末）一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒 固定，有质量相同的小球

15、A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图 所示，A 的运动半径较大，则（）1/A球的角速度必大于 B球的角速度A球的线速度必小于 B球的线速度A球的运动周期必大于 B球的运动周期A球对筒壁的压力必大于 B球对筒壁的压力考点： 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：对小球受力分析，受重力和支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可.解答： 解：（1）以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示，由牛顿第二定律得： mgtan 0 =m-,r解得：v=d即tan日，贝U 3 =3=.3rLe , T-71 =2% / T , r V r S V&

16、tanO由图示可知，对于 AB两个球来说，重力加速度 g与角0相同，A的转动半径大，B的半径小，因此，A的角速度小于B的角速度，故 A错误；A的线速度大于B的线速度，故B错误；A的周期大于B的周期，故c正确；（2）由受力分析图可知，球受到的支持力Fn=，由于两球的质量 m与角度0相同，sin则桶壁对AB两球的支持力相等，由牛顿第三定律可知，两球对桶壁的压力相等，故D错误;故选C.点评：本题关键是对小球受力分析，然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解分析.二、填空题（每空 2分，共24分）（4分）（2015春?定西校级期中）甲乙两物体都做匀速圆周运动，运动的半径之比为1 : 2,当甲转过60时

17、，乙转过45 ,则甲乙的角速度之比为4: 3 ,向心加速度之比为8: 9.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：根据角速度定义 3:4且可知甲、乙的角速度之比， 再由a向=3,求解加速度之比. tA A解答： 解：相同时间里甲转过 60角，乙转过45角，根据角速度定义 3上，可知At3 甲：w 乙=4: 3由公式a向=3 2r得向心加速度之比： a甲：a乙=8: 9故答案为：4： 3; 8: 9.点评：要熟悉角速度定义公式和向心加速度公式，能根据题意灵活选择向心加速度公式.（4分）（2015春?定西校级期中）两颗人造地球卫星，都绕地球作圆周运动，它们的质量相等，轨道

18、半径之比 3二，则它们的运行周期之比 ：T2=L %叵 ，它们的速度r2 2一大小之比=血 .v2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：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出周期和线速度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：, Md 4 兀 2 v2Gf=rnr=m-故答案为：1； 272,血.点评： 本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出周期和线速度的表达式，再进行讨 论.（6分）（2014春?嘉峪关校级期中）如图所示， A、B为半径分别是 R、2R的同心

19、轮，与半 径为R的C轮用皮带传动，且不打滑， a、b、c分别为三轮边缘上的三个点，则 a、c两点的a、b两点的线速度之比为： a、c两点的向心加速度之比考点： 线速度、角速度和周期、转速.专题：匀速圆周运动专题.分析： 两轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度；共轴转动的点，具有相2同的角速度；结合公式 v=w r和a= =w2r列式分析.T解答： 解：A、C两个轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，故：Vc=1: 1A、B两个轮子是同轴传动，角速度相等，故： COa： 3b=1： 1根据公式 v=cor,线速度之比为 Va： Vb=ra： rb=2R R=2： 12根据

20、公式 a=,向心加速度之比为：aa: ac=rc： r a=R： 2R=1： 2故答案为：1: 1, 2： 1, 1： 2.点评：本题关键抓住同缘传动边缘上的点线速度相等、同轴传动角速度相同以及线速度与 角速度关系公式v= 3 r列式求解.（4分）（2011春?延庆县期中）研究平抛运动某次实验得到如图所示的运动轨迹，O点为小球抛出点，轨迹上 B点的坐标是x=40cm, y=20cm,则平抛小球的初速度大小是2m/s，小球经 B点时的速度大小是 2&川/s.40 60 H/cm02040考点： 专题： 分析：研究平抛物体的运动.实验题；平抛运动专题.O点为小球抛出点，处理时只需要将平抛运动分解到

21、水平方向和竖直方向,水平方向:匀速直线运动；竖直方向：自由落体.解答：解： 竖直方向：当h=、M 2得：_ 一 220X 10 =5X因为ABC对应的水平方向位移相等，所以ABC三点间的时间间隔 T相同.y为20cm时对应的时间为2T,由自由落体规律：(2T) 2得:T=0.1s水平方向：X=V0t ,带入数据：20X 10 2=V0X0.1解得：V0=2m/sB点的速度可由水平方向的 V0,和竖直方向的 VBy合成即可: 竖直方向上：v=gt带入数据得：VBy=g2T 即：VBy=10X 2X0.1=2m/s所以:故填:点评:VbJi；*；= J !=. . . /.r-2m/s ；s平抛类

22、问题只需要将其分解到水平方向和竖直方向分别进行处理即可.17. （2分）（2011春?延庆县期中）汽车沿半径为平的，路面作用于车的静摩擦力的最大值是车重的不能超过R=ioom勺圆跑道行驶，设跑道的路面是水,要使汽车不致冲出圆跑道，车速最大1010m/s考点： 专题： 分析：牛顿第二定律；向心力.牛顿第二定律在圆周运动中的应用.汽车沿圆跑道行驶时，由静摩擦力提供向心力，当静摩擦力达到最大值时，车速达 到最大，由牛顿第二定律求出最大速度.解答: 得解：以汽车为研究对象，当汽车受到的静摩擦力达到最大值时，根据牛顿第二定律v2_ 1卡I二解得 v=J LgR=10m/s.故答案为：10m/s点评：本题

23、是实际中圆周运动问题，关键是分析物体的受力情况，确定向心力的来源.基础题.（4分）（2015春?定西校级期中）设地球表面的平均重力加速度为g,地球的半径为 R,万有引力常数为G,则地球质量为里 地球的密度p为 -G 一5GR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：根据物体的重力等于地球的万有引力，列式求解地球的质量，由质量与体积之比求解地球的密度 p.解答： 解：不考虑地球的自转时，物体的重力等于地球对物体的万有引力，则得：解得地球的质量为:M=- G M G地球的密度为：p故答案为：量,G点评：该题关键抓住在地球表面万有引力等于重力和密度公式，得到的g4,常常称为黄R

24、2金代换式.三、计算题.（本大题有3个小题，共28分.解答应有必要的文字说明、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，答案中必须写出数值和单位）（8分）（2014春？正定县校级期末）已知海王星和地球的质量比m： m=16: 1,它们的半径比R: R=4: 1求：（1）海王星和地球的第一宇宙速度之比V1： V2（2）海王星表面和地球表面重力加速度之比gc g2.考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.专题：万有引力定律的应用专题.分析： （1）当卫星绕行星表面附近做匀速圆周运动时速度即为第一宇宙速度，根据行星对 卫星的万有引力提供向心力，求解第一

25、宇宙速度之比.(2)根据物体在行星表面时，其重力等于行星的万有引力，得到重力加速度的表达式，再求比值.解答： 解：(1)设卫星的质量为 m,半彳仝为R,行星的质量为 M行星的第一宇宙速度为 v._2贝U g= f1rY得至U v= GMGM1V Ri n 所以=v2 1w(2)设质量为m的物体分别在海王星和地球表面.G即=mog1 G 21tl 口=mg2则答：(1)海王星和地球的第一宇宙速度之比vi： V2=2： 1;(2)海王星表面和地球表面重力加速度之比gi: g2=1： 1点评：对于卫星问题，要建立物理模型：卫星绕行星做匀速圆周运动，由行星对卫星的万有引力提供卫星的向心力.(10分)(

26、2013春?彭州市期中)如图质量为m=0.2kg的小球固定在长为 L=0.9m的轻杆端，杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动，g=10m/s2,求：(1)小球在最高点的速度 V1为多大时，球对杆的作用力为0?(2)当小球在最高点的速度V2=6m/s时，球对杆的作用力和方向.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：杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度，对球在最高点进行受力分析，根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解！解答：解：小球在最高点时，对小球受力分析，受重力G和杆的弹力N,假定弹力N向下,如

27、图所示；2由牛顿第二定律和向心力公式得：N+G二二 T(1)由式解得 N=时的速度 v=VgL=V10X0. 9m/s=3ni/s(2)由式得小球在最高点的速度V2=6m/s时，杆对球的作用力为：-川吕二(，/6o.2 * io) N=+6NrCL 9“+ ”说明方向竖直向下一 一 一 一 , 、一 ，一 一 一 一 、 ， 由牛顿第三定律得：球对杆的作用力大小N =N=6N万向竖直向上.答：球对杆的作用力为 0时小球在最高点的速度为 3m/s,当小球在最高点的速度 V2=6m/s时, 球对杆的作用力大小为 6N,方向竖直向下.点评：本题关键对小球受力分析，找出向心力来源；小球所受的弹力，可假

28、定其方向向下，若解出为正，则为拉力，为负，就是支持力！(10分)(2014春?杜集区校级期中)如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以 v=3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点，其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,人和车的总质量为 180kg,特技表演的全过程中，阻力忽略不计.(计算中取 g=10m/s： sin53 =0.8 , cos53 =0.6).求：(1)从平台飞出到 A点，人和车运动的水平距离s.(2)人和车运动到圆弧轨道最低点。速度v =dm/s此时对轨道的压力.(3)从平台飞出到达 A点时速度及圆弧对应圆心角0 .