1、2012-2013学年云南楚雄武定第一中学高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法正确的是： A “地心说 ”的代表人物是哥白尼 B “日心说 ”的代表人物是托勒密 C第谷和开普勒通过大量的天文观测和数据分析完善了 “地心说 ” D第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许 答案： D 试题分析： “地心说 ”的代表人物托米勒，日心说的代表人物是哥白尼， AB错误，开普勒发现了天体运动三定律，比地心说更进步， C错误，卡文迪许通过扭秤实验测得了万有引力常量， D正确， 故选 D 考点：考查了物理学史 点评：高中物理牵涉的人物比较多，在平时的学习过程中需要多积
2、累，多记忆，多区分，不能张冠李戴 关于匀速圆周运动，下列说法正确的是： A线速度不变 B加速度不变 C周期不变 D合外力等于向心力 答案： CD 试题分析：匀速圆周运动的速度大小恒定，但是方向在时时刻刻变化， A 错误，加速度大小恒定，方向时时刻刻指向圆心， B错误，匀速圆周运动的周期是一个定值，恒定不变， C正确，匀速圆周运动由于速度大小不变，所以切向加速度为零，只有向心加速度，故合力等于向心力， D正确 故选 CD 考点：考查了对匀速圆周运动的理解 点评：匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动向心力方向始终指向圆心，是变化的 关于
3、人造地球卫星，下列说法正确的是： A所有地球同步卫星都是在同一轨道上运行 B “嫦娥一号 ”月球探测器，在飞越月球上一些环行山中的质量密集区上空时，线速度将略为增大 C卫星的发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，这样选址的优点是，在赤道附近重力加速度较小 D要使同一轨道同向运行的两颗卫星实现对接，只需后面的卫星 加速或者前面的卫星减速，两星就会相遇。 答案： AB 试题分析：赤道上方的同步卫星，和地球的角速度相同，所以半径一定，故所有的同步卫星都在同一个轨道上， A正确；在飞越月球上一些环行山中的质量密集区上空时，引力增大，所以半径不变，所以线速度增大， B正确；根据公式线速度 ，因为角速度是
4、一定的，则地球上的点距离转轴越远，线速度越大，显然，赤道上的线速度最大，提供给卫星的初速度越大，则卫星不需要太大的动力也能逃离地球引力的束缚完成飞天计划， C错误。后面的卫星加速或者前面的卫星减速，则将做离心运动或者近心运动，不能对 接， D错误； 故选 AB 考点：考查了人造地球卫星问题 点评：对于卫星常常构建这样的模型：卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力 如图， x轴在水平地面内， y轴沿竖直方向。图中画出了从 y轴上沿 x轴正向抛出的三个小球 a、 b和 c的运动轨迹，其中 b和 c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则： A a的飞行时间比 b的长 B b和 c的飞行时间
5、相同 C a的水平速度比 b的小 D b的初速度比 c的大 答案： BD 试题分析：平抛运动的时间取决于抛出的高度，所以 b和 c的飞行时间相同， B正确， a的抛出高度小于 b的，所以 a的飞行时间比 b的短， A错误， a的运动时间最短，但是 水平位移最大，所以 a的初速度最大， C错误， b和 c的运动时间相同，但是 c的水平位移小于 b的，所以 b的初速度大于 c的， D正确， 考点：本题考查了平抛运动问题 点评：做平抛运动的物体在水平方向上做匀速运动，在竖直方向上做自由落体运动，平抛运动的时间取决于抛出的高度，水平方向上的位移取决于初速度和时间 假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的
6、球体。一矿井深度为 d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比 为： A B C D 答案： A 试题分析：矿井底部和地面处的角速度相等，根据 得矿井底部和地面处的重力加速度大小之比 故选 A 考点：万有引力定律及其应用 点评：本题主要考查了向心力公式的直接应用，知道矿井底部和地面处的角速度相等，难度不大，属于基础题 关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是： A分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 B在赤道上空运行的两颗地球同步卫星 .它们的轨道半径有可能不同 C沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 D沿不
7、同轨道经过武定一中上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合 答案： C 试题分析：沿圆轨道运动的卫星，周期为 ，沿椭圆轨道运动的卫星，根据开普勒定律可得： ，由于圆轨道的半径 r，和轨道半长轴 a可以任意取值，所以两者的周期可能相同， A错误；赤道上方的同步卫星，和地球的角速度相同，所以半径一定，故所有的同步卫星都在同一个轨道上， B错误，由于椭圆轨道相对于长轴对称，而地球在轨道的焦点上，因为轨道上相对长轴对称的两点具有相同的速率， C正确； 地球的所有卫星所在平面一定经过地球中心，沿不同轨道经过学校上空的卫星，只要轨道的交点在学校的上空就可以了，无需重合， D错误 故选 C 考点：考查了万有
8、引力定律的应用 点评：关键是知道卫星运动时，向心力的来源以及所需轨道条件 我国发射的 “天宫一号 ”和 “神州八号 ”在对接前， “天宫一号 ”的运行轨道高度为 350km, “神州八号 ”的运行轨道高度为 343km.它们的运行轨道均视为圆周，则： A “天宫一号 ”比 “神州八号 ”运行速度大 B “天宫一号 ”比 “神州八号 ”周期长 C “天宫一号 ”比 “神州八号 ”角速度大 D “天宫一号 ”比 “神州八号 ”加速度大 答案： B 试题分析：天宫一号和 “神州八号 ”绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力： ，即 ，故轨道高度越小，线速度越大故 A错误； 万有引力提供向心力：
9、，故轨道高度越小，周期越小故 B正确；万有引力提供向心 ，故轨道高度越小，角速度越大故 C错误；万有引力提供向心力 ，故轨道高度越小，加速度越大故 D错误 故选 B 考点：人造卫星问题 点评：解决本题的关键掌握线速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系 A图是：质量为 m的小球，在竖直平面内绕 O点做半径为 R的圆周运动（ OA为细绳）。 B图是：质量为 m的小球，在竖直平面内绕 O点做半径为 R的圆周运动（ OB为轻质杆）。 C图是：质量为 m的小球，在半径为 R的竖直光滑圆轨道内侧做圆周运动。 D图是：质量为 m的小球在竖直放置的半径为 R的光滑圆形管道内做圆周运动。则下列说法正确的是： A
10、四个图中，小球通过最高点的最小速度都是 B四个图中，小球通过最高点的最小速度都是 0 C在 D图中，小球在水平线 ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 D在 D图中，小球在水平线 ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力 答案： C 试题分析： AC 图中当重力完全充当向心力时，小球的速度最小，即 ，所以小球通过最高点的速度最小为 ， BD图中由于杆或者内轨的支持，所以通过最高点的速度为零，故 AB错误，在 D图中，小球在水平线 ab以下管道中运动时，在 D图中，小球的向心力来源为外轨的支持力和重力沿半径方向的分力充当，故外轨对小球一定有作用力， C正确，小球在水平线 ab
11、以上管道中运动时，如果在最高点的速度 ，小球有做离心运动的趋势，所以外轨对小球有作用力，当 时，小球有做近心运动的趋势，故内轨 对小球有作用力，故 D错误 故选 C 考点：考查了圆周运动实例分析 点评：用小绳拉小球在竖直平面内做圆周运动，和有杆拉小球在竖直平面内做圆周运动两种情况下小球通过最高点的临界速度是不相同的， 如图所示，一小球质量为 m，用长为 L的悬线固定在 O点，在悬点 O的正下方 L/2处有一颗钉子 D。现将悬线拉直后，使小球从 A点静止释放，当悬线碰到钉子后的瞬间，下列说法错误的是： A.小球的线速度没有变化 B.小球的角速度突然增大到原来的 2倍 C.小球的向心加速度突然增大
12、到原来的 2倍 D.悬线对小球的拉力突然增大到原来的 2倍 答案： D 试题分析：当碰到钉子瞬间，小球到达最低点时线速度没有变化，故 A正确根据圆周运动知识得： ，而半径变为原来的 ，线速度没有变化，所以小球的角速度突然增大到原来的 2倍，故 B正确根据圆周运动知识得：，而半径变为原来的 ，线速度没有变化，所以向心加速度突然增大到原来的 2倍，故 C正确；小球摆下后由机械能守恒可知 因小球下降的高度相同，故小球到达最低点时的速度相同， ，在最低点根据牛顿第二定律得： ， 原来： ，而现在半径变为原来的 ，线速度没有变化所以 ，悬线对小球的拉力突然增大到原来的 倍，故 D错误 让选错误的，故选
13、D 考点：机械能守恒定律应用 点评：本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化，再由向心力公式分析绳子上的拉力变化小球摆到最低点虽与钉子相碰，但没有能量的损失 如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和 B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说话正确的是： A压力 FNA FNB B A B C aA aB D vA vB 答案： D 试题分析：以任意一球为研究对象，受力情况如图：重力 mg和漏斗内壁的支持力 N，由两力合力提供向心力，可得： 由图得到轨道对小球的支持力 ，与半径无关，则小球对轨道的压力故 A错误 向心加速度 ，与半径无关，则向心加速度 故 C错误
14、根据牛顿第二定律得： ，得， ，对于两球， 相同，则，所以线速度 故 D正确周期 ，得，所以周期 根据公式 可得 ， B错误 故选 D 考点：考查了圆周运动规律的应用 点评：本题是圆锥摆类型的问题，分析受力情况，确定小球向心力的来源，再由牛顿第二定律和圆周运动结合进行分析，是常用的方法和思路 下面说法中正确的是 A做圆周运动的物体受到的合外力的方向一定指向圆心 B做曲线运动的物体，其速度大小必定变化 C做曲线运动的物体，其加速度一定不为零 D加速度恒定的运动不可能是曲线运动 答案： C 试题分析：匀速圆周运动的合力指向圆心，但是变速圆周运动由于存在切向加速度，所以合力不指向圆心， A错误，匀速
15、圆周运动的速度大小不变，方向在变， B错误，做曲线运动的物体的速度一定发生变化，所以一定存在加速度， C正确，平抛运动的物体只受重力，加速度恒定，为曲线运动， D错误 故选 C 考点：考查了对曲线运动的理解 点评：曲线运动速度一定发生变化，合力也一定不为零，但是合力可能是恒力，也可能为变力 一汽船载客渡河，若其在静水中的速度一定，河水的流速也不变，且 v船 v水 ，则： A使船身方向垂直于河岸，渡河路程最短 B使船身方向垂直于河岸，渡河最省时 C船沿垂直于河岸的路线到达对岸，渡河最省时 D不管船向什么方向行驶，船都无法垂直到达正对岸 答案： B 试题分析：使船身方向垂直于河岸，渡河时间最短，
16、A错误， B正确；因为，所以当船的合速度垂直河岸时，渡河位移最短， CD错误 故选 B 考点：考查了小船渡 河问题 点评：需要知道当 时小船能垂直渡河，如果 则不能垂直渡河 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体 A的受力情况是： A绳的拉力大于 A的重力 B绳的拉力等于 A的重力 C绳的拉力小于 A的重力 D绳的拉力先大于 A的重力，后小于 A的重力 答案： A 试题分析：设绳子与水平方向的夹角为 ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于 A的速度，根据平行四边形定则得，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为 减小，所以
17、 A的速度增大， A做加速运动，根据牛顿第二定律有： ，知拉力大于重力故 A正确， B、 C、 D错误 故选 A 考点：运动的合成和分解；牛顿第二定律 点评：解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度 地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的是： A冬至这天地球公转速度最大 B夏至这天地球公转速度最大 C地球公转速度是不变的 D无法确定 答案： A 试题分析：地球在运动过程中，万有引力充当向心力，所以根据公式可得 ,所以冬至这天距离地
18、球最近，半径最小，线速度最大， A正确， B错误，因为地球公转半径在变化，所以线速度在变化， CD错误 故选 A 考点：考查了万有引力定律的应用 点评：关键是根据万有引力和牛顿第二定律得出 ，根据半径变化分析 如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为 r， A为它的边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为 4r，小轮半径为 2r。 B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。 C点和 D点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则以下 说法正确的是 : A点和 B点的线速度大小相等 A点和 B点的角速度大小相等 A点和 C点的线速度大小相等 A点和 D点的向心加速度大小相等 A B C D 答案：
19、 B 试题分析： A、 C两点的线速度大小相等， B、 C两点的角速度相等，根据， C 的线速度大于 B 的线速度，则 A、 B 两点的线速度不等故 错误， 正确 A、 C的线速度相等，根据 ，知角速度不等，但 B、 C角速度相等，所以 A、 B两点的角速度不等故 错误根据 a=r2得， D点的向心加速度是 C点的 2倍，根据 知， a的向心加速度是 C的 2倍，所以 A、 D两点的向心加速度相等故 正确 故选 B 考点：匀速圆周运动规律的应用 点评：解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度与半径的关系，以及知道共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等 火车轨道在转弯
20、处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶的速度为 v，则下列说法中错误的是： A当速度大于 v时，轮缘挤压外轨 B当速度小于 v时，轮缘挤压外轨 C当以 v的速度通过此弯路时，轮缘既不挤压外轨，也不挤压内轨 D当以 v的速度通过此 弯路时，火车重力与轨道支持力的合力提供向心力 答案： B 试题分析：若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨故 A正确若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨故 B错误，当火车以 v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，轮缘
21、既不挤压外轨，也不挤压内轨， CD正确 让选错误的，故选 B 考点：牛顿第二定律；向心力 点评：解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力，此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力 A、 B、 C三个物体放在旋转圆台上，都没有滑动，如图所示。静摩擦因素均为 ， A的质量为 2m， B、 C的质量均为 m， A、 B离轴为 R， C离轴为 2R.当圆台旋转时，下列说法错误的是： A. 当圆台匀速转动时， C物的向心加速度最大 B. 当圆台匀速转动时， B的静摩擦力最小 C当圆台转速逐渐增加时， A受到的静摩擦力始终指向圆台的转轴 D当圆台转速增加时， C比 A先滑动 答案： C 试题分析：
22、三个物体都做匀速圆周运动，合力指向圆心，对任意一个受力分析，如图 支持力与重力平衡， 由于 a、 b、 c三个物体共轴转动，角速度 相等， 根据题意， ，由向心力公式 F 向 =m2r，得三物体的向心力分别为： , ， ， 所以 B的静摩擦力最小， C的向心力加速度最大， AB正确，对任意一物体，由于摩擦力提供向心力，当角速度小于某一个值时，物体有做近心运动的趋势，此时摩擦力沿轴方向向外， C错误 当转速增加时， A、 C所需向心力同步增加，且保持相等，但因 C的最大静摩擦力小， C比 A先滑动故 D正确 ； 故选错误的，故选 C 考点：牛顿第二定律在圆周运动中的应用 点评：本题可从三个物体中
23、选择任意一个物体，建立物理模型后分析比较，而不需要对三个物体分别分析！难度适中 计算题 有一种叫 “飞椅 ”的游乐项目，示意图如图所示，长为 L的钢绳一端系着质量为 m座椅，另一端固定在半径为 r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动当转盘以角速度 匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为 ,不计钢绳的重力，求： （ 1）座椅做匀速圆周运动的半径 R = （ 2）转盘转动的角速度 与夹角 的关系 （ 3） 当转盘转动的角速度 增大时， 将 。（填：增大、减小、不变） 答案：（ 1） （ 2） 试题分析： (1) 在水平方向上，座椅到中心轴的距离： (2) 在竖直方向上
24、有： 根据牛顿第二定律可得： 解得： 或 （ 3）根据公式 可得， 将增大 考点：圆周运动实例分析 点评：，确定圆周运动所需要的向心力是解题的关键，向心力都是有物体受到的某一个力或几个力的合力来提供，在对物体受力分析时一定不能分析出物体受向心力这么一个单独的力 已知近地轨道卫星的线速度 V0约为 8 km/s，周期 T0约为 85分钟。现有某一人造地球卫星距离地面的高度为 3R（ R为地球的半径）。求：该人造地球卫星的线速度 V和周期 T 答案： km/s 分钟 试题分析：万有引力充当向心力，由 ；因为 解得：km/s 根据公式 可得： 分钟 考点：万有引力定律的应用 点评：本题关键是抓住万有
25、引力提供向心力，列式求解 如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径 R = 0.5m,离水平地面的高度 H = 0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小 S = 0.4m。设 物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g=10m/s2求： （ 1）物块做平抛运动的初速度大小 V0； （ 2）物块与转台间的动摩擦因数 。 答案：（ 1） 1m/s（ 2） 0.2 试题分析： (1)在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动，故由 和 得： m/s (2) 物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，所以由 和得： 考点： 点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及知道物块随转台一起做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力
