1、2012-2013学年四川省雅安中学高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列关于曲线运动说法中正确的有 ( ) A曲线运动是一种变速运动，但不可能是匀变速运动 B加速度大小和速度大小都不变的运动一定是直线运动 C质点要受到一个方向不断改变的力的作用，才可能做曲线运动 D合运动的方向就是物体实际运动的方向 答案： D 试题分析：平抛运动是曲线运动，但是过程中只受重力作用，加速度恒定是匀变速曲线运动， A错误；匀速圆周运动的加速度大小和速度大小都不变，但是曲线运动， B 错误；当物体受到的合力与速度方向不共线时，物体做曲线运动，C错误，根据运动的合成可得合运动的方向就是物体的实际运
2、动方向， D正确 故选 D 考点：考查了对曲线运动的理解 点评：本题主要是考查学生对物体做曲线运动的条件、圆周运动特点的理解，涉及的知识点较多，是一道比较好的题目 宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统绕其连线上的 O 点做匀速圆周运动，转动周期为 T，轨道半径分别为 、 且 ，引力常量 G已知，则下列说法正确的是（ ） A星体 A的向心力大 于星体 B的向心力 宗 B双星的角速度一定相同 C星球 A和星体 B的质量之和为 D星球 A的线速度一定大于星体 B的线速度 答案： BC 试题分析：彼此之间的万有引力作用互相绕转，所以两者的之间
3、的向心力大小相等， A 错误；两星绕同一点转动，故两星一直在同一直线上，故角速度相等，故 B正确；设两颗恒星的质量分别为 m1、 m2，角速度分别为 1， 2根据题意有 ，根据万有引力定律和牛顿定律，有 联立以上各式解得 根据解速度与周期的关系知 联立 式解得 ,C正确； 向心力相同，故两星的向心加速度不同，半径不同，由 可得，线速度也不同， D错误 故选 BC 考点：考查了双星问题 点评：双星问题要把握住双星的特点：彼此间的万有引力充当向心力，并且只能绕同一点做圆周运动 关于同步卫星，正确的说法是（ ） A可以定点在雅安中学上空 B它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 C各国发射的同步卫星线速
4、度大小、角速度、周期、轨道半径都一样 D发射同步卫星的速度必须大于第一宇宙速度 答案： BC 试题分析：同步卫星只能位于赤道正上方的某一高度， A错误，由线速度公式可知 ，半径越大，速度越小，同步卫星的运动半径大于近地卫星的运动半径，所以同步卫星的线速度小于第一宇宙速度， B正确，因为同步卫星的角速度和地球自转的角速度相同，根据 可得半径相同，根据， ，都是相同的， C 正确；发射速度大于第一宇宙速度，将逃离地球，称为其他星体的卫星， D错误 故选 BC 考点：考查了同步卫星问题 点评：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 不可回收的航天器在使用后，
5、将成为太空垃圾。如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是 ( ) A离地越低的太空垃圾运行周期越小 B离地越高的太空垃圾运行角速度越小 C由公式 v 得，离地越高的太空垃圾运行速率越大 D太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞 答案： AB 试题分析：设地球质量为 M，垃圾质量为 m，垃圾的轨道半径为 r；由牛顿第二定律可得： ，垃圾的运行周期： ，所以 r 越小，即离地越低的太空垃圾运行周期越小，故 A正确；由牛顿第二定律可得：，垃圾运行的角速度 ，所以轨道半径越大，即离地越高的垃圾的角速度越小，故 B正确；由牛顿第二定律可得： ，垃圾运行的线速度 ，轨道半
6、径越大，即离地越高的垃圾线速度越小，故C错误；由线速度公式 可知，在同一轨道上的航天器与太空垃圾线速度相同，如果它们绕地球飞行的运转方向相同，它们不会碰撞，故 D错误； 故选 AB 考点：万有引力定律及其应用 点评：太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，地球的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列方程，求出线速度、角速度、周期的表达式，然后答题 直径 d为的纸制圆筒，以角速度 绕中心轴匀速转动，把枪口垂直圆筒轴线，使子弹沿圆筒直径穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，则子弹的速度可能是 （ ） A B C D 答案： AC 试题分析：由题意知圆筒上只有一个弹孔，故子弹穿过圆筒时，圆筒正好转过了 n周，即
7、转过的角度应满足 ，子弹穿过圆孔所用时间 ，所以有 ，故可能的选项为 AC. 考点：考查了圆周运动规律的应用 点评：关键是知道只有一个弹孔，说明射出口与入射口重合， 一质量为 m的小球，用长 L为的细线悬挂于 O 点，在 O 点正下方 L/2处有一钉子，把悬线沿水平方向拉直后无初速释放，当悬线碰到钉子瞬间 （ ） A小球的线速度突然变小 B小球的角速度变大 C小球的向心加速度突然变大 D悬线拉力不变 答案： BC 试题分析：当细线碰到钉子瞬间，线速度的大小不变故 A错误根据知，碰到钉子后，半径变小，则角速度变大故 B正确根据 知，线速度大小不变，半径变小，则向心加速度变大故 C 正确根据 知，
8、线速度大小不变，半径变小，则拉力变大故 D错误故选BC 考点：牛顿第二定律在圆周运动中的应用 点评：解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度和半径的关系，抓住线速度的大小不变，去分析角速度、向心加速度等变化 关于平抛运动，下列说法正确的是 ( ) A平抛运动是非匀变速运动 B平抛运动在任何时间内速度改变量的方向都是竖直向下的 C平抛运动可以分解为水平的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 D平抛运动的物体落地时的速度和飞行时间只与抛出点离地高度有关 答案： BC 试题分析：平抛运动是曲线运动，但是过程中只受重力作用，加速度恒定是匀变速曲线运动， A错误，由于加速度竖直向下，所以速度变化量的
9、方向竖直向下， B正确，平抛运动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 C正确；平抛运动的时间取决于下落高度，落地速度是水平方向上的速度和竖直方向上的速度的矢量和，故 D错误 故选 BC 考点：考查了对平抛运动的理解 点评：平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为 g，速度变化量总是沿竖直方向，此点容易出错 铁路转弯处的圆弧半径为 R，内侧和外侧的高度差为 h， L 为两轨间的距离，且 Lh，如果列车转弯速率大于 ，则 （ ） A外侧铁轨与轮缘间产生挤压 B铁轨与轮缘间无挤压 C内侧铁轨与轮缘间产生挤压 D内外铁轨与轮缘间均有挤压 答案： A 试题分析：如果列车转弯时铁轨与轮缘间
10、无挤压，则火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，得：所以 解得： ，此时列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压，当 时，要做离心运动，故会对外轨道此时挤压， A正确，BCD错误 故选 A 考点：考查了圆周运动实例分析 点评：火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，如果列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压，则火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，难度不大，属于基础题 北京时间 2012年 2月 25日凌晨 O 时 12分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙 ”运载火箭，将第十一颗 “北斗 ”导航卫星成功送入太空预定轨道，这是一颗地球同步卫星
11、。发射地球同步卫星时，先将卫星发射 至近地圆轨道 1，然后经点火，使其沿椭圆轨道 2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道 1、 2相切于 Q 点，轨道 2、 3相切于 P点，如图所示，则当卫星分别在1、 2、 3轨道上正常运行时，以下说法错误的是（ ） A在正常运行的同步卫星内，体重计、天平都不能正常使用 B卫星在椭圆轨道 2上运行的周期小于在圆轨道 3上运行的周期 C卫星在轨道 2上经过 Q 点时的速率小于它在轨道 3上经过 P点时的速率 D卫星在轨道 1上经过 Q 点时的加速度等于它在轨道 2上经过 Q 点时的加速度 答案： C 试题分析：在正常运行的同步 卫星内，物体处于完全
12、失重状态，所以体重计、天平都不能正常使用； A正确；由开普勒第三定律 可知，轨道 2的半长轴小于轨道 3的半径，所以卫星在椭圆轨道 2上运行的周期小于在圆轨道 3上运行的周期； B正确 ;卫星在轨道 2上经过 P点时经过加速才能变成轨道 3，而轨道 2上的经过 Q 点速率大于经过经过 P点的速率，所以无法比较卫星在轨道2上经过 Q 点时的速率和它在轨道 3上经过 P点时速率的大小； C错误；卫星的加速度是由万有引力产生的，同一点卫星受到的万有引力相同，所以产生的加速度相同； D正确 让选错误的，故选 C 考点：人造卫星 点评：了 解人造卫星的发射、变轨过程，会用开普勒定律分析卫星的运动规律，知
13、道轨道相切点的速度关系和加速度关系。 汽车车厢顶部悬挂一根轻质弹簧，弹簧下端栓一个质量为 m的小球。当汽车以某一速率在水平面上匀速行驶时弹簧的长度为 L1，当汽车以同一速率匀速通过一个桥面为圆弧形的凸桥最高点时，弹簧长度为 L2，则下列选项中正确的是 （ ） A L1= L2 B L1 L2 C L1L2 D前三种情况都有可能 答案： B 试题分析：当汽车在水平面上做匀速直线运动时，设弹簧原长为 L0，劲度系数为 K 根据平衡得： 解得； ；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，由牛顿第二定律得：解得： ； 两式比较可得：，故 ACD错误， B正确； 故选 B 考点：牛顿
14、第二定律；胡克定律； 点评：仅仅对物体受力分析，有时无法求出合力，本题中还必须要结合物体的运动情况进行受力分析，才能得到明确的结论 一水平抛出的小球落到一倾角为 的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（ ） A B C D 答案： D 试题分析：根据几何知 识可得：平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角，则有： 则下落高度与水平射程之比为 ，所以 D正确 故选 D 考点：考查了平抛运动 点评：物体做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，两个方向上运动的时间相同
15、某工地上的起重车模型图如图所示，塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车 A，小车下装有吊着物体 B的吊钩，某次起重过程中小车 A与物体 B以相同的水平速度向右沿吊臂匀速运动，同时吊钩将物体 B 由静止匀加速向上吊起，静止站在运动场上的人所看到的物体的 运动轨迹最接近（ ） 答案： C 试题分析：在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，所以合力竖直向上，并且知到物体做曲线运动时，合力方向总是指向轨迹的凹侧，故选 C 考点：考查了对曲线运动的理解 点评：本题的关键是知道物体做曲线运动时，合力总是指向轨迹的凹侧 对于质量为 m1和 m2的两个物体间的万有引力的表达式 ，下列说法正确的
16、是 ( ) A当有第 3个物体 m3放入 m1、 m2之间时， m1和 m2间的万有引力将保持不变 B当两物体间的距离 r趋向零时，万有引力趋向无穷大 C星球与星球之间才有万有引力，人与人之间没有万有引力 D两个物体间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力 答案： A 试题分析：两物体间的万有引力大小与外界因素无关，所以当放入第三个物体时，这两个物体间的引力大小不变， A正确；当两物体间的距离趋近与零时，两物体不能看做质点，公式不再适用， B错误；一切物体间都具有万有引力作用，只不过有时比较小，感觉不到罢了， C错误；两物体间的万有引力大小相等，方向相反，分别作用于两个物体上，是一对相
17、互作用力， D错误 故选 A 考点：考查了对万有引力公式的理解 点评： 一切物体间都具有万有引力作用，万有引力公式只适用于两个质点间的引力计算 圆周运动中，以下关于向心力及其作用说法正确的是（ ） A向心力既改变圆周运动速度的方向，又改变速度的大小 B做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为物体的向心力 C做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，一定还受到一个向心力的作用 D在匀速圆周运动中向心力是恒力，在变速圆周运动中向心力才是变力 答案： B 试题分析：向心力只改变圆周运动的速度方向，切线加速度改变圆周运动的速度大小， A错误，匀速圆周运动的物体的合力指向圆心，充当向心力， B正
18、确C错误；在匀速圆周运动中向心力时时刻刻指向圆心，大小不变，方向在变，所以向心力是变力， D错误 故选 B 考点：考查了对向心力的理解 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 同一轨道上有一宇航器和一小行星，同方向围绕太阳做匀速圆周运动，由于某种原因，小行星发生爆炸而分成两块，爆炸结束瞬间，两块的速度都和原方向相同，一块比原速度大，一块比原速度小，关于两块小行星能否撞上宇航器，下列 判断正确的是（ ） A速度大的一块能撞上宇航器 B宇航器能撞上速度小的一块 C宇航器与小行星不会发生碰撞 D条件不够，无法判断 答案： C 试
19、题分析：当处于同一轨道上的物体的加速时，做离心运动，即向外轨道运动，减速时，做近心运动，即向内轨道运动，所以两块小行星都不会撞上宇航器，故选 C 考点：考查了离心运动和近心运动 点评：关键是知道当速度发生变化时，轨道将发生变化 填空题 如图所示的皮带传动装置中，轮 A和 B同轴， A、 B、 C分别是三个轮边缘的质点，且 RA=RC=2RB，若皮带不打滑，则 A、 B、 C三点的角速度之比A:B:c = ，向心加速度之比 aA : aB : aC = 。 答案： :2:1 4:2:1 试题分析：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，
20、故 ， 由于 A轮和 B轮共轴，故两轮角速度相同，即 ，故 由角速度和线速度的关系式 可得 所以 , 又因为 ，根据 得： 考点：匀速圆周运动 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） 已知地面的重力加速度为 g，地球半径为 R，人造地球卫星圆形运行的轨道半径为 R0 ， 则卫星在轨道上运行的线速度为 m/s，周期为 s 。 答案：（ R2 g/R0 )1/2 2(R03/R2g)1/2 试题分析：在地球表面时有： ，即 , 对人造卫星有： ,解得： , 根据公式 ，人造卫星运行周期： ， 考点：考查了人造卫星问题 点评：本
21、题的关键是知道黄金替代公式 ， 如图所示，人在河岸上用轻绳拉船，若要使船以速度 V匀速前进，则人将 （填 “加 ”或 “减 ”）速拉，拉的速度是 （绳与水面的夹角为 ）答案：减 cos 试题分析：将小船的速度 v 分解为沿绳子方向的 和垂直于绳子方向的 ，则：；当小船靠近岸时， 变大，所以 逐渐减小；即：在岸边拉绳的速度逐渐减小 考点：运动的合成和分解 点评：进行运动的合成与分解时，注意物体的实际运动是合运动，按照平行四边形进行分解即可 提出行星围绕太阳运行的轨道是椭圆等三个行星运动定律的科学家是 ， 用实验的方法测定了引力常量的值，被称为 “测出地球质量的人 ”。 答案：开普勒 卡文迪许 试
22、题分析：开普勒发现了开普勒三定律，揭示了行星围绕太阳运行的轨道是椭圆等三个行星运动定律 ，卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量 G， 考点：考查了物理学史， 点评：高中物理各个模块的代表人物比较多，所以在平时的学习中，需要多记忆，多区分，多积累 计算题 从地球上某处以 15m/s的初速度水平抛出一物体，经 2s落地，地球表面的重力加速度 g取 10m/s2 ，地球半径 R=6400km,求： （ 1）物体抛出处的高度是多少？物体落地点距抛出处的水平距离是多少？速度方向与竖直方向的夹角 的正切等于多少？ （ 2）有一颗近地卫星绕地球表面运动，试估算其周期为多少小时？ （ 3）如果地球表面赤道处
23、的物体恰好对地没有压力（悬浮），则此时地球自转的角速度 为多少？ (该小问用字母表示即可） 答案： 20m, 30m, 3/4; 1.4h; (g/R)1/2. 试题分析：（ 1）该物体作平抛运动在竖直方向上做自由落体运动可得抛出高度为： ；物体在水平上做匀速直线运动可得物体落地点的水平距离为： ；落地时竖直方向上的分速度 落地时速度方向与竖直方向的夹角 的正切值为： （ 2）根据公式 ，人造卫星运行周期： ，在地球表面时有： ，即 , (3)重力完全充当向心力，则 ，所以可得： 考点：考查了平抛运动，万有引力定律的应用 点评：平抛运动一般将其分解为自由落体运动和水平的匀速直线运动来分析，在解
24、决万有引力定律问题时公式比较多，所以需要结合题中的信息选择合适的公式计算 如图，杯子里盛有水，用绳子系住水杯在竖直平面内做 “水流星 ”表演，转动半径为 L，重力加速度为 g,绳子能承受的最大拉力是水杯和杯内水总重力的10倍。要使绳子不断，节目获得成功，则杯子通过最高点的速度的最小值为多少？通过最低点的速度不超过多少？ 答案：（ 1）最高点速度最小值为 (Lg)1/2 （ 2）最低点速度不超过 3(Lg)1/2 试题分析：（ 1）水杯和水通过最高点的临界条件是重力恰好完全充当向心力，所以 ,解得 （ 2）在最低点绳子的拉力最大为 ，所以有 ，解得,所以速度不能超过 ， 考点：考查了圆周运动实例
25、分析 点评：把水和杯子看成一个整体，做圆周运动，通过最高点时，当绳子的拉力为 0时，速度最小；最低点，当绳子的拉力最大时，速度最大 如图 ,水平地面上有一转台，高 h=10米，由半径为 R=1米和 r=0.5米的两个半圆柱拼合而成，可绕其中心轴转动，平台边缘上放有两个质量均为 m=0.1kg的物体，可视为质点，由一根长为 1.5m的细线连接在一起，且细线过转台的圆心， A、 B两物体与平台接触面的动摩擦系数均为 =0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现在使转台转动的角速度缓慢地增大， g=10m/s2,求： （ 1）在绳子无张力时， 的最大值为多少？ （ 2）在 A、 B两个物体不滑动时， 的
26、最大值又为多少？ （ 3）接第 2小题，当 取最大值时，绳子突然断裂， A、 B两个物体将同时离开转台，当两个物体同时第一次着地时，其着地点距离是多少？（结果带上根号） 答案： (1) rad/s (2) 2 rad/s (3) m 试题分析：（ 1）绳子无张力，即向心力完全有静摩擦力充当，所以最大为，所以 A最先滑动，故不能超过 A的最大角速度，为 （ 2）当拉力超过 B的滑动摩擦力时，两者发生滑动，所以 可得（ 3）两小球落地时间为 ， A做平抛运动的速度为：， B做平抛运动的速度为： ，两者离开平台时的速度方向正好相反，所以相距距离为 考点：考查了圆周运动规律的应用 点评：本题的第三问，关键是知道相距的距离，是直径方向上的位移和平抛水平方向上的位移的矢量和
