1、2012-2013学年山东省济宁市任城一中高一 3月质量检测物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是 ( ) A大小不变，方向变化 B大小变化，方向不变 C大小、方向都变化 D大小、方向都不变 答案： A 试题分析：做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，向心力大小不变，方向时刻变化，所以向心加速度的方向始终指向圆心，在不同的时刻方向是不同的，而大小不变 故选 A 考点：考查了向心加速度 点评：匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向也是时刻在变化的 质量为 m的物体，受到恒定阻力，在距地面 h
2、高处以 的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是 ( ) A物体重力势能减少 B物体克服阻力做功 C物体的动能增加 D重力做功 mgh 答案： BCD 试题分析：重力势能的变化等于重力做功，而重力做功是 W=mgh，所以 D 对，A错。根据动能定理，动能改变量等于合外力做功，即（ ） mh，所以 C对。根据能量守恒定律，重力势能减少 mgh，动能增加了（ ） mh，所以克服摩擦力做功为 ，答案：为 BCD 考点：动能定理、机械能守恒定律 点评：本题考查了基本的动能定理、机械能守恒定律的理解。并要弄清重力势能与做功之间的关系 如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过 O 点的水平轴自由转
3、动现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中 a、 b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对小球的作用力可能是（ ） A a处为拉力， b处为拉力 B a处为拉力， b处为推力 C a处为推力， b处为拉力 D a处为推力， b处为推力 答案： AB 试题分析：小球 做圆周运动，合力提供向心力；在最高点受重力和杆的弹力，假设弹力向下，如图 根据牛顿第二定律得到， ； 当 为支持力，向上； 当 ，为拉力，向下； 当 ，无弹力； 球经过最低点时，受重力和杆的弹力，如图 由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力； 故选 A、 B 考点：向心力；牛顿第二定律 点评：要注意杆与绳子的区别，杆可
4、以是支持力，可以是拉力，而绳子只能为拉力！ 关于两个运动的合成，下列说法中正确的是 ( ) A两个直线运动的合运动一定是直线运动 B两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动 C两个匀加速直线运动的合运动一定是直线运动 D两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动 答案： B 试题分析：匀速直线运动的物体受到的合力为零，所以两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动；一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动合成，合速度的方向和合加速度的方向不在同一条直线上，合运动是曲线运动两个匀变速直线运动合成，若合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上，合运动是直线运动，若合速度的方向与合加速度的方向不在同
5、一条直线上，合运动是曲线运动故 B正确； 考点：考查了运动的合成 点评：解决本题的关键知道若合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上，合运动是直线运动，若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，合运动是曲线运动 物体受几个恒力的作用而处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体可能做（ ） A静止或匀速直线运动 B匀变速直线运动 C曲线运动 D匀变速曲线运动 答案： BCD 试题分析：若物体刚开始处于静止状态，则再施加一个恒力，则物体做匀变速直线运动， B正确； 若物体刚开始处于运动状态，则再施加一个恒力，若物体运动方向 和这个恒力方向相同，则物体做匀变速直线运动，若不共线则物体做匀变
6、速曲线运动，故CD正确； 综上所述， A错误； 故选 BCD 考点：考查了曲线运动条件 点评：物体处于平衡状态，可能有两种情况，可能是静止，也可能是运动 以初速度 v0水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时：（ ） A竖直分速度等于水平分速度 B瞬时速度为 v0 C运动时间为 2v0/g D速度变化方向在竖直方向上 答案： BCD 试题分析：平抛运动水平方向匀速直线运动，速度 ，竖直方向，速度， A错误 B正确；以初速度 v0水平抛出一物体，当其竖直位移与水平位移相等，有： ，有 ， C 正确；平抛运动的水平方向上做的是匀速直线运动，速度是不变的，在竖直方向上是自由落体运动，所以速度
7、变化方向在竖直方向上，所以 D正确 考点：平抛运动 点评：解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法，平抛运动可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且分运动与合运动具有等时性 一个物体以速度 v0水平抛出，落地速度为 v，则运动时间为（ ） A B C D 答案： C 试题分析：将落地的速度分解为水平方向和竖直方向，水平方向的速度等于 ，则竖直方向上的速度 ，因为竖直方向自由落体，根据 得，故选 C 考点：平抛运动 点评：解决本题的关键知道平抛运动的规律，知道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 飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比，若飞机以速率
8、 v匀速飞行时，发动机的功率为 P，则当飞机以速率 n v匀速飞行时，发动机的功率为( ) A np B 2np C n2p D n3p 答案： D 试题分析：飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比，即 当飞机匀速飞行时，牵引力大小等于阻力，即 ，则发动机的功率为，即发动机的功率与速度的三次方成正比故选 D 考点：功率、平均功率和瞬时功率 点评：机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比，即 这是解决本题的关键的地方，也就是受到的阻力的大小不是不变的，而是与物体的速度的大小有关的 如图所示水平放置的两个用相同材料制成的轮 P和 Q 靠摩擦传动，两轮的半径 R r=2 1。当主动轮 Q 匀速转动时，在
9、 Q 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在 Q 轮边缘上，此时 Q 轮转动的 角速度为 1，木块的向心加速度为 a1；若改变转速，把小木块放在 P轮边缘也恰能相对 p轮静止，此时 Q 轮转动的角速度为 2，木块的向心加速度为 a2，则 ( ) A B C D 答案： AC 试题分析：由于两次小木块的向心力都是依靠摩擦力来充当的，而两次都能恰好静止，则受到的都是最大静摩擦力， ，根据牛顿第二定律 F=ma可得：两次受到的向心力大小都是 ，因此 C正确， D错误，根据公式 可得 ， B错误， A正确， 考点：考查了圆周运动各个物理量之间的关系 点评：做本题的关键所在是知道由于两次小木块的向心力都是依
10、靠摩擦力来充当的，而两次都能恰好静止，则受到的都是最大静摩擦力 A、 B、 C、 D 四个完全相同的小球自下而上等间距地分布在一条竖直线上，相邻两球的距离等于 A球到地面的距离 .现让四球以相同的水平速度同时向同一方向抛出，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是 ( ) A.A球落地前，四球分布在一条竖直线上，落地时间间隔相等 B.A球落地前，四球分布在一条竖直线上， A、 B落点间距小于 C、 D落点间距 C.A球落地前，四球分布在一条竖直线上， A、 B落地时间差小于 C、 D落地时间差 D.A球落地前，四球分布在一条抛物线上， A、 B落地时间差大于 C、 D落地时间差 答案： D 试题
11、分析：由于惯性，四个小球在水平方向上的速度相等，因为是同时抛出的，所以水平位移相等，即四个球分布在一条竖直线上，四个小球在竖直方向上同时做自由落体运动，所以 A球落地时间为 ， B球落地时间为 ，所以 AB球落地时间差为：C球落地时间为 ， D球落地时间为 ，所以 CD球落地时间差为，故 C错误； D正确； 根据由 可知， ， B错误； 故选 D 考点：考查了平抛运动 点评：关键是理解平抛运动在竖直和水平方向上的运 动规律 关于运动的合成和分解，下列说法正确的是 ( ) A合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B匀变速运动的轨迹可以是直线，也可以是曲线 C曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直
12、线上 D分运动是直线运动，则合运动必是直线运动 答案： B 试题分析：由合运动和分运动的等时性可知，二者时间相等，故 A错误 由物体做曲线运动的条件可知，当加速度方向与初速度方向共线时，是直线运动，不共线时是曲线运动，故 B正确，由物体做曲线运动的条件可知，当加速度方向与初速度方向共线时，是直线运动，不共线时是曲线运动，故 C错误，例如平抛运动，水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动，合运动是曲线运动，故 D错误； 考点：运动的合成和分解 点评：合运动与分运动具有等时性，加速度不变的运动是匀变速运动，轨迹可以是直线也可也是曲线，由曲线运动的条件，可知加速度方向与初速度不在同一直线上分运
13、动是直线，合运动可能是曲线，例如平抛运动，分运动是直线运动，合运动可以不是直线运动 同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥， 在桥的中央处有 ( ) A车对两种桥面的压力一样大 B车对平直桥面的压力大 C车对凸形桥面的压力大 D无法判断 答案： B 试题分析：设汽车的质量为 m，当开上平直的桥时，由于做匀速直线运动，故压力等于重力，即 当汽车以一定的速度通过凸形桥时，受重力和向上的支持力，合力等于向心力，故 故 因而 ，而车队桥的压力等于桥对车的支持力 故选 B 考点：向心力；牛顿第二定律 点评：本题关键建立汽车过水平桥和凸形桥两种模型，分别对两种情况下的汽车进行运动情况分析和受力
14、情况分析，然后根据牛顿第二定律列式分析 实验题 在 “研究平抛物体的运动 ”实验中 (1) 利用图所示装置，测定平抛初速时，应注意：在安装斜槽轨道时，除了要使斜槽处于竖直平面内，还应使 ；小球每次均应从 静止释放。 （ 2）如图所示是在 “研究平抛物体的运动 ”的实验中记录的一段轨迹。已知物体是从原点 水平抛出，经测量 点的坐标为（ 60， 45） .则平抛物体的初速度，物体经过 B点时的速度 （ ） 答案：斜槽末端水平、同一位置、 2 试题分析： (1) 平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平
15、抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放 (2)平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，即 ，故到 C点时运动时间为： ，物体在竖直方向上做匀速直线运动，所以经过 B点时，物体运动时间为 ，根据 可得在 B点竖直方向上的速度为： ，根据速度的合成可得 考点：考查了平抛运动 点评：熟练掌握平抛运动的 规律，利用其规律解决实际问题，同时要加强动手实验，深刻理解该实验中的注意事项 计算题 “嫦娥一号 ”探月卫星在环绕月球的极地轨道上运动，由于月球的自转，因而 “嫦娥一号 ”卫星能探测到整个月球表面。 2007年 12月 11日 “嫦娥一号 ”卫星的 CCD相机已对月球背面进行成像探测
16、，并获得了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为 H，绕行的周期为 TM；月球绕地公转的周期为 TE，半径为 R0；地球半径为 RE，月球半径为 RM。试解答下列问题： （ 1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球的质量之比。 （ 2）若当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线垂直（如图所示）时，探月卫星将向地球发送所拍摄的照片。已知光速为 c，则此照片信号由探月卫星传送到地球最短需要多长时间？ 答案：（ 1） （ 2） 试题分析： 双星间的万有引力作为双星做圆周运动的向心力 暗物质与一个星体对另一个形体的万有引力
17、为该星体的向心力 考点：万有引力定律及其应用；牛顿第二定律；向心力 点评：本题是计算天体质量问题，利用万有引 力与圆周运动知识的结合求解环绕天体的质量，是常用方法之一 在直径 1.6m的圆柱体一端截出一圆锥，如下图所示，在看到剖面上，三角形的三边之比为 3:4:5, 圆柱体可绕其中心对称轴匀速旋转。将一小木块放置在斜面的中点，它与斜面间动摩擦力因素为 0.25，若小木块保持在此位置不动，则圆柱体旋转的角速度应为多大 .（ ； g取 10m/s2）答案： .2rad/s5.4rad/s 试题分析：当圆柱体旋转角速度最小为 min 时，木块有沿斜面向下滑动趋势，木块受最大静摩擦力 f的方向沿斜面向
18、上。木块受重力 mg、斜面支持 力 N 和静摩擦 f,如图所示。木块在水平面内作匀速圆周运动，向心加速度 ，R=0.4m。 根据牛顿第二定律得 水平方向： 竖直方向： Ncos+fsin=mg 又 f=N 联立 、 、 解得 当圆柱体旋转角速度最大为 时，木块有沿斜面向上滑动趋势，木块受最大静摩擦力 f的方向沿斜面向下。木块还受重力 mg 和斜面支持力 N作用，如图所示。木块加速度 。 由牛顿第二定律得 水平方向： 竖直方向： Ncos-fsin=mg 又 f=N 联立 、 、 解得 圆柱体旋转的角速度 应为 3.2rad/s5.4rad/s 考点：考查了匀速圆周运动规律的应用 点评：关键是知
19、道当圆柱体旋转角速度最大木块有沿斜面向上滑动趋势，木块受最大静摩擦力 f的方向沿斜面向下。当圆柱体旋转角速度最小木块有沿斜面向下滑动趋势，木块受最大静摩擦力 f的方向沿斜面向上。 如图所示，一根长 的细线，一端系着一个质量为 的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的角速度增加到开始时角速度的 倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始 时大 ，求： （ 1）线断开前的瞬间，线受到的拉力大小； （ 2）线断开的瞬间，小球运动的线速度； （ 3）如果小球离开桌面时，速度方向与桌边缘的夹角为 ，桌面高出地面，求小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离 答案：（ 1） （ 2） 5m/s（ 3）
