1、2012-2013学年山西省大同市实验中学高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 若已知物体运动的初速度 v0的方向及它受到的恒定的合外力 F的方向，图 a、b、 c、 d表示物体运动的轨迹，其中正确是的 ( )答案： B 试题分析：当力与速度不在一条直线上时，物体做曲线运动， C选项错误。做曲线运动的物体，速度方向指向切线方向， A选项错误。合力的方向指向曲线凹的一侧， D选项错误。 B选项正确 考点：曲线运动 点评：考察物体曲线运动的条件，当速度方向与合力方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。是基本概念的考察，教材上例题的同类型题目，难度不大。 如图所示的两个斜面，倾角分别为
2、37和 53，在顶点两个小球 A、 B以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则 A、 B两个小球平抛运动时间之比为 ( ) A.1:1 B.4:3 C.16:9 D.9:16 答案： D 试题分析：物体从顶端飞出后做平抛运动，落在斜面上时竖直方向位移与水平方向位移的夹角为斜面的夹角， ， ，综合上面两式得到 ， D选项正确。 考点：平抛运动 点评：平抛运动和斜面结合起来的问题，解题关键在小球落在斜面上时，位移与水平方向夹角与斜面的夹角相同，然后利用 进行求解。 地球同步卫星离地心距离为 r，运动速率为 v1，加速度为 a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心
3、加速度为 a2，第一宇宙速度 v2，地球的半径为 R，则 以上表达式中正确的是 ( ) A B C D 答案： AD 试题分析：地球同步卫星和赤道上的物体角速度相同， ， A选项正确， B选项错误。 ， ，即 ， D选项正确。 考点：万有引力 点评：万有引力类的题目涉及到的公式比较多，物理量比较多，需要把万有引力公式与各种圆周运动公式结合起来，然后利用数学工具进行求解，计算量较大，需要学生平时勤加练习，在计算每个选项时细心不要漏选。 三个人造地球卫星 A,B,C在地球的大气层外沿如图所示的方向做匀速圆周运动 ,已知 mA=mB mc,下列说法中正确的是（ ） A线速度大小关系 VA VB =
4、VC B周期大小关系 TA TB = TC C向心力大小关系 FA = FB FC D轨道半径和周期关系 答案： ABD 试题分析：根据万有引力公式 ，线速度 ，速度与质量无关，半径越小速度越大， A选项正确。 ， ，半径越大角速度越大， B选项正确。万有引力提供向心力，向心力 ， A,B的向心力不可能相等， C选项错误。根据万有引力提供向心力 ， D选项正确。 考点：万有引力，向心力 点评：万有引力的题目涉及到的公式较多和较多的物理量，需要把万有引力公式与各种圆周运动公式结合起来，然后利用数学工具进行求解，计算量较大，需要学生平时勤加练习，在计算每个选项时细心不要漏选。 下列情形中，哪些能求
5、得地球的质量 :( ) A已知地球的半径 和地球表面的重力加速度 B已知近地卫星的周期和它的向心加速度 C已知卫星的轨道半径和运行周期 D已知卫星质量和它的离地高度 答案： ABC 试题分析： ， ，可以求得地球的质量， A选项正确。，综合上述两式， ， B选项正确。根据万有引力公式 ， ， C选项正确。 D选项中给出卫星的质量和离地高度，不能求出地球的质量， D错误。 考点：万有引力，圆周运动 点评：万有引力的题目涉及到较多的公式和较多的物理量，需要把万有引力公式与各种圆周运动公式结合起来，计算量较大，需要学生平时勤加练习。 使两物体间万有引力减小到原来的 1/4,可采取的方法是 ( ) A
6、使两物体的质量各减少一半 ,距离保持不变 B使两物体间距离变为原来的 2倍 ,质量不变 C使其中一个物体质量减为原来的 1/4,距离不变 D使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的 1/4 答案： ABC 试题分析：根据万有引力公式 ， ABC选项正确， D选项中万有引力没有变化， D选项错误。 考点：万有引力 点评：该题目考察学生对万有引力公式的基本应用，简单的代入公式进行计算即可，难度不大。 质量为 m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离 轨道的临界速度值是 v，当小球以 2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值为 ( ) A 0 B mg C 3mg D 5mg 答案
7、： C 试题分析：当小球经过最高点时，脱离轨道临界速度时，重力提供向心力， ，小球已 2v速度经过最高点时，重力和支持力提供向心力， ，支持力为 3mg，根据牛顿第三定律，压力即为对轨道的压力， C正确。 考点：圆周运动，向心力 点评：该类型题目关键在于找到临界速度时物体的受力情况和运动情况，学生可以进行拓展，例如轻绳、轻杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动时，最高点的临界速度为多大。 在一 次汽车拉力赛中，汽车要经过某半径为 R的圆弧形水平轨道，地面对汽车的最大静摩擦力为车重的 0.1倍，汽车要想通过该弯道时不发生侧滑，那么汽车的行驶速度不应大于 ( ) A B C D 答案： D 试题分析：汽
8、车发生侧滑瞬间，最大静摩擦力提供向心力， ， D选项正确。 考点：圆周运动，向心力 点评：人教版必修 2 中课后习题，难度不大，汽车转弯时静摩擦力提供向心力。此题目可以进行变形增加难度，如转弯的道路为外高内低的坡道。 洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上，则此时 ( ) A衣服受重力，筒壁的弹力和摩擦力，及离心力作用 B衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供 C筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大 D筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而增多 答案： B 试题分析：衣服收到重力、筒壁的弹力和摩擦力， A错误。衣服随筒壁做圆周运动，合力指向圆心，筒壁的弹力提供向心力， B正确。衣服在竖直
9、方向二力平衡，即向上的摩擦力等于向下的重力，重力始终不变，摩擦力也始终不变，C错误。筒壁对衣服的弹力提供向心力 ，含水量减小，质量减小，向心力变小， D错误。 考点：圆周运动，向心 力 点评：该类型题目要求学生对向心力的来源和力的平衡条件有较深入的理解，类似的题目还有杂技运动员骑车或骑摩托车做水平方向圆周运动，关键在于对物体进行受力分析，然后找到合力指向圆心。 下面说法中正确的是（ ） A做曲线运动的物体速度的方向必然变化 B速度变化的运动必然是曲线运动 C加速度恒定的运动必然不可能是曲线运动 D加速度变化的运动必然是曲线运动 答案： A 试题分析：曲线运动速度方向为轨迹的切线方向，轨迹切线方
10、向时刻在变，速度方向时刻在变， A正确。仅速度大小变化，方向不变时，物体做直线运动， B错误。平抛运动的物体加速度为 g，大小方向均不变， C错误。变加速直线运动，加速度大小变化、方向不变，为直线运动， D错误。 考点：曲线运动，加速度 点评：该类型题目考查学生对概念的理解，最好能够记忆几个特殊曲线运动，如平抛运动、圆周运动的运动情况和受力情况，然后对比各个选项进行判断。 填空题 探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比，轨道半径 .向心加速度 （填 “不变 ”“变大 ”或 “变小 ”） 答案：轨道半径变小 向心加速度变大 试题分析：由于 ，因
11、此 T变小， r变小，而，轨道半径变小，导致向心加速度增大。 考点：宇宙航行，万有引力 点评：找出题目的信息并根据万有引力提供向心力这个核心知识点，经过公式变形，代入，就可以轻易得到答案： 两颗人造地球卫星环绕地球做圆周运动 , 它们的质量之比是 1 2 , 轨道半径之比是 3 1, 则它们绕地球运行的线速度之比是 _; 它们的向心力之比是 _ 答案： ; 1 18 试题分析：都绕地球做圆周运动，那么根据万有引力提供向心力，并进行化简，可以得出线速度之比为 由于向心力由地球对它们的万有引力提供，且大小等于万有引力，因此向心力之比等于万有引力之比 考点：万有引力，向心力 点评：主要抓住万有引力提
12、供向心力这个关键知识点，就可以解题 小球 A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球 B也同时自由下落，闪光频率为 10Hz的闪光器拍摄的照片中 B球有四个，像间距离已在图中标出，单位为 cm，如图所示，两球恰在位置 4相碰。 计算当地的重力加速度 g = m/s2。 计算 A球离开桌面时的速度 V0= m/s。 答案：； 1 试题分析：根据平抛运动水平和竖直方向的运动特点，可以求出小球离开桌面时的速度并画出小球平抛运动的轨迹图 （ 1）平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，由于在 4相碰，所以可以如图所示，将小球的运动时间三等分。在竖直方向的运动中相邻
13、的时间间隔位移之差为一个常数 gt2=10cm,而时间间隔为 0.1秒，代入可以求出加速度为 10m/s2 （ 2）在水平方向为匀速直线运动，位移为 0.3m，时间为 0.3 s，因此容易得出水平方向的初速度为 1 m/s 考点：平抛运动 点评：根据平抛运动分解为水平的匀速直线和竖直的自由落体，水平方向和竖直方向的等时性，而自由落体在相等的时间间隔内位移之差为常数，求出加速度；水平方向有了时间间隔和位移大小，就可以求出初速度 做匀速圆周运动的物体，在合力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，物体将做 _运动。 答案：离心 试题分析：做匀速圆周运动的物体需要向心力，而向心力总是由它受
14、到的所有的力沿半径方向的合力来提供，现在合力突然消失，向心力不足，那么物体将做离心运动 考点：圆周运动 点评：从物体作圆周运动的条件考虑，向心力供应不足时，物体将做离心运动。 游泳运动员，以恒定的速率垂直河岸横渡。当水速突然增大时，对运动员横渡经历的路程将 _，时间将 _ 。（填 “不变 ”“变大 ”或 “变小 ”） 答案：变大 不变 试题分析：运动员的运动可以分解为垂直河岸的运动和顺着水流的运动，根据和运动与分运动在时间上的关系，一个方向的速度发生改变，另一个方向的运动状况不会发生改变，而且横渡的时间有垂直河岸方向的运动决定，因此当水速增大时，时间不变；他的实际位移为水流方向的位移与垂直河岸
15、的位移的矢量和，现在水流方向的速度增大，那么水流方向的位移增大，导致整个的合位移大小也增大，路程自然也就增大。 考点：运动的合成与分解 点评：此题抓住合运动的各个方向的分运动具有独立性这个特点，先得出时间不会发生改变，然后根据和运动与分运动在位以上的 关系，得出当水速突然增大时，合运动的位移增大。 计算题 把一小球从离地面 h=5m处，以 v=10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，（ g=10m/s2）。求：（ 1）小球在空中飞行的时间； （ 2）小球落地点离抛出点的水平距离 （ 3）小球落地时的速度 答案：（ 1） 1s （ 2） x=v0t=10m，（ 3） vt=14.4m/s。 试
16、题分析：（ 1）由于是平抛运动，因此有 s （ 2）水平方向的位移 x=v0t=10m （ 3）落地时的速度 考点：平抛运动 点评：平抛运动的简单计算，没有什么难度，只需要了解平抛运动的过程并 记住平抛运动的几个常见物理量的计算公式，代入数据就可以得到答案： 如图所示，一光滑的半径为 R的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为 m的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口飞出时，轨道的压力恰好为零，则小球落地点 C距 A处多远 答案： R 试题分析：小球将要从轨道口飞出时，轨道的压力恰好为零，说明此时小球自身的重力大小恰好等于小球在此处需要的向心力，有 ，因此小球在该位时刻的速度大小为 小球从轨
17、道口飞出后将做平抛运动，水平射程考点：平抛运动，圆周运动 点评：此题需要抓住关键信息 “小球将要从轨道口飞出 时，轨道的压力恰好为零 ”，对此处的小球进行受力分析发现，此时小球在该位时刻的速度大小为，进而根据平抛运动的相关知识求出水平射程。 无人飞船 神洲二号 曾在离地面高度为 H=3.41O5m的圆地轨道上运行了47h，求在这段时间内它绕行地球多少圈 (地球半径 R=6.37106m，重力加速度g=9.8m/s2) 答案： 试题分析：由题意可知飞船的运行轨道半径 r=R+H=6.71106 由 gR2=GM=2r3 而 =2/T 所以 T= 则有 n= 考点：宇宙航行 点评：此题先求出飞船绕地球飞行的周期 T，然后用总的时间除以周期就能得出飞行的圈数。本题的关键是需要知道地球对飞船的万有引力提供向心力。 金星的半径是地球半径的 0.95倍，质量是地球的 0.82倍，金星表面的自由落体加速度是多大？金星的第一宇宙速度是多大？ 答案： .3km/s2 试题分析：在地球有 ，化简得 同理，在金星表面有 因此 ，得 金星表面的第一宇宙速度 考点：万有引力定律第一宇宙速度 点评：根据万有引力提供向心力，求出在金星表面的加速度，根据第一宇宙速度的定义式，不难求出金星的第一宇宙速度
