1、2012-2013学年广东省佛山市佛山一中高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 物体做曲线运动时，一定发生变化的物理量是（ ） A速度的大小 B速度的方向 C加速度的大小 D加速度的方向 答案： B 试题分析：既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的； 而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的 A、匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，所以 A 选项错误 B、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，所以 B选项正确 C、平抛运动也是曲线运动，但是它的加速度是重力加
2、速度，是不变的，所以 C选项错误 D、和 C选项一样，平抛运动的合外力就是物体的重力，重力也是不变的，所以 D选项错误 故选： B 考点：物体做曲线运动的条件 点评：曲线运动不能只想着匀速圆周运动，平抛也是曲线运动的一种，在做题时一定要考虑全面 关于角速度和线速度，下列说法正确的是（ ） A半径一定，角速度与线速度成反比 B半径一定，角速度与线速度成正比 C线速度一定，角速度与半径成正比 D线速度一定，角速度与半径成反比 答案： BD 试题分析：根据 v=r判断线速度、角速度、半径的关系 解： A、根据 知，半径一定，角速度与线速度成正比故 A错误， B正确 C、根据 知，线速度一定，角速度与
3、半径成正比故 C错误 D、根据 知，角速度一定，线速度与半径成反比故 D正确 故选 BD 考点：线速度、角速度和周期、转速 点评：解决本题的关键掌握 v=r，根据该公式会判断线速度、角速度、半径的关系 长度为 0.5m的轻杆 OA， A端有一质量为 3.0kg的小球 ，现使小球以 O点为圆心在竖直面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为 2. 0m/s，则此时杆对小球的作用力（ ） (g=10m/s2) A大小为 6.0N B大小为 24N C方向向下的拉力 D方向向上的支持力 答案： AD 试题分析：小球在细杆的作用下，在竖直平面内做圆周运动对最高点受力分析，找出提供向心力的来源，结合已知量
4、可求出最高点小球速率为 2m/s时的细杆受到的力 小球以 O点为圆心在竖直平面内作圆周运动，当在最高点小球与细杆无弹力作用时，小球的速度为 V1，则有 得： 小球受到细杆的支持力 小球在 O点受力分析：重力与支持力 则 所以细杆受到的拉力，大小为 8N 故选 AD 考点：向心力 点评：小球在杆的作用下做圆周运动，在最高点杆给球的作用是由小球的速度确定因从球不受杆作用时的速度角度突破，比较两者的速度大小，从而确定杆给球的作用力同时应用了牛顿第二、三定律当然还可以假设杆给球的作用力，利用牛顿第二定律列式求解，当求出力是负值时，则说明假设的力与实际的力是方向相反 将一物体以 20m/s的初速度竖直向
5、上抛出，从抛出开始计时，当物体运动至抛出点上方 15m处所经历的时间是（ ） A 1s B 2s C 3s D 4s 答案： AC 试题分析：取竖直向上方向为正方向，竖直上抛运动可以看成一种加速度为 -g的匀减速直线运动，当石块运动到抛出点上方离抛出点 15m时，位移为 x=15m，根据位移公式求出时间 解：取竖直向上方向为正方向，当石块运动到抛出点上方离抛出点 15m时，位移为 x=15m，由 代入得 ，解得 t1=1s， t2=3s 故选 AC 考点：竖直向上运动 点评：本题采用整体法研究竖直上抛运动，方法简单，但要注意位移是矢量，与距离不同，不能漏解 一物体在 h高 处，以大小为 Vo的
6、初速度水平抛出 (不计空气阻力 )，落地时速度大小为 V1，竖直分速度大小为 Vy，落地时水平飞行距离为 s，则能用来计算物体在空中运动时间的式子有（ ） A B C D 答案： AB 试题分析：求出竖直方向上的分速度 vy，根据 vy=gt求出运动的时间或根据求出运动的时间或求出竖直方向上的平均速度，根据 求出运动的时间 解： A、 ，根据 vy=gt得， t= ，故 A正确； B、根据 得， ，故 B正确； C、在竖直方向上平均速度 ，所以物体在空中运动的时间 ，故 C错误； D、平抛运动是曲线运动，对于曲线运动，用合位移处于末速度无物理意义，故 D错误； 故选 AB 考点：平抛运动 点评
7、：解决本题的关键知道平抛运动在竖直方向上做匀加速直线运动，可以根据落地速度、在竖直方向上的分速度或高度去求运动的时间 下列说法正确的是（ ） A曲线运动一定是变速运动 B曲线运动的速度方向不断变化，所以加速度也一定在变化 C曲线运动可以是速率不变的运动 D曲线运动可以是加速度不变的运动 答案： ACD 试题分析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一 定变化，由此可以分析得出结论 A既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，所以 A正确； B物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，如平抛运动，故
8、 B错误； C匀速圆周运动是速率不变的运动， C错误； D平抛运动是加速度不变的曲线运动， D正确。 故选 ACD 考点：物体做曲线运动的条件；曲线运动 点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住 一艘船若在静水中运动，其速度为 4m/s，若它要渡过一条宽为 40m的河，河水流速为 3m/s，则下列说法错误的是（ ） A这艘船无论如何也不能渡过这条河 B这艘船相对于河岸的速度一定是 5m/s C这艘船无法垂直于河岸渡河，并抵达正对岸 D这艘船渡河的时间不可能少于 10s 答案： ABC 试题分析：将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直
9、于河岸方向，分运动与合运动具有等时性，当静水速垂直于河岸时，渡河的时间最短 解： A这艘船一定可以渡河， A错误； B船在静水中运动的速度方向可以变化，这艘船相对于河岸的速度不一定是5m/s， B错误； D当静水速垂直于河岸时，渡河时间最短，最短时间 ，这艘船渡河的时间不可能少于 10s， C错误， D正确 故选： ABC 考点：运动的合成和分解 点评：解决本题的关键将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性，求出最短的渡河时间 从距地面高 h处水平抛出一小石子 ,空气阻力不计 ,下列说法正确的是（ ） A石子抛出时速度越大 ,石子在空中飞行时间越长 B抛出点高
10、度越大 ,石子在空中飞行时间越长 C落地时的水平位移与抛出时的速度大小有关 D落地时的水平位移与抛出点 的高度有关 答案： BCD 试题分析：（ 1）根据 得， ，平抛运动飞行时间仅与高度有关，故 A错误， B正确； 水平位移 ，与初速度和高度有关，故 CD正确 故选 BCD 考点：平抛运动 点评：本题是平抛运动基本规律的直接运用，解题过程中有时运用动能定理解题显得更简洁、方便 下列说法中正确的是（ ） A匀速圆周运动中，向心力的大小不变，所以向心力是恒力 B匀速圆周运动中，速度的大小不变，所以加速度为零 C向心力不改变速度的大小，只改变速度的方向 D向心力方向始终指向圆心 答案： CD 试题
11、分析：做匀速圆周运动的物体必须要有一个指向圆心的合外力，此力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供因此向心力是从力的作用效果命名的；由于始终指向圆心，故方向不断变化；因为向心力方向与线速度方向垂直，所以向心力作用只改变线速度方向，不改变线速度大小 CD正确； 故选： CD。 考点：向心力；牛顿第二定律 点评：向心力是难点也是重点学生常常以为向心力是物体所受的某一力，所以解题关键是搞清向心力的来源 下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动（ ） A汽车转弯时要限制速度 B转速很高的砂轮半径不能做得太大 C在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨 D用洗衣机脱去湿衣服中的水 答案： ABC 试题
12、分析：做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动所有远离圆心的运动都是离心运动，但不一定沿切线方向飞出 A因为 ，所以速度越快所需的向心力就越大，汽车转弯时要限制速度，来减小汽车所需的向心力，防止离心运动，汽车转弯时要限制速度， A正确。 B因为 ，所以转速很高的砂轮所需的向 心力就大，转速很高的砂轮半径做得太大，就会出现砂轮承受不了巨大的力而断裂，出现离心运动，所以砂轮要做的小一些，转速很高的砂轮半径不能做得太大， B正确。 C在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨，可以提供更多的向心力，防止火
13、车产生离心运动， C正确。 D洗衣机脱水工作就是应用了水的离心运动， D不选。 故选： ABC。 考点：离心现象 点评：物体做离心运动的条件：合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力注意所有远离圆心的运动都是离心运动，但不一定沿切线方向飞出 关于地球同步卫星，下列说法正确的是 （ ） A俄、美和中国发射的同步卫星，都在赤道上空的同一条轨道上运行 B各国发射的同步通讯卫星，轨道各不相同 C同步卫星都具有跟地球自转相同的角速度 D同步卫星离开地面的高度和环绕速度都是一定的 答案： ACD 试题分析：了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同物体做匀速圆周运动，它所受的合力提
14、供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量 A、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了 “同步 ”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，因此同步卫星相对地面静止不动，故 A正确 B、根据万有引力提供向心力，列出等式： ，其中 R为地球半径， h为同步卫星离地面的高度由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以 T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度 h也为一定值由于轨道半径一定，则线速度的大小也一定，故 B 错误， D 正确 C、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，由 A选项可知，高度与速度
15、大小均是定值故 C正确， 故选 ACD 考点：同步卫星 点评：地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小 假如一做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的 2倍，仍做匀速圆周运动，则（ ） A根据公式 v=r，可知卫星运动的线速度将增大到原来的 2倍 B根据公式 F=m ，可知卫星所需的向心力将减小到原来的 C根据公式 F=G ，可知地球提供的向心力将减小到原来的 D根据上述 B和 C中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原 来的/2 答案： CD 试题分析：人造地球卫星的轨道半径增大到原来 2
16、倍时，角速度减小，线速度减小，由数学知识分析线速度和向心力的变化根据公式 ，地球提供的向心力将减少到原来的 根据上述 B和 C中给出的公式，推导出卫星线速度公式来分析线速度的变化 A、人造地球卫星的轨道半径增大到原来 2 倍时，角速度减小，根据公式 v=r，则卫星运动的线速度将小于原来的 2倍故 A错误 B、人造地球卫星的轨道半径增大到原来 2倍时，线速度减小，根据公式，则卫星所需的向心力将小于原来的 故 B错误 C、根据公式 ，地球质量 M，卫星质量 m不变，当 r变为 2r时，向心力 F变为原来的 故 C正确 D、根据 B和 C中给出的公式得到： ， r变为 2r，则 v变为原来的倍故 D
17、正确 故选 CD。 考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 点评：本题要应用控制变量法来理解物理量之间的关系，要注意卫星的线速度、角速度等描述运动的物理量都会随半径的变化而变化 对于万有引力定律的表达式，下面正确的说法是（ ） A公式中的 G是引力常量，它是由牛顿通过实验测得的 B当 r等于零时，万有引力为无穷大 C两物体受到的引力总是大小相等，与两物体的质量是否相等无关 D引力常量的单位是 N m2/kg2 答案： CD 试题分析：牛顿发现万有引力定律，对人们了解天体运动有较深的认识一切物体均有引力，只不过有力的大小之分 A、公式 中 G为引力常数，由卡文迪许通过实验测得故 A错误； B、
18、公式 中从数学角度讲：当 R趋近于零时其值是趋于无穷大，然而这是物理公式，所以 R不可能为零万有引力公式只适合于两个可以看做质点的物体，即，物体（原子）的自身半径相对两者的间距可以忽略时适用而当距离无穷小时，相临的两个原子的半 径远大于这个距离，它们不再适用万有引力公式故 B错误； C、 m1、 m2 之间的万有引力是属于相互作用力，所以总是大小相等，与 m1、m2 的质量是否相等无关，却与它们的质量乘积有关故 C正确； D、引力常量的单位是 N m2/kg2故 D正确； 故选： CD。 考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定 点评：物理公式与数学表达式有所区别，物理公式中的一些量有一定
19、的涵义 下列关于地球的卫星和空间站，说法正确的是（ ） A卫星绕地球做匀速圆周运动过程中，受到恒力的作用 B卫星绕地球做匀速圆周运动的速度不可能达到 9km/s C要成功发射卫星，速度至少是 7.9km/s D空间站内的宇航员可以通过练习哑铃来锻炼肌肉 答案： BC 试题分析： 7.9km/s是第一宇宙速度，是贴着地球表面做匀速圆周运动的速度，根据轨道半径越大，线速度越小，卫星的速度小于 7.9km/s太空舱中的人、物体都处于完全失重状态，靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动。 A卫星绕地球做匀速圆周运动过程中，空间站中的宇航员受到地球对他的万有引力，靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动，
20、不是恒力的作用 ， A错误； B 7.9km/s是第一宇宙速度，是贴着地球表面做匀速圆周运动的速度，根据轨道半径越大，线速度越小，宇航员相对于地球的速度小于 7.9km/s，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度不可能达到 9km/s故 B正确； C要成功发射卫星，速度至少是 7.9km/s， C正确； D宇航员处于完全失重状态，靠地球的万有引力提供向心力，不能可以通过练习哑铃来锻炼肌肉，故 D错误 故选 BC 考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度；超重和失重；万有引力定律及其应用 点评：解决本题的关键理解第一宇宙速度，以及 知道太空舱中的人、物体都处于完全失重状态，靠地球的万有引力提供向心
21、力，做圆周运动 一架飞机在水平方向匀速飞行，相隔很短的时间先后投下两颗炸弹甲和乙，不计空气阻力，在甲落地前，甲将在乙的（ ） A前方 B后方 C正下方 D前下方 答案： C 试题分析：物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性根据惯性的知识做出判断从水平匀速飞行的飞机上投下第一颗炸弹，由于惯性要保持原来的运动速度向前运动因为不计空气阻力，所以炸弹可以保持原来的运动速度（和飞机的运动速度一致）向前运动，在飞机的正下方投下 B炸弹， B炸弹同样要保持和飞机相同的速度向前运动，所以 B炸弹在 A炸弹的正上方 故选 C 考点：惯性 点评：此题考查惯性现象的判断 在同一平台上的 O点抛出的 3个物体做平抛运动
22、的轨迹如图所示，则 3个物体的初速度 vA、 vB、 vC和平抛运动的时间 tA、 tB、 tC的大小关系分别是（ ） A vAvBvC， tAtBtC B vA vB vC， tA tB tC C vAtBtC D vAr2， O1C=r2，则三点的向心加速度的关系为（ ） A. B. C. D. 答案： C 试题分析： A和 B是通过皮带相连，它们有共同的线速度， A和 C在同一个轮上，它们的角速度相等，再由线速度和角速度之间的关系 V=r，及向心力公式，就可以判断它们的关系 由题意可知， VA=VB， A=C， A点的向心加速度为 ， B点的向心加速度为 ，由于 VA=VB， r1 r2
23、，所以 aB aA， A点的向心加速度也等于aA=r1A2， C点的向心加速度等于 aC=r2C2，由于 r1 r2， A=C，所以 aA aC，所以 aB aA aC， 故选 C 考点：线速度、角速度和周期、转速 点评：通过皮带相连的，它们的线速度相等；同轴转的，它们的角速度相等，这是解本题的隐含条件，再 V=r，及向心力公式做出判断，考查学生对公式得理解 由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动。对于这些做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是（ ） A向心力都指向地心 B速度等于第一宇宙速度 C加速度等于重力加速度 D周期与地球自转的周期相等 答案： D 试题分析：静止在地
24、面的物体绕地轴做匀速圆周运动，向心力指向圆心，各点都指向地轴周期与地球的自转周期相同 A、物体随地球自转，都是绕地轴转动，所以向心力都指向地轴，且周期与地球的自转周期相同故 A错误， D正确 B、随地球自转的速度 v=r，而第一宇宙速度是靠万有引力提供向心力贴近地球表面做匀速圆周运动的速度，两个速度不等故 B错误 C、随地球一起自转的加速度等于向心加速度， a=r2，方向指向地轴，与重力加速度不等故 C错误 故选 D 考点：线速度、角速度和周期、转速 点评：解决本题的关键区分开随地球一起自转物体的线速度和第一宇宙速度，以及区分开随地球自转物体的向心向心加速度与重力加速度 在天体运动中有这样的现
25、象：两个星球绕着它们连线上的一点作匀速圆周运动 (称为双星 ).若两星球的质量分别为 m1和 m2，且 m1 m2，则（ ） A两星球作圆周运动的线速度大小相等 B两星球作圆周运动的角速度大小相等 C两星球作圆周运动的角速度大小不相等 D两星球作圆周运动的向心力大小不相 等 答案： B 试题分析：在双星系统中，双星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，即向心力相同，同时注意：它们的角速度相同，然后根据向心力公式列方程即可求解 在双星问题中它们的角速度相等，设两星之间的距离为 L，质量分别为 m1、 m2，则有： 根据万有引力提供向心力得： 联立 可得： m1r1=m2r2，即轨道半径和质量
26、成反比，故 D错误；质量不等，半径也不等，线速度不相等，根据 a=2r得：向心加速度不等，故 A错误； 由万有引力公式可知向心力大小相等，故 D错误 故选 B 考点：速度、角速度和周期、转速；向心力 点评：解决问题时要把握好问题的切入点如双星问题中两卫星的向心力相同，角速度相等 一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅只需测定（ ） A运行周期 B环绕半径 C行星的体积 D运动速度 答案： A 试题分析：研究飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，根据根据万有引力提供向心力，列出等式表示出行星的质量 根据密度公式 表示出密度根据密度公式得： A、根据根据万有引力提供向
27、心力，列出等式： ，得：， 代入密度公式得： ，故 A正确 B、已知飞船的轨道半径，无法求出行星的密度，故 B错误 C、测定行星的体积，不知道行星的质量，故 C错误 D、已知飞船的运行速度，根据根据万有引力提供向心力，列出等式得：， 代入密度公式无法求出行星的密度，故 D错误 故选 A 考点：万有引力定律及其应用 点评：运用物理规律表示出所要求解的物理量，再根据已知条件进行分析判断 长为 L的细绳，一端系一质量为 m的小球，另一端固定于某点，原来小球静止于竖直面上，现给小球一个水平初速度 V，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能够通过最高点，则下列 说法正确的是（ ） A小球通过最高点时速
28、度为 0 B小球通过最高点时速度为 C小球开始运动时绳对小球拉力为 mV2/L D小球过最高点时绳对小球的拉力为 mg 答案： B 试题分析：小球在最高点绳子的拉力与重力的合力提供向心力，在最低点也是绳子的拉力与重力的合力提供向心力，可根据牛顿第二定律列式求解，同时小球从最高点运动得到最低点的过程中，只有重力做功，可运用动能定理列式求解 解：球恰好经过最高点，速度取最小值，故只受重力，重力提供向心力：，小球在最高点的速度为： ， B正确， AD错误； 球经过最低点时，受重力和绳子的拉力，如图 根据牛顿第二定律得到， ，小球开始运动时绳对小球拉力为：， C错误。 故选： B。 考点：牛顿第二定律
29、；向心力；动能定理的应用 点评：本题小球做变速圆周运动，在最高点和最低点重力和拉力的合力提供向心力，同时结合动能定理列式求解。 人造地球卫星的轨道半径越大，运行速度和周期的变化是（ ） A速度越大 B速度越小 C周期越小 D周期越大 答案： BD 试题分析：卫星在阻力的作用下，要在原来的轨道减速，万有引力将大于向心力，物体会做向心运动，轨道半径变小，再 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：卫星在阻力的作用下，要在原来的轨道减速，万有引力将大于向心力，物体会做向心运动，轨道半径变小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
30、卫星的质量为 m、轨道半径为 r、地球质量为 M，有解得 由 可知，当轨道半径越大时，其线速度变小，周期变大； 故选 BD 考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；人造卫星的环绕速度 点评：本题关键是根据题意得出轨道半径变小，然后抓住万有引力提供向心力，以及 重力加速度的表达式，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 计算题 已知地球表面的重力加速度为 g，地球半径为 R，地球自转周期为 T，试求地球同步卫星轨道距地面的高度。 答案： 试题分析：对同步卫星： 对地球表面上的物体 解得：同步卫星的高度 考点：万有引力与航天 点评：本题要知道万有引力提供向心力，在地球表面万
31、有引力等于重力，难度不大，属于基础题 如图所示，两小球 a、 b从直角三角形斜面的顶端以相同大小的水平速率 v0向左、向右水平抛出，分别落在两个斜面上，三角形的两底角分别为 30和 60，则两小球 a、 b运动时间之比为 答案： 试题分析：解： 联立求得： 考点：平抛运动 点评：解决本题的关键抓住平抛运动落在斜面上竖直方向上的位移和水平方向上的位移是定值 如图所示，在光滑的圆锥体顶端用长为 L的细线悬挂一质量为 m的小球。圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角 300。现使小球以一定的速率绕圆锥体的轴线在水平面内做圆周运动 . （ 1）当小球速率 时，求细线对小球的拉
32、力； （ 2）当小球速率 时，求细线对小球的拉力。 答案：（ 1）绳子 拉力大小为： ，方向与竖直方向夹角为 300且斜向上。 （ 2）绳子拉力大小为： ，方向与竖直方向夹角为 600且斜向上。 试题分析：设速率为 v0时，圆锥体对小球的支持力 N 0 解得： （ 1） ，此时 N 0，小球贴着圆锥面做匀速圆周运动。 则绳子拉力大小为： ，方向与竖直方向夹角为 300且斜向上。 （ 2） ，此时小球已经离开圆锥面，设绳子与竖直方向夹角为 ，则： 解得 绳子拉力大小为： ，方向与竖直方向夹角为 600且斜向上。 考点：牛顿第二定律；向心力 点评：本题的关键点在于判断小球是否离开圆锥体表面，不能直接应用向心力公式求解，难度适中
