1、2012-2013学年广东省惠州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 下列关于万有引力的说法，正确的有（ ） A物体落在地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力 B万有引力定律及其表达式是开普勒建立的 C地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的万有引力 D 中的 G是一个比例常数，是由牛顿通过实验测量出的。 答案： C 试题分析：一切物体间都具有万有引力， A错误 C正确，万有引力定律是牛顿发现的， B错误， 中的 G是一个比例常数，是由卡文迪许通过扭秤实验测得的， D错误 故选 C 考点：考查了对万有引力定律的理解 点评：，万有引力定律适用于任
2、意两个物体之间的引力，但由于知识的局限，中学阶段只能用于计算两个质点之间的引力万有引力定律是由牛顿发现的，而万有引力恒量是由卡文迪许测定的 已知地球质量为 M，半径为 R，自转周期为 T，地球同步卫星质量为 m，引力常量为 G，有关同步卫星，下列表述正确的是（ ） A卫星距地面的高度为 B卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C卫星运行时受到的向心力大小为 D卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 答案： BD 试题分析：万有引力提供向心力 ；解得 ； 故 AC 错误； 由于第一宇宙速度为 因而 B正确； 地表重力加速度为 ；因而 D正确； 故选 BD 考点：万有引力定律及其应用； 点评：本题
3、关键抓住万有引力等于向心力，卫星转动周期与地球自转同步 如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为 m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（ ） A车通过最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人一定就会掉下来 B人在最高点时对座位仍可能产生压力 C人在最低点时对座位的压力等于 mg D人在最低点时对座位的压力大于 mg 答案： BD 试题分析：在最高点，根据 得，若 ，作用力 ，若，座椅对人有弹力，若 ，保险带对人有拉力故 A错误， B正确在最低点，有 知 故 C错误， D正确 故选 BD 考点：牛顿第二定律；向心力 点评：解决本题的关键知道最高点和最低点，靠竖直方向上的合
4、力提供向心力 关于向心力和向心加速度的说法，正确的是（ ） A做匀速圆周运动的物体，所受的合外力一定指向圆心 B向心力的作用效果是改变物体的线速度大小 C向心加速度是描述线速度大小变化的快慢的物理量 D向心加速度是描述线速度方向变化的快慢的物理量 答案： AD 试题分析：匀速圆周运动的向心加速度的方向始终指向圆心，和线速度的方向垂直，不改变线速度的大小只是改变线速度的方向， A正确， B错误；向心加速度是描述线速度方向变化的快慢的物理量， C错误， D正确 故选 AD 考点：向心加速度 点评：解决本题的关键掌握向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢
5、关于运动的合成，下列 说法正确的是（ ） A合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B两个匀速直线运动的合运动，一定是匀速直线运动 C两个分运动是直线运动的合运动，一定是直线运动 D两个分运动的时间，一定与它们的合运动的时间相等 答案： BD 试题分析：根据平行四边形定则，知合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等故 A错误两个匀速直线运动的合运动，合力为零，所以一定做匀速直线运动， B正确，平抛运动是匀速直线运动和匀加速直线运动的合成，为曲线运动， C错误，分运动和合运动具有等时性， D正确， 故选 BD 考点：运动的合成和分解 点评：解决本题的关键掌握判断合运动是直线运动还是
6、曲线运动的条件，以及知道分运动与合运动具有等时性 如图所示，甲、乙两球作匀速圆周运动，向心加速度随半径变化。由图像可以知道（ ） A甲球运动时，线速度大小保持不变； B甲球运动时，角速度大小保持不变； C乙球运动时，线速度大小保持不变； D乙球运动时，角速度大小保持不变。 答案： AD 试题分析：甲球的向心加速度与半径成反比，根据 ，知线速度大小不变故 A正确， B错误乙球的向心加速度与半径成正比，根据 ，知角速度不变故 C错误， D正确 故选 AD 考点：线速度、角速度和周期、转速 点评：解决本题的关键知道向心加速度的公式 ，线速度大小不变，向心加速度与半径成反比，角速度不变，向心加速度与半
7、径成正比 为了防止汽车在水平路面上转弯时出现 “打滑 ”的现象，可以： ( ) A增大汽车转弯时的速度 B减小汽车转弯时的速度 C增大汽车与路面间的摩擦 D减小汽车与路面间的摩擦 答案： BC 试题分析：汽车在水平路面上转弯时所需的向心力是由静摩擦力提供，根据牛顿第二定律得： ,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，所以可以减小汽车的速度 v，增大汽车与路面间的摩擦，增大转弯半径，故 BC 正确 故选： BC 考点：牛顿第二定律；向心力 点评：理解物体做离心运动的原因，当做圆周运动的物体，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
8、，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动 下列说法中错误的有：（ ） A适当提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干 B转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心 C为了 防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速 D链球运动员加速旋转到一定的速度后，将链球抛开属于离心现象 答案： B 试题分析： ， n增大会使向心力 F增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去 A正确，转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周切线方向离开， B错误，转速很高的砂轮所需的向心力就大，很容易做离心运动，造成危害， C正确，链球运动员加速旋转
9、到一定的速度后，将链球抛开属于离心现象， D正确 故选 B 考点：考查了对离心运动的理解 点评：合力大于需 要的向心力时，物体要做向心运动，合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动离心运动有利也有弊 如图所示为皮带转动装置，右边两轮是共轴连接，半径 RA=Rc=2RB，皮带不打滑。则下列说法中正确的是 ( ) A A轮与 B、 C轮的角速度相同 B B、 C轮的角速度相同 C A轮的角速度大于 B轮的角速度 D A、 C轮边缘的线速度相同 答案： B 试题分析： BC 两轮属于同轴转动，所以角速度相等， AB属于同一条传动带相连，线速度相同，所以 A轮与 B、 C轮的角速度
10、不相同， A错误， B正确，根据公式 可得， AB 速度相同， ，所以 A 轮的角速度较小， C 错误，, ,所以 ,D错误 故选 B 考点：考查了匀速圆周运动规律的应用 点评：做此类型题目的关键是知道同一条传动带相连，线速度相同，同轴转动，角速度相等， 关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，比较它们落到水平地面上的时间（不计空气阻力），以下说法正确的是（ ） A速度大的时间长 B速度小的时间长 C一样长 D质量大的时间长 答案： C 试题分析：平抛运动时间取决于下落的高度，即 ，两者从同一高度下落，所以运动时间相同，故选 C 考点：考查了平抛运动 点评：关键是知道平抛运动下落时间取决于下
11、落的高度 关于匀速圆周运动的说法中正确的是（ ） A匀速圆周运动是匀速运动 B匀速圆周运动是匀变速运动 C匀速圆周运动的线速度不变 D匀速圆周运动的角速度不变 答案： D 试题分析：匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度是变化的，是变速运动，故 A错误匀速圆周运动受的力是向心力，指向圆心，方向时刻在变化，所以加速度在变化，不是恒定的，故不是匀变速运动， B错误，匀速圆周运动是速度大小不变，方向在变的运动， C 错误，匀速圆周运动的角速度是恒定的，D正确， 故选 D 考点：考查了对匀速圆周运动的理解 点评：匀速圆周运动是速度大小不变，方向在变的运动，不是匀速运动， 长江三峡是我国的一个重要旅游
12、区，索道的建成，为三峡游区又增添了一道亮丽的风景线。一位游客坐缆车过江时（缆车沿自左向右的方向水平匀速运动），将一石子从手中轻轻释放，不计空气阻力，坐在缆车中的该游客看到石子下落的轨迹是图中的（ ）答案： A 试题分析：石子在下落过程中受重力的作用，所以在竖直方向做自由落体运动，缆车沿水平方向匀速飞行，从缆车上投下的石子由于惯性保持在水平方向保持原来的运动状态不 变，继续 向前飞行，所以游客和石子在相同时间内水平方向的位移相同；故坐在缆车中的该游客看到石子下落的轨迹应该是竖直向下的直线 故选 A 考点：平抛运动；惯性 点评：此题实际是考查了平抛运动在水平方向上的运动特点，结合惯性知识进行考查，
13、属于综合题目 做曲线运动的物体，下列物理量中肯定发生变化的是（ ） A速率 B速度 C加速度 D所受合外力 答案： B 试题分析：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选项正确平抛运动也是曲线运动，但是它的加速度是重力加速度，是不变的，所以 C选项错误和 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 航天飞机中的物体处于完全失重状态
14、，是指这个物体：（ ） A不受地球的吸引力； B地球吸引力和向心力平衡； C受的向心力和重力平衡； D对支持它的物体的压力为零。 答案： D 试题分析：航天飞机中的物体处于失重状态，仍受地球的吸引力故 A错误物体受到地球吸引力的作用做圆周运动，处于非平衡状态故 BC 错误航天飞机中的物体处于失重状态，物体仍受到重力作用只不过视重为零，对支持它的物体的压力为零，即故 D正确 故选 D 考点：考查对失重现象的理解 点评：失重现象是压力小于物体重力的现象，但重力仍存在航天飞机中的物体处于完全失重状态，由重力提供向心力 如图所示，卫星 A， B， C在相隔不远的不同轨道上，以地球为中 心做匀速圆周运动
15、，且运动方向相同。若在某时刻恰好在同一直线上，则当卫星 B经过一个周期时，下列关于三个卫星的位置说法中正确的是（ ） A三个卫星的位置仍在一条直线上 B卫星 A位置超前于 B，卫星 C位置滞后于 B C卫星 A位置滞后于 B，卫星 C位置超前于 B D由于缺少条件，无法比较它们的位置 答案： B 试题分析：设地球质量为 M，卫星质量为 m，根据万有引力和牛顿运动定律，有： ,由于 所以 ,.当卫星 B经过一个周期时，卫星 A位置超前于 B，卫星 C位置滞后于 B 故选 B 考点：考查万有引力定律和圆周运动知识的综合应用能力 点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应
16、用 计算题 如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离 s 100m，子弹射出的水平速度 v200m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度 g为 10 m/s2，求： (1)从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？ (2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离 h为多少？ 答案：（ 1） t 0.5 s（ 2） h 1.25 m 试题分析： 1)子弹做平抛运动，它在水平方向的分运动是匀速直线运动， 设子弹经 t时间击中目标靶，则 t 代入数据得 t 0.5 s (2)目标靶做自由落体运
17、动，则 h g t2 代入数据得 h 1.25 m 考点：考查了平抛运动的规律， 点评：平抛运动可以分解成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，目标靶做自由落体运动，知道这些就能够解决了，比较简单 一细杆与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量 m 0.5kg，水的重心到转轴的距离 l 50cm。（取g 10m/s2，不计空气阻力） 若在最高点水不流出来，求桶的最小速率； 若在最高点水桶的速率 v 3m/s，求水对桶底的压力。 答案： 桶的最小速率为 2.42m/s； 水对桶底的压力为 5N 试题分析：分别以水桶和桶中的水为研究对象，对它们进行受
18、力分析，找出它们做圆周运动所需向心力的来源，根据牛顿运动定律建立方程即解。 以水桶中的水为研究对象，在最高点恰好不流出来，说明水 的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力，此时桶的速率最小。 此时有： mg m ； 则所求的最小速率为： v0 m/s=2.42m/s 在最高点，水所受重力 mg 的方向竖直向下，此时水具有向下的向心加速度，处于失重状态，其向心加速度的大小由桶底对水的压力和水的重力决定。 由向心力公式 F m 可知，当 v增大时，物体做圆周运动所需的向心力也随之增大，由于 v 3m/s v0 2.42m/s，因此，当水桶在最高点时，水所受重力已不足以水做圆周运动所需的向心力， 此时
19、桶底对水有一向下的压力， 设为 FN，则由牛顿第二定律有： FN mg m ； FN m -mg 代入数据可得 FN 5N。 考点：考查了圆周运动实例分析 点评：关键是分析水做圆周运动的向心力来源 如图所示，滑块在恒定外力 F= 3mg/2作用下从水平轨道上的 A点由静止出发到 B点时撤去外力，又沿竖直面内的半径为 R光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点 C，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点 A，滑块与地面的摩擦因数为 0.25，试求 （ 1）滑块运动到 B点速度大小 （ 2）滑块在半圆形轨道上运动时，对轨道压力的最小值和最大值 答案： (1) a=5g 4 (2) 最小值 F N=0 N 最大压力为 6mg 试题分析：设圆周的半径为 R，则在 C点： mg=m 最小值 F N=0 N 离开 C点，滑块做平抛运动，则 2R gt2 2 v C t sAB 由牛顿第二定律 F-f =ma a=5g 4 由 A到 B运动过程： vB2 2asAB VB= 由牛顿第二定律 FN-mg ； FN +mg=6mg 由牛顿第三定律得：滑块对轨道的最大压力为 6mg 考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；平抛运动；向心力 点评：本题注意应分段分析，不同的过程采用不同的物理规律求解，特别要注意在竖直面上的圆周运动中的临界值的确定
