1、2012-2013学年江苏省南京市板桥中学高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 自然界中有很多物体做曲线运动，在所有的曲线运动中，物体的运动速度（ ） A方向一定改变 B方向一定不变 C大小一定改变 D大小一定不变 答案： A 试题分析：做曲线运动的物体，速度方向每时每刻都在改变，但速度大小不一定改变，例如：匀速圆周运动。 故选 A 考点：曲线运动 点评：物体的轨迹是曲线，物体的运动方向必须变化才行，所以速度方向一定是改变的。 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫 “第一宇宙速度 ”，其大小为（ ） A 7.9km/s B 11.2 km/s C 16.7 km/s D 2
2、4.4 km/s 答案： A 试题分析：物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度可由 得，在地球表面的物体 ，所以 ，故 ，代入数据解得 。 故选 A 考点：宇宙速度 点评：求第一宇宙速度时，一定要明确地球 (星球 )表面附近绕地球 (星球 )做圆周运动时的线速度即为第一宇宙速度，这时卫星运动的轨道半径为地球 (星球 )的半径，向心加速度为地球 (星球 )表面的重力加速度 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，在同一坐标系中做出两个分运动的 v-t图线，如图所示，则以下说法不正确的是( ) A图线 1表示水平分运动的 v-t图线 B图线 2表示竖直分运动的 v-t图
3、线 C t1时刻物体的速度方向与初速度方向夹角为 45 D若图线 2倾角为 ，当地重力加速度为 g，则一定有 tan g 答案： D 试题分析： A、图线 1表示表示匀速直线运动，所以图线 1表示水平分运动的v-t图线；正确不选 B、图线 2是初速度为 0的匀加速直线运动，所以图线 2表示的是竖直分运动；正确不选 C、 时刻可知水平分速度和竖直分速度相等，则速度与初速度方向的夹角为45；正确不选 D、若图线 2斜率表示当地重力加速度，但是在 v-t中， tan不一定等于图线的斜率；错误应选 故选 D 考点：平抛运动 点评：对于图线斜率，只有当坐标轴选用国际单位，且所选标度相同时，斜率才满足 k
4、=tan. “嫦娥二号 ”已于 2010年 10月 1日发射，其环月飞行的高度距离月球表面100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为 200km的 “嫦娥一号 ”更加翔实若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示则 ( ) A “嫦娥二号 ”环月运行的周期比 “嫦娥一号 ”更小 B “嫦娥二号 ”环月运行的线速度比 “嫦娥一号 ”更小 C “嫦娥二号 ”环月运行的角速度比 “嫦娥一号 ”更小 D “嫦娥二号 ”环月运行的向心加速度比 “嫦娥一号 ”更小 答案： A 试题分析： A、由 得 ， “嫦娥二号 ” 比 “嫦娥一号 ”半径小，所以 “嫦娥二号 ”环月运行的周
5、期比 “嫦娥一号 ”更小；正确 B、由 得 ， “嫦娥二号 ” 比 “嫦娥一号 ”半径小， “嫦娥二号 ”环月运 行的线速度比 “嫦娥一号 ”更大；错误 C、由 得 ，嫦娥二号 ” 比 “嫦娥一号 ”半径小， “嫦娥二号 ”环月运行的角速度比 “嫦娥一号 ”更大；错误 D、由 得 ，嫦娥二号 ” 比 “嫦娥一号 ”半径小， “嫦娥二号 ”环月运行的角速度比 “嫦娥一号 ”更大；错误 故选 A 考点：人造卫星 点评：本题的关键掌握万有引力提供向心力，由圆周运动规律知道线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系。 同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星 ( ) A它只能在赤道的正上方，且离地心的距
6、离是一定的 B它可以在地面上任一点的正上方，但离地心 的距离是一定的 C它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值 D它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值 答案： A 试题分析：由于地球同步卫星和地球自转同步，且万有引力等于向心力，所以轨道只能在赤道上方；由 可得，卫星离地心的距离是一定的。 故选 A 考点：同步卫星 点评：地球同步卫星具有以下特点： 轨道取向一定：运行轨道平面与地球赤道共面 运行方向一定：运行方向必须与地球的自转方向相同 运行周期一定：与地球的自转周期相同， T=86400s 位置高度一定：在地球赤道正上方高度为 h=36000km处
7、 h5.6R地 运行速度一定： v=3.1km/s，约为第一宇宙速度的 0.39倍 运行角速度一定：与地球自转角速度相同， =7.310-5rad/s。 在同一点 O 抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度 vA、 vB、 vC 的关系和三个物体做平抛运动的时间 tA、 tB、tC 的关系分别是 ( ) A vAvBvC， tAtBtC B vA vB vC， tA tB tC C vAtBtC D vAvBvC， tArB，则下列关系一定正确的是（ ） A角速度 AaB D向心力 FAFB 答案： C 试题分析： A、 A、 B两物块置于同一圆盘上，且相对圆盘
8、静止，具有相同的角速度，所以 ；错误 B、由于 ，且 ，所以 ；错误 C、向心加速度 ，由于 ，所以 ；正确 D、向心力 ，虽然 ，但是 ，所以无法比较向心力大小；错误 故选 C 考点：描述圆周运动各物理量；向心加速度、向心力 点评：本题中 A、 B两物体做圆周运动的向心力是由静摩擦力提供的，找到描述圆周运动各物理量之间的关系是解决本题的关键。 炮弹从炮口射出时的速度大小为 ，方向与水平方向成 角，如图所示 .把这个速度沿水平和竖直方向分解，其水平分速度的大小是（ ） A B C D 答案： B 试题分析：速度分解到相互垂直的两个方向上，竖直分速度 ，水平分速度 。 故选 B 考点：运动的分解
9、 点评：速度是矢量，分速度与合速度满足平行四边形定则，本题可以画出分速度与合速度的关系，根据三角函数关系可以求出结果。 如图所示，塔吊上的小车 A沿水平吊臂做匀速运动，同时，吊绳将物体 B向上匀速吊起，从地面上观察，则物体 B的运动轨迹为： 答案： A 试题分析：由题意可知，小车的实际运动时水平方向的匀速直线运动和竖直向上的匀速直线运动的合运动，运动图线是一条斜向上的直线。 故选 A 考点：运动的合成 点评：两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动，互成角度两个匀变速直线运动的合运动，当合加速 度方向与合初速度方向相同时，合运动是匀变速直线运动，方向不同时合运动为匀变速曲线运动。 如图所示，
10、用小锤打击弹性金属片， A球沿水平方向抛出，同时 B球自由下落改变小球距地面的高度，多次实验均可观察到两球同时落地这个实验现象说明 A球（ ） A在水平方向上做匀速直线运动 B在水平方向上做匀加速直线运动 C在竖直方向上做匀速直线运动 D在竖直方向上做自由落体运动 答案： D 试题分析：本实验中两小球相同的物理量是竖直高度和运动时间相同，所以本实验说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。 故选 D 考点：平抛运动 点评：平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 在不考虑空气阻力的情况下，下列物体中做平抛运动的是 ( ) A竖直下落的篮球 B水平击出的排球 C斜向上踢出
11、的足球 D从桌面上弹起的乒乓球 答案： B 试题分析：平抛运动必须满足两个条件： 初速度水平， 只受重力 .所以只有水平击出的排球在不考虑空气阻力的情况下做平抛运动 . 故选 B 考点：平抛运动 点评：水平抛出的物体在只受中力的情况下，物体的轨迹是一条抛物线。 物体在做匀速圆周运动的过程中，其线速度 ( ) A大小保持不变，方向时刻改变 B大小时刻改变，方向保持不变 C大小和方向均保持不变 D大小和方向均时刻改变 答案： A 试题分析：匀速圆周运动是线速度大小不变，方向每时每刻都在改变的圆周运动， “匀速 ”指的是速度大小不变。 故选 A 考点：匀速圆周运动 点评：匀速圆周运动的 “匀速 ”不
12、是速度不变，是速度的大小不变，即速率不变。 如图所示，电风扇工作时，叶片上 a、 b两点的线速度分别为 、 ，角速度分别为 、 .则下列关系正确的是 ( ) A B C D 答案： B 试题分析：电扇上的 a、 b 两点在同一扇叶上属于共轴转动，具有相同的角速度，所以 ，由于线速度 ，而且 ，所以 。 故选 B 考点：描述圆周运动各物理量间的关系 点评：同轴传动装置中各点的角速度相同，转速相同，周期相同，但距转动轴上不同半径的各点线速度大小不同，满足 v=r. 我国于 2007年 10月 24日成功发射了 “嫦娥一号 ”探月卫星 .若卫星在半径为的绕月圆形轨道上运行的周期 ，则其线速度大小是（
13、 ） A B C D 答案： D 试题分析：做匀速圆周运动的物体线速度等于周长与周期的比值，即 。 故选 D 考点：匀速圆周运动的线速度 点评：计算匀速圆周运动的线速度可以用弧长与时间的比值来求，也可以用周长与周期的比值来求。 实验题 利用如图所示的装置，探究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能准确地描绘小球的运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项填在横线上： _. A通过调节使斜槽的末端保持水平 B每次释放小球的位置必须不同 C每次必须由静止释放小球 D小球运动时不应与木板上的白纸 (或方格纸 )相接触 E将球的位置记录在纸上后，取
14、下纸，用直尺将点连成折线 答案： ACD 试题分析： A、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动；正确 BC、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度； C正确 D、小球做平抛运动应只受重力，如果小球与白纸相接处，受到的力就不只是重力了，物体的运动就不是平抛运动了；正确 E、将球的位置记录在纸上后，取下纸，最后轨迹应连成平滑的曲线；错误 故选 ACD 考点：研究平抛运动 点评：解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项。研究 平抛运动的规律的实验中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解，提高解决问题的能力。 如图所
15、示，是利用闪光照相研究平抛运动的示意图小球 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也同时下落，闪光频率为10Hz的闪光器拍摄的照片中 B球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置 4相碰则 A球从离开桌面到和 B球碰撞时经过的时间为 _s， A球离开桌面的速度为 _m/s.(g 10m/s2) 答案： .3s 1m/s 试题分析：平抛运动水平方向匀速运动，竖 直方向自由落体运动，由于在位置4 相碰，所以有： ， ，将 h=5cm+15cm+25cm=45cm，带入解得：t=0.3s， 考点：研究平抛运动 点评：平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，所以运动时间由 求得
16、；平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，由 求出初速度。 计算题 一水平放置的圆盘，可以绕中心 O 点旋转，盘上放一个质量是 0.4kg的铁块 (可视为质点 )，铁块与中间位置用轻质弹簧连接，如图所示铁块随圆盘一起匀速转动，角速度是 10rad/s时，铁块距中心 O 点 30cm，这时弹簧的拉力大小为 11N， g取 10m/s2，求 (1)圆盘对铁块的摩擦力大小 (2)在此情况下要使铁块不向外滑动，铁块与圆盘间的动摩擦因数至少为多大？ 答案： (1)1N (2)0.25 试题分析： (1)铁块做匀速圆周运动所需要的向心力为 弹簧拉力和摩擦力提供向心力 (2)铁块即将滑动时 动摩擦因数至少为 .
17、 考点：向心力 点评：本题的解题关键是判断铁块此时需要的向心力和受到的合外力的关系，判断受到的摩擦力的大小和方向。 如图所示，一不可伸长的轻质细绳，绳长为 L一端固定于 O 点，另一端系一质量为 m的小球，小球绕 O 点在竖直平面内做圆周运动（不计空气助力），小球通过最低点时的速度为 v。 （ 1）求小球通过最低点时，绳对小球拉力 F的大小； （ 2）若小球运动到最低点或最高点时，绳突然断开，两种情况下小球从抛出到落地水平位移大小相等，求 O 点距地面的高度 h; （ 3）在 (2)中所述情况下试证明 O 点距离地面高度 h与绳长 l之间应满足 答案：（ 1） （ 2） （ 3）由于 由机械能
18、守恒定律 得小球运动到最低点时速度有 ，由（ 2）中结果得。 试题分析：（ 1）根据向心力公式 有 （ 2）小球运动到最低点，绳突然断开后小球做平抛运 动时间为 ，则 ， 设运动到最高点速度为 ，由机械能守恒定律得 小球运动到最高点绳断开后平抛运动时间为 ，则 ， 又 联立上述各式解得 （ 3）小球运动到最高点时向心力最小值为 ，则有 那么由机械能守恒定律 小球运动到最低点时速度有 故由（ 2）问结果 ，得 。 考点：竖直平面内的圆周运动；机械能守恒 点评：此类问题的关键点是分析小球通过最高点和最低点时的受力情况，根据机械能守恒可求得两个特殊位置的速度，抓住小球恰好通过最高点的条件是重力等于此时的向心力。
