1、2012-2013学年河南省安阳一中高一奥赛班第二次阶段考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，一人骑自行车以速度 V通过一半圆形的拱桥顶端时，关于人和自行车受力的说法正确的是 A人和自行车的向心力就是它们受的重力 B人和自行车的向心力是它们所受重力和支持力的合力，方向指向圆心 C人和自行车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用 D人和自行车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和离心力的作用 答案： B 试题分析：向心力不是物体受到的力 ,它是一个效果力 ,受力分析时不能分析上 ,本题中向心力由重力和支持力的合力提供 ,方向指向圆心 ,所以 B对 ; 考点：考查受力分析的能力 点评
2、：本题难度较小，注意向心力是一个效果力，不是物体受到的力，没有离心力这个力 如图所示，在 O 点从 t 0时刻沿光滑斜面向上抛出的小球，通过斜面末端P后到达空间最高点 Q。下列图线是小球沿 x方向和 y方向分运动的速度 时间图线，其中正确的是 答案： AD 试题分析：在 O 点从 t 0时刻沿光滑斜面向上抛出的小球，先沿斜面做匀减速直线运动，通过斜面末端 P后水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，所以匀减速直线运动，小球 沿 x方向的速度 时间图线正确的是 A，小球沿 y方向分运动的速度 时间图线正确的是 D 考点：考查对运动图像的处理能力 点评：本题难度较小，要能够理解力的独立作用
3、原理的内容，飞出后水平方向不受外力，水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，要根据各个运动过程判断加速度的大小 如图所示， B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心 O 的连线与竖直方向的夹角为 。一小球在圆轨道左侧的 A点以速度 v0平抛，恰好沿 B点的切线方向进入圆轨道。已知重力加速度为 g，则 AB之间的水平距离为 A B C D 答案： A 试题分析：由小球恰好沿 B点的切线方向进入圆轨道可知小球速度方向与水平方向夹角为 。由 tan=gt/ v0， x= v0t，联立解得 AB之间的水平距离为 x=，选项 A正确 考点：考查平抛运动规律的应用 点评：本题难度较小，抓住题干提供的关键词 “
4、恰好沿 B点的切线方向进入圆轨道 ”，判断出进入轨道的速度，在进行速度分解，根据平抛运动规律求解 如图所示，物体 P用两根长度相等不可伸长的细线系于竖直杆上，它们随杆转动，若转动角速度为 ，则下列说法错误的是 A 只有超过某一值时，绳子 AP 才有拉力 B线 BP 的拉力随 的增大而增大 C线 BP 的拉力一定大于线 AP 的拉力 D当 增大到一定程度时，线 AP 的拉力将大于 BP 的拉力 答案： D 试题分析： 较小时， AP 松弛，故 A选项正确 .当 达到某一值 0时， AP 刚好要绷紧 . 线 BP 的拉力随 的增大而增大， B对； P受力如图，其合力提供向心力，由竖直方向合力为零，
5、可知 FBP FAP,C选项正确 . 考点：考查圆周运动的临界问题 点评：本题难度较大，首先进行受力分析，找到圆周运动所在平面，能够判断出随着角速度的变化，两个绳子的拉力有临界问题的出现，这是求解本题的关键 汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为 ，水平半径为 r， 则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是 A B C D 答案： D 试题分析： 当汽车的重力和地面的支持力充当向心力时，汽车完全不靠摩擦力转弯，即所以 ， D对； 考点：考查圆周运动的实际应用 点评：本题难度较小，汽车转弯时路面总是外高内低，为的就是减小摩擦力，减小侧滑的危险 我国已成功发射多颗气象卫星，为气象预报提供了大量有效信息，其中
6、 “风云一号 ”是极地圆形轨道卫星， “风云二号 ”是地球同步卫星。且 “风云一号 ”的运行周期是 “风云二号 ”的一半， 比较这两颗卫星，下列说法中正确的是 A “风云一号 ”离地面较近，对同一区域连续观测时间长 B “风云二号 ”离地面较近，观测覆盖区域大 C “风云一号 ”运行线速度较大，观测覆盖区域大 D “风云二号 ”运行线速度较大，对同一区域连续观测时间长 答案： C 试题分析：由周期公式 可知半径越大周期越大，风云一号周期较小，则半径较小，由线速度公式 可知对同一区域连续观测时间较短，AB错；同理 C对； D错； 考点：考查天体运动公式的理解 点评：本题难度较小，天体运动的问题其
7、实还是圆周运动的问题，只是由万有引力提供向心力，另外字母参量较多，公式较多，考查了学生对公式的推导和判断能力 如图所示 ,a、 b、 c是在地球大气层外圆形轨道上运行的 3颗人造卫星 ,下列说法正确的是 A b、 c的线速度大小相等 ,且大于 a的线速度 B b、 c的向心加速度大小相等 ,且大于 a的向心加速度 C c加速可追上同一轨道上的 b,b减速可等候同一轨道上的 c D a卫星由于某种原因 ,轨道半径缓慢减小 ,其线速度将变大 答案： D 试题分析：由万有引力提供向心力的线速度公式 可知半径不同，线速度不同， A错；由向心加速度为 可知半径相同加速度相同，半径越小加速度越大， a的向
8、心加速度较大， B错； c加速后发生离心运动，到高轨道运动，不能追上同一轨道的卫星 b， C错； a卫星由于某种原因 ,轨道半径缓慢减小 ,在新的轨道依然可以看做是匀速圆周运动，所以根据线速度公式 进行判断可知 D对； 考点：考查天体运动公式的理解 点评：本题难度较小，天体运动的问题其实还是圆周运动的问题，只是由万有引力提供向心力，另外字母参量较多，公式较多，考查了学生对公式的推导能力，同时要理解离心和向心运动 同步卫星离地 球球心的距离为 r，运行速率为 v1，加速度大小为 a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为 a2，第一宇宙速度为 v2，地球半径为 R，则 A a1:a2=r
9、:R B a1:a2=R2:r2 C v1:v2=R2:r2 D答案： AD 试题分析：同步卫星与地球赤道上的物体加速度相同，由 可知 a1:a2=r:R，在地球表面 ，对于同步卫星，所以 考点：考查天体运动公式的理解 点评：本题难度较小，天体运动的问题其实还是圆周运动的问题，只是由万有引力提供向心力，另外字母参量较多，公式较多，考查了学生对公式的推导能力，对于本题可以观察相同的量进行比较，比如同步卫星的周期与表面物体运动的周期、角速度相同 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，它所受的向心力 F跟轨道半径 r的关系是 A由公式 可知 F和 r成反比 B由公式 F=m2r可知 F和 r成正比 C由公式
10、 F=mv 可知 F和 r无关 D由公式 可知 F和 r2成反比答案： D 试题分析：在回答 F与 r成正比和反比时要控制其他参量不变才行，比如说公式 ，由于半径变化造成了线速度的变化，所以不能说 F与 r成反比，同理根据公式 F=m2r也不能说 F与 r成正比， B错；同理 C错；公式中只有 F和 r为变量，所以 F和 r2成反比 考点：考查天体运动公式的理解 点评：本题难度较小，注意天体运动公式中 r的变化会导致线速度、角速度、周期和其他参量的变化 已知万有引力恒量 G，则由下面哪组已知数据，可以计算出地球的质量 A已知地球绕太阳运行的周期及地球中心到太阳中心的距离 B已知月球绕地球运行的
11、周期及月球中心到地球中心的距离 C已知人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期 D已知地球同步卫星离地面的高度 答案： BC 试题分析： A中地球质量两边抵消，无法算出地球的质量，所以 A不可以，由公式 得 ,B可以。在地球表面，根据 得,C可以算出。 ，可知同步卫星的半径为离地面的高度与地球半径之和，由于地球半径不知道，所以没办法算出地球质量， D错； 考点：考查万有引力定律的应用 点评：本题难度中等，天体运动的问题其实还是圆周运动的问题，只是由万有引力提供向心力，另外字母参量较多，公式较多，考查了学生对公式的推导能力 当一个做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的 2倍时，仍做匀速
12、圆周运动，则下列说法中正确的是 A卫星的线速度也增大到原来的 2倍 B卫星所需向心力减小到原来的 1/2倍 C卫星的线速度减小到原来的倍 D卫星所需向心力减小到原来的 1/4倍 答案： CD 试题分析：由天体运动万有引力提供向心力的线速度公式 可知线速度变为原来的 倍，由万有引力公式 可知向心力变为原来的四分之一，所以 AB错； CD对； 考点：考查天体运动公式的记忆和推导 点评：本题难度较小，对万有引力提供向心力推导出的一些导出公式要熟记并掌握推导过程 如图所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于 A、 B两点上，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为 1，绳子中张力
13、为 T1，将绳子一端由 B点移至 C点，待整个系统重新达到平衡时，两段绳子间的夹角为 2，绳子中张力为 T2；再将绳子一端由 C点移至 D点，待整个系统再次达到平衡时，两段绳子间的夹角为 3，绳子中张力为 T3，不计摩擦，则 A、 1=2=3 B、 1 2 3 C、 T1 T2 T3 D、 T1=T2 T3 答案： D 试题分析：滑轮和绳上都无摩擦，所以两边绳子中的拉力相等，故两绳与竖直方向的夹角也相等，如图所示，设动滑轮和物体的总质量为 m， A、 B或 A、 C两点的水平距离为 d， A、 D 两点的水平距离为 d，线总长为 l。当绳系 B点时，将 BO 延长至与竖直壁的延长线交于 C点，
14、由几何知识可知 OA=OC，则绳与竖直方向的夹角为 ，则 同理，当绳系 C 点时，绳与竖直方向的夹角 ，即 ， 当绳系 D点时，绳与竖直方向的夹角为 ，因 ，则，即 。由 得 F1=F2F3，所以选 D。 考点：本题考查受力平衡、力的合成与分解 点评：对于动态变化的平衡问题，找到几个特殊问题比较也是一个方法，本题中两倾斜绳子的拉力大小相等，方向对称是解决本题的关键 如图所示，用 AO、 BO 两根细线吊着一个重物 P， AO 与天花板的夹角 保持不变，用手拉着 BO 线由水平逆时针的方向逐渐转向竖直向上的方向，在此过程中， BO 和 AO 中张力的大小变化情况是 A都逐渐变大 B都逐渐变小 C
15、 BO 中张力逐渐变大， AO 中张力逐渐变小 D BO 中张力先变小后变大， AO 中张力逐渐减小到零 答案： D 试题分析：对接点 O 为研究对象，进行受力分析 OA和 OB绳子的拉力的合力总是与物体的重力相平衡，所以两个拉力的合力不变，随着 OB 绳子的转动，从三角形的边长变化可知 BO 中张力先变小后变大，AO 中张力逐渐减小到零， D对； 考点：考查动态平衡问题的分析 点评：本题难度中等，对于动态平衡问题的分析可以采用矢量三角形法，也可以采用法，求得两个力的表达式，根据夹角的变化进行判断 用水平力 F推静止在斜面上的物块，当力 F由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态，则物块 A所受合
16、力逐渐增大； B所受斜面摩擦力逐渐增大； C所受斜面 弹力逐渐增大； D所受斜面作用力逐渐变小。 答案： C 试题分析：由于物体一直保持静止状态，所以物体所受合力为零， A错；以物体为研究对象，在沿斜面方向上，一开始物体有向下的运动趋势，静摩擦力方向向上，随着推力的逐渐增大，推力沿斜面向上的分力增大，静摩擦力逐渐减小，当推力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，静摩擦力减小到零，随着推力的增大，物体有向上的运动趋势，静摩擦力的方向沿斜面向下，逐渐增大， B错；由于推力垂直斜面向下的分力逐渐增大，对斜面的正压力增大， C对；物体所受斜面的支持力与摩擦力的合力，与重力和推力的合力等大反向，所
17、以随着推力的逐渐增大，所受斜面作用力逐渐增大， D错； 考点：考查受力平衡的分析 点评：本题难度中等，明确研究对象进行受力分析，要特别注意静摩擦力的方向问题，根据物体的相对运动趋势判断，斜面对物体的作用力就是静摩擦力和支持力的合力，要根据受力平衡判断 实验题 用自由落体仪（如图所示）测量重力加速度。通过电磁铁控制的小铁球每次从同一点 A处自由下落，下落过程中依次经过并遮断两个光电门 B、 C，从而触发与之相接的光电毫秒计时器。每次下落，第一次遮光（ B 处）开始计时，第二次遮光（ C处）停止计时，并可读出相应的 B、 C两处位置坐标。在第一次实验过程中，计时器所记录的从 B至 C的下落时间为
18、t1， B、 C两光电门的高度差为 h1。现保持光电门 C 位置不动，改变光电门 B的位置，再做第二次实验。在第二次实验过程中，计时器所记录的从 B至 C的下落时间为 t2， B、 C两光电门的高度差为 h2。则重力加速度 g _。 答案： 试题分析：设 B点速度为 ,则第一次由 B点运动到 C点有 ，第二次从 B点运动到 C点距离为 h2，运动时间为 t2，则先后两次的 B点距离为h1-h2，运动时间为 t1-t2，则 ，由两式联立可得重力加速度为 考点：考查根据自由落体运动测量重力加速度的实验 点评：本题难度中等，考查了学生对自由落体运动公式的灵活应用，题目长度较大，也考查了学生的审题能力
19、、读题能力、公式推导能力 在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长 L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的 a、 b、 c、 d 所示，则小球平抛的初速度的计算式为 v0=_（用 L、 g表示），其值是_ _ 答案： ， m/s 试题分析：由图像可以看出相邻两个位置的水平位移相同，由水平方向做匀速直线运动可知，相邻两点间的时间间隔相同，由 可知在竖直方向上小球的时间间隔为： ，水平速度为 ；代入数值得； 考点：考查研究平抛物体运动的实验 点评：本题难度较小，能够看出水平方向上相邻两点间距离相等，能够对公式灵活应用是本题的关键 如图为某同学在研究匀变
20、速直线运动的实验中，用打点计时器打出的一条纸带，纸带上标出的 A、 B、 C、 D、 E都是选中的记数点，每两个记数点间都有四个自然 点没有画出。某同学用刻度尺只测出了 A、 B间和 D、 E的距离，s1=1.50cm和 s4=7.50cm。求： （ 1）打 C点时纸带（或小车）的运动速度大小为 v =_ m/s； （ 2）小车运动过程中的加速度大小为 a=_m/s2。 答案： .45， 2 试题分析：（ 1）由匀变速直线运动的推论， C点为 BD的中间时刻，所以 C点速度为考点：考查研究匀变速直线运动的实验 点评：本题难度较小，要灵活应用公式 求解问题，要熟记中间时刻的瞬时速度与平均速度的关
21、系 计算题 如图所示，一质量为 m=1kg的滑块沿着粗糙的圆弧轨道滑行，当经过最高点时速度 V=2m/s，已知圆弧半经 R=2m，滑块与轨道间的摩擦系数 =0.5，则滑块经过最高点时的摩擦力大小为多少？ 答案： (N) 试题分析：由于滑块做圆周运动，所以在其经过最高点时，由牛顿第二定律 F = m a得 mg N = m v2/R 所以 N = mg m v2/R =8 (N) 再由 f = N 得 f = 4 (N) 考点：考查对圆周运动规律的应用 点评：本题难度较小，明确在最高点向心力由重力和弹力提供，能够对 圆周运动的公式灵活应用是本题考查的能力 一个人用一根长 L=1m，只能承受 T=
22、46N 拉力的绳子，拴着一个质量为m=1kg的小球，在竖直面内做圆周运动，已知转轴 O 离地的距离 H=6m，如图所示，此人必须用多大的角速度转动小球方能使小球到达最低点时绳子被拉断，绳子拉断后，小球的水平射程是多大？ 答案： m 试题分析：设小球经过最低点的角速度为 ，速度为 v时，绳子刚好被拉断，则 由牛顿第二定律 F = m a得 T m g = m2L v = L = 6 m/s 小球脱离绳子的束缚后 ，将做平抛运动，其飞行时间为 B 所以，小球的水平射程为 s = v t = 6 m考点：考查对圆周运动规律的应用 点评：本题难度较小，明确绳子刚好断裂时小球所受合力的大小和方向，根据合
23、力提供向心力求得此时的线速度，小球飞出后做的是平抛运动，再根据平抛运动规律求解，对于这种多过程问题要分段求解 一物体在地球表面重 90N，它在以 a=g/3的加速度 (g为地球表面上重力加速度 )加速上升的火箭中的视重为 40N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍 答案： h=2R 试题分析：物体在地球表面上 物体在火箭中 由二式可得： 解得： h=2R 考点：考查万有引力定律的应用 点评：本题难度较小，明确万有引力和弹力的合力提供加速度，随着高度的变化万有引力随之发生变化 如图所示 ,在光滑水平面 AB上 ,水平恒力 F推动质量为 m=1 kg的物体从 A点由静止开始做匀加速直线运动
24、 ,物体到达 B点时撤去 F,接着又冲上光滑斜面(设经过 B点前后速度大小不变 ,最高能到达 C点 ,用速度传感器测量物体的瞬时速度 ,表中记录了部分测量数据 ),求 : t(s) 0.0 0.2 0.4 2.2 2.4 2.6 v(m/s) 0.0 0.4 0.8 3.0 2.0 1.0 (1)恒力 F的大小 . (2)斜面的倾角 . (3)t=2.1 s时物体的速度 . 答案： (1) 2 N(2) 30(3) 3.5 m/s. 试题分析： (1)物体从 A到 B过程中 :a1= =2 m/s2 则 F=ma1=2 N (2)物体从 B到 C过程中 a2= =5 m/s 由牛顿第二定律可知
25、 mgsin =ma2 代入数据解得 sin=1/2,=30 (3)设 B点的速度为 vB,从 v=0.8 m/s到 B点过程中 vB=v+a1t1 从 B点到 v=3 m/s过程 vB=v+a2t2 t1+t2=1.8 s 解得 t1=1.6s t2=0.2 s vB=4 m/s 所以 ,当 t=2 s时物体刚好达到 B点 当 t=2.1 s时 v=vB-a2(t-2) v=3.5 m/s. 考点：考查匀变速直线运动规律的应用 点评：本题难度中等，分析本题时要注意多过程问题的分析，把整体的过程分为独立存在的几段过程，分析受力和运动过程，根据相应的知识求解，这样就把 一个复杂的多过程问题拆分成了几个简答的小过程处理，难度大大降低
