1、2012-2013学年湖南邵阳石齐学校高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 圆周运动中角速度的单位是 A弧度 /秒 B米 /秒 C秒 D弧度 答案： A 试题分析：圆周运动中角速度的单位是弧度 /秒，选项 A正确；故选 A 考点：考查圆周运动 点评：本题难度较小，记忆为主 如图所示，用一连接体一端与一小球相连，绕过 O点的水平轴在竖直平面内做圆周运动，设轨道半径为 r，图中 P、 Q两点分别表示小球轨道的最高点和最低点，则以下说法正确的是 A若连接体是轻质细绳时，小球到达 P点的速度可以为零 B若连接体是轻质细杆时，小球到达 P点的速度一定不能为零 C若连接体是轻质细绳时，小球在
2、 P点受到细绳的拉力一定为零 D若连接体是轻质细杆时，若小球在 P点受到细杆的作用力为拉力，在 Q点受到细杆的作用力也为拉力 答案： D 试题分析：轻绳和轻杆模型的区别在于，杆可以提供支持力，当支持力等于重力时，其速度可以为零，然而绳子只能在最高点提供拉力，最小拉力为零，所以最小速度为 ，故选 D 考点：考查圆周运动 点评：本题难度较小，圆周运动相关的向心力方程的列式求解过程。通过受力分析便能找到向心力来源 在探究向心力的 大小与质量、角速度和半径之间关系的实验中，如图所示，是研究哪两个物理量之间的关系 A研究向心力与质量之间的关系 B研究向心力与角速度之间的关 C研究向心力与半径之间的关系
3、D研究向心力与线速度之间的关系 答案： A 试题分析：铝球与钢球质量不同，转速相同，本实验研究向心力与质量之间的关系，不是研究向心力与角速度、半径、线速度的关系，故选 A 考点：考查向心力 点评：本题考查书中演示实验，也是高考考查内容之一本实验采用的是控制变量法，通过对比进行比较，定性分析向心力与各个量的关系 在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫做 “宇宙膨胀说 ”：宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的，大爆炸后各星球以不同的速度向外运动，这种学说认为万有引力常量 G在缓慢地减小。根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比 A公转半径 R较大 B公转周期 T较小 C公转速
4、率 v较小 D公转角速度 较小 答案： B 试题分析：根据 “宇宙膨胀说 ”，宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的。大爆炸后各星球队即以不同的速度向外运动，这种学说认为地球离太阳的距离不断增加，即公转半径也不断增加， A选项错。又因为地球以太阳为中心作匀速圆周运动，由 ，当 G减小时， R增加时，公转速度慢慢减小。由公式 T= 可知 T在增加，故选项 B正确；故选 B 考点：考查万有引力定律 点评：本题难度较小，发掘题目所给条件，圆周运动所需向心力由万有引力提供，找到线速度、周期、角速度、半径与 G的关系 关于地球的同步卫星，下列说法不正确的是 A它处于平衡状态，且具有一定的高度 B它的加速度小
5、于 9.8 m/s2 C它的周期是 24 h，且轨道平面与赤道平面重合 D它的高度固定，不可以在任意位置上 答案： A 试题分析：同步卫星所受万有引力提供向心力，做圆周运动，受力不平衡，选项 A错误；在地球表面做圆周运动的卫星加速度为重力加速度，随着半径的增大加速度逐渐减小，选项 B正确；同步卫星与地球自转周期相同，选项 C 正确；由 可知同步卫星的半径相同，高度相同，故选 A 考点：考查同步卫星 点评：本题难度较小，同步卫星由于周期固定，则线速度、角速度、半径、位置都固定不变 利用离心运动的机械叫做离心机械。下列机械不属于离心机械的是 A洗衣机脱水筒 B棉花糖制作机 C低温离心机 D旋转秋千
6、 答案： D 试题分析：离心运动是 外力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力，物体远离圆心的运动，因此旋转秋千不属于离心机械，故选 D 考点：考查离心运动 点评：本题难度较小，离心运动是外力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力，物体远离圆心的运动 一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球 A和 B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示， A的运动半径较大，则 A A球的角速度必大于 B球的角速度 B A球的线速度必小于 B球的线速度 C A球的运动周期必大于 B球的运动周期 D A球对筒壁的压力必大于 B球对筒壁的压力 答案： C 试题分析：小球 A和 B紧
7、贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动 由于 A和 B的质量相同，小球 A和 B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的由向心力的计算公式 ，由于球 A运动的半径大于 B球的半径， F和 m相同时，半径大的线速度大，所以 B错误；由公式 ，由于球 A运动的半径大于 B球的半径， F和 m相同时，半径大的角速度小，所以A错误由周期公式 ，所以球 A的运动周期大于球 B的运动周期，故 C正确球 A对筒壁的压力等于球 B对筒壁的压力，所以 D错误；故选 C 考点：考查匀速圆周运动规律的 应用 点评：本题难度中等，对物体受力分析是解题的关键，通过对 AB的受力分析可以找到 AB的内在的关系，
8、它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，如图 5所示，已知内外轨道平面对水平面倾角为 ，弯道处的圆弧半径为 R，若质量为 m的火车转弯时速度小于 ，则 A内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C这时铁轨对火车的支持力等于 D这时铁轨对火车的支持力等于 答案： A 试题分析：当内外轨都没有弹力的情况下，只是由重力和斜面弹力的合力提供向心力，由 ,当火车转弯时速度小于 的时候，火车有近心运动的趋势，所以内轨对内侧车轮轮缘有向外侧的侧压力，此时铁轨对火车的支持力小于 mg/cos ，选项 A正确；故选 A 考点：考查
9、圆周运动 点评：本题难度较小，分析只有重力的分力提供向心力的临界条件 关于第一宇宙速度，下面说法正确的是 A它是 11.2km/s B它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度 C它是使卫星进入近地圆形轨道的最大速度 D它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度 答案： B 试题分析：第一宇宙速度是换绕地球的最大速度，发射的最小速度，大小为7.9km/s，选项 A错 B对；它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，选项C错误；同理选项 D错误；故选 B 考点：考查第一宇宙速度 点评：本题难度较小，第一宇宙速度是换绕地球的最大速度，发射的最小速度 关于万有引力和万有引力定律理解正确的有 A不可能看作
10、质点的两物体之间不存在相互作用的引力 B可看作质点的两物体间的引力可用 F 计算 C由 F 可知，两物体间距离 r减小时，它们之 间的引力增大，紧靠在一起时，万有引力非常大 D引力常量的大小首先是由安培测出来的，且等于 6.6710-11N m2 / kg2 答案： B 试题分析：任何物体之间都存在万有引力，选项 A错误；由万有引力公式可知选项 B正确；万有引力的使用条件是两者看做质点，当距离趋近于零时，两物体不再看做质点，万有引力不再适用，选项 C错误；引力常量是卡文迪许测量出的，选项 D错误；故选 B 考点：考查万有引力定律 点评：本题难度较小，熟记万有引力定律适用条件 下列物理量中是标量
11、的是 A向心加速度 B周期 C线速度 D向心力 答案： B 试题分析：下列物理量中是标量的是周期，向心加速度、线速度、向心力均有方向，为矢量，故选 B 考点：考查矢量性 点评：本题难度较小，标量是只有大小没有方向的物理量 发现万有引力定律的物理学家是 A安培 B伽利略 C牛顿 D开普勒 答案： C 试题分析：发现万有引力定律的物理学家是牛顿，故选 C 考点：考查物理史实 点评：本题难度较小，对于物理史实问题要注意积累和记忆 如图所示，下列哪个物体做的不是圆周运动 答案： C 试题分析：穿过苹果的瞬间的子弹做的是减速直线运动，故选 C 考点：考查圆周运动 点评：本题难度较小，掌握圆周运动特点即可
12、 如图所示，闹钟和手表之间的争论中，其中闹钟是用哪个物理量来分析圆周运动的 A角速度 B周期 C线速度 D转速 答案： C 试题分析：从题干意思来看两者在讨论圆周运动的线速度，故选 C 考点：考查圆周运动 点评：本题难度较小，注意圆周运动相关物理量的物理意义和单位即可 如图所示，一个小球绕圆心 O做匀速圆周运动，已知圆周半径为 r，该小球运动的角速度大小为 ，则它运动线速度的大小为 A BC D 答案： A 试题分析：由线速度公式 v=wr可知 A正确；故选 A 考点：考查圆周运动 点评：本题难度较小，掌握圆周运动相关物理量及公式换算 如图所示，一薄圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴 O
13、O 转动。在圆盘上放置一小木块。当圆盘匀速转动时，木块相对圆盘静止。关于木块的受力情况，下列说法正确的是 A木块受到圆盘对它的静摩擦力，方向指向圆盘中心 B由于木块相对圆盘静止，所以不受摩擦力 C由于木块运动，所以受到滑动摩擦力 D由于木块做匀速圆周运动，所以，除了受到重力、支持力、摩擦力外，还受向心力 答案： A 试题分析：物体做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，选项 A正确；选项 BC错误；向心力不是受到的力，选项 D错误；故选 A 考点：考查圆周运动 点评：本题难度较小，向心力为半径方向上的合力提供 填空题 卡文迪许把他自己的实验说成是 “称地球的重量 ”（严格地说应是 “测量地球的质量
14、”）。如果已知引力常量 G、地球半径 R和重力加速度 g，那么我们就可以计算出地球的质量 M= ；如果已知某行星绕太阳运行所需的向心力是由太阳对该行星的万有引力提供的，该行星做匀速圆周运动，只要测出 和 就可以计算出太阳的质量。 答案： ； 行 星的公转周期 T； 行星距太阳的距离 r 试题分析：在地球表面 ，环绕太阳运行的行星，由此可知只要测出行星的公转周期 T和行星距太阳的距离 r就可以计算出太阳的质量 考点：考查万有引力定律 点评：本题难度较小，在星球表面重力与万有引力相等，这是常用于测量星球质量或表面加速度的方法 如图 9所示装置中，三个轮的半径分别为 r、 2r、 4r，则图中 a、
15、 b、 c各点的线速度之比 va vb vc = ；角速度之比 a b c = ；加速度之比 aa ab ac = 。 答案： 1 2； 2 1 1； 2 1 2 试题分析： a、 b为共线关系，线速度相等， b、 c为共轴关系，角速度相等，而线速度 v=wr可知 b、 c线速度之比为 1： 2,a、 b角速度之比等于半径的倒数比，因此 a b c =2 1 1，加速度公式 ，因此加速度之比为 aa ab ac =2 1 2 考点：考查圆周运动 点评：本题难度较小，注意共轴和共线关系，共轴是角速度相等，共线是线速度相等 计算题 质量 m = 1000 kg的汽车通过圆形拱形桥时的速率恒定，拱形
16、桥的半径 R =5m。试求： （ 1）汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时汽车的速度； （ 2）汽车在最高点对拱形桥的压力为零时汽车的速度。（重力加速度 g取 10 m/s2） 答案：（ 1） m/s （ 2） m/s 试题分析：（ 1） 3分 m/s 2分 （ 2） 3分 m/s 2分 考点：考查圆周运动 点评：本题难度较小，刚好经过最高点时只有重力提供向心力 AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，在下端 B与水平直轨平滑相切，如图 10所示。一小木块自 A点起由静止开始沿轨道下滑，最后停在 C点。已知圆轨道半径为 R，小木块的质量为 m，小木块运动到 B点时的速度为 ，水平直轨道的动
17、摩擦因数为 。（小木块可视为质点）求： （ 1）小木块经过圆弧轨道的 B点和水平轨道的 C点时，所受轨道支持力 NB、NC各是多大？ （ 2） B、 C两点之间的距离 x是多大？ 答案：（ 1） NC=mg（ 2） 试题分析：（ 1） 3分 1分 NC=mg 2分 （ 2） 2分 2分 考点：考查圆周运动和牛顿运动定律 点评：本题难度较小，在最低点属于圆周运动的一部分，因此支持力和重力两个力的合力提供向心力 高空遥感探测卫星在距地球表面高为 h 处绕地球转动，如果地球质量为 M，地球半径为 R，人造卫星质量为 m，万有引力常量为 G， 求： （ 1）人造卫星的角速度多大？ （ 2）人造卫星绕地
18、球转动的周期是多少？ （ 3）人造卫星的向心加速度多大？ 答案：（ 1） （ 2） 2（ R+h） （ 3） 试题分析：（ 1）设卫星的角速度为 ，根据万有引力定律和牛顿第二定律有 G ，解得卫星线速度 3分 （ 2）由 =m（ R+h） 得： 运行周期 T = 2 = 2（ R+h） 3分 娥二（ 3）由于 = m a可解得，向心加速度 a = 4分 考点：考查天体运动 点评：本题难度中等，对于天体运动类型，由于公式较多、字母较多，这样为此类问题增大了难度，注意万有引力公式中 r为环绕半径，并非高度 2010年 10月 1日，我国成功发射了 “嫦娥二号 ”探月卫星 “嫦娥二号 ”在距月球表面
19、 100 km高度的轨道上做圆周运动，这比 “嫦娥一号 ”距月球表面 200 km的圆形轨道更有利于对月球表面做出精细测绘已知月球的质量约为地球质量的 ，月球的半径约为地球半径的 ，地球半径为 6400km，地球表面附近的重力加速度为 9.8m/s2求： （ 1）月球表面附近的重力加速度； （ 2） “嫦娥一 号 ”与 “嫦娥二号 ”在各自圆轨道上运行速度的大小之比 答案：（ 1） 1.9 m/s2（ 2） 0.97 试题分析：（ 1）质量为 m的物体， 在地球表面附近 2分 在月球表面附近 2分 得 1.9 m/s2 2分 （ 2）设探月卫星圆轨道半径为 r，则 则 2分 对于 “嫦娥一号 ” r1 = R月 +200 km = 1800 km，对于 “嫦娥二号 ” r2 = R月 +100 km = 1700 km 0.97 -2分 考点：考查天体运动 点评：本题难度中等，对于天体运动类型，由于公式较多、字母较多，这样为此类问题增大了难度，注意在天体表面黄金代换式的巧妙应用
