1、2012-2013学年甘肃省武威市第六中学高一下学期期中测试物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于曲线运动，下列说法正确的有 ( ) A做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，故曲线运动是变速运动 B做曲线运动的物体，受到的合外力方向在不断改变 C只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心 D物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动 答案： A 试题分析：平抛运动的物体，受到的合力为重力，大小方向均不变， B选项错误。做匀速圆周运动的物体，合力指向圆心，而变速圆周运动的物体合外力不一定指向圆心， C错误。匀速圆周运动的物体合力指向圆心，力的方向时时刻刻发生改变，不是恒力，
2、 D错误。 考点：曲线运动，圆周运动 点评：该类型题目考查学生对曲线运动、圆周运动的理解。其中学生容易混淆的是只有匀速圆周运动的物体合力才指向圆心，变速圆周运动物体合力不一定指向圆心。 已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量 M 地 （引力常量 G 为已知）（ ） A月球绕地球运动的周期 T及月球到地球中心的距离 R1 B地球绕太阳运行周期 T2及地球到太阳 中心的距离 R2 C人造卫星在地面附近的运行速度 v3和运行周期 T3 D地球绕太阳运行的速度 v4及地球到太阳中心的距离 R4 答案： AC 试题分析：根据万有引力提供向心力 ，所以知道月球绕地球运动的周期 T及月球到地球中心的距离 R
3、1，可以算出地球质量， A对。地球绕太阳运行周期 T2及地球到太阳中心的距离 R2则地球质量会在上式中消掉，所以 B错。由 可知半径 r，又因为知道半径 r、周期，根据 可知，可求地球质量， C对。地球绕太阳运行的速度 v4及地球到太阳中心的距离R4，作为卫星的地球，其质量总会在方程两边抵消，所以 D错。 考点：万有引力提供向心力 点评：本题考查了常见的万有引力提供向心力的几个物理量的推导公式和对公示的理解，在这类问题中，常常会遇见在轨卫星问题和不在轨的物体的向心力的求解。 我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为 90min。如果把它绕地球的运动看作匀速圆周运动，飞船运动和人造地球同步卫星的
4、运动相比 ( ) A飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径 B飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度 C飞船运动的向心加速度小于同步卫星运动的向心加速度 D飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度 答案： B 试题分析：根据开普勒第三定律 ，由于神五的周期小于同步卫星周期24h，所以飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径， A错。根据万有引力提供向心力 可知 ，所以飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度， B对。 可知，飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度， C错。 可知飞船运动的角速度大于同步卫星运动的角速度， D错 考点：万有引力提供向心力 点评：本题考查了常见的万有引力提供向心力的几
5、个物理量的推导公式和对公示的理解，在这类问题中，常常会遇见在轨卫星问题 和不在轨的物体的向心力的求解。 质量为 m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是 v，当小球以 2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值为 ( ) A mg B 2mg C 3mg D 4mg 答案： C 试题分析：当小球以速度 v经内轨道最高点时，小球仅受重力，重力充当向心力，有 ； 当小球以速度 2v经内轨道最高点时，小球受重力 G和向下的支持力 N，如图， 合力充当向心力，有 ；又由牛顿第二定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等， N=N；由以上三式得到， N=3mg；
6、故答案：选 C； 考点：向心力；牛顿第二定律；牛顿第三定律 点评：本题要注意对小球受力分析，找出向心力来源；同时，题中要求的为轨道对小球的压力，而非支持力！ 如图为某品牌自行车的部分结构。 A、 B、 C分别是飞轮边缘、大齿盘边缘和链条上一个点。现在提起自行车后轮，转动脚蹬子，使大齿盘和飞轮在链条带动下转动，则下列说法正确的是 ( ) A. A、 B、 C三点线速度大小相等 B. A、 B两点的角速度大小相等 C. A、 B两点的角速度之比为 3： 1 D. A、 B两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比 答案： ACD 试题分析：链轮与飞轮靠传送带相连，具有相同的线速度，后轮与飞轮共轴转动
7、，具有相同的角速度，自行车行驶的速度等于后轮的线速度，根据线速度与角速度的关系求出自行车的速度。半径比等于齿数之比，所以 ，链轮和飞轮的线速度相等，设转速为 N，有 2rN=v，所以转速之比，所以链轮转动一周，飞轮转动 2.2周即 n=2.2链轮的角速度，则飞轮的角速度 =22.2=4.4，则 v=r= =4.55m/s故A正确， B、 C、 D错误。 考点：线速度、角速度和周期、转速 点评：解决本题的关键知道线速度、角速度、周期和转速的关系，以及知道传送带传动的点线速度相等，共轴转动的点角速度相等 “神舟 ”八号经过变轨后，最终在距离地球表面约 343公里的圆轨道上正常飞行，约 90分钟绕地
8、球一圈则下列说法错误的是 ( ) A “神舟 ”八号绕地球正常飞行时宇航员的加速度小于 9.8m/s2 B “神舟 ”八号绕地球正常飞行的速率可能大于 8km/s C “神舟 ”八号飞船在轨道上正常飞行时，宇航员处于完全失重状态 D “神舟 ”八号运行的周期比地球近地卫星的周期大 答案： B 试题分析：根据万有引力提供向心力 可知 ，当 r为地球半径 R时的速度为第一宇宙速度 7.9Km/s，所以本题中 r并不等于地球半径，所以 A对。 B错。 “神舟 ”八号飞船在轨道上正常飞行时，万有引力完全提供向心力，所以宇航员处于完全失重状态， C对。根据 可知，由于r=R+343Km，所以其周期应该大
9、于地球近地卫星的周期， D对 考点：万有引力提供向心力 点评：本题考查了常见的万有引力提供向心力的几个物理量的推导公式和对公示的理解，在这类问题中，常常会遇见在轨卫星问题和不在轨的物体的向心力的求解。 关于质点做匀速圆周运动的 下列说法中正确的是：（ ） A由 a= v2/r知 a 与 r成反比； B由 a= 2r知 a与 r 成正比； C由 =v/r 知 与 r成反比； D由 =2n知角速度 与转速 n成正比。 答案： D 试题分析：在类似 y=kx或 式子中，只有出现两个变量和一个常数时，才可以说这两个变量成正比或反比， AC 选项中 v不确定， B选项中 w不确定，ABC选项错误。 D、
10、因为 2是恒量，所以角速度与转速成正比，所以 D正确 考点：线速度、角速度和周期、转速；向心加速度 点评：根据匀速圆周运动的角速度的公式和牛顿第二 定律逐项分析即可得出结论。类似题目有比值定义法定义的物理量，各个物理量之间是什么关系。 洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上，则此时 ( ) A衣服受重力，筒壁的弹力和摩擦力及离心力作用 B衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供 C筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大 D筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少 答案： BD 试题分析：衣服收到重力、筒壁的弹力和摩擦力， A错误。衣服随筒壁做圆周运动，合力指向圆心，筒壁的弹力提供向心力，
11、B正确。衣服在竖直方向二力平衡，即向上的摩擦力等于向下的重力，重力始终不变，摩擦力也始终不变，C错误。筒壁对衣服的弹力提供向心力 ，含水量减小，质量减小，向心力变小， D正确。 考点：圆周运动，向心力 点评：该类型题目要求学生对向心力的来源和力的平衡条件有较深入的理解，类似的题目还有杂技运动员骑车或骑摩托车做水平方向圆周运动，关键在于对物体进行受力分析，然后找到合力指向圆心。 行星围绕太阳公转的椭圆轨道如图所示，由开普勒定律可知（ ） A太阳处于此椭圆的一个焦点上 B行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不变 C若行星的公转周期为 T，则 ，常量 K 与行星无关 D若行星的公转周期为 T，则 ，常量
12、 K 与行星无关 答案： AC 试题分析：开普勒第一定律指出太阳位于椭圆的一个焦点上， A选项正确。开普勒第二定律对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，速度大小肯定变化， B选项错误。开普勒第三定律，其中 a为椭圆的半长轴， C选项正确， D选项错误。 考点：开普勒三大定律 点评：考察学生对开普勒三大定律的了解程度，学生往往容易记住圆周运动的相关规律而忽略椭圆形运行轨 道时的运动规律。 如图所示，质量相等的 A、 B两物体在同一水平线上，当 A物体被水平抛出的同时， B物体由静止开始自由下落（空气阻力忽略不计），曲线 AC 为 A物体的运动轨迹，直线 BD为 B物体的
13、运动轨迹，两轨迹相交于 O 点，则两物体（ ） A经 O 点时速率一定相等 B一定在 O 点相遇 C经过 O 点时竖直方向上的速度一定相同 D从开始运动至 O 点的过程中通过的位移一定相同 答案： BC 试题分析：平抛运动的物体以及自由落体运动的物体，机械能均守恒。由于平抛运动的物体在竖直方向运动规律为自由落体，所以一定在 O 点同时相遇，且竖直方向速度相同，即 BC 正确。两者减少重力势能为 mgh，所以增加动能相同，但平抛有初速度，所以 A错。平抛的位移 ，而自由落体的位移为 y，所以位移大小不等且方向也不同，所以 D错 考点：平抛运动、自由落体运动 点评：本题考查了平抛运动与自由落体运动
14、的练习与区别。在处理平抛运动过程时，往往是借助平抛运动在竖直方向自由落体和水平方向的匀速直线运动规律求解。 下列关于离心运动的说法，正确的是（ ） A离心运动一定是曲线运动 B离心运动的本质是惯性的表现 C离心运动就是物体沿半径方向飞出去的运动 D离心运动是物体受到离心力的作用。 答案： B 试题分析：做圆周运动的物体，向心力突然消失，物体沿切线方向飞出，做直线运动， A选项错误。物体做离心运动，可以做曲线运动， C错误。物体做离心运动，是因为物体需要的向心力大于提供的向心力，但没有 “离心力 ”这个力。 考点：离心运动 点评：考察学生对离心运动实质的理解，离心运动偏离圆周运动轨道实质是 “物
15、体需要的向心力大于提供的向心力 ”，离心运动的物体可以做直线运动，可以做曲线运动。 下列关于万有引力定律的说法中正确的是（ ） A万有引力定律是卡文迪许在总结前人 研究的基础上发现的 B公式 F=G 中的 G是一个比例常数，是没有单位的 C公式 F=G 中的 r是指两个质点间的距离或两个均匀球体的球心间的距离 D由 F=G 可知，当距离 r趋向于 0时， F趋向于无穷大 答案： C 试题分析：万有引力定律是牛顿发现的，卡文迪许在牛顿的基础上通过实验第一次测量出了引力常数 G的值， A选项错误。万有引力常数 G有单位，G=6.67259*10-11N m2/kg2， B选项错误。该式只适用于两个
16、质点，当距离 r趋向于 0时，两个物体不能再看成质点，所以不能直接用该式求解， D选项错误。 考点：万有引力 点评：考察学生对万有引力公式的理解，其中 r需要特别注意，当两个物体不能看做是质点时，该式不能直接应用。 填空题 某同学在做 “研究平抛物体的运动 ”的实验时得到了如图实所示的物体运动轨迹 ,a、 b、 c三点的位置在运动轨迹上已经标出（ a点不是抛出点） , (g=10 m/s2).则 : (1)小球平抛运动的初速度 V0= (2)开始做平抛运动的位置坐标 x= ,y= . 答案： m/s， -10cm， -1.25cm 试题分析： (1)由于小球由 ab 和由 bc 两过程和水平位
17、移相同，故两过程中的时间相同，设 为 t，竖直方向自由落体运动，有 h=gt2=0.1m，可得 t=0.1s；水平方向做匀速直线运动，则有 v0= = m/s=2m/s (2)在 b点竖直方向的分速度： vyb= = m/s=1.5m/s 则从抛出点到 b点的时间： tb= = s=0.15s b点在水平方向离抛出点的距离： xb= v0tb =20.15m=0.3m b点在竖直方向离抛出点的距离： yb= gtb2= y= 100.152=0.1125m 则抛出点坐标： x=-(0.3-0.2)m=-0.1m=-10cm y=-(0.1125-0.1)m=-0.012 5m=-1.25cm
18、考点：平抛运动 点评：水平方向可以看出时间是等分，由竖直方向求出时间间隔，再求出水平方向的速度；竖直方向 ac之间的平均速度即为在 b点的瞬时速度，然后根据自由落体的速度时间关系求出从开始抛出到 b之间的时间间隔，进而求出抛出点的坐标 在 “研究平抛物体运动 ”的实验中，其目的是通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，且测出小球做平抛运动的初速度 v0. 为了能较准确地描绘出运动轨迹，下面列出一些操作要求，你认为正确的选项是 _ A 通过调节使斜槽的末端保持切线水平 B每次释放小球的位置必须相同 C每次可以不由静止释放小球 D小球运动时不能与木板上的白纸（或坐标纸）相接触 E将球的位置记录在纸上后，
19、取下纸，用直尺将点连成折线 答案： ABD 试题分析：通过调节使斜槽的末端保持切线水平，为了使小球具有水平方向的初速度， A对；每次释放小球的位置必须相同，是了使小球每次都有相同大小的初速度；为了使小球具有相同的大小的水平方向的初速度，每次要在同一高度，由静止释放小球， C错；小球运动时不能与木板上的白纸（或坐标纸）相接触，减少摩擦的可能性，减小实验误差， D对；将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线将点连起来，平滑曲线更符合小球的实际运动情况， E错 考点：实验 “研究平抛物体运动 ” 点评：需要对了解实验的原理，并该实验的细节熟悉 为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的
20、力是否为同一性质的力，遵循同样的规律，牛顿曾经做过著名的月 地检验，其基本想法是：如果重力和星体间的引力是同一性质的力，都与距离的 关系，因为月心到地心的距离是地球半径的 60倍，那么月球绕地球做 近似圆周运动的向心加速度就应该是地面重力加速度的 倍，牛顿通过计算证明他的想法是正确的。 答案：二次方成反比， 试题分析：因为性质都是由万有引力来提供，因此是都与距离的二次方成反比关系；因为月球绕地球做匀速圆周运动的向心力就是月地之间的引力，因此有：，因此月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是地面重力加速度的 倍 考点：月地检验 点评：对月地检验的原理要了解，以及知道万有引力提供行星运动的向心
21、力 计算题 跳台滑雪是勇敢者的运动。它是利用山势特别建造的跳台所进行的。运动员着专用滑雪板，不带雪仗在助滑路上获得高速后起跳，在空中飞行一段距离后着陆。这项运动极为壮观。如图所示，设一位运动员由 a 点沿水平方向跃起，到 b点着陆时，测得 ab间距离 L 40m，山坡倾角 30。试计算运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间。（不计空气阻力， g取 10m/s2） 答案： ， 试题分析：运动员下落高度 ，水平位移 由 得 考点：平抛运动 点评：有平抛运动在竖直方向的自由落体求出时间，进而可以求出水平方向的初速度 一辆质 量 m=2.0t的小轿车，驶过半径 R=80m的一段圆弧形桥面，重力加速度 g
22、=10m/s2求： （ 1）若桥面为凹形，汽车以 20m s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？ （ 2）若桥面为凸形，汽车以 10m s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？ （ 3）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？ 答案：（ 1） 3104N （ 2） 1.75104N （ 3） 试题分析：（ 1）汽车通过桥面最低点时受到重力 mg 和桥面的支持力 N1，这两个力的合力提供向心力。由牛顿第二定律得 由牛顿第三定律得压力 FN1=N1=3104N （ 2）汽车通过桥面最高点时受到重力 mg 和桥面的支持力 N2，这两个力的合力提供向心力。由牛顿第二定律得 由牛
23、顿第三定律得压力 FN2=N2=1.75104N （ 3）汽车通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力 重力提供向心力 则 考点：竖直平面内的圆周运动 点评：根据物体在竖直平面内做圆周运动时，向心力由受到的所有的力沿半径方向的合力来提供这个知识点，对研究对象进行受力分析，不难求出答案： 宇航员站在某一星球表面上的某高度，沿水平方向抛出一小球，经过时间 t，小球落到星球表面上，测得抛出点与落地点之间的距离为 .若抛出时的初速度增大到 2倍，则抛出点与落地点之间的距离为 .已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为 R，万有引力常数为 G.不计空气阻力。求：星球的质量。 答案： 试题分析：设抛出点的高度为 h,第一次平抛运动的水平位移为 x,则 若抛出的初速度为 2倍时，则水平位移为 2x ，因此有 =（ ） 设该星球表面的重力加速度为 ，则 h= 而在该星球表面上，有 解得 = 考点：平抛运动，万有引力 点评：先有平抛运动求出重力加速度，然后根据在星球表面的万有引力大小等于重力这个关系求出星球的质量
