1、2012-2013学年陕西省宝鸡中学高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法中正确的是 ( ) A曲线运动一定是变速运动 B变速运动一定是曲线运动 C匀速圆周运动就是速度不变的运动 D匀速圆周运动就是加速度不变的运动 答案： A 试题分析：做曲线运动的物体的速度一定发生变化，所以曲线运动一定是变速运动，但是变速运动不一定是曲线运动，如往返直线运动， A正确， B错误，匀速圆周运动的速度大小不变，但是方向在变，所以 C错误，匀速圆周运动的加速度时时刻刻指向圆心，方向在变， D错误 故选 A 考点：考查了对曲线运动的理解 点评：在判断矢量是否变化时，一定要从两个方向考虑，一是大
2、小，二是方向 某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为 R，周期为 T，万有引力恒量为 G，则太阳的质量可表示为 。 答案： 试题分析：研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式： 解得： 考点：万有引力定律及其应用 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用 如图所示，是某次同步卫星发射过程的示意图，先将卫星送入一个近地圆轨道，然后在 P点点火加速，进入椭圆转移轨道，其中 P是近地点， Q是远地点，在 Q点再次点火加速进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道的运行速率为 v1，加速度大小为 a1；在P点短时间点火加速之后，
3、速率为 v2，加速度大小为 a2；沿转移轨道刚到达 Q点速率为 v3，加速度大小为 a3；在 Q点点火加速之后进入圆轨道，速率为 v4，加速度大小为a4，则 ( ) A B C D 答案： BC 试题分析：在近地轨道需要加速才能逃逸，做椭圆轨道运动 ，所以 ，在 Q点再次加速才能绕圆轨道运动，所以 ，根据 可得，只要半径相同，加速度就相同，所以可得 ， 故选 BC 考点：考查了万有引力定律的应用 点评：做本题的关键是知 道变轨需要加速， 卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区而第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案，解决了覆
4、盖全球的问题它由 4颗同步卫星与 12颗中轨道卫星构成中轨道卫星高度约为地球半径的 2倍，分布在几个轨道平面上 (与赤道平面有一定的夹角 )地球表面处的重力加速度为 g，则中轨道卫星处的重力加速度约为（ ） A g 4 B g 9 C 4g D 9g 答案： B 试题分析：由题意可知中轨道卫星的轨道半径是地球半径的 3倍，设地球半径为 R，则中轨道卫星的轨道半径为 3R， 在地球表面有： 对中轨道卫星有： 解得： 故选 B 考点：人造卫星问题 点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，根据公式进行求解，注意中轨道卫星高度约为地球半径的 2倍，不是轨道半径是地球半径的 2倍，而是 3倍 地球同步卫星
5、离地心的距离为 r，环绕速度为 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，则下列关系正确的是 ( ) A B ( )2 C D 答案： AD 试题分析：因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同， 由 可得， ， A正确， B错误， 对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力得到： 得： ，故 C错误， D正确 故选 AD 考点：万有引力定律及其应用；同步卫星 点评：用已知物理量来表达未知的物理 量时应该选择两者有更多的共同物理量的表达式 对于万有引力定
6、律的表达式 ，下列说法正确的是 ( ) A公式中 G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 B当 r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C m1与 m2受到的引力总是大小相等的，而与 m1和 m2是否相等无关 D m1与 m2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力 答案： AC 试题分析：公式 中 G为引力常数，由卡文迪许通过实验测得故 A正确；从数学角度讲：当 R趋近于零时其值是趋于无穷大，然而这是物理公式，所以 R不可能为零万有引力公式只适合于两个可以看做质点的物体，即，物体（原子）的 自身半径相对两者的间距可以忽略时适用而当距离无穷小时，相临的两个原子的半径远大于这个距离
7、，它们不再适用万有引力公式故 B错误； 之间的万有引力是属于相互作用力，所以总是大小相等，与 的质量是否相等无关，却与它们的质量乘积有关故 C正确； 之间的万有引力总是大小相等方向相反，是一对相互作用力不是一对平衡力故 D错误； 故选 AC 考点：万有引力定律公式的理解 点评：物理公式与数学表达式有所区别，物理公式中的一些量有一定的涵义 如图所示 ,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面 ,圆锥筒固定不动 ,两个质量相同的小球 A和 B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动 ,则 ( ) A球 A的线速度必定大于 球 B的线速度 B球 A的角速度必定小于球 B的角速度 C球 A的运动
8、周期必定小于球 B的运动周期 D球 A对筒壁的压力必定大于球 B对筒壁的压力 答案： AB 试题分析：对小球受力分析，受重力和支持力，如图 根据牛顿第二定律，有 ，解得 ，由于 A球的转动半径较大，故线速度较大，故 A正确； ，由于 A球的转动半径较大，故角速度较小，故 B正确； ，由于 A球的转动半径较大，故周期较大，故 C错误；由 A选项的分析可知，压力等于 ，与转动半径无关，故 D错误； 故选 AB 考点：牛顿第 二定律；匀速圆周运动；向心力 点评：本题关键是对小球受力分析，然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解分析 下列关于圆周运动的加速度的说法中，正确的是 ( ) A匀速圆周运动的
9、向心加速度的方向始终指向圆心 B向心加速度的方向保持不变 C在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D在变速圆周运动中，切向加速度是恒定的 答案： A 试题分析：匀速圆周运动没有切向的加速度，加速度一定指向圆心，是向心加速度故A正确匀速圆周运动的向心力方向指向圆心，大小恒定，但方向时时刻刻在变化，BC错误，在变 速圆周运动中，如果速度变化率不是恒定的，则切向加速度不是恒定的， D错误 故选 A 考点：向心加速度 点评：圆周运动有匀速圆周运动与变速圆周运动两类，只有匀速圆周运动的加速度一定是向心加速度 如图所示， a、 b是地球表面不同纬度上的两个点，把地球看作是一个匀速转动的球体，则这 a、 b
10、两点一定具有相同的（ ） A线速度大小 B角速度 C线速度方向 D运动半径 答案： B 试题分析：地球自转绕地轴转动，地球上除两级各点具有相同的角速度在 a和 b两地的物体随地球自转的轨道半径不同，根据 知线速度、加速度不同故 B正确， ACD错误 故选 B 考点：线速度、角速度和周期、转速 点评：解决本题的关键知道共轴转动的物体具有相同的角速度 如图所示，一物体自倾角为 的固 定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角 满足（ ） A tan=sin B tan=cos C tan=tan D tan=2tan 答案： D 试题分析：竖直速度与水平速度之比为：
11、 ，竖直位移与水平位移之比为：，故 ，故选 D 考点：平抛运动 点评：解决本题的关键掌握速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的 2倍 如图所示，在同一竖直面内，小球 a、 b从高度不同的两点，分别以初速度 va和 vb沿水平方向抛出，经过时间 ta和 tb后落到与两抛出点水平距离相等的 P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是： ( ) A ta tb， va vb B ta tb， va vb C ta tb， va vb D ta tb， va vb 答案： A 试题分析：平抛运动的运动时间是由竖直的高度决定的，由于 a的高度比 b的大，所以 ， 由于 ab的水平的位移相等
12、，而 ，所以 ，所以 A正确 故选 A 考点：平抛运动； 点评：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同 已知一只船在静水中的速度为 3m s，它要渡过一条宽度为 30m的河，河水的 流速为5m s，则下列说法中正确的是 ( ) A船不可能渡过河 B船渡河航程最短时，船相对河岸的速度大小为 4m/s C船不能垂直到达对岸 D船垂直到达对岸所需时间为 6s 答案： BC 试题分析：小船可以渡河， A错误，因为船速小于水速，故小船不能垂直渡河， C正确， D错误，以水速矢量尾端为圆心，以小船船速大小为半径
13、做圆，过水速矢量始端做圆的切线，此时小船航程最短，合速度与船速垂直，故船相对河岸的速度大小为 ， B正确 故选 BC 考点：考查了小船渡 河问题 点评：当船速小于水流速度时，小船不能垂直渡河，并且 B选项的求解比较困难，但是这种方法必须掌握， 如图所示， A、 B两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上，现物体 A以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是 、 时，物体 B的运动速度v2为（绳始终处于绷紧状态）： ( ) A v1sin/sin B v1cos/sin C v1sin/cos D v1cos/cos 答案： D 试题分析：对 A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子
14、方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为 ；对 B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为 ，由于 沿着绳子方向速度大小相等，所以则有 ，因此 ，故 ABC错误， D正确； 故选： D 考点：运动的合成和分解；牛顿第二定律 点评：考查学会对物体进行运动的分解，涉及到平行四边形定则与三角函数知识，同时本题的突破口是沿着绳子的方向速度大小相等 一个做匀速直线运动的物体，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，物体运动为 ( ) A继续做直线运动 B做曲线运动 C可能做直线运动，也可能做曲线运动 D物体的运动形式为匀变速曲线运动 答案： BD 试题分析：
15、物体做匀速运动时，受力平衡，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，合外力方向与速度方向不在同一直线上，所以物体一定做曲线运动由于合力恒定，所以一定是匀变速曲线运动， BD正确， AC错误 故选 BD 考点：物体做曲线运动的条件 点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了 填空题 如图所示， O1皮带传动装置的主动轮的轴心，轮的半径为 r1； O2为 从动轮的轴心，轮的半径为 r2； r3为与从动轮固定在一起的大轮的半径。整个过程皮带不打滑。已知r2 1.5r1， r3=2r1 A、 B、 C分别是三个轮边缘上的点，那么质点 A、 B
16、、 C的向心加速度之比是 _。 答案： 6： 8 试题分析： AB属于同线转动，所以线速度相同，故 ，根据题目信息可得：， BC属于同轴转动，所以角速度相同，即 ，根据公式 可得 ，根据公式 可得： 考点：线速度、角速度和周期、转速 点评：正确理解圆周运动中传动不打滑时的线速度关系，和同轴转动时角速度的关系，记牢这些特殊的结论有助于问题的解决和处理 汽车车轮的半径是 0.5 m, 汽车匀速行驶的速度是 36 km/h，在行驶中车轮的角速度是 rad/s。 答案： 试题分析： ,，由线速度与角速度的公式 ，得； 考点：线速度、角速度和周期、转速 点评：注意单位的转化，基础题，只要掌握公式即可 如
17、图，汽车以某一速度通过半径为 R=10米的拱桥最高点时 ,汽车对对拱桥的压力恰好为零。则汽车此时的速度为 _m/s。（取 g=10 m/s2） 答案： 试题分析：在最高点对拱桥的压力恰好为零，则重力完全充当向心力，根据牛顿第二定律可得： 可得 考点：向心力；牛顿第二定律； 点评：本题关键对物体受力分析后找出向心力来源，根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解 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，若小球在平抛运动途中的几个位置如中的 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）。 答案： 试题分析：设相邻两点间的时间间隔
18、为 T 竖直方向： ，得到 水平方向： 考点：研究平抛物体的运动 点评：本题是频闪照片问题，频闪照相每隔一定时间拍一次相，关键是抓住竖直方向自由落体运动的特点，由 求时间单位 计算题 如图，长为 L的不可伸长的细线，拴一质量为 m的小球，一端固定于 O点，让其在水平面内做匀速圆周运动 (这种运动通常称为圆锥摆运动 )，如图所示。当摆线 L与竖直方向的夹角是 时，求： (1)线的拉力 F； (2)小球运动的周期。 答案：（ 1） F=mg/cos（ 2） 试题分析：（ 1）小球受到绳子的拉力，重力，在这两个力作用下做圆周运动，根据矢量三角形可得细线的拉力为 （ 2）小球运动周期： ， 考点：考查
19、了圆锥摆运动 点评：理解向心力：是效果力，它由某一个力或几个力的合力提供，它不是性质的力，分析物体受力时不能分析向心力同时，还要清楚向心力的不同的表达式 天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。经观测某双星系统中两颗恒星 A、 B围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为 T。已知恒星 A、 B之间的距离为 L， A、 B的质量之比 2 ： 1，万有引力常量为 G，求： (1) 恒星 A做匀速圆周运动的轨道半径 RA； (2) 双星的总质量 M 。 答案： (1)L/3 (2) 试题分析：设两颗恒星的质量分别为 ，做圆周运动的半径分
20、别为 ，角速度分别为 根据题意有 根据万有引力定律和牛顿定律，有 联立以上各式解得 根据解速度与周期的关系知 联立 式解得 考点：万有引力定律及其应用 点评：本题是双星问题，与卫星绕地球运动模型不同，两颗星都绕同一圆心做匀速圆周运动，关键抓住条件：相同的角速度和周期 做圆周运动，摆动到距离地面高为 H=0.8m的最低点时绳子恰好断开。经测量知水平射程为 S=1.6m，取 g=10 m/s2 。求： （ 1）绳子恰好断开时小球的速度； （ 2）细绳能承受的最大拉力 F为多少牛顿？ 答案：（ 1） v0=4m/s（ 2） 52 N 试题分析：由平抛规律得 v0=4m/s T-mg=mv2/L得 最
21、大拉力 T=52 N 考点：考查了平抛运动和圆周运动 点评：做此类型题目时，知道平抛运动是竖直方向上做自由落体，水平方向上做匀速直线的运动，并且做平抛运动的初速度等于圆周运动最低点时的速度 如图所示，在水平转台上放有 A、 B两个小物块，它们到轴心 O的距离 分别为 rA=0.2 m,rB=0.5 m,它们与台面间静摩擦力的最大值为其重力的 0.4倍，取 g=10 m/s2。 (1)当转台转动时，要使两物块都不相对台面滑动，求转台角速度的最大值； (2)当转台转动时，要使两物块都相对台面滑动，求转台转动的角速度应满足的条件； (3)现保持 A、 B两个小物块位置不变，用水平轻杆将两物块连接，
22、已知 mA=5 mB , mB=2 kg。当转台转动角速度为某一值时，两物块恰好对台面未发生相 对滑动，求此状态下轻杆对物块 B的弹力。 答案： (1) rad/s (2) 2 rad/s (3) F=8N 方向指向圆心 试题分析： (1)因为 rB rA.所以 B物块先滑动 . Ffm=0.4 mBg F向 =mBB2rB 当 B恰不相对台面滑动时，应有 F向 =Ffm 联立 、 、 式解得 0.4mBg=mBB2rB 解 式得 B= rad/s (2)同理，当 A恰不相对台面滑动时，应有 0.4mAg=mAA2rA,解得 A=2 rad/s 故要使两物块都对台面发生滑动， 的范围为 2 rad/s(或取 )。 (3) 设弹力大小为 F，则 0.4mAg F= mA2rA F+0.4mBg=mB2rB 得 =4 rad/s F=8N 方向指向圆心。 考点：考查圆周运动中力与运动的关系， 点评：注意本题中为静摩擦力与绳子的拉力充当向心力，故应注意静摩擦力是否已达到最大静摩擦力
