1、2013-2014湖北省襄阳市四校高一下学期期中联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于曲线运动，下列说法正确的是 ( ) A物体受到的合外力方向变化，一定做曲线运动 B做曲线运动的物体，受到的合外力一定不为零 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： B 试题分析：物体所受合外力的方向和速度方向共线时做直线运动，不共线时做曲线运动， A错，物体做曲线运动，受到的合外力一定不为零 B正确；物体做圆周运动，它所受的合外力不一定指向圆心，但向心力一定指向圆心， C 错误；物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，一定
2、做类平抛运动， D错误。 考点：本题考查的是物体做曲线运动的条件。 （多选）如图所示，足够长的斜面上有 a、 b、 c、 d、 e五个点，ab=bc=cd=de，从 a点水平抛出一个小球，初速度为 v时，小球落在斜面上的 b点，落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为 ;不计空气阻力，初速度为 2v时 ( ) A小球一定落在斜面上的 e点 B小球可能落在斜面上的 c点与 d点之间 C小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角大于 D小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为 答案： AD 试题分析：设斜面倾角为 ，小球落在斜面上，竖直方向上的位移与水平方向位移的比值一定，即 ，抛出速度为原来的 2倍时，运动时间
3、变为原来的 2倍，水平位移和竖直位移都变为原来的 4倍，小球一定落在斜面上的 e 点， A 正确；速度方向与水平方向的夹角的正切为斜面倾角正切的 2 倍，所以小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为 ， D正确。 考点：本题考查了平抛的规律。 （多选）如图所示，物体 A、 B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起， A物体受水平向右的力 F的作用，此时 B匀速上升， A水平向右运动，可知 ( ) A物体 A做加速运动 B物体 A做减速运动 C物体 A所受支持力逐渐增大 D物体 A所受支持力逐渐减小 答案： BC 试题分析：因 B匀速上升，所以滑轮右边的绳子伸长的速度是不变的，把 A实际运动的速度沿绳子伸
4、长的方向和与垂直于绳子的方向进行正交分解， A的速度沿绳子伸长的方向的分量等于 B的上升的速度， B的速度不变，可判断 A向右减速， A错误， B正确；因 B匀速下降，所以绳子的拉力的大小不变，把绳子拉 A的力沿水平方向和竖直方向进行正交分解，竖 直方向上的分量减小，从而可知 A对地面的压力变大， C正确；根据滑动摩擦力公式知道摩擦力变大，D错误。 考点：本题考查了运动的合成和分解知识和力的分析、正交分解等知识。 如图，蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平瞄准它，就在子弹出枪口时，开始逃跑，松鼠可能的逃跑方式有： 自由落下； 竖直上跳； 迎着枪口，沿 AB方向水平跳离树枝； 背着枪口，
5、沿 AC 方向水平跳离树枝。在这四种逃跑方式中，松鼠不能逃脱厄运而被击中的是（设树枝足够高）（ ） A B C D 答案： C 试题分析：射出的子弹做平抛运动，根据平抛运动的特点，竖直方向做自由落体运动，所以无论松鼠以自由落下、迎着枪口，沿 AB方向水平跳离树枝还是背着枪口，沿 AC 方向水平跳离树枝，竖直方向运动情况完全相同，一定被打中，不能逃脱厄运而被击中的是 ， C正确。 考点：本题考查的是平抛的规律。 如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心 O 点分别以水平初速度 v1、 v2抛出两个小球 (可视为质点 )，最终它们分别落在圆弧上的 A点和 B点，已知OA与 OB互相垂直，且 OA与竖
6、直方向成 =37角；则两小球初速度之比 ( )(sin37=0.6， cos37=0.8) A 0.6 B C D 0.8 答案： B 试题分析：小球 A： Rcos37=gt2/2， Rsin37=vat，小球 B： Rsin370=gt2/2，Rcos370=vbt，可计算两小球水平速度之比为 ， B正确。 考点：本题考查了平抛运动规律。 如图所示，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紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则 （ ） A球 A的线速度小于球 B的线速度 B球 A对筒壁的压力一定等于球 B对筒壁的压力 C球 A的向心加速
7、度大于球 B的向心加速度 D球 A的向心加速度大于球 B的向心加速度 答案： B 试题分析：两球所受的重力大小相等，支持力方向相同，根据力的合成，知两支持力大小、合力大小相等，根据牛顿第三定律可知球 A对筒壁的压力一定等于球 B对筒壁的压力， B正确；合力提供向心力，根据 F=mv2/r以及 F=ma可以知道球 A的线速度大于球 B的线速度，球 A的向心加速度等于球 B的向心加速度， ACD错误。 考点：圆周运动的向心力 如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴 一个质量为 m的小球，当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为 L1；当汽车以同一速度匀速率通过一段路面为圆弧形凹
8、形路面的最低点时，弹簧长度为 L2，下列选项中正确的是（ ） A B C D前三种情况均有可能 答案： C 试题分析：当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧弹力等于重力，通过一段路面为圆弧形凹形路面的最低点时，弹簧弹力大于重力，根据胡克定律知道弹簧长度的关系为 ， C正确。 考点：本题考查了胡克定律、牛顿第二定律以及圆周运动向心力等知识。 假设某星球和地球都是球体，该星球的质量是地球质量的 2倍，该星球的半径是地球半径的 3倍，那么该星球表面的重力加速度与地球表面处的重力加速度之比为 ( ) A B 18 CD 6 答案： A 试题分析：根据 mg=GMm/R2，可得 g=GM/R2，然后
9、根据两星球的质量和半径关系可得两星球的表面重力加速度之比为 2:9， A正确。 考点：本题考查了万有引力和重力的关系。 长度为 1m的轻杆 OA， A端有一质量为 2kg的小球，以 O 点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为 3m/s，取g=10m/s2，则此时小球将（ ） A受到 18N 的拉力 B受到 38N 的支持力 C受到 2N 的拉力 D受到 2N 的支持力 答案： D 试题分析：设此时轻杆提供拉力的大小为 F，根据向心力公式有： F+mg=mv2/r，代入数值可得 F=-2N， 表示受到 2N 的支持力， D正确。 考点：牛顿第二定律和圆周运动知识。
10、如图所示，船从 A处开出后沿直线 AB到达对岸，若 AB 与河岸成 37角，水流速度 4m/s，则船在静水中的最小速度为 ( ) (sin37=0.6， cos37=0.8) A 5 m/s B 2.4 m/s C 3 m/s D 3.2 m/s 答案： B 试题分析：根据矢量三角形法则水流速度、船相对静水的速度和合速度关系如图所示，则船在静水中的最小速度为 2.4 m/s， B 正确。 考点：考查运动的合成中的小船渡河问题。 质量 m 4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点 O 处，先用沿 x轴方向的力 F1 8 N 作用了 2 s，然后撤去 F1；再用沿 y方向的力 F224
11、N 作用了 1 s则质点在这 3 s内的轨迹为图中的 ( ) 答案： D 试题分析：根据牛顿第二定律可知前两秒内加速度为 2m/s2，从静止开始沿 x轴方向匀加速运动 4m，速度达到 4m/s，随后 1s内加速度为 6m/s2，方向沿 y方向，运动了 3m， 沿 x轴方向又运动了 4m，轨迹弯向 y方向， D正确。 考点：本题考查运动的合成和物体做曲线运动的特点。 万有引力定律的发现实现了物理学上第一次大统一 “地上物理学 ”和 “天上物理学 ”的统一。它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律。牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道假想成圆轨道，另外还应用到了其他的规律和结论。以
12、下的规律和结论没有被用到的是（ ） A牛顿第二定律 B牛顿第三 定律 C开普勒的研究成果 D卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数 答案： D 试题分析：牛顿在发现万有引力定律的过程中首先利用了开普勒对行星运动的究成果，然后应用牛顿第二定律推导了恒星对行星的引力大小，再利用牛顿第三定律推导了行星对恒星的引力大小，然后推广到任意两个物体之间，总结出了万有引力定律，后来卡文迪许才通过扭秤实验得出的引力常数，所以总结万有引力定律没有被用到的是 D. 考点：有关万有引力定律的物理学史。 实验题 （ 12 分）小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题， 名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：
13、通过计算脚踏板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。经过骑行，他得到如下的数据：在时间 t内脚踏板转动的圈数为 N； (1）那么脚踏板转动的角速度 = ； (2）要推算自行车的骑行速度，从以下选项中选出还需要测量的物理量是 (填写前面的序号 ) ； .链条长度 L1 .曲柄长度 L2 .大齿轮的半径 r1 .小齿轮的半径 r2 .自行车后轮的半径 R （ 3）自行车骑行速度的计算式 v= .（用所给物理量及所测物理量字母表示） 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）周期 ，角速度为 （ 2）有了脚踏板的角速度，再测量出大齿轮的半径，就可以根据 求出大齿轮边缘处的线速度，也等于小齿
14、轮边缘处的线速度，再测量小齿轮的半径就可以知道小齿轮的角速度，也等于后轮的角速度，再测出后轮半径，就可以知道后轮边缘处的线速度，即自行车的运动速度，所以还要测量的物理量是 “ .大齿轮的半径 r1； .小齿轮的半径 r2； .自行车后轮的半径 R”。 考点：本题考查的是圆周运动的知识。 .(6分 )在研究平抛物体的运动的实验中，在一次实验中用方格纸，方格边长L 20cm，通过实验，记录了 小球在运动途中的三个位置，如图 (c)所示，则该小球做平抛运动的初速度为 _m/s； B点的竖直分速度为 _m/s（ g取 10m/s2）。 答案：， 4. 试题分析：从表格中可以看出从 A到 B和从 B到
15、C所用的时间相等，竖直方向由 可以得到时间间隔为 t=0.2s，再由水平方向 x=vt求得平抛的初速度为 3m/s， B点的竖直分速度等于从 A到 C的平均速度，大小为 4m/s. 考点：本题考查的是平抛运动实验。 计算题 （ 8分）不计空气的阻力，以初速度 v0水平抛出一物体（当地的重力加速度为 g），从抛出到它的竖直分位移为 h时，则对应的飞行时间 t 和水平分位移 X各是多少？ 答案： 试题分析：物体在竖直方向做自由落体运动，则有 解得 物体在水平方向做匀速直线运动，则有 x=v0t 代入上问所求时间 t的值得 考点：本题考查的是平抛运动的规律。 （ 10分）水平放置的圆筒绕其中心对称轴
16、 匀速转动，转动的角速度rad/s，桶壁上 P处有一小圆孔，桶壁很薄，桶的半径 R=2m；如图所示当圆孔正上方某高度 h处有一小球由静止开始下落，已知圆孔的半径略大于小球的半径，试通过计算求小球恰好落入圆筒小孔时，释放小球的高度 h（空气阻力不计， g取 ）。 答案： 试题分析：设小球做自由落体运动下落 h高度历时为 t，则 4 分 要使小球恰好落入小孔，对于圆筒的运动需满足 : ， 、 1、 2、 3 4 分 联立以上二式并代入数据，解得释放小球的高度 h为： ， 、 1、 2、 3 2 分 说明：结果不是多解得 5分，漏掉 得 8分。 考点：本题考查的是自由落体的规律和圆周运动的知识。 （
17、 12分） 经过近 7年时间， 2亿千米在太空中穿行后，美航天局和欧航天局合作研究出 “卡西尼 ”号土星探测器于美国东部时间 6月 30日抵达预定轨道，开始 “拜访土星及其卫星家族 . 这是人类首次针对土星及其 31颗已知卫星最详尽的探测 . 若 “卡西尼 ”号土星探测器进入环绕土星上空的圆轨道飞行，已知土星半径为 R，探测器离土星表面高度为 h，环绕 n周的飞行时间为 t. 求土星的质量和平均密度 （球体体积公式 ）。 答案： 试题分析：根据万有引力提供向心力有 探测器运行的周期： 联立以上各式，解得 土星的质量 由 M=V和 ，联立解得 土星的密度 考点：本题考查的是万有引力定律和航天的知识。
