2012-2013學(xué)年河南省鄭州市第四中學(xué)高一下學(xué)期期中考試物理試卷(帶解析

2012-2013學(xué)年河南省鄭州市第四中學(xué)高一下學(xué)期期中考試物理試卷（帶解析）一、選擇題1.如圖所示皮帶傳動輪，大輪直徑是小輪直徑的3倍，A是大輪邊緣上一點，B是小輪邊緣上一點，C是大輪上一點，C到圓心O的距離等于小輪半徑，轉(zhuǎn)動時皮帶不打滑。則A、B、C三點的角速度大小之比，線速度大小之比，向心加速度大小之比分別為（）ABCD【答案】B【解析】試題分析：A、B兩點的線速度相等，即;A的半徑是B的半徑的3倍，根據(jù)，知A、C共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，即，所以，A錯誤B正確；B兩點的線速度相等，A的半徑是B的半徑的3倍，根據(jù)，知，A、C具有相同的角速度，根據(jù)，知所以CD錯誤；故選B考點：勻速圓周運動規(guī)律的應(yīng)用點評：解決本題的關(guān)鍵知道靠傳送帶傳動輪子邊緣上的點具有相同的線速度，共軸轉(zhuǎn)動的點具有相同的角速度掌握線速度與角速度的關(guān)系，以及線速度、角速度與向心加速度的關(guān)系2.經(jīng)國際小行星命名委員會命名的“神舟星”和“楊利偉星”的軌道均處在火星和木星軌道之間.已知“神舟星”平均每天繞太陽運行174萬公里，“楊利偉星”平均每天繞太陽運行145萬公里.假設(shè)兩行星均繞太陽做勻速圓周運動，則兩星相比較()A“神舟星”的軌道半徑大B“神舟星”的加速度大C“神舟星”的公轉(zhuǎn)周期大D“神舟星”的角速度大【答案】BD【解析】試題分析：根據(jù)線速度的定義式得：，已知“神舟星”平均每天繞太陽運行174萬公里，“楊利偉星”平均每天繞太陽運行145萬公里，可以得出：“神舟星”的線速度大于“楊利偉星”的線速度研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，解得：（其中M為太陽的質(zhì)量，R為軌道半徑）由于“神舟星”的線速度大于“楊利偉星”的線速度，所以“神舟星”的軌道半徑小于“楊利偉星”的軌道半徑，故A錯誤研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，解得，其中M為太陽的質(zhì)量，R為軌道半徑，由于“神舟星”的軌道半徑小于“楊利偉星”的軌道半徑，所以由于“神舟星”的加速度大于“楊利偉星”的加速度故B正確研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，解得，其中M為太陽的質(zhì)量，R為軌道半徑，由于“神舟星”的軌道半徑小于“楊利偉星”的軌道半徑，所以由于“神舟星”的周期小于“楊利偉星”的周期故C錯誤根據(jù)公式可得，周期大，角速度小，故“神舟星”的角速度大，D正確故選BD考點：萬有引力定律及其應(yīng)用點評：求一個物理量之比，我們應(yīng)該把這個物理量先用已知的物理量表示出來，再進行之比向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用3.如圖所示，將一質(zhì)量為m的擺球用長為L的細(xì)繩吊起，上端固定，使擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細(xì)繩就會沿圓錐面旋轉(zhuǎn)，這樣就構(gòu)成了一個圓錐擺，則關(guān)于擺球的受力情況，下列說法中正確的是（）A擺球受重力、拉力和向心力的作用B擺球所受拉力的水平分力提供向心力，擺球所受拉力的豎直分力與擺球的重力平衡C擺球受重力和拉力的作用D擺球的重力和繩子拉力的合力提供擺球做圓周運動的向心力【答案】BCD【解析】試題分析：小球只受重力和繩的拉力作用，二者合力提供向心力，擺球所受拉力的水平分力提供向心力，擺球所受拉力的豎直分力與擺球的重力平衡，故BCD正確，A錯誤故選BCD考點：考查了對向心力的理解點評：理解向心力：是效果力，它由某一個力充當(dāng)，或幾個力的合力提供，它不是性質(zhì)的力，分析物體受力時不能分析向心力4.鐵路在轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是( )減輕輪緣對外軌的擠壓減輕輪緣與內(nèi)軌的擠壓火車無論以多大速度轉(zhuǎn)彎，內(nèi)外軌都不受輪緣擠壓火車按規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎，外軌就不受輪緣的擠壓ABCD【答案】B【解析】試題分析：鐵路在轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌這樣火車在拐彎時，火車重力與軌道面支持力可以充當(dāng)向心力，可以減小對外軌的擠壓，正確，錯誤；若速度大于規(guī)定速度，重力和支持力的合力不夠提供，此時外軌對火車有側(cè)壓力，輪緣擠壓外軌若速度小于規(guī)定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此時內(nèi)軌對火車有側(cè)壓力，輪緣擠壓內(nèi)軌錯誤；當(dāng)火車以規(guī)定的速度通過此彎路時，火車重力與軌道面支持力的合力恰好提供向心力，對內(nèi)外軌均無壓力，正確，故選B考點：牛頓第二定律；向心力點評：解決本題的關(guān)鍵知道火車拐彎時對內(nèi)外軌均無壓力，此時靠重力和支持力的合力提供圓周運動的向心力5.兩顆相距較近的天體組成雙星，它們以兩天體的連線上的某點為共同圓心做勻速圓周運動，這樣它們不會因為萬有引力的作用而被吸到一起，下述說法正確的是（）A它們做勻速圓周運動的角速度與質(zhì)量成正比B它們做勻速圓周運動的線速度與質(zhì)量成正比C它們做勻速圓周運動的半徑與質(zhì)量成反比D它們做勻速圓周運動的向心力的大小與質(zhì)量成正比【答案】C【解析】試題分析：因為雙星各自做勻速圓周運動的周期相同，根據(jù)角速度與周期的關(guān)系可知：，雙星的角速度之比為1：1，故A錯誤；雙星做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供，故大小相等方向相反：，所以因為，即它們做勻速圓周運動的半徑與質(zhì)量成反比；所以即它們圓周運動的線速度之比與其質(zhì)量成反比，故B錯誤，C正確，兩者的向心力大小相等，所以D錯誤故選C考點：萬有引力定律及其應(yīng)用點評：了解雙星運動中萬有引力提供向心力，故雙星的運動周期相等，向心力大小相等方向相反6.地球赤道上有一物體隨地球一起自轉(zhuǎn)做圓周運動，所受的向心力為F，向心加速度為a，線速度為v，角速度為；繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星（高度可忽略）所受的向心力為F，向心加速度為a，線速度為v，角速度為；地球同步衛(wèi)星的向心力為F，向心加速度為a，線速度為v，角速度為；地球表面的重力加速度為g，第一宇宙速度為v,假設(shè)三者的質(zhì)量相等，則（）AF1=F2F3Ba1=a2=ga3Cv1=v2=vv3D1=32【答案】D【解析】試題分析：根據(jù)題意三者質(zhì)量相等，軌道半徑，物體1與人造衛(wèi)星2比較，由于赤道上物體受引力和支持力的合力提供向心力，而近地衛(wèi)星只受萬有引力，故，故A錯誤；由選項A的分析知道向心力，故由牛頓第二定律，可知，故B錯誤；由A選項的分析知道向心力，根據(jù)向心力公式，由于m、R一定，故，故C錯誤；同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，故，根據(jù)周期公式可知，衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故，再根據(jù)，有，故D正確；故選D考點：萬有引力定律及其應(yīng)用點評：本題關(guān)鍵要將物體1、人造衛(wèi)星2、同步衛(wèi)星3分為三組進行分析比較，最后再綜合；一定不能將三個物體當(dāng)同一種模型分析，否則會使問題復(fù)雜化7.如圖所示，細(xì)繩的一端固定于O點，另一端系一個小球，在O點的正下方釘一個釘子A。讓小球從一定高度擺下，當(dāng)細(xì)繩與釘子相碰時（）A. 小球的線速度發(fā)生突變B. 小球的角速度發(fā)生突變C. 如果釘子的位置越靠近小球，繩就越不容易斷。D. 如果釘子的位置越靠近小球，繩就越容易斷?！敬鸢浮緽D【解析】試題分析：小球擺下后由機械能守恒可知，因小球下降的高度相同，故小球到達最低點時的速度相同，故小球的線速度不變，A錯誤；根據(jù)公式可得，速度不變，半徑減小，所以角速度增大，B正確；根據(jù)，知，r變小，拉力變大如果釘子的位置越靠近小球，繩就越容易斷。C錯誤D正確故選BD考點：牛頓第二定律在圓周運動中的應(yīng)用點評：本題中要注意細(xì)繩碰到釘子前后轉(zhuǎn)動半徑的變化，線速度大小不變，再由向心力公式分析繩子上的拉力變化8.半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有一小物體，如圖所示今給小物體一個水平初速度v0，則物體將()A沿球面滑至M點B先沿球面滑至某點N再離開球面做斜下拋運動C立即離開半圓球做平拋運動，且水平射程為RD立即離開半圓球做平拋運動，且水平射程為2R【答案】C【解析】試題分析：在最高點，有，所以N=0知物塊在最高點僅受重力，有水平初速度，所以物塊離開半球面做平拋運動水平射程為故C正確，ABD錯誤故選C考點：考查了平拋運動，圓周運動點評：解決本題的關(guān)鍵知道圓周運動徑向的合力提供向心力以及知道僅受重力，有水平初速度將做平拋運動9.一輛車通過一根跨過定滑輪的輕繩子提升一個質(zhì)量為m的重物，開始車在滑輪的正下方，繩子的端點離滑輪的距離是H.車由靜止開始向左做勻加速運動，經(jīng)過時間t繩子與水平方向的夾角為，如圖所示，則（）A車向左運動的加速度的大小為B車向左運動的加速度的大小為C重物m在t時刻速度的大小為D重物m在t時刻速度的大小為【答案】A【解析】試題分析：汽車在時間t內(nèi)向左走的位移：又汽車勻加速運動，所以，A正確，B錯誤；此時汽車的速度由運動的分解知識可知，汽車速度v汽沿繩的分速度與重物m的速度相等，即得v物.，CD錯誤；故選A考點：考查了運動的合成與分解點評：關(guān)鍵是知道汽車的速度的兩個分運動；10.質(zhì)量為m的飛機,以速度v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動,空氣對飛機作用力的大小等于()。A.mB.m C.mD.mg【答案】A【解析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律有：根據(jù)平行四邊形定則，空氣對飛機的作用力故A正確，B、C、D錯誤故選A考點：向心力；牛頓第二定律點評：解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解11.如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則以下說法中正確的是（）AA球的線速度必定大于B球的線速度BA球的角速度必定大于B球的角速度CA球的運動周期必定小于B球的運動周期DA球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫Α敬鸢浮緼【解析】試題分析：小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在水平面內(nèi)做勻速圓周運動由于A和B的質(zhì)量相同，小球A和B在兩處的合力相同，即它們做圓周運動時的向心力是相同的由向心力的計算公式，由于球A運動的半徑大于B球的半徑，F(xiàn)和m相同時，半徑大的線速度大，所以A正確；由公式，由于球A運動的半徑大于B球的半徑，F(xiàn)和m相同時，半徑大的角速度小，所以B錯誤由周期公式，所以球A的運動周期大于球B的運動周期，故C錯誤球A對筒壁的壓力等于球B對筒壁的壓力，所以D不正確故選A考點：考查了勻速圓周運動規(guī)律的應(yīng)用點評：對物體受力分析是解題的關(guān)鍵，通過對AB的受力分析可以找到AB的內(nèi)在的關(guān)系，它們的質(zhì)量相同，向心力的大小也相同，本題能很好的考查學(xué)生分析問題的能力，是道好題12.在做“研究平拋物體的運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球作平拋運動的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項前面的字母填寫在橫線上。A通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平B每次釋放小球的位置必須相同C每次必須用手給小球一個初速度D記錄小球位置用的木條或凹槽，每次必需嚴(yán)格地等距離下降E小球運動時不能與木板上的白紙（或方格紙）相接觸F將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用鉛筆將小球通過各位置連成平滑的曲線G.用懸掛重錘的方法確定豎直坐標(biāo)軸【答案】ABEFG【解析】試題分析：通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運動故A正確因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度故B正確，C錯誤，因平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，在相同時間里，位移越來越大，因此木條（或凹槽）下降的距離不應(yīng)是等距的，故D錯誤；實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線故EF正確為了保證坐標(biāo)軸是豎直方向，所以用懸掛重錘的方法確定豎直坐標(biāo)軸，G正確故選ABEFG考點：研究平拋物體的運動點評：解決平拋實驗問題時，要特別注意實驗的注意事項在平拋運動的規(guī)律探究活動中不一定局限于課本實驗的原理，要注重學(xué)生對探究原理的理解二、填空題1.在“研究平拋物體的運動”實驗中，某同學(xué)記錄了A、B、C三點，取A點為坐標(biāo)原點，建立了如圖所示的坐標(biāo)系。平拋軌跡上的這三點坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。那么小球由A運動到B的時間為s，小球平拋的初速度為m/s，小球運動到B點的豎直分為m/s，小球拋出點的坐標(biāo)為?！敬鸢浮?.1s， 1m/s，2m/s，（-10，-5）?！窘馕觥吭囶}分析：從坐標(biāo)中可看出從ABC的水平位移一樣，都為，說明各段的時間相等，設(shè)為T，可知：，分析ABC的豎直位移依次相差，由勻變速直線運動的規(guī)律得：，聯(lián)立可求出初速度，代入數(shù)值得由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度得B的豎直速度：，又，所以，又，所以從拋出到A點的時間因此從拋出到A點的水平位移，豎直位移，那么物體開始做平拋運動的位置坐標(biāo)考點：研究平拋物體的運動點評：平拋運動分解為：水平方向的勻速直線運動，豎直方向的自由落體運動由坐標(biāo)分析物體水平方向和豎直方向的運動特點，充分利用勻變速直線運動的規(guī)律來求解，所求的坐標(biāo)為負(fù)值三、計算題1.質(zhì)量為m1Kg的滑塊沿光滑的圓軌道內(nèi)側(cè)向上滑行，已知圓弧軌道半徑R0.4m，如圖所示，g10m/s2，求：滑塊經(jīng)過圓弧軌道最高點的速度為v12m/s，則在最高點時圓弧軌道對滑塊的壓力為多少？滑塊經(jīng)過圓弧軌道最高點的速度為v24m/s，則在最高點時滑塊對圓弧軌道的壓力為多少？【答案】（1）0（2）30N，方向豎直向上【解析】試題分析：當(dāng)滑塊經(jīng)過圓弧軌道最高點的速度為v12m/s時，根據(jù)牛頓第二定律有：（2分）由式得（2分）滑塊經(jīng)過圓弧軌道最高點的速度為v24m/s時，根據(jù)牛頓第二定律有：（1分）由式得（2分）又有牛頓第三定律可知，滑塊對圓弧軌道的壓力為30N，方向豎直向上（1分）考點：考查了圓周運動實例分析點評：關(guān)鍵是弄清楚滑塊在最高點的向心力來源，根據(jù)牛頓第二定律列式求解2.一行星的半徑是地球半徑的2倍，密度與地球的密度相等.在此行星上以一定的初速度豎直上拋一物體，上升的高度為h，則在地球上以同樣大的初速度豎直上拋同一物體，上升的高度應(yīng)為多少？(空氣阻力不計)【答案】【解析】試題分析：一行星的半徑是地球半徑的2倍，密度與地球的密度相等.在此行星上以一定的初速度豎直上拋一