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(dòng)輪，大輪直徑是小輪直徑的3倍，A是大輪邊緣上一點(diǎn)，B是小輪邊緣上一點(diǎn)，C是大輪上一點(diǎn)，C到圓心O的距離等于小輪半徑，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶不打滑。則A、B、C三點(diǎn)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(diǎn)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(dòng)，角速度相等，即，所以，A錯(cuò)誤B正確；B兩點(diǎn)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(cuò)誤；故選B考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道靠傳送帶傳動(dòng)輪子邊緣上的點(diǎn)具有相同的線速度，共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)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(huì)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(yùn)行174萬公里，“楊利偉星”平均每天繞太陽運(yùn)行145萬公里.假設(shè)兩行星均繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(yùn)行174萬公里，“楊利偉星”平均每天繞太陽運(yùn)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(yùn)動(dòng)，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(cuò)誤研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，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(cuò)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(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：求一個(gè)物理量之比，我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先用已知的物理量表示出來，再進(jìn)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(yùn)動(dòng)，細(xì)繩就會(huì)沿圓錐面旋轉(zhuǎn)，這樣就構(gòu)成了一個(gè)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(yùn)動(dòng)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(cuò)誤故選BCD考點(diǎn)：考查了對(duì)向心力的理解點(diǎn)評(píng)：理解向心力：是效果力，它由某一個(gè)力充當(dāng)，或幾個(gè)力的合力提供，它不是性質(zhì)的力，分析物體受力時(shí)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(duì)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(shí)，火車重力與軌道面支持力可以充當(dāng)向心力，可以減小對(duì)外軌的擠壓，正確，錯(cuò)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(shí)外軌對(duì)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(shí)內(nèi)軌對(duì)火車有側(cè)壓力，輪緣擠壓內(nèi)軌錯(cuò)誤；當(dāng)火車以規(guī)定的速度通過此彎路時(shí)，火車重力與軌道面支持力的合力恰好提供向心力，對(duì)內(nèi)外軌均無壓力，正確，故選B考點(diǎn)：牛頓第二定律；向心力點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道火車拐彎時(shí)對(duì)內(nèi)外軌均無壓力，此時(shí)靠重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)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(diǎn)為共同圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這樣它們不會(huì)因?yàn)槿f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(yùn)動(dòng)的角速度與質(zhì)量成正比B它們做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與質(zhì)量成正比C它們做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與質(zhì)量成反比D它們做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的大小與質(zhì)量成正比【答案】C【解析】試題分析：因?yàn)殡p星各自做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供，故大小相等方向相反：，所以因?yàn)椋此鼈冏鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的半徑與質(zhì)量成反比；所以即它們圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比與其質(zhì)量成反比，故B錯(cuò)誤，C正確，兩者的向心力大小相等，所以D錯(cuò)誤故選C考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：了解雙星運(yùn)動(dòng)中萬有引力提供向心力，故雙星的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；由選項(xiàng)A的分析知道向心力，故由牛頓第二定律，可知，故B錯(cuò)誤；由A選項(xiàng)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(cuò)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(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：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(jìn)行分析比較，最后再綜合；一定不能將三個(gè)物體當(dāng)同一種模型分析，否則會(huì)使問題復(fù)雜化7.如圖所示，細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)小球，在O點(diǎn)的正下方釘一個(gè)釘子A。讓小球從一定高度擺下，當(dāng)細(xì)繩與釘子相碰時(shí)（）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。【答案】BD【解析】試題分析：小球擺下后由機(jī)械能守恒可知，因小球下降的高度相同，故小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度相同，故小球的線速度不變，A錯(cuò)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(cuò)誤D正確故選BD考點(diǎn)：牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：本題中要注意細(xì)繩碰到釘子前后轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)水平初速度v0，則物體將()A沿球面滑至M點(diǎn)B先沿球面滑至某點(diǎn)N再離開球面做斜下拋運(yùn)動(dòng)C立即離開半圓球做平拋運(yùn)動(dòng)，且水平射程為RD立即離開半圓球做平拋運(yùn)動(dòng)，且水平射程為2R【答案】C【解析】試題分析：在最高點(diǎn)，有，所以N=0知物塊在最高點(diǎn)僅受重力，有水平初速度，所以物塊離開半球面做平拋運(yùn)動(dòng)水平射程為故C正確，ABD錯(cuò)誤故選C考點(diǎn)：考查了平拋運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)9.一輛車通過一根跨過定滑輪的輕繩子提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物，開始車在滑輪的正下方，繩子的端點(diǎn)離滑輪的距離是H.車由靜止開始向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t繩子與水平方向的夾角為，如圖所示，則（）A車向左運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為B車向左運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為C重物m在t時(shí)刻速度的大小為D重物m在t時(shí)刻速度的大小為【答案】A【解析】試題分析：汽車在時(shí)間t內(nèi)向左走的位移：又汽車勻加速運(yùn)動(dòng)，所以，A正確，B錯(cuò)誤；此時(shí)汽車的速度由運(yùn)動(dòng)的分解知識(shí)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(cuò)誤；故選A考點(diǎn)：考查了運(yùn)動(dòng)的合成與分解點(diǎn)評(píng)：關(guān)鍵是知道汽車的速度的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)；10.質(zhì)量為m的飛機(jī),以速度v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),空氣對(duì)飛機(jī)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(duì)飛機(jī)的作用力故A正確，B、C、D錯(cuò)誤故選A考點(diǎn)：向心力；牛頓第二定律點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解11.如圖所示，一個(gè)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(dòng)，有兩個(gè)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)周期必定小于B球的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力是相同的由向心力的計(jì)算公式，由于球A運(yùn)動(dòng)的半徑大于B球的半徑，F(xiàn)和m相同時(shí)，半徑大的線速度大，所以A正確；由公式，由于球A運(yùn)動(dòng)的半徑大于B球的半徑，F(xiàn)和m相同時(shí)，半徑大的角速度小，所以B錯(cuò)誤由周期公式，所以球A的運(yùn)動(dòng)周期大于球B的運(yùn)動(dòng)周期，故C錯(cuò)誤球A對(duì)筒壁的壓力等于球B對(duì)筒壁的壓力，所以D不正確故選A考點(diǎn)：考查了勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：對(duì)物體受力分析是解題的關(guān)鍵，通過對(duì)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(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫出小球作平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)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(gè)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(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)故A正確因?yàn)橐嬐贿\(yùn)動(dòng)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(cuò)誤，因平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)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(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)要求小球滾下時(shí)不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)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(diǎn)：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評(píng)：解決平拋實(shí)驗(yàn)問題時(shí)，要特別注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)在平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律探究活動(dòng)中不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理，要注重學(xué)生對(duì)探究原理的理解二、填空題1.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄了A、B、C三點(diǎn)，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了如圖所示的坐標(biāo)系。平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。那么小球由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為s，小球平拋的初速度為m/s，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的豎直分為m/s，小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為。【答案】0.1s， 1m/s，2m/s，（-10，-5）。【解析】試題分析：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(shí)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(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：，聯(lián)立可求出初速度，代入數(shù)值得由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)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(diǎn)的時(shí)間因此從拋出到A點(diǎn)的水平位移，豎直位移，那么物體開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)考點(diǎn)：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評(píng)：平拋運(yùn)動(dòng)分解為：水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)由坐標(biāo)分析物體水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，充分利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來求解，所求的坐標(biāo)為負(fù)值三、計(jì)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(diǎn)的速度為v12m/s，則在最高點(diǎn)時(shí)圓弧軌道對(duì)滑塊的壓力為多少？滑塊經(jīng)過圓弧軌道最高點(diǎn)的速度為v24m/s，則在最高點(diǎn)時(shí)滑塊對(duì)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(diǎn)的速度為v12m/s時(shí)，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(diǎn)的速度為v24m/s時(shí)，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(duì)圓弧軌道的壓力為30N，方向豎直向上（1分）考點(diǎn)：考查了圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析點(diǎn)評(píng)：關(guān)鍵是弄清楚滑塊在最高點(diǎn)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(jì))【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