山东省德州市武城二中学年高一下学期期中物.docx

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山东省德州市武城二中学年高一下学期期中物

2015-2016学年山东省德州市武城二中高一（下）期中物理试卷

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1．关于曲线运动，下面说法正确的是（　　）

A．物体运动状态改变，它一定做曲线运动

B．物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变

C．物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致

D．物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向垂直

2．游泳爱好者以恒定的速率垂直河岸渡河，当水速突然增大时，对游泳爱好者渡河发生的影响是（　　）

A．位移减小B．位移不变C．时间缩短D．时间不变

3．若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则可求（　　）

A．该行星的质量B．太阳的质量

C．该行星的平均密度D．太阳的平均密度

4．如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动过程中，A、B之间有相互作用的摩擦力，则这对摩擦力做功的情况，下列说法中正确的是（　　）

A．A、B都克服摩擦力做功B．摩擦力对A做正功

C．摩擦力对B做负功D．摩擦力对A、B都不做功

5．据报道，“嫦娥一号”预计在2007年发射，“嫦娥一号”将在距离月球为h高处绕月球做匀速圆周运动，已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0．“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为（　　）

A．

B．

C．

D．

6．如图所示，一个球绕中心线OO′以角速度ω匀速转动（θ=60°），则（　　）

A．A、B两点的线速度大小之比为1：

B．A、B两点得角速度之比为1：

C．A、B两点的向心加速度之比为1：

D．A、B两点的周期之比为1：

7．用细绳拉着两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A运动的半径比B的大，则（　　）

A．A受到的向心力比B的大B．B受到的向心力比A的大

C．A的角速度比B的大D．B的角速度比A的大

8．如图所示，长度l=0.50m的轻质杆OA，A端固定一个质量m=3.0kg的小球，小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动．通过最高点时小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2，则此时细杆OA（　　）

A．受到6.0N的拉力B．受到6.0N的压力

C．受到24N的拉力D．受到54N的拉力

9．在下列介绍的各种情况中，可能出现超重现象的是（　　）

A．荡秋千经过最低点的小孩

B．汽车过凸形桥

C．汽车过凹形桥

D．绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器

10．如图所示，从地面上方某点，将一小球以5m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力（g=10m/s2），则可求出（　　）

A．小球抛出时离地面的高度是5m

B．小球从抛出点到落地点的水平位移大小是5m

C．小球落地时的速度大小是15m/s

D．小球落地时的速度大小是5

m/s

11．我国成功发射的“天宫一号”飞行器绕地球做匀速圆周运动的运行轨道高度为350km，地球同步卫星的高度约为3.6×104km，关于“天宫一号”和同步卫星，下列说法中正确的是（　　）

A．“天宫一号”的运行速大于同步卫星的运行速度，并且均大于7.9km/s

B．“天宫一号”的周期大于24h

C．“天宫一号”的角速度大于同步卫星的角速度

D．“天宫一号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度

12．“天宫一号”是中国第一个目标飞行器，随后发射的“神舟八号”无人飞船已与它成功对接．它们的运行轨迹如图所示，假设“天宫一号”绕地球做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则以下说法正确的是（　　）

A．根据题中条件可以计算出地球对“天宫一号”的引力大小

B．根据题中条件可以计算出地球的质量

C．在近地点P处，“神舟八号”的加速度比“天宫一号”大

D．要实现“神舟八号”与“天宫一号”在近地点P处安全对接，需在靠近P处制动减速

二、实验题（本大题共1小题，共8分．请把答案写在答题卷上．）

13．某物理兴趣小组用如图所示的装置研究平抛运动及其特点，并测量平抛运动的初速度，其实验步骤、观察到的现象、数据记录和实验结果如下：

（1）在实验装置下方水平地面的适当位置先后铺上白纸和复写纸；

（2）让相同的A、B小球处于同一高度如图放置，用小锤打击弹性簿片，A球沿水平方向飞出，同时让B球自由下落，A、B两球在铺了复写纸的白纸上留下P、N两个点迹；

（3）观察到的现象是：

小球A、B　　（填“A．同时”或“B．不同时”）落地；

（4）用刻度尺测得B球下表面到地面的高度为H=0.800m，P、N点迹间的距离为L=0.500m；

（5）计算A球做平抛运动的水平初速度为　　m/s；（忽略空气阻力，g取10m/s2，计算结果保留3位有效数字）

（6）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性薄片，A球在空中运动的时间将　　（填“A．变长”，“B．不变”或“C．变短”）；

（7）通过上述现象说明　　．

三、计算题（本题3小题，共44分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

14．如图所示，一质量为0.5kg的小球（可视为质点），用0.4m长的细线拴住在竖直面内做圆周运动，g取10m/s2．求：

（1）小球刚好经过最高点A时的速度；

（2）若小球经过最高点A时速度为4m/s，小球对细线的拉力；

（3）若小球经过最低点B时速度为4

m/s，细线对小球的拉力大小．

15．如图甲质量m=2kg的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.2．从t=0时刻起，物体受到一个水平力F的作用而开始运动，F随时间t变化的规律如图乙，6s后撤去拉力F．（取g=10m/s2）求：

（1）第4s末物体的速度；

（2）物体运动过程中拉力F做的功．

16．如图所示，斜面体ABC固定在地面上，小球p从A点由静止下滑，当小球p开始下滑时，另一小球q从A点正上方的D点同时水平抛出，两球同时到达斜面底端的B处．已知斜面AB光滑，长度l=3m，斜面倾角为θ=37°．不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）小球p从A点滑到B点的时间；

（2）小球q抛出时的初速度大小和抛出点距地面的高度；

（3）小球q落在B点时的速度方向与水平方向夹角a的正切值．

2015-2016学年山东省德州市武城二中高一（下）期中物理试卷

参考答案与试题解析

1．关于曲线运动，下面说法正确的是（　　）

A．物体运动状态改变，它一定做曲线运动

B．物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变

C．物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致

D．物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向垂直

【考点】曲线运动．

【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同，速度一定变化，但是速度变化的不一定是曲线运动．

【解答】解：

A、物体做匀减速直线运动时，运动状态变化，是直线运动，故A错误；

B、曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，则运动状态一定改变，故B正确；

C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，则加速度方向与速度方向不在同一直线上，故C错误；

D、物体做曲线运动时，它的加速度可以始终和速度的方向垂直，也可以是恒定的，但不一定始终垂直；如平抛运动的加速度的方向始终向下．故D错误；

故选：

2．游泳爱好者以恒定的速率垂直河岸渡河，当水速突然增大时，对游泳爱好者渡河发生的影响是（　　）

A．位移减小B．位移不变C．时间缩短D．时间不变

【考点】运动的合成和分解．

【分析】将游泳爱好者的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，根据分运动和合运动具有等时性，渡河的时间等于在垂直河岸方向分运动的时间．最终的位移是两个位移的合位移．

【解答】解：

当水速突然增大时，在垂直河岸方向上的运动时间不变，所以横渡的时间不变．水速增大后在沿河岸方向上的位移增大．故D正确，ABC错误．

故选：

D．

3．若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则可求（　　）

A．该行星的质量B．太阳的质量

C．该行星的平均密度D．太阳的平均密度

【考点】万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．

【分析】研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量．

【解答】解：

A、研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：

r，知道行星的运动轨道半径r和周期T，再利用万有引力常量G，通过前面的表达式只能算出太阳M的质量，也就是中心体的质量，无法求出行星的质量，也就是环绕体的质量．故A错误；

B、通过以上分析知道可以求出太阳M的质量，故B正确；

C、本题不知道行星的质量和体积，也就无法知道该行星的平均密度，故C错误．

D、本题不知道太阳的体积，也就不知道太阳的平均密度，故D错误．

故选B．

4．如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动过程中，A、B之间有相互作用的摩擦力，则这对摩擦力做功的情况，下列说法中正确的是（　　）

A．A、B都克服摩擦力做功B．摩擦力对A做正功

C．摩擦力对B做负功D．摩擦力对A、B都不做功

【考点】滑动摩擦力；功的计算．

【分析】分析摩擦力的方向和物体的位移，再根据做功的两个必要因素，即可以确定此过程中摩擦力是否做功．

【解答】解：

做功的两个必要因素是力和在力的方向上通过一段位移，当B向左移动时，A没有动，故AB之间的摩擦力对A没有做功；B物体受到的摩擦力方向与运动方向相反，故摩擦力对B做负功，即B克服摩擦力做功；故ABD错误，C正确；

故选：

C．

A．

B．

C．

D．

【考点】万有引力定律及其应用．

【分析】根据月球表面重力与万有引力相等求得黄金代换式，再根据万有引力提供圆周运动向心力求得卫星的周期．

【解答】解：

在月球表面有：

可得：

GM=gR2

绕月卫星由万有引力提供圆周运动向心力有：

解得：

故选：

6．如图所示，一个球绕中心线OO′以角速度ω匀速转动（θ=60°），则（　　）

A．A、B两点的线速度大小之比为1：

B．A、B两点得角速度之比为1：

C．A、B两点的向心加速度之比为1：

D．A、B两点的周期之比为1：

【考点】线速度、角速度和周期、转速．

【分析】共轴转动的各点角速度相等，由几何关系分析半径的大小，再根据v=rω判断线速度的大小

【解答】解：

A、共轴转动的各点角速度相等，故A、B两点的角速度相等，A点的转动半径为Rcos60°=

R，B点的转动半径为R，根据v=rω公式，线速度之比vA：

vB=RA：

RB=

：

1=1：

2，故AB错误；

C、根据a=ω2r可知，A、B两点的向心加速度之比为aA：

aB=RA：

RB=

：

1=1：

2，故C正确；

D、根据T=

可知，AB两点周期相等，故D错误．

故选：

7．用细绳拉着两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A运动的半径比B的大，则（　　）

A．A受到的向心力比B的大B．B受到的向心力比A的大

C．A的角速度比B的大D．B的角速度比A的大

【考点】向心力；牛顿第二定律．

【分析】两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可先求出角速度，再由角速度与线速度、周期、向心加速度的关系公式求解．

【解答】解：

A、假设绳子与竖直方向的夹角为θ，受力分析知合力指向圆心，由几何关系得，

，因为θA＞θB，所以FA＞FB，故A正确，B错误；

C、设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：

r=htanθ，解得

，故A、B角速度相同．故C、D错误．

故选：

A．

A．受到6.0N的拉力B．受到6.0N的压力

C．受到24N的拉力D．受到54N的拉力

【考点】向心力；牛顿第二定律．

【分析】小球在最高点，由合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律求出细杆对球的作用力，从而得出细杆受到的作用力．

【解答】解：

在最高点，设杆子对小球的作用力向上，根据牛顿第二定律得，mg﹣F=m

，

解得F=mg﹣m

=30﹣3×

=6N，可知杆子对球表现为支持力，则细杆OA受到6N向下的压力．故B正确，A、C、D错误．

故选：

B．

9．在下列介绍的各种情况中，可能出现超重现象的是（　　）

A．荡秋千经过最低点的小孩

B．汽车过凸形桥

C．汽车过凹形桥

D．绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器

【考点】超重和失重．

【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；

当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；

如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g．

【解答】解：

A、荡秋千经过最低点的小球，此时有向上的加速度，处于超重状态．故A正确；

B、汽车过凸形桥最高点，加速度向下，处于失重状态；故B错误；

C、汽车过凹形桥最低点，此时有向上的加速度，处于超重状态．故C正确；

D、中国第一个目标飞行器和空间实验室“天宫一号”在太空中时飞船内部科研仪器，处于完全失重状态．故D错误．

故选：

10．如图所示，从地面上方某点，将一小球以5m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力（g=10m/s2），则可求出（　　）

A．小球抛出时离地面的高度是5m

B．小球从抛出点到落地点的水平位移大小是5m

C．小球落地时的速度大小是15m/s

D．小球落地时的速度大小是5

m/s

【考点】平抛运动．

【分析】根据平抛运动的时间求出小球抛出时离地的高度，根据初速度和时间求出水平位移，根据速度时间公式求出落地时的竖直分速度，结合平行四边形定则求出落地的速度．

【解答】解：

A、小球抛出时离地面的高度h=

，故A正确．

B、小球抛出点到落地点的水平位移x=v0t=5×1m=5m，故B正确．

C、小球落地时的竖直分速度vy=gt=10×1m/s=10m/s，根据平行四边形定则知，落地的速度v=

m/s=

m/s，故C错误，D错误．

故选：

AB．

A．“天宫一号”的运行速大于同步卫星的运行速度，并且均大于7.9km/s

B．“天宫一号”的周期大于24h

C．“天宫一号”的角速度大于同步卫星的角速度

D．“天宫一号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度

【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．

【分析】根据万有引力提供向心力，通过轨道半径的大小比较天宫一号和同步卫星的线速度、周期、角速度和向心加速度．

【解答】解：

A、根据万有引力提供向心力有：

=mω2r=ma

T=2

ω=

“天宫一号”飞行器绕地球做匀速圆周运动的运行轨道高度为350km，地球同步卫星的高度约为3.6×104km，

A、“天宫一号”的运行速度大于同步卫星的运行速度，但是小于7.9km/s，故A错误

B、“天宫一号”的周期小于24h，故B错误

C、“天宫一号”的角速度大于同步卫星的角速度，故C正确

D、“天宫一号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，故D正确

故选CD．

A．根据题中条件可以计算出地球对“天宫一号”的引力大小

B．根据题中条件可以计算出地球的质量

C．在近地点P处，“神舟八号”的加速度比“天宫一号”大

D．要实现“神舟八号”与“天宫一号”在近地点P处安全对接，需在靠近P处制动减速

【考点】万有引力定律及其应用．

【分析】根据万有引力提供圆周运动向心力列式可以求出中心天体的质量，卫星变轨主要通过增加卫星的速度以实现离心运动抬高轨道或降低卫星速度以减小卫星轨道来实现．

【解答】解：

A、因为无法求出环绕天体天宫一号的质量，地球对天宫一号的引力大小无法计算，故A错误；

B、根据万有引力提供向心力有

可得中心天体的质量

，所以可以求出地球的质量，故B正确；

C、神舟八号和天宫一号的加速度都是由万有引力引起的，在同一位置处加速度相同，故C错误；

D、在近地点P处，因为神舟八号将开始做离心运动故满足

，要实现和天宫一号的安全对接，在轨道上做圆周运动，故必须是让神舟八号减速，故D正确．

故选：

二、实验题（本大题共1小题，共8分．请把答案写在答题卷上．）

13．某物理兴趣小组用如图所示的装置研究平抛运动及其特点，并测量平抛运动的初速度，其实验步骤、观察到的现象、数据记录和实验结果如下：

（1）在实验装置下方水平地面的适当位置先后铺上白纸和复写纸；

（3）观察到的现象是：

小球A、B　同时　（填“A．同时”或“B．不同时”）落地；

（4）用刻度尺测得B球下表面到地面的高度为H=0.800m，P、N点迹间的距离为L=0.500m；

（5）计算A球做平抛运动的水平初速度为　1.25　m/s；（忽略空气阻力，g取10m/s2，计算结果保留3位有效数字）

（6）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性薄片，A球在空中运动的时间将　B　（填“A．变长”，“B．不变”或“C．变短”）；

（7）通过上述现象说明　平抛运动的竖直分运动是自由落体运动　．

【考点】研究平抛物体的运动．

【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，抓住平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，得出两球同时落地．

根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度．平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关．

【解答】解：

（3）A球做平抛运动，B球做自由落体运动，由于平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，高度相同，则运动的时间相同，小球A、B同时落地．

（5）根据H=

得：

，

则平抛运动的初速度为：

．

（6）平抛运动的时间与初速度无关，由高度决定，高度不变，则A球在空中运动的时间不变，故选：

B．

（7）通过上述现象说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．

故答案为：

（3）A；（5）1.25；（6）B；（7）平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．

14．如图所示，一质量为0.5kg的小球（可视为质点），用0.4m长的细线拴住在竖直面内做圆周运动，g取10m/s2．求：

（1）小球刚好经过最高点A时的速度；

（2）若小球经过最高点A时速度为4m/s，小球对细线的拉力；

（3）若小球经过最低点B时速度为4

m/s，细线对小球的拉力大小．

【考点】向心力．

【分析】

（1）小球刚好经过最高点A时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律求出A点速度，

（2、3）小球在竖直平面内做圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供小球的向心力，根据牛顿第二定律求出细线的拉力．

【解答】解：

（1）小球刚好经过最高点A时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律得：

代入数据解得：

v=2m/s，

（2）小球经过A点时由牛顿第二定律得：

代入数据解得：

T1=15N

由牛顿第三定律得小球对细线的拉力大小为15N，方向竖直向上，

（3）小球经过B点时由牛顿第二定律得：

代入数据解得：

T1=45N

答：

（1）小球刚好经过最高点A时的速度为2m/s；

（2）若小球经过最高点A时速度为4m/s，小球对细线的拉力大小为15N，方向竖直向上；

（3）若小球经过最低点B时速度为4

m/s，细线对小球的拉力大小为45N．

（1）第4s末物体的速度；

（2）物体运动过程中拉力F做的功．

【考点】动能定理；牛顿第二定律．

【分析】

（1）物体在前4s内受拉力大小10N，根据受力分析求出物体运动的加速度，再根据速度时间关系求出4s末物体的速度；

（2）分别求出物体在前4s内的位移和后2s内的位移，根据功的公式分别求出两个力对物体做的总功．

【解答】解：

（1）在0～4s内，设物体的加速度为a1，4s末速度为v，由牛顿第二定律得：

F1﹣μmg=ma1

v=a1t1

解得：

v=12m/s

（2）前4s的位移：

x1=

a1t12=24m

由图象得4～6s物体做匀速直线运动

4～6s内的位移：

x2=vt2=24m

物体运动过程中拉力F做的功为：

W=F1x1+F2x2

解得：

W=336J

答：

（1）第4s末物体的速度为12m/s；

（2）物体运动过程中拉力F做的功为336J．

（1）小球p从A点滑到B点的时间；

（2）小球q抛出时的初速度大小和抛出点距地面的高度；

（3）小球q落在B点时的速度方向与水平方向夹角a的正切值．

【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．

【分析】

（1）根据牛顿第二定律求出p运动的加速度，结合位移时间公式求出小球p运动的时间．

（2）q球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据位移时间公式求出离地的高度．在水平方向上做匀速直线运动，结合水平位移和时间求出初速度的大小．

（3）由速度公式求出q落在B点

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