山西省朔州市右玉一中高一物理下学期期中试卷（含解析）.doc

2015-2016学年山西省朔州市右玉一中高一（下）期中物理试卷一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分每小题至少有一个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分，其中4、6、7题为多选）1在万有引力理论发现和完善的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是（）a第谷通过天文观测积累了大量丰富而准确的行星运动的数据b开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律c牛顿在前人的工作基础上总结出了万有引力定律d笛卡尔提出了测量引力常量的方法并用实验测出了引力常量2关于曲线运动下列叙述正确的是（）a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b物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能作曲线运动c物体只要受到变化的外力作用时，就一定做曲线运动d平抛运动是一种匀变速曲线运动3在同一点o抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度va、vb、vc的关系和三个物体做平抛运动的时间ta、tb、tc的关系分别是（）avavbvctatbtcbva=vb=vcta=tb=tccvavbvctatbtcdvavbvctatbtc4关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）a它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度b它是人造地球卫星在圆形轨道上的最小运行速度c它是能使卫星绕地球运行的最小发射速度d它是人造卫星绕地球作椭圆轨道运行时在近地点的速度5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（）atan=sinbtan=cosctan=tandtan=2tan6铁路转弯处的弯道半径，是根据地形决定的弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关下列说法正确的是（）av一定时，r越小则要求h越大bv一定时，r越大则要求h越大cr一定时，v越小则要求h越大dr一定时，v越大则要求h越大7已知引力常数g和下列各组数据，能计算出地球质量的是（）a地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离b月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离c人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期d若不考虑地球自转，己知地球的半径及重力加速度8如图所示，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动设e、p、q做圆周运动的速率分别为v1、v2、v3，向心加速度大小分别为a1、a2、a3，角速度分别为1、2、3则（）av1v2v3b123ca1a2a3da1a3a29某同学在某砖墙前的高处水平抛出一石子，石子在空中运动的部分轨迹照片如图所示从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为37的斜坡上的a点已知每块砖的平均厚度为20cm，抛出点到a点竖直方向刚好相距100块砖，则石子水平抛出的速度是（）av0=5m/sbv0=15 m/scv0=20 m/sdv0=25 m/s102011年9月29日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号f运载火箭将天宫一号目标飞行器发射升空11月初，神舟八号飞船也将发射升空，在太空中与天宫一号交会对接这将使我国成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家关于飞船与天宫一号对接问题，下列说法正确的是（）a先让飞船与天宫一号在同一轨道上，然后让飞船加速，即可实现对接b先让飞船与天宫一号在同一轨道上，然后让飞船减速，即可实现对接c先让飞船进入较低的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接d先让飞船进入较高的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接二、实验题（本题包括2小题.每空2分，图象4分，共16分）11两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验（1）甲同学采用如图1所示的装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球a沿水平方向弹出，同时球b被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变球a被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明（2）乙同学采用频闪照相的方法拍摄到如图2所示的“小球做平抛运动”的照片图中每个小方格的边长为10cm，则由图2可以求得拍摄时每隔s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为m/s（g取10m/s2）12用如图1所示的装置做实验时，小车放在水平桌面上，保持小车的质量不变，测得小车的加速度a和拉力f的数据如下表所示（1）根据表中的数据在图2中画出af图线；f/n0.200.300.400.50a/（ms2）0.100.210.290.40（2）把图线延长，发现图线不通过原点，其原因是（3）在处理数据时，总是把小桶和沙子的重力当作小车所受合力而实际上小车所受合力比小桶和沙子的重力要一些（选填“大”或“小”）因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使小桶和沙子的总质量尽可能一些（选填“大”或“小”）三、计算题（本题包括3小题，共34分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13有一辆质量为1000kg的汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥（g=10m/s2 ）求：（1）汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是多大？（2）汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？（3）如果拱桥的半径增大到与地球半径r一样，汽车要在地面上腾空，速度要多大？（地球半径r=6400km）14我国继“神舟”八号载人飞船成功发射后，又准备在今年6月择机发射“神舟”九号载人飞船把“神舟”九号载人飞船在一段时间内的运动看成绕地球做匀速圆周运动，宇航员测得自己绕地球做匀速圆周运动的周期为t、距地面的高度为h，已知地球半径为r，引力常量为g求：（1）地球的质量；（2）飞船的向心加速度大小15如图，细绳一端系着质量m=0.6kg的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体，m的中点与圆孔距离为0.2m，并知m和水平面的最大静摩擦力为2n，现使此平面绕中心轴线转动，问角速度在什么范围m会处于静止状态？（g取10m/s2）2015-2016学年山西省朔州市右玉一中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分每小题至少有一个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分，其中4、6、7题为多选）1在万有引力理论发现和完善的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是（）a第谷通过天文观测积累了大量丰富而准确的行星运动的数据b开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律c牛顿在前人的工作基础上总结出了万有引力定律d笛卡尔提出了测量引力常量的方法并用实验测出了引力常量【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可【解答】解：a、第谷通过天文观测积累了大量丰富而准确的行星运动的数据，故a正确；b、开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律，故b正确；c、牛顿在前人的工作基础上总结出了万有引力定律，故c正确；d、卡文迪许用实验测出了引力常量，故d错误；本题选不正确的，故选：d2关于曲线运动下列叙述正确的是（）a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b物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能作曲线运动c物体只要受到变化的外力作用时，就一定做曲线运动d平抛运动是一种匀变速曲线运动【考点】平抛运动；物体做曲线运动的条件【分析】匀速圆周运动所受的合外力是变力；曲线运动的条件是合外力与速度不在同一直线上；平抛运动是一种匀变速曲线运动【解答】解：a、由于匀速圆周运动所受的合外力是向心力，方向时刻在变，所以其合外力是变力，则物体在恒力作用下，不可能做匀速圆周运动故a错误b、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力方向不一定变化，如平抛运动，故b错误c、物体受到变力的作用，若外力的方向始终与速度的方向在同一条直线上，物体就做直线运动故c错误；d、平抛运动只受重力，加速度为g，保持不变，所以平抛运动是一种匀变速曲线运动故d正确故选：d3在同一点o抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度va、vb、vc的关系和三个物体做平抛运动的时间ta、tb、tc的关系分别是（）avavbvctatbtcbva=vb=vcta=tb=tccvavbvctatbtcdvavbvctatbtc【考点】平抛运动【分析】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【解答】解：三个物体都做平抛运动，取一个相同的高度，此时物体的下降的时间相同，水平位移大的物体的初速度较大，如图所示，由图可知：vavbvc，由h=gt2 可知，物体下降的高度决定物体运动的时间，所以tatbtc，所以c正确故选c4关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）a它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度b它是人造地球卫星在圆形轨道上的最小运行速度c它是能使卫星绕地球运行的最小发射速度d它是人造卫星绕地球作椭圆轨道运行时在近地点的速度【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度【分析】第一宇宙速度是在地面发射人造卫星所需的最小速度，也是圆行近地轨道的环绕速度，也是圆形轨道上速度的最大值！【解答】解：第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度v=因而第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度，a正确、b错误；在近地面发射人造卫星时，若发射速度等于第一宇宙速度，重力恰好等于向心力，做匀速圆周运动，若发射速度大于第一宇宙速度，重力不足提供向心力，做离心运动，即会在椭圆轨道运动，因而c正确、d错误；故选ac5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（）atan=sinbtan=cosctan=tandtan=2tan【考点】平抛运动【分析】为速度与水平方向的夹角，tan为竖直速度与水平速度之比；为平抛运动位移与水平方向的夹角，tan为竖直位移与水平位移之比【解答】解：竖直速度与水平速度之比为：tan=，竖直位移与水平位移之比为：tan=，故tan=2tan，故选：d6铁路转弯处的弯道半径，是根据地形决定的弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关下列说法正确的是（）av一定时，r越小则要求h越大bv一定时，r越大则要求h越大cr一定时，v越小则要求h越大dr一定时，v越大则要求h越大【考点】向心力【分析】火车转弯时，重力与支持力的合力提供向心力，根据向心力公式即可求解【解答】解：设内外轨的水平距离为d，根据火车转弯时，重力与支持力的合力提供向心力得：如果r一定时，v越大则要求h越大，故c错误，d正确；如果v一定时，r越大则要求h越小，r越小则要求h越大，故a正确，b错误故选：ad7已知引力常数g和下列各组数据，能计算出地球质量的是（）a地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离b月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离c人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期d若不考虑地球自转，己知地球的半径及重力加速度【考点】万有引力定律及其应用【分析】地球、月球、人造卫星等做匀速圆周运动，它们受到的万有引力充当向心力，用它们的运动周期表示向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律列式求中心天体的质量，然后由选项条件判断正确的答案【解答】解：a、地球绕太阳运动的周期和地球与太阳的距离，根据万有引力提供向心力： =其中m为地球质量，在等式中消去，只能求出太阳的质量m也就是说只能求出中心体的质量故a错误b、月球绕地球做匀速圆周运动，它受到地球的万有引力充当向心力，用它运动周期表示向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律得： =地球的质量m=，其中r为地球与月球间的距离，故b正确c、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，它受到地球的万有引力充当向心力，用它运动周期表示向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律得： =又因t=，地球的质量m=，因此，可求出地球的质量，故c正确d、地球表面的物体受到的地球的重力等于万有引力，即mg=，因此，可求出地球的质量m=，故d正确故选bcd8如图所示，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动设e、p、q做圆周运动的速率分别为v1、v2、v3，向心加速度大小分别为a1、a2、a3，角速度分别为1、2、3则（）av1v2v3b123ca1a2a3da1a3a2【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】题中涉及三个物体：地球赤道上的山丘e、近地资源卫星p、同步通信卫星q；山丘e与同步通信卫星q转动周期相同，近地资源卫星p与同步通信卫星q，都是万有引力提供向心力；分两种类型进行比较分析即可【解答】解：a、山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据v=，由于山丘e的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故v1v3；根据卫星的线速度公式v=，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的线速度大于同步通信卫星的线速度，即v3v2；故v1v3v2，故a错误；b、山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据，得1=3；根据卫星的线速度公式，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故32；故1=32，故b错误；cd、山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据a=2r=，由于山丘e的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故山丘e的轨道加速度大于同步通信卫星q的加速度，即a1a3；根据卫星的周期公式t=2，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的加速度小于同步通信卫星的加速度，即a3a2；故a1a3a2，故c错误，d正确故选：d9某同学在某砖墙前的高处水平抛出一石子，石子在空中运动的部分轨迹照片如图所示从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为37的斜坡上的a点已知每块砖的平均厚度为20cm，抛出点到a点竖直方向刚好相距100块砖，则石子水平抛出的速度是（）av0=5m/sbv0=15 m/scv0=20 m/sdv0=25 m/s【考点】平抛运动【分析】根据石子下落的高度，结合位移时间公式求出石子运动的时间，抓住石子速度与斜面垂直，通过竖直分速度，结合平行四边形定则求出石子水平抛出的速度【解答】解：由题意可知，石子落到a点的竖直位移为：y=10020102=20（m）根据y=gt2得：t=s=2s竖直分速度为：vy=gt=102m/s=20m/s，根据平行四边形定则得：v0=vytan37=20m/s=15m/s故选：b102011年9月29日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号f运载火箭将天宫一号目标飞行器发射升空11月初，神舟八号飞船也将发射升空，在太空中与天宫一号交会对接这将使我国成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家关于飞船与天宫一号对接问题，下列说法正确的是（）a先让飞船与天宫一号在同一轨道上，然后让飞船加速，即可实现对接b先让飞船与天宫一号在同一轨道上，然后让飞船减速，即可实现对接c先让飞船进入较低的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接d先让飞船进入较高的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接【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及近心运动和离心运动的相关知识即可求解【解答】解：a、先让飞船与天宫一号在同一轨道上，此时飞船受到的万有引力等于向心力，若让飞船加速，所需要的向心力变大，万有引力不变，所以飞船做离心运动，不能实现对接，若让飞船减速，所需要的向心力变小，万有引力不变，所以飞船做近心运动，不能实现对接，故ab错误；c、先让飞船进入较低的轨道，若让飞船加速，所需要的向心力变大，万有引力不变，所以飞船做离心运动，轨道半径变大，可以实现对接，故c正确；d、先让飞船进入较高的轨道，若让飞船加速，所需要的向心力变大，万有引力不变，所以飞船做离心运动，轨道半径变大，不可以实现对接，故d错误；故选c二、实验题（本题包括2小题.每空2分，图象4分，共16分）11两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验（1）甲同学采用如图1所示的装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球a沿水平方向弹出，同时球b被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变球a被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动（2）乙同学采用频闪照相的方法拍摄到如图2所示的“小球做平抛运动”的照片图中每个小方格的边长为10cm，则由图2可以求得拍摄时每隔0.1s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为2m/s（g取10m/s2）【考点】研究平抛物体的运动【分析】（1）抓住两球同时落地，得出a球在竖直方向上的运动规律与b球相同，从而说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动（2）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度【解答】解：（1）用小锤打击弹性金属片，金属片把球a沿水平方向弹出，同时球b被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变球a被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动（2）在竖直方向上，根据y=l=gt2得，t=，则初速度故答案为：（1）平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，（2）0.1，212用如图1所示的装置做实验时，小车放在水平桌面上，保持小车的质量不变，测得小车的加速度a和拉力f的数据如下表所示（1）根据表中的数据在图2中画出af图线；f/n0.200.300.400.50a/（ms2）0.100.210.290.40（2）把图线延长，发现图线不通过原点，其原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（3）在处理数据时，总是把小桶和沙子的重力当作小车所受合力而实际上小车所受合力比小桶和沙子的重力要小一些（选填“大”或“小”）因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使小桶和沙子的总质量尽可能小一些（选填“大”或“小”）【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】（1）根据数据，标出各组力与加速度对应的各点，用直线连接（2）图线不过坐标原点，并且是当有了一定的力时，加速度仍为零，说明摩擦力存在应进行平衡摩擦力的步骤（3）要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以m为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有mm时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力【解答】解：（1）根据描点法作出图象，如右图（2）把图线延长，发现图线不经过坐标原点，并且是当力增加到一定的数值时才开始有加速度，说明小车还受到摩擦力作用，其原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（3）以整体为研究对象有mg=（m+m）a解得a=以m为研究对象有绳子的拉力f=ma=mg，显然要有f=mg必有m+m=m，故有mm，即只有mm时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，所以应使托盘和砝码的总质量尽可能小一些故答案为：（1）如图所示；（2）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；（3）小；小三、计算题（本题包括3小题，共34分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13有一辆质量为1000kg的汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥（g=10m/s2 ）求：（1）汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是多大？（2）汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？（3）如果拱桥的半径增大到与地球半径r一样，汽车要在地面上腾空，速度要多大？（地球半径r=6400km）【考点】向心力【分析】（1）汽车在桥顶靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出压力的大小（2）当压力为零时，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车的速度（3）根据重力提供向心力求出汽车的速度【解答】解：（1）根据牛顿第二定律得，解得n=n=9500n根据牛顿第三定律得，汽车对桥的压力为9500n（2）当压力为零时，有：mg=，解得m/s（3）根据得，v=m/s答：（1）汽车对桥的