山东省临沂市兰山区高一物理下学期期中试卷（含解析）.doc

2014-2015学年山东省临沂 市兰山区高一（下）期中物理试卷一、选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）1发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（）a 开普勒、卡文迪许b 牛顿、伽利略c 牛顿、卡文迪许d 开普勒、伽利略2关于做曲线运动的物体的速度和加速度的以下说法中，正确的是（）a 速度的方向与大小一定都在时刻变化b 速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化c 因为速度的方向不断改变，所以加速度的方向不断改变d 因为速度的方向不断改变，所以加速度一定不为零，其方向与速度方向不共线3如图所示，一小物体紧贴光滑内壁随装置一起在水平面内匀速转动，转动过程中物体的受力情况是（）a 重力、弹力b 重力、弹力、下滑力c 重力、弹力、向心力d 重力、弹力、下滑力、向心力4我们在推导第一宇宙速度时需要作一些假设，下列假设中正确的是（）a 卫星作匀速圆周运动b 卫星需要的向心力等于地球对它的万有引力c 卫星的运转周期等于地球自转的周期d 卫星的轨道半径等于地球半径5洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是（）a 脱水过程是利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉的b 脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的c 水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故d 减慢脱水筒转动角速度，脱水效果会更好6一物体的运动规律是x=8t2m，y=10tm，则下列说法中正确的是（）a 物体在x和y方向上都是匀速运动b 物体在x和y方向上都是做初速度为零的匀加速运动c 物体的合运动是初速度为10m/s、加速度为16m/s2的曲线运动d 物体的合运动是初速度为10m/s、加速度为16m/s2的匀加速直线运动7图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2rb点在小轮上，到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑，则（）a a点与b点的线速度大小相等b a点与b点的向心加速度大小相等c a点与c点的线速度大小相等d a点与d点的向心加速度大小相等8甲乙两同学在一栋楼的三楼窗口沿水平方向比赛掷垒球，甲掷垒球的水平距离正好是乙的两倍，若不计窗口到该层楼地板的距离，那么乙要想水平掷出相当于甲在三楼窗口掷出的距离，乙应（）a 在12楼窗口水平掷出b 在9楼窗口水平掷出c 在6楼窗口水平掷出d 在5楼窗口水平掷出9我国发射的风云一号气象卫星是极地卫星，周期为12h；发射的风云二号气象卫星是地球同步卫星，周期是24h与风云二号相比较，风云一号（）a 距地面较近b 角速度较大c 线速度较小d 受到地球的万有引力较小10如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮p和q靠静摩擦传动，两轮的半径r：r=2：1，当主动轮q匀速转动的角速度为1时，在q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止，若把小木块放在p轮边缘上，改变q轮转动的角速度至2时，小木块也恰能静止，则（）a 2=1b 2=1c 2=1d 1=22二、填空题（共3小题，每小题4分，满分18分）11在长为72cm的玻璃管中注满清水，水中放一个可以匀速上浮的红蜡烛，将此玻璃管竖直放置，让红蜡烛沿玻璃管从底部匀速上升，与此同时，让玻璃管沿水平方向向右匀速移动，若红蜡烛在玻璃管中沿竖直方向向上运动的速度为8cm/s，玻璃管沿水平方向移动的速度为6cm/s，则红蜡烛运动的速度大小是cm/s，红蜡烛上升到水面的时间为s12为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，a球就水平飞出，同时b球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验说明13在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=4.1103m若小球在平抛运动作图中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=（用l、g表示），其值是m/s（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是m/s三、解答题（共4小题，满分42分）14已知地球半径为r，地球表面的重力加速度为g，某人造地球卫星在距地球表面高度等于地球半径3倍处做匀速圆周运动，求：（1）卫星的线速度；（2）卫星绕地球做匀速圆周运动的周期15如图所示，细绳的一端固定在天花板上，另一端悬挂质量为8kg的小球已知绳长l=0.5m，绳能承受的最大拉力为100n，小球经推动后可在水平面内做匀速圆周运动，试求：（1）匀速圆周运动的最大半径；（2）以最大半径做匀速圆周运动的周期（已知g=10m/s2）16在离某星球表面高h时，宇航员将一小球以速度v0沿水平方向抛出，到达星球表面时的水平位移为l已知引力常量为g，星球的半径为r，且rh，求：（1）星球表面的“重力加速度”g；（2）星球的质量m17如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从b点脱离后做平抛运动，经过0.3秒后又恰好垂直与倾角为450的斜面相碰到已知圆轨道半径为r=1m，小球的质量为m=1kg，g取10m/s2求（1）小球在斜面上的相碰点c与b点的水平距离（2）小球经过圆弧轨道的b点时，所受轨道作用力nb的大小和方向？2014-2015学年山东省临沂市兰山区高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）1发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（）a 开普勒、卡文迪许b 牛顿、伽利略c 牛顿、卡文迪许d 开普勒、伽利略考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定专题：万有引力定律的应用专题分析：万有引力定律是牛顿在行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力公式、开普勒第三定律及牛顿第三定律相结合得出的而式中的引力常量是由卡文迪许通过实验来测量出来的解答：解：发现万有引力定律科学家是牛顿，而测出引力常量的科学家是卡文迪许故选：c点评：当卡文迪许通过实验测量出引力常量后，使得万有引力定律的适用性更广泛2关于做曲线运动的物体的速度和加速度的以下说法中，正确的是（）a 速度的方向与大小一定都在时刻变化b 速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化c 因为速度的方向不断改变，所以加速度的方向不断改变d 因为速度的方向不断改变，所以加速度一定不为零，其方向与速度方向不共线考点：物体做曲线运动的条件；牛顿第二定律分析：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，加速度表示速度变化快慢的物理量解答：解：a、曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，而大小不一定变化，如匀速圆周运动故a错误，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，加速度的方向不一定变化，例如平抛运动，故c错误；d、因为速度的方向不断改变，所以加速度一定不为零，其方向与速度方向不共线，故d正确故选：bd点评：本题是对曲线运动速度和加速度关系的考查，做曲线运动的物体的速度的方向是沿着曲线的切线方向的3如图所示，一小物体紧贴光滑内壁随装置一起在水平面内匀速转动，转动过程中物体的受力情况是（）a 重力、弹力b 重力、弹力、下滑力c 重力、弹力、向心力d 重力、弹力、下滑力、向心力考点：向心力；牛顿第二定律专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：紧贴内壁的小物体随装置一起在水平面内匀速转动，靠合力提供向心力，注意向心力不是物体所受的力解答：解：当角速度满足一定值时，物体受到的合力提供向心力，所以物体受重力和弹力由于装置的内壁光滑，所以没有摩擦力故a正确，b、c、d错误故选：a点评：解决本题的关键知道物体相对于装置静止，装置的内壁光滑，不受摩擦力；向心力是效果力，不是物体所受的力4我们在推导第一宇宙速度时需要作一些假设，下列假设中正确的是（）a 卫星作匀速圆周运动b 卫星需要的向心力等于地球对它的万有引力c 卫星的运转周期等于地球自转的周期d 卫星的轨道半径等于地球半径考点：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专题：人造卫星问题分析：第一宇宙速度（又称环绕速度）：是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度（也是人造地球卫星的最小发射速度）所以做出的假设有两个：（1）卫星做匀速圆周运动；（2）贴近地面，即：卫星的轨道半径等于地球半径解答：解：第一宇宙速度（又称环绕速度）：是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度（也是人造地球卫星的最小发射速度）所以做出的假设有两个：（1）卫星做匀速圆周运动；（2）贴近地面，即：卫星的轨道半径等于地球半径计算方法是：，其中：m是地球的质量，r是地球的半径，得：v=故a、b、d正确，c错误故选：abd点评：此题需明确第一宇宙速度计算方法是：，其中：m是地球的质量，r是地球的半径，得：v=围绕原理可找出需要做出的假设5洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是（）a 脱水过程是利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉的b 脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的c 水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故d 减慢脱水筒转动角速度，脱水效果会更好考点：离心现象分析：a、利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉的b、脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁c、衣物中的水是沿速度方向被甩出去的d、f=ma=m2r，角速度增大，水滴所需向心力增大，脱水效果更好解答：解：a、脱水过程是利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉的故a正确b、脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁故b正确c、脱水过程中，衣物中的水是沿速度方向被甩出去的故c错误d、f=ma=m2r，增大会使向心力f增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去故d错误故选：ab点评：此题要理解匀速圆周运动的向心力的来源、向心力的大小因素、做离心运动的条件属于基础题6一物体的运动规律是x=8t2m，y=10tm，则下列说法中正确的是（）a 物体在x和y方向上都是匀速运动b 物体在x和y方向上都是做初速度为零的匀加速运动c 物体的合运动是初速度为10m/s、加速度为16m/s2的曲线运动d 物体的合运动是初速度为10m/s、加速度为16m/s2的匀加速直线运动考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：根据匀变速直线运动的位移时间公式x=即可判断物体在x方向和y方向的运动情况，由运动的合成原则即可判断物体的合运动解答：解：a、根据匀变速直线运动的位移时间公式x=可知，物体在x方向做初速度为零，加速度为16m/s2的匀加速直线运动，y方向做初速度为10m/s，加速度为0的匀速直线运动，故a错误，b错误；c、由运动的合成原则可知，物体的合运动是初速度为10m/s、加速度为16m/s2的匀加速曲线运动，故d错误，c正确；故选：c点评：该题考查运动的合成与分解，解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=，难度不大，属于基础题7图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2rb点在小轮上，到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑，则（）a a点与b点的线速度大小相等b a点与b点的向心加速度大小相等c a点与c点的线速度大小相等d a点与d点的向心加速度大小相等考点：线速度、角速度和周期、转速专题：匀速圆周运动专题分析：共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等，根据v=r，a=r2=求出各点线速度、角速度和向心加速度的大小解答：解：a、a、c两点靠传送带传动，线速度大小相等，b、c两点共轴转动，角速度相等，c、b的半径之比为2；1，根据v=r知，c、b的线速度之比为2：1，所以a、b的线速度之比为2：1，故a错误，c正确b、根据a=知，a、c的向心加速度之比为2：1，根据a=r2知，c、b的向心加速度之比为2：1，所以a、b两点的向心加速度之比4：1，故b错误d、a、c两点的向心加速度之比为2：1，根据a=r2知，c、d两点的向心加速度之比为1；2，所以a、d两点的向心加速度大小相等，故d正确故选：cd点评：解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度与半径的关系，以及知道共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等8甲乙两同学在一栋楼的三楼窗口沿水平方向比赛掷垒球，甲掷垒球的水平距离正好是乙的两倍，若不计窗口到该层楼地板的距离，那么乙要想水平掷出相当于甲在三楼窗口掷出的距离，乙应（）a 在12楼窗口水平掷出b 在9楼窗口水平掷出c 在6楼窗口水平掷出d 在5楼窗口水平掷出考点：平抛运动专题：平抛运动专题分析：根据高度相同，结合水平位移关系求出甲乙的初速度大小关系，从而再抓住水平位移相等，求出运动时间关系，得出乙抛出的高度解答：解：甲乙先在同样的高度抛出垒球，则运动的时间相等，甲掷的水平距离正好是乙的两倍，根据x=vt知，甲的初速度是乙的初速度的2倍若要水平位移相等，则乙掷的垒球平抛运动的时间是甲的2倍，根据h=知，则乙掷的垒球高度是甲的4倍，乙应该在9楼窗口水平掷出故选：b点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，难度不大9我国发射的风云一号气象卫星是极地卫星，周期为12h；发射的风云二号气象卫星是地球同步卫星，周期是24h与风云二号相比较，风云一号（）a 距地面较近b 角速度较大c 线速度较小d 受到地球的万有引力较小考点：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专题：人造卫星问题分析：根据万有引力提供圆周运动向心力，由周期关系确定卫星的半径关系，再根据半径关系分析其它物理量的关系解答：解：a、根据万有引力提供圆周运动向心力可得t=可知风云二号周期短，故其半径小即距地面较近故a正确；b、据可知风云一号周期小角速度较大，故b正确；c、由a分析知，风云一号半径较小，再根据v=可知风云一号的线速度较大，故c错误；d、因为不知道两颗卫星的具体质量大小情况，不能仅根据半径情况确定所受地球引力的大小，故d错误故选：ab点评：万有引力提供圆周运动向心力是解决此类问题的关键，掌握万有引力公式和向心力不同表达式是解题的基础10如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮p和q靠静摩擦传动，两轮的半径r：r=2：1，当主动轮q匀速转动的角速度为1时，在q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止，若把小木块放在p轮边缘上，改变q轮转动的角速度至2时，小木块也恰能静止，则（）a 2=1b 2=1c 2=1d 1=22考点：线速度、角速度和周期、转速专题：匀速圆周运动专题分析：两轮转动的线速度大小相等，根据线速度与角速度之间的关系，和向心力的表达公式，结合摩擦力提供向心力，即可求解解答：解：在q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在q轮边缘上则有最大静摩擦力提供向心力即为：mg=m12r，当木块放在p轮也静止，则有：mg=mp2r，解得：，因为线速度相等，有：2r=pr解得：2=2p所以，即：2=1故选：a点评：本题主要考查了匀速圆周运动两类基本传送装置的特征、牛顿第二定律、向心力公式的应用问题，属于中档题二、填空题（共3小题，每小题4分，满分18分）11在长为72cm的玻璃管中注满清水，水中放一个可以匀速上浮的红蜡烛，将此玻璃管竖直放置，让红蜡烛沿玻璃管从底部匀速上升，与此同时，让玻璃管沿水平方向向右匀速移动，若红蜡烛在玻璃管中沿竖直方向向上运动的速度为8cm/s，玻璃管沿水平方向移动的速度为6cm/s，则红蜡烛运动的速度大小是10cm/s，红蜡烛上升到水面的时间为9s考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：两个匀速直线运动的合运动为直线运动，根据平行四边形定则求出红蜡烛运动的合速度抓住分运动与合运动具有等时性，求出红蜡烛上升到水面的时间解答：解：（1）根据平行四边形定则，有：v合=cm/s（2）在竖直方向上运动的时间为：t=s故答案为：10，9点评：解决本题的关键知道运动的合成与分解遵循平行四边形定则，知道分运动与合运动具有等时性12为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，a球就水平飞出，同时b球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动考点：研究平抛物体的运动专题：实验题；平抛运动专题分析：探究平抛运动的规律中，实验同时让a球做平抛运动，b球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明a球水平方向的运动性质解答：解：在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，知平抛运动竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动故答案为：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动点评：本题属于简单基础题目，实验虽然简单，但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律13在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=4.1103m若小球在平抛运动作图中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=2（用l、g表示），其值是0.4m/s（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是0.5m/s考点：研究平抛物体的运动专题：实验题；平抛运动专题分析：根据竖直方向上相邻的相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，根据水平位移和时间求出平抛运动的初速度；b点竖直方向上的分速度等于ac两点竖直方向上的平均速度，根据速度的合成可求出小球在b点的速率解答：解：根据y=gt2得：t=，水平方向匀速运动，因此有：x=2l=v0t，则初速度为：v0=2带入数据得：v0=0.4m/s根据匀变速直线运动特点，可知小球在b点竖直方向上的分速度为：vby=则小球在b点的速率为：vb=代入数据解得：vb=0.5m/s故答案为：2，o.4，o.5点评：解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论进行求解三、解答题（共4小题，满分42分）14已知地球半径为r，地球表面的重力加速度为g，某人造地球卫星在距地球表面高度等于地球半径3倍处做匀速圆周运动，求：（1）卫星的线速度；（2）卫星绕地球做匀速圆周运动的周期考点：万有引力定律及其应用专题：万有引力定律的应用专题分析：（1）根据万有引力提供向心力，以及万有引力等于重力求出卫星的线速度（2）根据求出周期的大小解答：解：（1）对于卫星，由万有引力提供向心力，得：质量为m的物体在地球表面所受的重力等于万有引力大小，即：解得：（2）卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为：代入数据得：答：（1）卫星的线速度为；（2）卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能熟练运用15如图所示，细绳的一端固定在天花板上，另一端悬挂质量为8kg的小球已知绳长l=0.5m，绳能承受的最大拉力为100n，小球经推动后可在水平面内做匀速圆周运动，试求：（1）匀速圆周运动的最大半径；（2）以最大半径做匀速圆周运动的周期（已知g=10m/s2）考点：向心力；牛顿第二定律专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小球做匀速圆周运动，靠拉力和重力的合力提供向心力，结合最大拉力求出绳子与竖直方向的夹角，从而得出匀速圆周运动的最大半径，根据合力提供向心力求出周期的大小解答：解：设小球做匀速圆周运动时与竖直方向的夹角为，绳子的拉力为f，有：fcos=mgr=lsin在水平面内做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：经分析知当f取最大值时，夹角最大，半径最大，对于运动的最大半径为：rmax=0.3m夹角最大时对应运动周期最小，为：t=0.4s答：（1）匀速圆周运动的最大半径为0.3m；（2）以最大半径做匀速圆周运动的周期为0.4s点评：解决本题的关键知道小球