2012-2013学年北京市房山区房山中学高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析）.doc

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1、2012-2013学年北京市房山区房山中学高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列哪位物理学家在实验室里通过几个铅球之间的万有引力的测量，比较准确的得出了 G的数值 A开普勒 B第谷 C牛顿 D卡文迪许 答案： D 试题分析：万有引力定律的发现是牛顿总结前人基础上总结发现，万有引力常数是由卡文迪许测量，所以答案：为 D 考点：万有引力物理学史 点评：本题考查到关于万有引力的物理学史，其中开普勒、卡文迪许、牛顿等人经常被涉及。 物体在地面附近绕地球做圆周运动时的速度就叫做第一宇宙速度。关于第一宇宙速度，下列说法正确的是 ( ) A第一宇宙速度大小约为 11.2km/s B第一宇宙

2、速度是人造卫星绕地球运动的最大运行速度 C第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度 D若已知地球的半径和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度 答案： BCD 试题分析：根据万有引力提供向心力 可知 ，当 r取地球半径，则 v=7900m/s，即第一宇宙速度，所以 A错。 R越大，速度越小，所以B对。要把卫星送入轨道，则需要更多机械能，因此越远越困难，所以 C对。，所以 D对 考点：万有引力提供向心力 点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。 下列说法正确的是 ( ) A地球围绕太阳绕转是因为太阳对地球的引力大于地球对太阳的引力 . B人造地球卫星在同一轨道上

3、 ,质量大的卫星的线速度越大 . C人造地球卫星离地面越高 ,卫星的周期越大 . D同步卫星的线速度、角速度、周期、离地面的高度及它的轨道都是一定的。 答案： CD 试题分析：太阳对地球的引力，地球对太阳的引力是对相互作用力， 等大， A错。根据万有引力提供向心力 ，可知，速度跟半径成反比， B 错。可知，人造地球卫星离地面越高 ,卫星的周期越大；同步卫星的周期为 24h，所以线速度、角速度、周期、离地面的高度及它的轨道都是一定的。CD正确。 考点：万有引力提供向心力 点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。 下列关于向心力及向心加速度的说法中正确的是：（ ） A做匀速圆周运

4、动的物体受到的向心力为恒力 B向心力是指向圆心方向的力，是根据力的作用效果命名的 C做匀速圆周运动物体的向心加速度是恒定不变的 . D向心力只能改变物体的运动方向，不能改变物体运动速度的大小 . 答案： BD 试题分析：做匀速圆周运动的物体受到的向心力为变力，其方向时时刻刻发生变化， A错。向心力是指向圆心方向的力，是根据力的作用效果命名的；向心力只能改变物体的运动方向，不能改变物体运动速度的大小 .所以 BD正确。做匀速圆周运动物体的向心加速度大小是恒定不变的，方向改变。 考点：向心加速度、向心力 点评：本题考查了关于向心加速度和向心力的理解，他们都是矢量需要注意大小和方向。 如图所示，在坡

5、度一定的斜面顶点以大小相同的初速度 同时水平向左和水平向右抛出两个小球 A和 B，两侧斜坡的角度分别为 370和 530，小球均落在斜面上，若不计空气阻力，则 A和 B两小球的运动时间之比 A 3:4 B 4:3 C 9:16 D 16:9 答案： C 试题分析：根据平抛运动知识，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，所以 jiangA、 B位移分解，求正切值。 ，同理，两式联立求解则时间之比为 9:16 考点：平抛运动 点评：本题考查了平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，根据规律列式求解。 “科学真是迷人 ”，如果我们能测出月球表面的加速度 g、月球的半径 R和月

6、球绕地球运转的周期 T，就能根据万有引力定律 “称量 ”月球的质量了。已知引力常数 G。用 M表示月球的质量。关于月球质量，下列说法正确的是 A B C D 答案： A 试题分析：根据万有引力提供向心力 ，在星球表面可以认为万有引力等于其中里，即 ，所以答案：为 A 考点：万有引力提供向心力 点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。 如图所示，用一连接体一端与一小球相连，绕过 O 点的水平轴在竖直平面内做圆周运动，设轨道半径为 r，图中 P、 Q 两点分别表示小球轨道的最高点和最 低点，则以下说法正确的是 A若连接体是轻质细绳时，小球到达 P点的速度可以为零 B若连接体是轻质

7、细杆时，小球到达 P点的速度一定不能为零 C若连接体是轻质细绳时，小球在 P点受到细绳的拉力一定为零 D若连接体是轻质细杆时，小球在 Q 点受到细杆的拉力一定竖直向上 答案： D 试题分析：轻绳和轻杆模型的区别在于，杆可以提供支持力，当支持力等于重力时，其速度可以为零，然而绳子只能在最高点提供拉力，最小拉力为零，所以最小速度为 ，所以答案：为 D 考点：圆周运动 点评：本题考查了圆周运动相关的向心力方程的列式求解过程。通过受力分析便能找到向心力来源。 人造地球卫星在离地面的高度等于地球半径 R处运行，已知地面上的重力加速度为 g，则此卫星做匀速圆周运动的线速度等于 A B C D 答案： A

8、试题分析：根据万有引力提供向心力 可知 ，且，所以答案：为 考点：万有引力提供向心力 点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。 我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期为 90min,如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动 ,飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比 ,下列判定中正确的是 A飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径 B飞船的运动速度小于同步卫星的运动速度 C飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度 D飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度 答案： C 试题分析：根据开普勒第三定律 ，同步卫星周期长，所以半径大。根据万有引力提供向心力 可知 ， ， ，可以判断，

9、飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度，C对 考点：万有引力提供向心力 点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理 解，同时结合了开普勒第三定律。 卫星靠近某星球表面运转时 ,要计算该星球的密度 ,只需知道下面的哪一个物理量 A卫星的质量 B卫星运行的线速度 C卫星运行的周期 D星球的半径 答案： C 试题分析：根据万有引力提供向心力 ，并利用 代入化简则 ，因此只需要直到近地卫星的周期即可 考点：万有引力提供向心力 点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。 设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则卫星离地面越高，卫星的： A速度越大 B角速度越大 C向心加速

10、度越大 D周期越长 答案： D 试题分析：根据万有引力提供向心力 可知 ， ， ，通过上述几个公式可以发现答案：为 D 考点：万有引力提供向心力 点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。 关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是 A物体的速度方向一定不断改变 B物体的速度大小一定不断改变 C物体的加速度方向一定不断改变 D物体的加速度大小一定不断改变 答案： A 试题分析：曲线运动的物体其速度方向为轨迹该点切线，时时刻刻发生变化，因此 A对。对于匀速圆周运动，其加速度方向指向圆心，大小保持不变，因此CD错误。 考点：曲线运动 点评：本题考查了曲线运动的速度、加速度的判断，要留

11、意匀速圆周运动的理解。 关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法中正确的是： A线速度大的角速度一定大 B线速度大的周期一定小 C角速度大的周期一定小 D角速度大的半径一定小 答案： C 试题分析：匀速圆周运动物体 可知，角速度大的周期一定小 ， C答案：正确。 考点：线速度、角速度 点评：本题考查了圆周运动中常见的两个参数以及他们之间的关系。 冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员重力的 k倍，在水平冰面上沿半径为 R的圆周滑行的运动员，若依靠摩擦力充当向心力，其安全速度为 A v= B v C v D v 答案： B 试题分析：依靠摩擦力充当向心力，则 ，化简则 v 考点

12、：圆周运动 点评：本题考查了圆周运动的向心力方程的列式求解过程。通过受力分析找到向心力的表达式。 如图所示，用细线吊着一个质量为 m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动（也称为圆锥摆运动），关于小球受力，正确的是： A受重力 B受重力、拉力、向心力 C受重力、拉力 D以上均不正确 答案： C 试题分析：该圆锥摆的受力为：受重力、拉力。两个力的合力水平方向指向圆心，即向心力 考点：受力分析 点评：本题考查了结合受力分析的圆周运动知识。通过受力分析可以分析向心力的表达式。 一物体做匀速圆周运动的半径为 r，线速度大小为 v，角速度为 ，周期为T。关于这些物理量的关系，下列说法正确的是 A B C

13、 D 答案： D 试题分析：根据圆周运动知识 ， ， ，因此答案：为 D 考点：圆周运动 点评：本题考查了圆周运动中常见的物理量之间的转换关心。 质量为 的汽车，以速率 通过半径为 r 的凹形桥，在桥面最低点时汽车对桥面的压力大小是： A BC D 答案： D 试题分析：桥面最低点时，向心力方程为 ，根据牛顿第三定率则，压力为 考点：圆周运动 点评：本题考查了圆周运动的向心力方程的列式求解过程。通过受力分析找到向心力的表达式。 如图所示，把盛水小桶拴在长为 L的绳子一端，要使这个水桶能在竖直平面内做圆周运动，则水桶在最高点线速度的最小值为： A B C D 答案： B 试题分析：在最高点， ，

14、当绳子拉力为 0时，速度最小为 ，答案：为 B 考点：圆周运动 点评：本题考查了圆周运动的向心力方程的列式求解过程。通过受力分析找到向心力的表达式。 填空题 （ 1）小张同学采用如图所示的实验装置做 “研究平抛运动 ”的实验。 实验时下列哪些操作是必须的 _ A将斜槽轨道的末端调成水平 B用天平称出小球的质量 C斜槽轨道必须光滑 D每次都要让小球从同一位置由静止开始运动 （ 2）如图是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是1.25cm若小球在平抛运动中的几个位置如图中的 A、 B、 C、 D所示，其中 A点为抛出点小球的初速度是 _m/s，小球过 C点时的速率是 _ m/s(取 g

15、=10m/s2). 答案：（ 1） AD （ 2） 0.75 1.25 试题分析：（ 1）为了达到水平抛出目的，因此将斜槽轨道的末端调成水平，且为了保持轨迹重合，即每次都要让小球从同一位置由静止开始运动 （ 2）根据匀变速直线运动规律的推论 ，其中 代入则 T=0.5s，由于水平位移为 ，所以水平速度为 0.75m/s。 C点的竖直方向速度为 ， C点总的速度为考点：平抛运动 点评：本题考查了平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，根据规律列式求解。 地球的两颗人造卫星质量之比 m1:m2=1:2，圆运动轨道之比 r1:r2=1:4，求：（ 1）线速度之比 1:2= ； (2

16、)角速度之比 1:2= ； (3)运行周期之比 T1:T2= ； (4)向心力之比 F1:F 2= 。 答案： 2:1 8:1 1:8 8:1 试题分析：根据万有引力提供向心力 可知 ，线速度之比为 2： 1； ，可知角速度比值为 8:1， 可知周期比值为 1:8，向心力，即万有引力比值为 8:1 考点：万有引力 提供向心力 点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。 长度 1的细绳，一端固定于光滑水平桌面上，另一端拴接一个质量为 2kg的小球，若小球以 4m s的速度在桌面上做匀速圆周运动，则小球的向心加速度大小为 a 向 _m/s2，所需向心力大小为 _N 答案： 16 3

17、2 试题分析：向心加速度为 ，向心力 F=ma=32N 考点：向心加速度、向心力 点评：本题考查了关于向心加速度和向心力的理解，他们都是矢量需要注意大小和方向。 从同一高度以不同的初速度水平抛出两个小球，小球都做平抛运动，最后落到同一水平地面上 . 两个小球在空中运动的时间 （选填 “相等 ”或 “不相等 ”），落地时的速度 （选填 “相同 ”或 “不相同 ”） . 答案：相等 不相同 试题分析：平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，因此高度决定时间，由于初速度不一样，所以水平位移不同。 考点：平抛运动 点评：本题考查了平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落

18、体，根据规律列式求解。 计算题 一小球从 1.25m高的桌面上水平抛出，落到地面的位置距桌子边缘 水平距离 2.5m，求： （ 1）小球在空中运动的时间（ 2）小球离开桌子的初速度；（ 3）小球落地前的瞬时速度大小 答案：（ 1） 0.5s （ 2） 5m/s （ 3） 5 m/s 试题分析：（ 1）根据平抛运动规律则 ，则可求运动时间为（ 2）根据 可求，水平速度 （ 3）根据 ， 可知落地时速度为 考点：平抛运动 点评：本题考查了平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，根据规律列式求解。 如图，小球做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为 ，线长为 L，小球质量为 m，重力加

19、速度为 g求： (1)绳子对小球的拉力的大小； (2)小球运动的向心加速度大小； (3)小球运动的周期 答案： (1) (2)gtan (3) 试题分析：（ 1）小球在摆动过程中受重力和拉力，即 ，所以 F=（ 2）根据上市分析 （ 3）根据（ 1）中方程解： ，化简可得 T= 考点：圆周运动 点评：本题考查了通过受力分析确定圆周运动的向心力，从而写出向心力方程列式求解。 2008年 9月 27日， “神舟七号 ”航天员翟志刚首次实现了中国航天员在太空的舱外活动（如图），这是我国航天发展史上的又一里程碑 . 已知引力常量为 G，地球质量为 M，地球半径为 R. 飞船绕地球做匀速圆周运动的过程中

20、，距地面的高度为 h，求：（ 1）飞船加速度 a的大小； （ 2）飞船速度 v的大小 . 答案：（ 1） a = （ 2） 试题分析：（ 1）根据万有引力提供向心力 可知 ，即 a =（ 2）根据万有引力提供向心力 可知 ，即考点：万有引力提供向心力 点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。 已知地球半径为 R，地球表面重力加速度为 g，不考虑地球自转的影响。 （ 1）推导第一宇宙速度 v1的表达式； （ 2）高空遥感探测卫星在距地球表面高为 h处 绕地球转动，求该人造卫星绕地球转动的周期是多少？ 答案： (1) (2) 试题分析： 考点：（ 1）根据万有引力提供向心力 可知

21、 ，当 r取地球半径，则 =7900m/s，即第一宇宙速度 （ 2）根据万有引力提供向心力 可知 ， ， ，化简则 ，代入则 点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。 如图所示，轨道 ABCD的 AB段为一半径 R=0.2 的光滑 1/4圆形轨道，BC 段为高为 h=5 的竖直轨道， CD段为水平轨道。一质量为 0.1 的小球由A 点从静止开始下滑到 B 点时速度的大小为 2 /s，离开 B 点做平抛运动，求： （ 1）小球离开 B点后，在 CD轨道上的落地点到 C的水平距离； （ 2）小球到达 B点时对圆形轨道的压力大小？ （ 3）如果在 BCD轨道上放置一个倾角 45的斜

22、面（如图中虚线所示），那么小球离开 B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置。 答案：（ 1） 2m （ 2） 3N （ 3）能，落点距 B点 0.8 m 试题分析：（ 1）设小球离开 B点做平抛运动的时间为 t1，落地点到 C点距离为x 由 得： t1=1s 由 x=v0 t1 得： x=2m （ 2）由牛顿第二定律 得： N=3N 由牛 顿第三定律知小球到达 B点时对圆形轨道的压力大小为 3N，方向竖直向下。 （ 3）如图，斜面 BEC的倾角 =45， CE长 d = h = 5m 因为 d x，所以小球离开 B点后能落在斜面上 假设小球第一次落在斜面上 F点， BF 长为

23、 L，小球从 B点到 F点的时间为 t2 Lcos= vBt2 Lsin= gt22 联立 、 两式得 t2 = 0.4s 由 得 =0.8m 考点：平抛运动、圆周运动 点评：本题考查了平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，通过讲平抛和圆周运动结合在一起，根据规律列式求解。 如图所示，在半径为 R，质量分布均匀的某星球表面，有一倾角为 的斜坡。以初速度 v0向斜坡水平抛出一个小球。测得经过时间 t，小球垂直落在斜坡上的 C点。求：（ 1）小球落在斜坡上时的速度大小 v；（ 2）该星球表面的重力加速度 g；（ 3）卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度 v。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）由速度的合成与分解图可知 解得 （ 2）由图可知 解得 （ 3）根据 得 。 考点：平抛运动、圆周运动 点评：本题考查了平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，通过讲平抛和圆周运动结合在一起，根据规律列式求解。