山东省淄博一中2014-2015学年高一下学期期中物理试卷

山东省淄博一中2014-2015学年高一（下）期中物理试卷一、选择题：本题有12个小题，每小题至少有一个选项正确，全部选对得4分，选不全得2分，有错误选项不得分，共48分1．（4分）一个物体做曲线运动，以下说法正确的是（）A．物体的速度方向一定时刻在改变B．物体的速度大小一定时刻在改变C．物体在各点的速度方向总是沿着各点在曲线上的切线方向D．物体所受合外力的方向一定与加速度方向始终一致2．（4分）以下说法正确的是（）A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在变力的作用下不可能做直线运动C．物体在恒力作用下可能做曲线运动D．物体在变力的作用下可能做直线运动3．（4分）关于物体的平抛运动，下列说法正确的是（）A．由于物体的加速度不变，因此平抛运动是匀变速运动B．由于物体的速度大小和方向都在不断变化，因此平抛运动不是匀变速运动C．平抛运动的运动时间只由下落的高度决定，与初速度无关D．平抛运动的水平距离由抛出点高度和初速度共同决定4．（4分）如图，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，则物体的受力情况是（）A．受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用B．摩擦力的方向始终指向圆心OC．重力和支持力是一对平衡力D．摩擦力提供物体做匀速圆周运动的向心力5．（4分）船在静水中的速度为v1，水流速度为v2，且v2＜v1，河宽为d，当船头一直垂直于河岸航行时（）A．小船实际航程最短B．小船渡河时间最短C．如果只是增大水流速度，过河时间不变D．水流速度增大时，过河时间变长6．（4分）物体受到几个恒力的作用而作匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，它可能做（）A．直线运动B．曲线运动C．匀速直线运动D．匀速圆周运动7．（4分）一轻杆一端固定一质量为m的小球，以另一端为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（）A．小球过最高点时，杆所受的弹力可以为零B．小球过最高点时最小速度为C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相同D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反8．（4分）地球半径为R，地球表面物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力，关于物体在下列位置所受的万有引力的大小的说法中，正确的是（）A．离地面高度R处为4mg B．离地面高度R处为C．离地面高度2R处为D．离地面高度2R处为9．（4分）2008年9月25日至28日，我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱．飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟．下列判断正确的是（）A．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度小于变轨后沿圆轨道运动的加速度B．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的速度小于变轨后沿圆轨道运动的速度C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态10．（4分）在同一轨道平面上有三颗绕地球作匀速圆周运动的卫星A、B、C，已知它们的质量关系为m A=m B＞m C，B与C在同一轨道上运动，如图所示，关于3个卫星的下列说法，正确的是（）A．线速度大小为V A＞V B=V C B．周期大小为T A＜T B=T CC．向心力大小为F A＞F B=F C D．向心加速度大小为a A＞a B=a C11．（4分）假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则（）A．根据公式v=ωr，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B．根据公式F=m，可知卫星所需的向心力将减小到原来的C．根据公式F=G，可知地球提供的向心力将减小到原来的D．根据上述B和C中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的12．（4分）有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的（）A．倍B．4倍C．16倍D．64倍二、填空题：每小题4分，共12分13．（4分）匀速圆周运动的特点是：（1）线速度；（2）角速度；（3）加速度；（4）周期（填变化或不变化）．14．（4分）如图所示，一个足够长且倾角为37°的固定斜面，从A点以初速度v0=2m/s水平抛出一个小球，落在B点，重力加速度为g，则物体在空中飞行的时间s，AB间的水平距离为m．（已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）15．（4分）某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约为km/s．（已知地球的第一宇宙速度是7.9km/s）三、计算题：本题4个小题，每题10分，共40分．各题要求写出正确的解题步骤和适当的文字说明，只写出最后结果的不得分16．（10分）以40m/s的初速度将一物体由足够高的某处水平抛出，则经过多长的时间物体的竖直分速度等于其水平分速度？这时物体下落的高度为多少？（g=10m/s2）17．（10分）长90cm的细绳子，一端拴一个质量为0.1kg的小球，以细绳另一端为圆心，使小球在竖直面内做圆周运动，取g=10m/s2，则：（1）若小球通过最低点时速率为3m/s，细绳对小球的拉力大小为多少？（2）若小球通过最高点时速率为3m/s，细绳对小球的拉力大小又为多少？（g取10m/s2）18．（10分）已知R是地球半径，T为地球自转周期，表面重力加速度为g，G为万有引力恒量，求同步卫星离地面的高度．19．（10分）宇航员站在某一星球表面上高度h处沿水平方向以速度v0抛出一个小球，小球在水平方向的位移为s，若该星球的半径为R，万有引力常数为G．求（1）该星球表面的重力加速度（2）该星球的质量M．山东省淄博一中2014-2015学年高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题有12个小题，每小题至少有一个选项正确，全部选对得4分，选不全得2分，有错误选项不得分，共48分1．（4分）一个物体做曲线运动，以下说法正确的是（）A．物体的速度方向一定时刻在改变B．物体的速度大小一定时刻在改变C．物体在各点的速度方向总是沿着各点在曲线上的切线方向D．物体所受合外力的方向一定与加速度方向始终一致考点：曲线运动．专题：物体做曲线运动条件专题．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，合外力方向不一定变化；既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动解答：解：A、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但大小不一定变化，如匀速圆周运动，所以A正确，B错误．C、某点瞬时速度的方向就在曲线上该点的切线方向，故C正确．D、根据牛顿第二定律可知，加速度方向与合外力方向相同．故D正确．故选：ACD点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．2．（4分）以下说法正确的是（）A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在变力的作用下不可能做直线运动C．物体在恒力作用下可能做曲线运动D．物体在变力的作用下可能做直线运动考点：物体做曲线运动的条件．专题：物体做曲线运动条件专题．分析：物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”．当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动，与力是否变化无关．解答：解：A、物体在恒力作用下可以做曲线运动，如平抛运动，故A错误，C正确；B、当物体所受合力与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，故B错误，D正确．故选CD点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．3．（4分）关于物体的平抛运动，下列说法正确的是（）A．由于物体的加速度不变，因此平抛运动是匀变速运动B．由于物体的速度大小和方向都在不断变化，因此平抛运动不是匀变速运动C．平抛运动的运动时间只由下落的高度决定，与初速度无关D．平抛运动的水平距离由抛出点高度和初速度共同决定考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，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，运动的时间由高度决定．解答：解：A、平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故A正确，B错误．C、根据t=知，平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，故C正确．D、根据x=知，平抛运动的水平位移由抛出点的高度和初速度共同决定，故D正确．故选：ACD．点评：解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关．4．（4分）如图，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，则物体的受力情况是（）A．受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用B．摩擦力的方向始终指向圆心OC．重力和支持力是一对平衡力D．摩擦力提供物体做匀速圆周运动的向心力考点：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：物体随盘一起做匀速圆周运动，做圆周运动的物体需要向心力，这个向心力是由静摩擦力提供，物体还受重力和竖直向上的支持力．解答：解：AD、由于物体随盘一起做匀速圆周运动，做圆周运动的物体需要向心力，这个向心力是由静摩擦力提供，物体还受重力和竖直向上的支持力，故A错误，D正确．B、因为物体做圆周运动的圆心在O点，是由摩擦力的方向始终指向圆心充当向心力，方向时刻在变化，故B正确．C、重力和支持力作用在同一个物体上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故C正确．故选：BCD．点评：注意做圆周运动的物体所需的向心力是由物体的合力、或某一分力提供，不能把向心力当成一种新的力．5．（4分）船在静水中的速度为v1，水流速度为v2，且v2＜v1，河宽为d，当船头一直垂直于河岸航行时（）A．小船实际航程最短B．小船渡河时间最短C．如果只是增大水流速度，过河时间不变D．水流速度增大时，过河时间变长考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，所以不论水速多大时间不变；水速越大，水流方向的位移就越大．解答：解：A、如果水流速度为v2，船渡河过程被冲到下游的距离为：x=v2t=•d，实际航程不是最短，故A错误；B、设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v1，过河最短时间为：t=，时间与水速无关，若水流速度增大，不会影响渡河时间，故BC正确，D错误．故选：BC．点评：关键是将运动分解为垂直于河岸和平行于河岸两个分运动，且两运动具有等时性，然后分别作答即可解决此类问题．6．（4分）物体受到几个恒力的作用而作匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，它可能做（）A．直线运动B．曲线运动C．匀速直线运动D．匀速圆周运动考点：曲线运动．专题：物体做曲线运动条件专题．分析：物体受到几个力的作用而做匀速直线运动，如果只撤掉其中的一个力，其它力保持不变，合力与撤去的力大小相等方向相反，根据合力与速度方向的关系确定物体的运动．解答：解：物体受到几个力的作用而做匀速直线运动，如果只撤掉其中的一个力，其它力保持不变，合力与撤去的力大小相等方向相反，合力大小方向不变，不可能做匀速直线运动，匀速圆周运动，若撤去的力与运动的方向相反，则物体做匀加速直线运动，若撤去的力与速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动．故AB正确，CD错误．故选：AB点评：解决本题的关键掌握判断物体做直线运动还是曲线运动的条件，当速度的方向与合力方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，合力的方向与速度方向在同一条直线上，物体做直线运动．7．（4分）一轻杆一端固定一质量为m的小球，以另一端为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（）A．小球过最高点时，杆所受的弹力可以为零B．小球过最高点时最小速度为C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相同D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：轻杆带着物体做圆周运动，只要物体能够到达最高点就可以了，在最高点和最低点时物体的重力与杆对球的作用力的合力作为向心力．解答：解：A、当小球在最高点恰好只有重力作为它的向心力的时候，此时球对杆没有作用力，所以A正确．B、轻杆带着物体做圆周运动，只要物体能够到达最高点就可以了，所以速度可以为零，所以B错误．C、小球在最高点时，如果速度恰好为，则此时恰好只有重力作为它的向心力，杆和球之间没有作用力，如果速度小于，重力大于所需要的向心力，杆就要给球支持力，方向与重力的方向相反，如果速度大于，重力小于所需要的向心力，杆就要给球拉力，方向与重力的方向相同，所以CD错误．故选：A点评：杆的模型和绳的模型是在高中常遇到的两种基本模型，这两种模型不一样，杆在最高点的速度可以为零，而绳在最高点时的速度必须大于或等于最小速度．8．（4分）地球半径为R，地球表面物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力，关于物体在下列位置所受的万有引力的大小的说法中，正确的是（）A．离地面高度R处为4mg B．离地面高度R处为C．离地面高度2R处为D．离地面高度2R处为考点：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：根据重力近似等于万有引力，解出物体在地面处的重力，然后再应用万有引力公式分别表示出不同高度处的万有引力公式进行比较即可．解答：解：AB、由于近似等于物体所受的万有引力，得：=mg则当物体离地面高度R时的万有引力：F引==，故AB错误．C、离地面高度2R时的万有引力：F引==，故C正确，D错误．故选：C．点评：本题根据重力近似等于万有引力，把这个物理量先表示出来再进行比较，属于万有引力的直接应用．9．（4分）2008年9月25日至28日，我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱．飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟．下列判断正确的是（）A．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度小于变轨后沿圆轨道运动的加速度B．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的速度小于变轨后沿圆轨道运动的速度C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：飞船的加速度由万有引力产生，加速度是否相同就是看飞船受到的万有引力是否一样．同步卫星的周期T=24h，根据周期与角速度的关系可知角速度的大小关系．飞船在飞行过程中只受地球万有引力作用，飞船处于完全失重状态．解答：解：A、飞船变轨前后通过椭圆轨道远地点时的加速度均为万有引力加速度，据a=可知，轨道半径一样则加速度一样，故A错误．B、根据开普勒第二定律，飞船在远地点速度小于近地点的速度，飞船在椭圆轨道远地点需加速，使得万有引力等于向心力，变轨到圆轨道上做匀速圆周运动，所以飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的速度小于变轨后沿圆轨道运动的速度，故B正确；C、因为飞船在圆形轨道上的周期为90分钟小于同步卫星的周期，根据ω=可知角速度与周期成反比，所以飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度，故C正确；D、飞船在圆轨道上时，航天员出舱前后，航天员所受地球的万有引力提供航天员做圆周运动的向心力，航天员此时的加速度就是万有引力加速度，即航天员出舱前后均处于完全失重状态，故D正确；故选：BCD．点评：圆形轨道上，航天器受到的万有引力提供航天器做圆周运动的向心力，即万有引力产生的加速度等于向心加速度，无论航天器是否做圆周运动，空间某点航天器无动力飞行时的加速度即为万有引力加速度，此加速度只跟物体轨道半径有关，与运动状态无关．10．（4分）在同一轨道平面上有三颗绕地球作匀速圆周运动的卫星A、B、C，已知它们的质量关系为m A=m B＞m C，B与C在同一轨道上运动，如图所示，关于3个卫星的下列说法，正确的是（）A．线速度大小为V A＞V B=V C B．周期大小为T A＜T B=T CC．向心力大小为F A＞F B=F C D．向心加速度大小为a A＞a B=a C考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可．解答：解：三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力F==m=m rA、v=，由图示可知：r A＜r B=r C，所以v A＞v B=v C，故A正确；B、T=2π，由图示可知：r A＜r B=r C，所以T A＜T B=T C，故B正确；C、F=，已知r A＜r B=r C，m A=m B＞m C ，可知F A＞F B＞F C，故C错误；D、a=，由图示可知：r A＜r B=r C，所以所以a A＞a B=a C，故D正确；故选：ABD．点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、角速度、周期和加速度的表达式，再进行讨论．11．（4分）假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则（）A．根据公式v=ωr，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B．根据公式F=m，可知卫星所需的向心力将减小到原来的C．根据公式F=G，可知地球提供的向心力将减小到原来的D．根据上述B和C中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的考点：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，由轨道半径关系求线速度、角速度、周期、向心力等量之间的关系．解答：解：根据万有引力提供圆周运动向心力有可知：A、当轨道半径增大到原来2倍时，，角速度变为原来的，故A错误；B、当轨道半径增大到原来2倍时，F=，可知向心力减小为原来的，故B错误；C、根据万有引力提供圆周运动向心力由万有引力公式F=G，可知地球提供的向心力将减小到原来的，故C正确；D、根据万有引力提供圆周运动向心力v=，可知卫星运动的线速度减小为原来的倍，故D正确．故选：CD．点评：万有引力提供圆周运动向心力，注意公式的中的控制变量法，而描述圆周运动的物理量都与轨道半径有关，不能犯经验主义错误．12．（4分）有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的（）A．倍B．4倍C．16倍D．64倍考点：万有引力定律及其应用．分析：根据万有引力等于重力，列出等式表示出重力加速度．根据密度与质量关系代入表达式找出半径的关系，再求出质量关系．解答：解：根据万有引力等于重力，列出等式：=mgg=，其中M是地球的质量，r应该是物体在某位置到球心的距离．根据根据密度与质量关系得：M=ρ•πR3，星球的密度跟地球密度相同，===4==64故选D．点评：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．二、填空题：每小题4分，共12分13．（4分）匀速圆周运动的特点是：（1）线速度变化；（2）角速度不变化；（3）加速度变化；（4）周期不变化（填变化或不变化）．考点：匀速圆周运动．专题：匀速圆周运动专题．分析：匀速圆周运动的速度大小不变，速度方向时刻改变，加速度大小不变，方向始终指向圆心，周期和角速度不变．解答：解：物体沿着圆周运动，再任意相等时间内通过的弧长相等的运动叫做匀速圆周运动；匀速圆周运动是曲线运动，速度方向是切线方向，时刻改变，故线速度是变化的；角速度大小和方向都不变化的；加速度的方向始终指向圆心，是变化的；周期是转动一圈的时间，是不变化的；故答案为：变化不变化变化不变化点评：解决本题的关键能区分矢量变化与标量变化的区别，注意矢量方向变化也是矢量变化．14．（4分）如图所示，一个足够长且倾角为37°的固定斜面，从A点以初速度v0=2m/s水平抛出一个小球，落在B点，重力加速度为g，则物体在空中飞行的时间0.3s，AB间的水平距离为0.6m．（已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：根据竖直位移和水平位移的关系，结合运动学公式求出物体在空中飞行的时间，结合初速度和时间求出水平位移．解答：解：根据tan37°=得，物体在空中飞行的时间t=．AB间的水平位移x=v0t=2×0.3m=0.6m．故答案为：0.3，0.6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，基础题．15．（4分）某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约为15.8km/s．（已知地球的第一宇宙速度是7.9km/s）考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．专题：万有引力定律的应用专题．分析：物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，大小7.9km/s，可根据卫星在圆轨道上运行时的速度公式v=解得．解答：解：设地球质量M，某星球质量6M，地球半径r，某星球半径1.5r由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得：=解得：卫星在圆轨道上运行时的速度公式v=分别代入地球和某星球的各物理量得：v地球=v星球=解得：v星球=2v地球=15.8km/s故答案为：15.8．点评：本题要掌握第一宇宙速度的定义，正确利用万有引力公式列出第一宇宙速度的表达式．三、计算题：本题4个小题，每题10分，共40分．各题要求写出正确的解题步骤和适当的文字说明，只写出最后结果的不得分16．（10分）以40m/s的初速度将一物体由足够高的某处水平抛出，则经过多长的时间物体的竖直分速度等于其水平分速度？这时物体下落的高度为多少？（g=10m/s2）考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．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，抓住竖直分速度和水平速度相等，求出运动的时间，再求下落的高度．解答：解：设下落时间t时物体的竖直分速度等于其水平分速度，则：v y=gt又因：v y=v0由上得：t==s=4s设物体下落高度为h，则：h==m=80m答：经过4s的时间物体的竖直分速度等于其水平分速度，这时物体下落的高度为80m．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，运用运动学公式灵活求解．17．（10分）长90cm的细绳子，一端拴一个质量为0.1kg的小球，以细绳另一端为圆心，使小球在竖直面内做圆周运动，取g=10m/s2，则：（1）若小球通过最低点时速率为3m/s，细绳对小球的拉力大小为多少？（2）若小球通过最高点时速率为3m/s，细绳对小球的拉力大小又为多少？（g取10m/s2）。