1、2015-2016学年青海省西宁五中高一（下）期中物理试卷一、选择题（本题共9小题，每小题6分，共54分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）1如图所示，质点沿轨迹由M点到N点做曲线运动，速度逐渐减小，图中能正确表示质点在P处受力的是（）ABCD2某船在一水流匀速的河中摆渡，下列说法正确的是（）A船头垂直河岸航行，渡河时间最短B船头朝下游转过一定角度，使实际航速增大时，渡河时间最短C船头垂直河岸航行，渡河航程最短D船头朝上游转过一定角度，使实际航速垂直河岸时，渡河航程最短3a、b两个物体做平抛运动的轨迹如
2、图所示，设它们抛出的初速度 分别为va、vb，从抛出至碰到台上的时间分别为ta、tb，则（）AvavbBvavbCtatbDtatb4“嫦娥二号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可知（）A月球上的重力加速度为B小球平抛的初速度为C照片上A点一定是平抛的起始位置D小球运动到D点时速度大小为5如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三点当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是（）Aa、b和c三点的线速度大小相等Ba
3、、b和c三点的角速度相等Ca、b的线速度比c的大Dc的线速度比a、b的大6如图所示，内壁光滑的竖直圆桶，绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（）A绳的拉力可能为零B桶对物块的弹力不可能为零C若它们以更大的角速度一起转动，绳的张力一定增大D若它们以更大的角速度一起转动，绳的张力仍保持不变7用长为l的细绳系着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A小球在最高点所受的向心力一定是重力B小球在最高点绳子的拉力可能为零C小球在最低点绳子的拉力一定大于重力D若小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，则它在最高点的速
4、率为8为满足我国经济迅速发展的需要，我国的铁路运输经过了多次提速；当火车运行速度从120km/h提高到200km/h时，为使转弯处铁轨不受侧压力，在对转弯处铁路改造时，下列做法可行的是（）A使内、外轨的高度差适当增大些B使内、外轨的高度差适当减小些C适当增加火车的质量D适当增大转弯的半径9关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（）A所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处C离太阳越近的行星运动周期越长D所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等二、计算题（4道题、共46分）10（选做题B）从某一高度平抛一物体，抛出2s后它的速度方向与水
5、平方向成角45，落地时速度方向与水平成60角（g取10m/s2）求：（1）抛出时的速度：（2）落地时的速度：（3）抛出点距地面的高度11如图所示，用一根长为l=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角=37（g取10m/s2，结果可用根式表示）（1）当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为=rad/s时，求锥面对小球的支持力FN大小及细线对小球的拉力FT大小（2）若细线与竖直方向的夹角为60，则小球的角速度为多大？12三个质量分布均匀的小球A、B、C，质量依次为m、m、2m这三个小球被固定在边长为L的正三角形的顶点上（
6、球心与顶点重合）求：（1）A、B对C球的万有引力大小；（2）A、C对B球的万有引力大小13已知太阳球心到地球球心的距离为L，地球公转轨道可近似成圆轨道，公转周期为T，引力常量为G，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，又已知“嫦娥三号”卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动时，经过时间t通过的弧长为s，卫星与月球中心连线扫过的角度是弧度求：（1）太阳质量M1；（2）地球质量M2；（3）月球质量M32015-2016学年青海省西宁五中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共9小题，每小题6分，共54分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选
7、对得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）1如图所示，质点沿轨迹由M点到N点做曲线运动，速度逐渐减小，图中能正确表示质点在P处受力的是（）ABCD【考点】曲线运动【分析】当物体速度方向与加速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，加速度指向曲线凹的一侧；当加速度与速度方向夹角小于90度时物体做加速运动；当加速度的方向与速度方向大于90度时物体做减速运动；分析图示情景然后答题【解答】解：A、D、由于物体做曲线运动，加速度指向曲线凹的一侧，曲线运动中合力指向曲线的内侧，故A错误，D错误；B、C、当速度方向与合力方向的夹角大于90时，合力做负功，物体减速，故B错误，C正确；故选：C【点评】本题
8、关键是明确曲线运动中合力的径向分量提供向心力并改变速度方向，切向分量改变速度大小2某船在一水流匀速的河中摆渡，下列说法正确的是（）A船头垂直河岸航行，渡河时间最短B船头朝下游转过一定角度，使实际航速增大时，渡河时间最短C船头垂直河岸航行，渡河航程最短D船头朝上游转过一定角度，使实际航速垂直河岸时，渡河航程最短【考点】运动的合成和分解【分析】将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短当合速度的方向与河岸垂直时渡河的位移最短【解答】解：A、当静水速与河岸垂直时，垂直于河岸方向上的速度最大，渡河时间最短故A正确，B错误C、当合速度的方向（即船的实际速度）与河
9、岸垂直时，渡河的航程最短故C错误，D正确故选：AD【点评】解决本题的关键知道静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，合速度与河岸垂直时，渡河位移最短3a、b两个物体做平抛运动的轨迹如图所示，设它们抛出的初速度 分别为va、vb，从抛出至碰到台上的时间分别为ta、tb，则（）AvavbBvavbCtatbDtatb【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：A、两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，所以vavb，故A正确
10、，B错误；C、根据h=得：t=可知，物体下降的高度决定物体运动的时间，所以tatb，故C错误，D正确故选AD【点评】本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解4“嫦娥二号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可知（）A月球上的重力加速度为B小球平抛的初速度为C照片上A点一定是平抛的起始位置D小球运动到D点时速度大小为【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
11、其应用【分析】正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解【解答】解：A、应用平抛运动规律得在竖直方向上有：h=gT2，其中h=2a，代入求得：g=故A错误B、水平方向：x=v0t，v0=，故B正确C、根据匀变速直线运动的规律得B点竖直方向的速度vyB=，所以A点竖直方向的速度vyA=0，所以照片上A点一定是平抛的起始位置，故C正确D、小球运动到D点时速度竖直方向的速度是，所以小球运动到D点时速度大小是，故D错误故选BC【点评】解决本题的关键掌握平抛运
12、动在水平方向和竖直方向上的运动规律，灵活运用运动学公式进行求解5如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三点当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是（）Aa、b和c三点的线速度大小相等Ba、b和c三点的角速度相等Ca、b的线速度比c的大Dc的线速度比a、b的大【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，陀螺上各点的角速度相等，根据v=r比较线速度大小【解答】解：A、a、b、c三点的角速度相等，a、b半径相等，根据v=r线速度大小相等，但b、c的半径不等，根据v=r知b、c线速度的大小不等，b线速度大于c的线速度故AD错误，BC正
13、确故选：BC【点评】解决本题的关键知道陀螺上各点的角速度大小相等，以及知道线速度、角速度、向心加速度与半径的关系6如图所示，内壁光滑的竖直圆桶，绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（）A绳的拉力可能为零B桶对物块的弹力不可能为零C若它们以更大的角速度一起转动，绳的张力一定增大D若它们以更大的角速度一起转动，绳的张力仍保持不变【考点】向心力【分析】小物体绕圆筒转轴MN做匀速圆周运动，合力提供向心力，物体受重力、弹力和拉力【解答】解：A、由于桶的内壁光滑，所以桶不能提供给物体竖直向上的摩擦力，所以绳子的拉力一定不能等于0故A
14、错误；B、由于桶的内壁光滑，所以桶不能提供给物体竖直向上的摩擦力，绳子沿竖直向上的方向的分力与重力的大小相等，若绳子沿水平方向的分力恰好提供向心力，则桶对物块的弹力可能为零故B错误；C、D、由题目的图中可知，绳子与竖直方向的夹角不会随桶的角速度的增大而增大，所以绳子的拉力也不会随角速度的增大而增大故C错误，D正确故选：D【点评】对于匀速圆周运动，合力总是指向圆心，因而又叫向心力，通过分析受力，确定向心力的来源是解题的关键7用长为l的细绳系着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A小球在最高点所受的向心力一定是重力B小球在最高点绳子的拉力可能为零C小球在最低点绳子的拉力一
15、定大于重力D若小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，则它在最高点的速率为【考点】向心力【分析】对小球在不同位置时分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程即可解答【解答】解：A、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力也可能等于重力与绳子的拉力之和，取决于小球的瞬时速度的大小，故A错误；B、小球在圆周最高点时，满足一定的条件可以使绳子的拉力为零，故B正确；C、小球在圆周最低点时，具有竖直向上的向心加速度，处于超重状态，拉力一定大于重力，故C正确；D、小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点，重力提供向心力，v=，故D正确；故选：BCD【点评】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程8
16、为满足我国经济迅速发展的需要，我国的铁路运输经过了多次提速；当火车运行速度从120km/h提高到200km/h时，为使转弯处铁轨不受侧压力，在对转弯处铁路改造时，下列做法可行的是（）A使内、外轨的高度差适当增大些B使内、外轨的高度差适当减小些C适当增加火车的质量D适当增大转弯的半径【考点】向心力【分析】火车转弯时需要向心力，若重力和轨道的弹力的合力充当向心力，则内外轨道均不受侧压力；根据向心力公式可得出解决方案【解答】解：火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略离于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图解得当火车速度增大时，应适当增大转弯
17、半径或增加内外轨道的高度差；故选AD【点评】火车转弯是向心力的实际应用之一，应掌握火车向心力的来源，以及如何减小内外轨道的压力9关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（）A所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处C离太阳越近的行星运动周期越长D所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等【考点】开普勒定律【分析】熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二
18、次方的比值都相等其表达式=k【解答】解：A、B：第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上故AB错误C、根据引力提供向心力，则有：，可知，离太阳越近的行星运动周期越短，故C错误；D、由第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等故D正确故选：D【点评】正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，注意公转周期与自转周期的区别二、计算题（4道题、共46分）10（选做题B）从某一高度平抛一物体，抛出2s后它的速度方向与水平方向成角45，落地时速度方向与水平成60角（g取10m/s2）求：（1）抛出时的速度：（2）落地时的速度：
19、（3）抛出点距地面的高度【考点】平抛运动【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，将2s末的速度进行分解，根据平行四边形定则求出水平初速度根据落地的速度方向得出落地的速度通过落地时竖直方向上的分速度求出抛出点距地面的高度【解答】解：（1）抛出2s后竖直方向的速度vy1=gt=20m/s则（2）落地时有：则落地时的速度（3）根据得，h=答：（1）抛出时的初速度为20m/s（2）落地时的速度40m/s（3）抛出点距地面的高度为60m【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，结合运动学公式进行求解11如图所示，用一根长为l=1m的细线，一端系一质
20、量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角=37（g取10m/s2，结果可用根式表示）（1）当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为=rad/s时，求锥面对小球的支持力FN大小及细线对小球的拉力FT大小（2）若细线与竖直方向的夹角为60，则小球的角速度为多大？【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】（1）小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水平，在水平方向运用牛顿第二定律及平衡条件列式求解；（2）若细线与竖直方向的夹角为60时，小球离开锥面，由重力和细线拉力的合力提供向心力，运用牛顿第二定律求解【解答】解：（1）小球做匀速
21、圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水平，在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得FTsinFNcos=m 2lsin竖直方向受力平衡，则有：FTcos+FNsin=mg解得：FN=5.04N，FT=8.72N，根据牛顿第三定律可知，锥面对小球的支持力大小为8.72N，细线对小球的拉力大小为5.04N； （2）当细线与竖直方向成60角时，小球离开斜面，由牛顿第二定律及向心力公式有： mgtan =m2lsin 解得：2=，即=2rad/s答：（1）锥面对小球的支持力大小为8.72N，细线对小球的拉力大小为5.04N；（2）若细线与竖直方向的夹角为60，则小球的角速度为2rad/s【点评】本题的
22、关键点在于判断小球是否离开圆锥体表面，不能直接应用向心力公式求解，难度适中12三个质量分布均匀的小球A、B、C，质量依次为m、m、2m这三个小球被固定在边长为L的正三角形的顶点上（球心与顶点重合）求：（1）A、B对C球的万有引力大小；（2）A、C对B球的万有引力大小【考点】万有引力定律及其应用【分析】（1）先求A、B两个小球单独对C球的万有引力，再根据平行四边形定则合成（2）先求A、C两球单独对B球的万有引力，再运用正交分解法求合力【解答】解：（1）A对C的万有引力B对C的万有引力为A、B对C球的万有引力大小为（2）A对B的万有引力为：C对B的万有引力为：将沿水平和竖直方向正交分解，如图所示竖
23、直方向合力水平方向的合力A、C对B的万有引力答：（1）A、B对C球的万有引力大小为；（2）A、C对B球的万有引力大小为【点评】本题考查万有引力的叠加，根据力的独立作用原理，根据万有引力定律求出每个小球受到其他小球的引力，画出受力分析图，采用合成法或正交分解法求出合力13已知太阳球心到地球球心的距离为L，地球公转轨道可近似成圆轨道，公转周期为T，引力常量为G，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，又已知“嫦娥三号”卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动时，经过时间t通过的弧长为s，卫星与月球中心连线扫过的角度是弧度求：（1）太阳质量M1；（2）地球质量M2；（3）月球质量M3【考点】万有引力定律及其应用【分析】（1）根据万有引力提供向心力求太阳质量（2）在地球表面物体重力等于万有引力求地球质量（3）根据圆周运动的规律求出线速度和角速度，根据万有引力提供向心力求月球质量【解答】解：（1）地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有解得：（2）地球表面物体重力等于万有引力解得：（3）卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有联立得答：（1）太阳质量为；（2）地球质量为；（3）月球质量为【点评】解答万有引力定律在天体运动中的应用时要明确天体做匀速圆周运动，其受到的万有引力提供向心力，会用线速度、角速度、周期表示向心力，同时注意公式间的化简