1、2015-2016学年山东省菏泽市高一（下）期中物理试卷（B卷）一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48分）1下列曲线运动，下列说法中正确的是（）A做曲线运动的物体一定有加速度B平抛运动是匀变速曲线运动，任意相等时间内速度的变化量都相同C曲线运动可以是速率不变的运动D当物体受到的合外力为零时，物体仍可以做曲线运动2一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中你认为正确的是（）A B C D3下列关于圆周运动的说法中正确的是（）A做匀速圆周运动的物体，线速度不变B做匀速圆周运动的物体，向心加速度总是与速度方向垂直C只要物体做圆周
2、运动，它所受和合外力一定指向圆心D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4对于平抛运动（g为已知），下列条件中可以确定物体初速度的是（）A已知水平位移B已知下落高度C已知位移的大小D已知落地速度的大小和方向5一个物体以v0=10m/s的初速度做平抛运动，经s时物体的速度与竖直方向的夹角为（）（g取10m/s2）A90B45C60D306如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨则其通过最高点时（）A小球对圆环的压力大小等于mgB小球受到的向心力等于重力C小球的线速度大小等于D小球的向心加速度大小等于g7如图
3、所示，甲、乙、丙三个物体放在匀速转动的水平粗糙圆台上，甲的质量为2m，乙、丙的质量均为m，甲、乙离轴为R，丙离轴为2R，则当圆台旋转时（设甲、乙、丙始终与圆台保持相对静止），下列判断正确的是（）A甲物体的向心加速度比乙物体的向心加速度大B乙物体的角速度比丙物体的角速度小C甲物体的线速度比丙物体的线速度小D乙物体受到的合力比丙物体受到的合力小8如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）Ab的飞行时间比a的长Bb的飞行时间比c的长Cc的水平速度比b的小Db的初速度比a的大9火车轨道在转弯处外
4、轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中错误的是（）A当速度大于v时，轮缘挤压外轨B当速度小于v时，轮缘挤压外轨C当以v的速度通过此弯路时，轮缘既不挤压外轨，也不挤压内轨D当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道支持力的合力提供向心力10如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（）Aa、b、c的向心加速度大小关系为abacaaBa、b、c的向心加速度大小关系为aaabacCa、b、c的线速度大小关
5、系为va=vbvcDa、b、c的周期关系为Ta=TcTb11已知下列哪组数据，能够估算出地球的质量（万有引力常量G已知）（）A地球绕太阳运行的周期T地及地日中心间的距离r日地B月球绕地球运行的周期T月及地日中心间的距离r月地C人造地球卫星在地面附近绕行时的运行周期TD若不考虑地球的自转，已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g12有关人造地球卫星的说法中正确的是（）A地球同步卫星运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间B各国发射的地球同步卫星不在相同的轨道上C第一宇宙速度是卫星在地球圆轨道上运行的最大速度D地球同步卫星可以在菏泽上空通过二、实验题（共4小题，满分52分）13在“研究平抛运动”的实
6、验中：（1）安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是A保证小球飞出时的速度既不太大，也不太小B保证小球飞出时，初速度水平C保证小球在空中运动的时间每次都相等D保证小球运动的轨迹是一条抛物线（2）某同学在做平抛物体的运动实验时，由于忘记下斜槽末端的位置O，只描绘出了小球的一段运动轨迹，A为物体运动一段时间后的位置，根据如图所示图象，求出物体平抛初速度大小为（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）14如图所示，小球从离地h=5m高，离竖直墙水平距离s=4m处水平抛出，不计空气阻力，（取g=10m/s2）则：（1）若要使小球碰不到墙，则它的初速度应满足什么条件？（2）若以v
7、0=8m/s的初速度向墙水平抛出小球，碰撞点离地面的高度是多少？15如图所示，细绳一端系着质量m=0.1kg的小物块A，置于光滑水平台面上；另一端通过光滑小孔O与质量M=0.5kg的物体B相连，B静止于水平地面，现A以O为圆心做半径r=0.2m的匀速圆周运动（1）地面对B的支持力FN=3.0N，求物块A的速度和角速度的大小？（2）当A球的角度为多大时，B物体将要离开地面？（g取10m/s2）16随着航天技术的不断发展，人类宇航员可以乘航天器登陆一些未知星球一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验：他把一小钢球托举到距星球表面高度为h处由静止释放，计时仪器测得小钢球从释放到落回
8、星球表面的时间为t此前通过天文观测测得此星球的半径为R，已知万有引力常量为G，不计小钢球下落过程中的气体阻力，可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力求：（1）此星球表面的重力加速度g；（2）此星球的质量M；及第一宇宙速度（3）若距此星球表面高H的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动，求卫星的运行周期2015-2016学年山东省菏泽市高一（下）期中物理试卷（B卷）参考答案与试题解析一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48分）1下列曲线运动，下列说法中正确的是（）A做曲线运动的物体一定有加速度B平抛运动是匀变速曲线运动，任意相等时间内速度的变化量都相同C曲线运动可以是速率
9、不变的运动D当物体受到的合外力为零时，物体仍可以做曲线运动【考点】曲线运动【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；曲线运动的速率可以不变，加速度也可以不变【解答】解：A、速率不变的曲线运动，速度方向变化的，一定有加速度的，故A正确；B、平抛运动的加速度等于重力加速度，始终保持不变，所以是匀变速曲线运动，任意相等时间内速度的变化量都相同，故B正确；C、曲线运动的条件是合力与速度不共线，曲线运动可以是速率不变的运动，如匀速圆周运动故C正确；D、曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，因此合外力不能为0，故D错误
10、；故选：ABC2一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中你认为正确的是（）A B C D【考点】物体做曲线运动的条件【分析】汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象时对的【解答】解：汽车从M点运动到N，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90，所以选项ABD错误，选项C正确故选：C3下列
11、关于圆周运动的说法中正确的是（）A做匀速圆周运动的物体，线速度不变B做匀速圆周运动的物体，向心加速度总是与速度方向垂直C只要物体做圆周运动，它所受和合外力一定指向圆心D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【考点】匀速圆周运动【分析】匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动向心力方向始终指向圆心，是变化的【解答】解：A、匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变故A错误B、匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，总是与速度方向垂直故B正确C、物体做圆周运动时所受的合外力不一定是其向心力，如变速圆周运动，合外力不一定
12、指向圆心故C错误D、匀速圆周运动的合外力大小不变，方向始终指向圆心，知方向时刻改变，不是恒力，所以物体受恒力作用不可能做匀速圆周运动故D错误故选：B4对于平抛运动（g为已知），下列条件中可以确定物体初速度的是（）A已知水平位移B已知下落高度C已知位移的大小D已知落地速度的大小和方向【考点】平抛运动【分析】物体做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为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，两个方向上运动的时间相同结合运动学公式分析判断【解答】解：A、根据h=得，t=，则初速度，可知需同时知道水平位移和下落的高度才能求出初速度，故A、B错误C、仅知道位移的大小，无法得出水平位移
13、和竖直位移，所以无法求出初速度故C错误D、已知落地的速度大小和方向，根据平行四边形定则，水平分速度等于初速度的大小，可以求出故D正确故选：D5一个物体以v0=10m/s的初速度做平抛运动，经s时物体的速度与竖直方向的夹角为（）（g取10m/s2）A90B45C60D30【考点】平抛运动【分析】平抛运动可分解为水平方向和竖直方向，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，由运动学公式解答【解答】解：经s时物体的竖直分速度 vy=gt=10m/s则速度与竖直方向夹角的正切值 tan=，所以=60故C正确，A、B、D错误故选：C6如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周
14、运动圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨则其通过最高点时（）A小球对圆环的压力大小等于mgB小球受到的向心力等于重力C小球的线速度大小等于D小球的向心加速度大小等于g【考点】匀速圆周运动【分析】小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，知轨道对小球的弹力为零，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球的速度【解答】解：A、因为小球刚好在最高点不脱离圆环，则轨道对球的弹力为零，所以小球对圆环的压力为零故A错误B、根据牛顿第二定律得，mg=m=ma，知向心力不为零，线速度v=，向心加速度a=g故B、C、D正确故选BCD7如图所示，甲、乙、丙三个物体放在匀速转动的水平粗糙圆台上，甲的质量为2m，
15、乙、丙的质量均为m，甲、乙离轴为R，丙离轴为2R，则当圆台旋转时（设甲、乙、丙始终与圆台保持相对静止），下列判断正确的是（）A甲物体的向心加速度比乙物体的向心加速度大B乙物体的角速度比丙物体的角速度小C甲物体的线速度比丙物体的线速度小D乙物体受到的合力比丙物体受到的合力小【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】甲、乙、丙共轴转动，角速度大小相等，根据线速度、向心力、向心加速度公式即可判断转【解答】解：A、根据向心加速度a=r2，且甲、乙半径相等，可知，甲物体的向心加速度和乙物体的向心加速度相等，故A错误；B、甲、乙、丙转动的角速度大小相等，根据v=r，且甲的半径小于丙的半径可知，甲物
16、体的线速度比丙物体的线速度小，故B错误，C正确；D、根据F=mr2知，甲、乙、丙的质量之比为2：1：1，转动的半径之比为1：1：2，则向心力大小之比为2：1：2，所以乙物体受到的向心力比丙物体受到的向心力小，故D正确故选：CD8如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）Ab的飞行时间比a的长Bb的飞行时间比c的长Cc的水平速度比b的小Db的初速度比a的大【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
17、个方向上运动的时间相同【解答】解：A、B、由图象可以看出，bc两个小球的抛出高度相同，a的抛出高度最小，根据可知，a的运动时间最短，bc运动时间相等，故A正确，B错误；C、由图象可以看出，abc三个小球的水平位移关系为a最大，c最小，根据x=v0t可知，v0=，所以a的初速度最大，c的初速度最小，故C正确，D错误；故选：AC9火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中错误的是（）A当速度大于v时，轮缘挤压外轨B当速度小于v时，轮缘挤压外轨C当以v的速度通过此弯路时，轮缘既不挤压外轨，也不挤压内轨D当以v的速度通过此弯路时，火车重力
18、与轨道支持力的合力提供向心力【考点】向心力【分析】火车拐弯时以规定速度行驶时，火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力根据向心力知识进行分析【解答】解：A、火车拐弯时以规定速度v行驶时，火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力若速度大于规定速度v，火车所需要的向心力大，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨故A正确B、若速度小于规定速度，火车所需要的向心力小，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮
19、缘挤压内轨故B错误C、D当火车以规定速度v通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都无侧压力压力故CD正确本题选错误的，故选：B10如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（）Aa、b、c的向心加速度大小关系为abacaaBa、b、c的向心加速度大小关系为aaabacCa、b、c的线速度大小关系为va=vbvcDa、b、c的周期关系为Ta=TcTb【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】地
20、球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，根据v=r，a=r2比较线速度的大小和向心加速度的大小，根据万有引力提供向心力比较b、c的线速度、角速度、周期和向心加速度大小【解答】解：A、地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以a=c，根据a=r2知，c的向心加速度大于a的向心加速度；根据a=得b的向心加速度大于c的向心加速度故A正确，B错误；C、地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以a=c，根据v=r，c的线速度大于a的线速度根据v=得b的线速度大于c的线速度，故C错误；D、卫星C为同步卫星，所以Ta=Tc，根据T=2得c的周期大于b的周期，故D正确；故选：AD11已知下
21、列哪组数据，能够估算出地球的质量（万有引力常量G已知）（）A地球绕太阳运行的周期T地及地日中心间的距离r日地B月球绕地球运行的周期T月及地日中心间的距离r月地C人造地球卫星在地面附近绕行时的运行周期TD若不考虑地球的自转，已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g【考点】万有引力定律及其应用【分析】要求解地球的质量，有两种途径，一种是根据地球表面重力等于万有引力，另一种途径是根据卫星的万有引力提供向心力列方程求解【解答】解：A、已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离可以求出太阳的质量而不能求出地球的质量，故A错误；B、研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律则有，
22、已知月球绕地球运行的周期与月地之间的距离，可以求出地球质量，故B正确；C、已知人造地球卫星在地面附近绕行运行周期根据万有引力提供向心力，列出等式，得，补充地球半径才能求地球质量，故C错误；D、已知地球半径和重力加速度，根据万有引力等于重力列出等，得，若不考虑地球的自转，已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g，能求地球质量，故D正确故选：BD12有关人造地球卫星的说法中正确的是（）A地球同步卫星运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间B各国发射的地球同步卫星不在相同的轨道上C第一宇宙速度是卫星在地球圆轨道上运行的最大速度D地球同步卫星可以在菏泽上空通过【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【
23、分析】了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度【解答】解：A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v=可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，第二宇宙速度是脱离地球的束缚的速度，第二宇宙速度大于第一宇宙速度，故A错误，C正确；B、根据万有引力提供向心力，列出等式： =，由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星轨道
24、半径都一样，即各国发射的地球同步卫星在相同的轨道上，故B错误D、同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，不可能在菏泽上空通过，故D错误故选：C二、实验题（共4小题，满分52分）13在“研究平抛运动”的实验中：（1）安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是BA保证小球飞出时的速度既不太大，也不太小B保证小球飞出时，初速度水平C保证小球在空中运动的时间每次都相等D保证小球运动的轨迹是一条抛物线（2）某同学在做平抛物体的运动实验时，由于忘记下斜槽末端的位置O，只描绘出了小球的一段运动轨迹，A为物体运动一段时间后的位置，根据如图所示图象，求出物体平抛初速度
25、大小为1.0m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）【考点】研究平抛物体的运动【分析】（1）斜槽末端保持水平，为了使小球平抛运动的初速度水平（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）实验中斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是保证小球飞出时，初速度水平（2）在竖直方向上，根据y=gT2得，T=，物体平抛运动的初速度故答案为：（1）B，（2）1.014如图所示，小球从离地h=5m高，离竖直墙水平距离s=4m处水平抛出，不计空气阻力，（取g=10m/s2）则：（1）若要使小球碰不到墙，则它的初速度应满足什么
26、条件？（2）若以v0=8m/s的初速度向墙水平抛出小球，碰撞点离地面的高度是多少？【考点】平抛运动【分析】（1）小球做平抛运动，若碰不到墙，竖直方向位移为5m，水平方向位移不大于4m，根据平抛运动的分位移公式列式求解即可；（2）先根据水平分位移公式求解运动时间，再根据竖直分位移公式求解下降的高度【解答】解：（1）若小球恰好落到墙角，根据平抛运动的规律，有：s=vth=解得：t=v=4m/s（2）若以v0=8m/s的初速度向墙水平抛出小球，则：运动时间：下落的高度：h1=1.25m离地高度：h2=hh1=51.25=3.75m答：（1）若要使小球碰不到墙，则它的初速度应不超过4m/s；（2）若以
27、v0=8m/s的初速度向墙水平抛出小球，碰撞点离地面的高度是3.75m15如图所示，细绳一端系着质量m=0.1kg的小物块A，置于光滑水平台面上；另一端通过光滑小孔O与质量M=0.5kg的物体B相连，B静止于水平地面，现A以O为圆心做半径r=0.2m的匀速圆周运动（1）地面对B的支持力FN=3.0N，求物块A的速度和角速度的大小？（2）当A球的角度为多大时，B物体将要离开地面？（g取10m/s2）【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】（1）B受到重力、支持力和拉力，根据受力平衡求出拉力对A，拉力提供A所需的向心力，根据F拉=F向=求出物块A的角速度（2）物块A做圆周运动靠拉力提供向
28、心力，根据最大拉力的大小，根据牛顿第二定律求出物块A角速度的范围【解答】解：（1）B处于静止状态，根据受力平衡有：F拉+N=Mg 则F拉=2N F拉提供A做圆周运动的向心力；拉力提供A做圆周运动所需的向心力F拉=F向= v=2m/s则角速度大小为：=rad/s=10rad/s（2）B恰好要离开地面时，绳子的最大拉力为：Fm=Mg=0.510N=5N，根据F=m2r得： rad/s答：（1）地面对B的支持力FN=3.0N，物块A的速度是2m/s，角速度的大小是10rad/s；（2）当A球的角度为rad/s时，B物体将要离开地面16随着航天技术的不断发展，人类宇航员可以乘航天器登陆一些未知星球一名
29、宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验：他把一小钢球托举到距星球表面高度为h处由静止释放，计时仪器测得小钢球从释放到落回星球表面的时间为t此前通过天文观测测得此星球的半径为R，已知万有引力常量为G，不计小钢球下落过程中的气体阻力，可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力求：（1）此星球表面的重力加速度g；（2）此星球的质量M；及第一宇宙速度（3）若距此星球表面高H的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动，求卫星的运行周期【考点】万有引力定律及其应用【分析】（1）根据得出星球表面的重力加速度（2）根据万有引力等于重力求出星球的质量，根据重力提供向心力计算第一宇宙速度（3）根据万有引力提供向心力，结合万有引力等于重力求出卫星在圆形轨道上运行的周期【解答】解：（1）由得，g=（2）根据解得M=根据重力提供向心力得第一宇宙速度=（3）根据万有引力提供向心力得，又GM=gR2解得因为g=所以T=答：（1）此星球表面的重力加速度（2）此星球的质量为，第一宇宙速度为（3）卫星的运行周期为2016年7月18日