1、青阳一中2016-2017学年度第二学期期中考试高 一物 理 命题人：王文宇 审题人：周守卫一、单选题(本大题共5小题，共20.0分)1.如图所示，飞机在竖直平面内俯冲又拉起，这一过程可看做圆周运动，在最低点飞行员对座椅的压力大小为F，设飞行员所受重力为G，则飞机在经过最低点时，比较两力的大小得（） A.F=0B.FGC.F=GD.FG2.小船在静水中速度为3m/s，它在一条流速为4m/s，河宽为150m的河中渡河，则（） A.小船渡河时间可能为40s B.小船渡河时间至少需30s C.小船不可能垂直河岸正达对岸 D.小船在50s时间渡河，到对岸时被冲下沿河岸250m3.下列说法中正确的是（）
2、 A.物体保持速率不变沿曲线运动，其加速度为0 B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C.平抛运动是匀变速曲线运动 D.物体沿曲线运动一定有加速度，且加速度一定变化 第4题图 4.“嫦娥二号”环月飞行的高度为100km，所探测到的有关月球的数据比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加翔实若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示则下列说法正确的是（） A.“嫦娥一号”的线速度是“嫦娥二号”的 B.“嫦娥一号”的向心加速度是“嫦娥二号”的 C.若两者的绕行方向均为逆时针，从图示位置开始，“嫦娥一号”将会从后面追上“嫦娥二号”D.虽然“嫦娥一号”离月球较远，但运行时的向心力可能比“
3、嫦娥二号”大5.如图是自行车传动机构的示意图，其中是半径为R1的大链轮，是半径为R2的小飞轮，是半径为R3的后轮，假设脚踏板的转速为n（单位：r/s），则自行车后轮边缘的线速度为（） A. B. C. D.二、多选题(本大题共5小题，共20.0分)6.关于开普勒对于行星运动定律的认识，下列说法中正确的是（） A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 B.火星与太阳的连线在t时间内扫过的面积等于地球与太阳的连线在同样t时间内扫过的面积 C.所有行星的轨道的长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相同 D.所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比7.已知一个物体以10m/s的初速度做平抛运动，则当物体
4、竖直位移的大小和水平位移的大小相等时，（g=10m/s2）下列说法正确的是（） A.物体运动了1s B.物体的水平位移的大小为20m C.物体的速度大小为10m/s D.物体的竖直速度与水平速度大小相等8.木星是绕太阳运动的一颗行星，它有多颗卫星若将木星绕太阳的运动和卫星绕木星的运动均视为匀速圆周运动，现要计算木星的质量，需要知道的物理量是（） A.卫星绕木星运动的周期、轨道半径及引力常量G B.卫星绕木星运动的周期、轨道半径及卫星的质量 C.木星的半径、木星表面的重力加速度及引力常量G D.木星绕太阳运动的周期、轨道半径及引力常量G9.如图所示，关于卫星可能的轨道，下列说法正确的是() A.
5、卫星可能的轨道为a、b、cB.卫星可能的轨道为a、c C.同步卫星可能的轨道为a、cD.同步卫星可能的轨道为a10.探月工程中，“嫦娥三号”探测器的发射可以简化如下：卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入距离月球表面100公里圆形轨道1，在轨道1上经过Q点时月球车将在M点着陆月球表面，不正确的是：（） A.“嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小 B.“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大 C.“嫦娥三号”在轨道1上运动周期比在轨道2上小 D.“嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度小于在轨道2上经过Q点时的加速度三、非选择题11. (4分
6、)公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥时的运动也可以看做圆周运动质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进，设桥面的圆弧半径为R，则汽车通过桥的最高点时对桥的压力为 _ （重力加速度为g）12. (8分)图1是“研究平抛物体运动”的实物装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有 _ a安装斜槽轨道，使其末端保持水平 b每次小球释放的初始位置可以任意选择 c每次小球应从同一高度由静止释放 d为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能
7、说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 _（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，A、B两点水平间距x为40.0cm则平抛小球的初速度v0为 _ m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为 _ m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）13. (6分)一个有一定厚度、半径为60cm的圆盘A，可以绕通过中心垂直盘面的水平轴转动圆盘加速度转动时，角速度的增加量与对应时间t的比值定义为角加速，即= 为检测圆盘做匀加速转动时的角加速度，设计下实验：如图甲所示，将
8、打点计时器B固定在桌面上，纸带C的一端穿过打点计时器的限位孔D，另一端与圆盘相连，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上，接通频率f=50Hz电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动通过实验我们获得了如图乙所示的纸带（图中0、1、2、3、4为计数点，相邻两个计数点间还有4个点未画出）S1=2.40cm、S2=3.01cm、S3=3.59cm、S4=4.19cm那么打点计时器打下计数点2时纸带运行的速度大小为 _ m/s，计算纸带加速度的关系式为a= _ ，圆盘转动的角加速度大小为 _ rad/s2（计算结果都保留两位有效数字）14. (10分)如图所示，以v0=10m/s的水平速度
9、抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30的斜面上，求物体完成这段飞行的时间是多少？（g=10m/s2） 15. (10分)若某卫星在离地球表面为h的空中沿圆形轨道绕地球飞行，周期为T若地球半径R，引力常量为G试推导： （1）地球的质量表达式； （2）地球表面的重力加速度表达式；（3）地球的第一宇宙速度表达式 16. (12分)旋转秋千是游乐园里常见的游乐项目，它有数十个座椅通过缆绳固定在旋转圆盘上，每一座椅可坐一人如图所示，是一种模拟该运动的装置，整个装置可绕置于地面上的竖直轴oa转动，已、知与转轴固定连接的水平杆ab长为s=0.1m，连接小球的绳长为L=m，小球质量为0.1kg，整个
10、装置绕竖直轴oa做匀速圆周运动时，连接小球的细绳与竖直方向成37角，小球到地面的高度为1.8m，重力加速度g=10m/s2，试求，（sin37=0.6，cos37=0.8） （1）绳子对小球的拉力T是多大； （2）该装置匀速转动角速度的大小；（3）若转动过程中，细线突然断裂，小球落地时到转轴oa的水平距离 300第16题图 第17题图17、(10分)如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一质量m=1kg的小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为300，g取10m/s2
11、。 （1）若=rad/s，求小物体通过最高点时，所受摩擦力的大小和方向； （2）若=rad/s，求当小物体通过与圆心等高处时的摩擦力大小； （3）求的最大值。青阳一中2016-2017学年度第二学期期中考试答案和解析【答案】 1.D2.C3.C4.D5.D6.AC7.BC8.AC9.BD10.CD11.mg-m 12.ac；C；2.0；4.0 13.0.33；2.0 14.解：物体做平抛运动，垂直地撞在倾角为的斜面上时，把物体的速度分解如图所示 由图可知，此时物体的竖直方向上的速度的大小为：vy= 根据vy=gt得：t=s=s 答：物体完成这段飞行的时间是s 15.解：（1）设地球的质量为M，
12、由万有引力定律可得： 解得： （2）设地球表面的重力加速度为g，根据万有引力等于重力得： 解得： （3）设地球的第一宇宙速度为v，根据重力提供向心力得： 解得： 答：（1）地球的质量表达式； （2）地球表面的重力加速度表达式； （3）地球的第一宇宙速度表达式 16.解：（1）对球受力分析如图所示， 球在竖直方向力平衡，故有：F拉cos37=mg； 则有：； 代入数据得：F拉=1.25 N （2）小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供，故有：mgtan37=m2（Lsin37+s） 代入数据解得：=5rad/s （3）小球运动的半径为：r=0.3m 小球的线速度为：v=r=50.3=1.
13、5m/s 小球做平抛运动的时间为：t=s 小球平抛的水平距离为：x=vt=1.50.6=0.9m 小球落地时到转轴oa的水平距离为：L=m 答：（1）绳子的拉力大小为1.25N； （2）该装置转动的角速度为5rad/s （3）若转动过程中，细线突然断裂，小球落地时到转轴oa的水平距离是m 17、（1）4N (2) N(3) 【解析】 1. 解：飞机在竖直平面内作匀速圆周运动，经过最低点时，飞行员受到竖直向下的重力G，座椅的竖直向上的支持力F，它们的合力提供向心力，加速度方向竖直向上，合力方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析得知，FG根据牛顿第三定律可知，飞行员对座椅的压力大小F等于座椅对飞行员的
14、支持力大小F所以FG，故D正确，ABC错误 故选：D 飞机在竖直平面内作匀速圆周运动，经过最低点时，飞行员受到重力G，座椅的支持力F，根据牛顿第二定律分析这两个力的大小根据牛顿第三定律可知，飞行员对座椅的压力大小等于座椅对飞行员的支持力大小 对于圆周运动中涉及力的问题，常常要分析物体的受力情况，运用向心力知识进行研究 2. 解：A、B、当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：tmin=s=50s；故A错误，B错误 C、因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸故C正确 D、船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：x=v2tmin=45
15、0m=200m，即到对岸时被冲下200m故D错误 故选：C 船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸 小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度 3. 解：A物体做曲线运动，合外力不为零，其加速度不为零，故A错误 B匀速圆周运动的加速度方向时刻在变，所以不是匀变
16、速曲线运动，故B错误 C平抛运动的物体只受重力，加速度不变，是匀变速曲线运动，故C正确 D物体沿曲线运动一定有加速度，加速度不一定变化，如平抛运动，故D错误 故选：C 曲线运动的条件是物体所受合外力与速度方向不在同一条直线上，曲线运动的速度方向时刻改变、大小可以变也可以不变 匀速圆周运动的特点是合外力大小不变，方向时刻指向圆心合外力是变力，所以加速度是变化的，不是匀变速曲线运动，这是学生容易出错的地方 4. 解：设月球的质量为M，半径为R，嫦娥卫星的质量为m，轨道半径为r=R+h A、由=，得到v=可知，“嫦娥一号”的线速度小，但不是“嫦娥二号”的倍故A错误 B、由an=可知，“嫦娥一号”环月
17、运行时的向心加速度比“嫦娥二号”更小，但不是故B错误 C、“嫦娥一号”的线速度小，所以从图示位置开始，“嫦娥一号”不可能从后面追上“嫦娥二号”故C错误 D、向心力：F=，若“嫦娥一号”的质量大，则“嫦娥一号”运行时的向心力可能比“嫦娥二号”大故D正确 故选：D 根据月球对嫦娥卫星的万有引力提供向心力，可分别得到周期、线速度、角速度、向心加速度与轨道半径的关系来分析 本题考查运用万有引力定律与圆周运动知识解决实际问题的能力，要灵活选择公式的形式 5. 解：转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2，所以=2n， 因为要测量自行车车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和
18、轮II边缘上的线速度的大小相等，据v=r可知：r11=r22， 已知1=2n，则轮II的角速度2=1 因为轮II和轮III共轴，所以转动的相等即3=2，根据v=r可知，v=R33=； 所以选项D正确 故选：D 大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要知道后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度 解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等 6. 解： A、由开普勒第一定律可知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，故A正确 B、由开普勒第二定律可知，同一个行星与太阳连
19、线在相同时间内扫过的面积相等，火星与太阳的连线在t时间内扫过的面积与地球与太阳的连线在同样t时间内扫过的面积是不相等的故B错误； C、D、由开普勒第三定律可知，绕太阳运动的所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相同，故C正确，D错误 故选：AC 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次方的比值都相等 要熟练掌握开普勒三定律，在处理行星运动的椭圆轨迹问题的时候，一般都是靠开普勒三定律解决
20、7. 解：A、根据得：t=，则物体的水平位移为：x=v0t=102m=20m，故A错误，B正确 C、物体的竖直分速度vy=gt=102m/s=20m/s，根据平行四边形定则知，物体的速度为：=m/s=10m/s，竖直分速度与水平分速度不等，故C正确，D错误 故选：BC 根据水平位移和竖直位移相等，结合运动学公式求出平抛运动的时间，根据速度时间公式求出竖直分速度，结合平行四边形定则求出物体的速度大小 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 8. 解：A、木星的卫星绕木星运动的周期，和木星的卫星的轨道半径，设木星质量为M，木星的卫星的质量为m，木
21、星的卫星的周期为T，轨道为r，根据万有引力提供向心力 ，解得木星的质量故A正确，B错误； C、已知木星的半径、木星表面的重力加速度及引力常量G则由mg=，可以求出木星的质量故C正确； D、根据万有引力提供向心力，只能求出中心天体的质量，由于木星绕太阳运动的中心天体是太阳，故D错误； 故选：AC 根据木星的某个卫星的万有引力等于向心力，列式求解即可求出木星的质量 本题关键是根据木星的卫星做圆周运动的向心力有万有引力提供，列出方程，分析方程式即可看出要测量的量 9. 解：A 因b平面不过地心故A错误 B 因a，c都过地心，故可为轨道故B正确 C 因c不在赤道上空，不能为同步轨道故C错误 D 因a在
22、赤道上空，且过地心，可能是同步轨道故D正确 故选：BD 10. 解：A、月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，“嫦娥三号”在轨道1上的半径大于月球半径，根据，得线速度v=，可知“嫦娥三号”在轨道1上的运动速度比月球的第一宇宙速度小故A正确 B、“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点若要进入轨道1，需减速，所以在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大故B正确； C、根据开普勒第三定律得卫星在轨道2上运动轨道的半长轴比在轨道1上轨道半径小，所以卫星在轨道1上运动周期比在轨道2上大，故C错误； D、“嫦娥三号”无论在哪个轨道上经过Q点时的加速度都为该点的万有引力加速度
23、，因为都是Q点可知，万有引力在此产生的加速度相等，故D错误 本题选择错误的，故选：CD 月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，根据万有引力提供向心力，得出线速度与半径的关系，即可比较出卫星在轨道I上的运动速度和月球的第一宇宙速度大小卫星在轨道地月转移轨道上经过P点若要进入轨道I，需减速比较在不同轨道上经过P点的加速度，直接比较它们所受的万有引力就可得知卫星从轨道1进入轨道2，在Q点需减速 该题考查万有引力定律的应用，解决本题的关键是理解卫星的变轨过程，这类问题也是高考的热点问题 11. 解：以汽车为研究对象，在桥的最高点，由牛顿第二定律得： mg-N=m 得：N=mg-m
24、由牛顿第三定律得车对桥面的压力为： N=N=mg-m 故答案为：mg-m 以汽车为研究对象，根据牛顿第二定律求出桥面对汽车的支持力，再由牛顿第三定律得到汽车在桥顶处对桥面的压力的大小 汽车通过圆弧形桥面时做圆周运动，由重力和支持力的合力提供汽车的向心力分析向心力的来源是解决这类问题的关键 12. 解：（1）a、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故a正确； b、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故b错误，c正确； d、用描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能连成折线或者直线，故d错误 故选：ac （2）物体在
25、竖直方向做自由落体运动，y=gt2；水平方向做匀速直线运动，x=vt； 联立可得：y=，因初速度相同，故为常数，故y-x2应为正比例关系，故C正确，ABD错误 故选：C （3）根据平抛运动的处理方法，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动， 所以y1= y2= 水平方向的速度，即平抛小球的初速度为v0= 联立代入数据解得：v0=2.0m/s 若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的对应速度vC： 据公式可得：=2gh，所以v下=2m/s=3.5m/s 所以C点的速度为：vc=4.0m/s 故答案为：（1）ac；（2）C；（3）2.0，4.0 （1）保证小球做平抛运动必须通过调
26、节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线 （2）平抛运动竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动；联立求得两个方向间的位移关系可得出正确的图象 （3）根据平抛运动的处理方法，直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动即可求解 解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项，在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解，提高解决问题的能力；灵活应用平抛运动的处理方法是解题的关键 13. 解：2点
27、的瞬时速度v2=m/s=0.33m/s S1=2.40cm=0.024m、S2=3.01cm=0.0301m、S3=3.59cm=0.0359m、S4=4.19cm=0.0419m， 则a1=， a2= 则a=0.59m/s2 因为a=r， 则角加速度=2.0rad/s2 故答案为：0.33，2.0 根据平均速度等于中间时刻瞬时速度求出2点的瞬时速度，然后根据v=r求解角速度； 用逐差法求解出加速度，再根据加速度等于角加速度与半径的乘积来计算角加速度 解决的关键通过纸带求解瞬时速度和加速度，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，以及知道加速度与角加速度的关系 14. 物体在空中
28、做平抛运动，垂直撞在斜面上时速度与斜面垂直，将速度进行分解，结合平行四边形定则求出竖直分速度，通过速度时间公式求出物体飞行的时间 解决本题的关键是要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度的合成和分解遵循平行四边形定则 15. （1）根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期求出地球的质量 （2）根据万有引力等于重力求出地球表面的重力加速度 （3）根据重力提供向心力求出第一宇宙速度的大小 解决本题的关键知道不考虑地球自转时，万有引力等于重力知道第一宇宙速度等于卫星贴着地球表面做匀速圆周运动的速度 16. （1）球在水平面内做匀速圆周运动，由重力mg和绳的拉力F的合力提供向心力，球在竖直方向力平衡，求解绳的拉力大小 （2）半径r=Lsin37+L，由牛顿第二定律求解角速度 （3）由公式v=r求出线速度，小球做平抛运动的过程中将运动沿水平方向与竖直方向分解即可 本题是圆锥摆问题，关键分析小球的受力情况和运动情况，容易出错的地方是圆周运动的半径r=Lsin37+s 17、（1）4N (2) N(3) 版权所有：高考资源网()