1、2014年4月绵阳南山中学2016届2014年春季半期考试物理试题命题人：刘兴叶 审题人：黄平第I卷(选择题，共54分)一、本大题12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中只有一个是正确的1.关于曲线运动，以下看法正确的是 A、曲线运动一定是变速运动 B、曲线运动一定是非匀变速运动C、匀速圆周运动是匀变速曲线运动 D、受变力作用的物体一定做曲线运动【答案】AA、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，故A正确；B、做曲线运动的物体受到的可以使恒力的作用，此时物体做的就是匀变速曲线运动，比如平抛运动，故B错误；C、匀速圆周运动的向心力是始终指向圆心的
2、，力的方向一定在不停的变化，所以匀速圆周运动是变加速的曲线运动，故C错误；D、受变力作用的时候，力的方向可以与速度的方向相同或者是相反，此时物体做的是加速直线或是减速直线运动，不一定做曲线运动，故D错误。故选A。【考点】曲线运动2一只船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽度为30m的河，河水的流速为4m/s，则下列说法中正确的是A船不能渡过河 B船渡河的速度一定为5 m/sC船不能垂直到达对岸 D船垂直到达对岸所需时间为6 s【答案】CA、当静水速与河岸不平行，则船就能渡过河，故A错误；B、因为船的静水速的方向未知，根据平行四边形定则，无法判断船渡河的速度大小，故B错误；C、根据平行四边形
3、定则，由于静水速小于水流速，则合速度不可能垂直于河岸，即船不可能垂直到达对岸，故C正确；D、当静水速与河岸垂直时，渡河时间，故D错误。故选C。【考点】运动的合成和分解3下列关于行星绕太阳运动的说法中正确的是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，其运动周期越长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【答案】DAB、开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上，故AB错误；CD、由开普勒第三定律，所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，得离太阳越近的行星的运
4、动周期越短，故C错误D正确。故选D。【考点】开普勒行星运动定律4对于万有引力定律的表达式F=G，下面说法中正确的是 公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关m1与m2受到的引力是一对平衡力A.B.C.D.【答案】A、公式中引力常量是由卡文迪许扭秤实验测得，故正确；、公式适用于质点间的引力的计算，当r趋近于零时，不能直接用这个公式计算万有引力，r也不再是他们之间的距离，故错误；、力的作用是相互的，两个物体间的万有引力是作用力和反作用力的关系，两物体受到的相互引力总是大小相等，与两物体的质
5、量是否相等无关，故正确；、m1与m2受到的引力是一对作用力与反作用力，故错误。故选A。【考点】万有引力定律5某人在距地面某一高度处以初速度v水平抛出一物体，落地速度大小为2v，则它在空中飞行的时间及距地面抛出的高度为 A B C D【答案】D落地时在竖直方向上的分速度，则落地的时间，抛出的高度，故D正确。故选D。【考点】平抛运动6.如图所示，同一轨道平面内的几颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，某时刻它们恰好在同一直线上，下列说法正确的是 A、根据可知它们的运行速度大小关系为 B、它们的运转角速度的关系为 C、它们的向心加速度的大小关系为 D、各自运动一周后，A最先回到图示位置【答案
6、】CA、根据中距离r的变化去判断速度大小关系是错误的，因为随着距离r的变化，g也在改变；对卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得：，得，其中M为地球质量，r为轨道半径，所以，故A错误；B、根据，得：，其中M为地球质量，r为轨道半径，所以，故B错误；C、卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，得，其中M为地球质量，r为轨道半径，所以向心加速度，故C正确；D、研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，得，其中M为地球质量，r为轨道半径，所以，所以运动一周后，C先回到原地点，故D错误。故选C。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系7在半
7、径为R的固定半球形碗内，有一质量为m的物体自碗边向碗底滑动，滑到最低点时速度为v，若物体与碗的动摩擦因数为，则物体在最低点受到的摩擦力大小是 【答案】B滑块经过碗底时，由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得则碗底对球支持力所以在过碗底时滑块受到摩擦力的大小。故选B。【考点】牛顿第二定律；向心力8.如图所示，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动（俯视为逆时针）某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示（俯视图）中，正确的是【答案】C橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心，但一定指
8、向圆周的内侧；由于做加速圆周运动，动能不断增加，故合力与速度的夹角小于90。故选C。【考点】牛顿第二定律；向心力9.质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速变为，则两位置处绳子所受的张力之差是A6mgB5mg C4mg D2mg【答案】A在最高点，小球受重力和绳子的拉力T1，合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：在最低点，重力和拉力T2，合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：最低点速度为：两位置处绳子所受的张力之差为：联立解得：。故选A。【考点】牛顿第二定律；向心力10.一根轻质细绳一端缠绕在一半径为r的圆盘边缘，另一端和一放在水平面上的
9、物体相连，如图，圆盘在电动机的带动下以角速度逆时针匀速转动，此过程中物体沿水平面向左移动，则在绳子变为竖直之前A、物体沿水平面加速运动，速度始终小于B、物体沿水平面加速运动，速度始终大于C、物体沿水平面减速运动，速度始终小于D、物体沿水平面减速运动，速度始终大于【答案】B将物体的运动分解，如图所示：圆盘在电动机的带动下以角速度逆时针匀速转动，所以绳子的速度为：r由三角形关系：物体的速度，所以v大于r；当物体向前运动时：变大，cos将变小，所以物体的速度逐渐变大，物体做加速运动综上所述：物体将沿水平面加速运动，速度始终大于r。故选B。【考点】运动的合成和分解；线速度、角速度和周期、转速11.地球
10、半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为，则该处距离地面的高度为 A. B. C. D.【答案】A设地球的质量为M，物体质量为m，物体距地面的高度为h；根据万有引力近似等于重力，在地球表面，有：在高度为h处，有：联立解得：。故选A。【考点】万有引力定律12质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为la、lb，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则A小球仍在水平面内做匀速圆周运动 B在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C若角速
11、度较小，小球在平行于平面ABC的竖直平面内摆动D绳b未被烧断时，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力为【答案】BACD、绳子断开前，小球做匀速圆周运动，合力指向c点，对小球受力分析，受重力G，a绳子的拉力F1，b绳子的拉力F2，根据牛顿第二定律有、小球的线速度为：绳子断开后，杆停止转动，由于惯性，小球将绕A点转动，若速度较小，小球将在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动，若速度较大，也有可能在垂直于平面ABC的竖直平面内绕A点做完整的圆周运动，故ACD错误；B、在最低点时解得：，则a绳中张力突然增大，故B正确。故选B。【考点】牛顿第二定律；向心力二、本大题6小题，每小题3分，共18分、在每小题给出的四个
12、选项中，有多个选项正确全选对的得3分，选对但不全的得1分，有错选或不答的得0分13中国自主研发的北斗二号卫星系统预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成。现在中国正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上。而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km。则下列说法中正确的是 A 美国所有GPS的卫星所受向心力大小均相等B 美国所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大C 北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度D 北斗一号系统中的三颗卫星向心加速度比
13、赤道上物体的向心加速度小【答案】BCA、所有GPS的卫星的质量关系不清楚，所以所受向心力大小关系不确定，故A错误；B、根据万有引力提供向心力，得卫星的加速度和速度；所以所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大，北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度，故BC正确；D、北斗一号系统中的三颗卫星和赤道上物体具有相同的角速度，根据得北斗一号系统中的三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度大，故D错误。故选BC。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律14如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所
14、示的水平面内做匀速圆周运动，则A球A的线速度一定大于球B的线速度B球A的角速度一定小于球B的角速度C球A的运动周期一定小于球B的运动周期D球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力【答案】ABA、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如右上图根据牛顿第二定律，有：解得：由于A球的转动半径较大，A线速度较大，故A正确；B、由，由于A球的转动半径较大，则A的角速度较小，故B正确；C、周期，因为A的半径较大，则周期较大，故C错误；D、由上分析可知，筒对小球的支持力，与轨道半径无关，则由牛顿第三定律得知，小球对筒的压力也与半径无关，即有球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，故D错误
15、。故选AB。【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心力15如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为Rr，小球半径r略小于管道半径，则下列说法中正确的是 A小球通过最高点时的最小速度B小球通过最高点时的最小速度 C小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力D小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力【答案】BDAB、在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0，故A错误B正确；C、小球在水平线ab以上管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，当速度
16、非常大时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力当速度比较小时，内侧管壁有作用力力，故C错误；D、小球在水平线ab以下管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，而内侧管壁对小球一定无作用力，故D正确。故选BD。【考点】牛顿第二定律；向心力16经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1m2=32，下列说法
17、中正确的是Am1、m2做圆周运动的线速度之比为23Bm1、m2做圆周运动的角速度之比为32Cm1做圆周运动的半径为LDm2做圆周运动的半径为L【答案】AC双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有：则因为，则，；根据，知，故AC正确。故选AC。【考点】万有引力定律；牛顿第二定律17.火车转弯时，铁轨的外轨比内轨高，这样做的好处是，火车转弯时如果以规定的速率v0行驶，刚好可以依靠轨道对火车的支持力和火车的重力G的合力提供火车转弯做匀速圆周运动所需要的向心力,如图所示,从而避免火车车轮与铁轨之间出现侧向挤压,则A、如果火车转弯的速率大于v0,火车过弯道时将挤压外轨,
18、同时轨道对火车的支持力将增大B、如果火车转弯的速率大于v0,火车过弯道时将挤压内轨,同时轨道对火车的支持力将减小C、如果火车转弯的速率小于v0,火车过弯道时将挤压外轨,同时轨道对火车的支持力将增大D、如果火车转弯的速率小于v0,火车过弯道时将挤压内轨,同时轨道对火车的支持力将减小【答案】ADAB、由题若火车转弯的速率大于v0，火车所需要的向心力增大，火车的支持力FN和火车的重力G的合力不够提供向心力，外轨对火车有侧压力，则火车将挤压外轨，同时轨道对火车的支持力FN将增大，故A正确B错误；CD、若火车转弯的速率小于v0，火车所需要的向心力减小，火车的支持力FN和火车的重力G的合力大于所需要的向心
19、力，内轨对火车的侧压力，则火车过弯道时将挤压内轨，同时轨道对火车的支持力FN将减小，故C错误D正确。故选AD。【考点】牛顿第二定律；向心力182013年12月2日1时30分，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察,嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力,则以下说法正确的是A若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可以计算出月球的密度B嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其减速C嫦娥三号在从远月点P向近月点Q运动的过程中,加速度变大D嫦娥三
20、号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度【答案】BCA、根据万有引力等于向心力，有，得，据此可知若已知嫦娥三号在圆轨道上运行的半径、周期和引力常量，可求出月球的质量，但月球的体积未知，不能求出月球的密度，故A错误；B、嫦娥三号在环月段圆轨道上P点减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入进入环月段椭圆轨道，故B正确；C、根据万有引力定律和牛顿第二定律，得，由此可知，距离月球越近，加速度a越大，故嫦娥三号在从远月点P向近月点Q运动的过程中，加速度变大，故C正确；D、嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点向Q点运动中，距离月球越来越近，月球对其引力做正功，故速度增大，即嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P
21、点的速度小于Q点的速度，故D错误。故选BC。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律第卷(非选择题，共46分)三、本大题3小题，每空3分，共18分把答案填在答卷中对应题号后的横线上19一辆汽车以10m/s的速度通过一个半径为20m的圆形拱桥，若此桥是凸形桥，汽车在最高点时所受压力与汽车重力之比_，若此桥是凹形桥，汽车在最低点时桥所受压力与重力之比为_。(g=10m/s2)【答案】1：2 3：2过凸形桥最高点时：，得由牛顿第三定律，车对桥的压力大小为5m，所以压力与汽车重力之比；过凹形桥最低点时：，得由牛顿第三定律，车对桥的压力大小为15m，所以压力与汽车重力之比。【考点】牛顿第
22、二定律；向心力20如图所示，一个小球用细线拴在同P点，并使其在水平面内做匀速圆周运动，测得P点到圆心O的距离为h，则它的运动周期为_。【答案】设细线与竖直方向上的夹角为，小球所受的合力小球做圆周运动的半径，根据得，。【考点】牛顿第二定律；向心力；线速度、角速度和周期、转速21如图所示为小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为2.5cm，如果取重力加速度g=10m/s2，那么：（1）照片闪光的频率（即每秒闪光的次数）为 Hz；（2）小球做平抛运动的初速度的大小为 m/s；（3）小球到达B位置时的速度大小为 m/s.【答案】 （1）在竖直方向上的分运动是自由落体运动，即是匀加速直线
23、运动，则有：，其中，代入求得：，因此闪光频率为：（2）小球水平方向做匀速直线运动，故有：，其中所以；（3）根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有：所以B点速度为：。【考点】研究平抛物体的运动四本大题3小题，共28分要求在答卷上写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤和明确的答案 22（8分)如图，位于竖直平面上半径为R的1/4圆弧光滑轨道AB，A点距离地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，通过B点对轨道的压力为3mg，最后落在地面C处，不计空气阻力。求：（1） 小球通过B点的速度大小 （2） 小球落地点C与B点的水平距离s 【答案】 （1）在B点对小球
24、由牛顿第二定律得：由牛顿第三定律得：解得：；（2）小球从B至C做平抛运动：水平方向：竖直方向：解得：。【考点】牛顿第二定律；平抛运动；向心力23（9分)我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T。已知月球半径为R，引力常量为G，球的体积公式 。求：（1）月球的质量M；（2）月球表面的重力加速度；（3）月球的密度。【答案】 （1）对卫星，由万有引力提供向心力得：；（2）假设月球表面附件有一物体m1，其所受万有引力等于重力得；（3）根据密度的定义，月球的体积所以。【考点】万有引力定律；牛顿第二定律24.(11分)在2014年索契冬
25、奥会中国代表团收获3金4银2铜。跳台滑雪是一种极为壮观的运动，它是在依山势建造的跳台上进行的运动。运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖在助滑道上获得较大速度后从跳台水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，已知某运动员连带身上装备的总质量m=50kg，从倾角为=37的坡顶A点以速度v0=20 m/s沿水平方向飞出，到山坡上的B点着陆，山坡可以看成一个斜面（不计空气阻力，取g=10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）。求：(1)运动员在空中飞行的时间t；(2)AB间的距离s。(3)运动员落到斜坡上的B点后顺势下蹲以缓冲使他垂直于斜坡的分速度在很短时间t=0.2s的时间内均匀减小到零
26、。试求缓冲过程中滑雪板受到斜坡的平均支持力的大小。【答案】t=3s s=75m N=3400N(1、2)人在空中做平抛运动，有x=v0t、而，得t=3s、s=75m；(3)落到斜面时，人的速度水平分量v0=20m/s，竖直分量vy=30m/s所以垂直于斜面的速度分量，在t=0.2s的时间内减小到零，可以得到垂直于斜面的平均加速度根据牛顿第二定律：得N=3400N。【考点】平抛运动；牛顿第二定律参考答案1.A 2C 3D 4A 5D 6.C 7B 8.C 9.A 10.B 11.A 12B13BC 14AB 15BD 16AC 17.AD 18BC191：2 3：22021 22（8分)（1）在B点对小球由牛顿第二定律得：由牛顿第三定律得：解得：；（2）小球从B至C做平抛运动：水平方向：竖直方向：解得：。23（9分)（1）对卫星，由万有引力提供向心力得：；（2）假设月球表面附件有一物体m1，其所受万有引力等于重力得；（3）根据密度的定义，月球的体积所以。24.(11分)(1、2)人在空中做平抛运动，有x=v0t、而，得t=3s、s=75m；(3)落到斜面时，人的速度水平分量v0=20m/s，竖直分量vy=30m/s所以垂直于斜面的速度分量，在t=0.2s的时间内减小到零，可以得到垂直于斜面的平均加速度根据牛顿第二定律：得N=3400N。