1、2015-2016学年广东省深圳市皇御苑中学高一（下）期中物理试卷一、单项选择题（本题共有6道小题，每题6分，共36分）1关于曲线运动，下列说法中正确的是（）A物体作曲线运动时，它的速度可能保持不变B物体只有受到一个方向不断改变的力的作用，才可能作曲线运动C所有作曲线运动的物体，所受合外力方向与速度方向肯定不在一条直线上D所有作曲线运动的物体，加速度方向与所受合外力方向始终不一致2（选做题A）某人以一定的速率垂直河岸将船向对岸划去，当水流匀速时，关于它过河所需时间、发生的位移与水速的关系是（）A水速小时，时间短，位移小B水速大时，时间长，位移大C水速大时，时间不变，位移大D位移，时间与水速无关
2、3作平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（）A物体所受的重力和抛出点的高度B物体所受的重力和初速度C物体的初速度和抛出点的高度D物体所受的重力、高度和初速度4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，则下列说法中正确的是（）当火车以v的速度通过此弯路时，火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力；当火车以v的速度通过此弯路时，火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力；当火车速度大于v时，轮缘挤压外轨；当火车速度小于v时，轮缘挤压外轨ABCD5若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力常量为G，则由此
3、可求出（）A行星的质量B太阳的质量C行星的密度D太阳的密度6质量为m的光滑小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的最小速度是v，则当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道压力的大小是（）A0BmgC3mgD5mg二、多项选择题（本题共有4道小题，每题6分，共24分）7如图所示，用长为L的细绳拴着质量为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小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B小球在最高点时绳子的拉力可能为零C若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为D小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力8对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（
4、）A匀速圆周运动是变速运动B匀速圆周运动的速率不变C任意相等时间里发生的位移相等D相等时间里通过的路程相等9假如作圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍后仍作圆周运动，则（）A根据公式v=r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=可知，卫星所需的向心力将减小到原来的C根据公式可知，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10关于同步卫星（它相对于地面静止不动），下列说法中正确的是（）A它一定在赤道上空B同步卫星的高度和速率是确定的值C它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙
5、速度之间三、实验题（本题共有三道小题，每题5分，共15分）11（1）如图1所示装置做“描绘平抛运动轨迹，分析小球水平方向上的运动特点”的实验时，下列说法正确的是A安装木板时，一定要注意木板是否竖直B安装木板时，只要注意小球不和木板发生摩擦即可C每次实验都要把小球从同一位置释放D把小球的位置记录在纸上后，将小球的位置用直线连接（2）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，你认为正确是A通过调节使斜槽的末端保持水平B每次释放小球的位置必须不同C每次必须由静止释放小球D将球的位置记录在纸上后，取下纸，
6、用直尺将点连成折线E小球运动时不应与木板上的白纸相接触（3）某同学在做平抛运动实验时得到了如图2所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出则小球平抛的初速度为 m/s（g取10m/s2）四、计算题（本题共有3道小题，共35分）12一个人造天体飞临某个行星，并进入行星表面的圆轨道，已经测出该天体环绕行星一周所用的时间为T，已知行星的半径为R，万有引力恒量为G，那么这颗行星的质量和密度各是多少？13一个圆盘边缘系一根细绳，绳的下端拴着一个质量为m的小球，圆盘的半径是r，绳长为l，圆盘匀速转动时小球随着一起转动，并且细绳与竖直方向成角，如图所示，则圆盘的角速度是多少？14如图所示，一
7、根长L=0.1m的细线，一端系着一个质量m=0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动当小球的转速增加到原来转速的3倍时，测得线受到的拉力比原来大40N此时线突然断裂，取当地的重力加速度g=10m/s2试求：（1）线断裂的瞬间，细线的拉力；（2）线断裂时小球运动的线速度；（3）如果小球离开桌面时，速度方向与桌边线垂直，桌面高出地面h=0.8m，求小球飞出去落在离桌面水平距离多少的地方？2015-2016学年广东省深圳市皇御苑中学高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共有6道小题，每题6分，共36分）1关于曲线运动，下列说法中正确的是（）A物体
8、作曲线运动时，它的速度可能保持不变B物体只有受到一个方向不断改变的力的作用，才可能作曲线运动C所有作曲线运动的物体，所受合外力方向与速度方向肯定不在一条直线上D所有作曲线运动的物体，加速度方向与所受合外力方向始终不一致【考点】物体做曲线运动的条件；曲线运动【分析】曲线运动物体的速度沿曲线的切线方向，一定是变速运动物体做曲线运动的条件是合外力与速度不在一条直线上根据曲线运动的相关进行分析【解答】解：A、物体做曲线运动时，它的速度沿切线方向，时刻在改变，所以速度必定在改变故A错误B、只要物体的合外力方向与速度方向不在一条直线上，物体就作曲线运动故B错误C、作曲线运动的物体，所受合外力方向与速度方向
9、一定不在一条直线上故C正确D、根据牛顿第二定律得知，加速度方向与所受合外力方向始终一致故D错误故选：C2（选做题A）某人以一定的速率垂直河岸将船向对岸划去，当水流匀速时，关于它过河所需时间、发生的位移与水速的关系是（）A水速小时，时间短，位移小B水速大时，时间长，位移大C水速大时，时间不变，位移大D位移，时间与水速无关【考点】运动的合成和分解【分析】将小船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，抓分运动和合运动具有等时性判断渡河的时间，根据沿河岸方向上的速度和时间判断渡河的水平位移，从而确定合位移的变化【解答】解：某人以一定的速率使船头垂直河岸向对岸划去，即垂直于河岸方向上的速度不变，根据t=
10、 知，水流速变化时，渡河的时间不变，水流速增大，则x=v水t，在沿河岸方向上的位移增大，则合位移增大故C正确，A、B、D错误故选C3作平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（）A物体所受的重力和抛出点的高度B物体所受的重力和初速度C物体的初速度和抛出点的高度D物体所受的重力、高度和初速度【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，在竖直方向上做自由落体运动平抛运动的时间由高度决定，高度和初速度共同决定水平位移【解答】解：根据h=得，t=，则水平距离x=知水平方向通过的最大距离取决于物体的初速度和抛出点的高度故C正确，A、B、D错误故选C4火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其
11、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，则下列说法中正确的是（）当火车以v的速度通过此弯路时，火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力；当火车以v的速度通过此弯路时，火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力；当火车速度大于v时，轮缘挤压外轨；当火车速度小于v时，轮缘挤压外轨ABCD【考点】向心力【分析】火车转弯时，为了保护铁轨，应避免车轮边缘与铁轨间的摩擦，故火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力，可以根据牛顿第二定律列式求得转弯速度v；如果实际转弯速度大于v，有离心趋势，与外侧铁轨挤压；反之，挤压内侧铁轨【解答】解：火车转弯时，为了保护铁轨，应避免
12、车轮边缘与铁轨间的摩擦，故火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力，有F=mgtan=m解得v=，故正确，错误；果实际转弯速度大于v，有离心趋势，与外侧铁轨挤压，反之，挤压内侧铁轨，故正确，错误；故选：A5若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（）A行星的质量B太阳的质量C行星的密度D太阳的密度【考点】万有引力定律及其应用【分析】行星绕太阳公转时，由太阳的万有引力提供向心力，据万有引力定律和向心力公式列式，即可进行分析【解答】解：设太阳的质量为M，行星的质量为m行星绕太阳做圆周运动的向心力由太阳的万有引力提供，则有：G=mr解得：M=，已知r和T，可求
13、出太阳的质量M，但不能求出行星的质量m和行星的密度由于太阳的半径未知，也不能求出太阳的密度，故B正确，ACD错误故选：B6质量为m的光滑小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的最小速度是v，则当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道压力的大小是（）A0BmgC3mgD5mg【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】对小球在最高点受力分析，找出向心力来源：重力和轨道的弹力的合力当小球以2v的速度经过轨道最高点时，根据牛顿第二、三定律和向心力公式列方程求解F【解答】解：当小球以速度v经轨道最高点时，恰好不脱离轨道，小球仅受重力，重力充当向心力，则有：mg=m，可得：v=设小球以速度2
14、v经过轨道最高点时，小球受重力mg和轨道向下的支持力N，由合力充当向心力，根据牛顿第二定律有：N+mg=m；联立解得：N=3mg又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，有：N=N=3mg；故选：C二、多项选择题（本题共有4道小题，每题6分，共24分）7如图所示，用长为L的细绳拴着质量为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小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B小球在最高点时绳子的拉力可能为零C若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为D小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】对小球在不同位置时分析
15、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C正确；D、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D正确；故选：BCD8对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（）A匀速圆周运动是变速运动B匀速圆周运动的速率不变C任意相等时间里发生的位移相等D相等时间里通过的路程相等【考点】线速度、角速度和周
16、期、转速【分析】匀速圆周运动中位移、速度、加速度为矢量，向心力的作用是改变速度的方向，注意加以理解【解答】解：A、匀速圆周运动的速度方向时刻改变，是变速运动，故A正确B、匀速圆周运动的速度大小即速率不变，故B正确C、相等时间里位移的大小相等，方向不同，故C错误D、由于是匀速圆周运动，相等时间里通过的路程相等，故D正确故选：ABD9假如作圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍后仍作圆周运动，则（）A根据公式v=r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=可知，卫星所需的向心力将减小到原来的C根据公式可知，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
17、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【分析】人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时，角速度减小，线速度减小，由数学知识分析线速度和向心力的变化根据公式F=，地球提供的向心力将减少到原来的根据卫星线速度和角速度的公式来分析它们的变化【解答】解：A、卫星圆周运动向心力由万有引力提供，根据知，当卫星的半径变化时角速度也发生变化，故线速度不与半径成正比，所以A错误；B、万有引力提供圆周运动向心力F=知，当半径增大到原来的2倍时，向心力减小为原来的，故B错误；C、卫星的万有引力提供圆周运动向心力，根据向心力表达式可知，万有引力减小为原来的，故C正确；D、据F=知，线速度
18、，线速度大小与半径的平方根成反比，可知D正确故选：CD10关于同步卫星（它相对于地面静止不动），下列说法中正确的是（）A它一定在赤道上空B同步卫星的高度和速率是确定的值C它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间【考点】同步卫星【分析】解答本题需掌握：同步卫星与地球自转同步，公转周期为24h；卫星受到地球的万有引力提供向心力；第一宇宙速度是在地面附近发射人造卫星的最小速度，也是近地圆轨道上的环绕速度，还是所有圆轨道上的最大环绕速度，大小为7.9km/s；第二宇宙速度为在地面附近发射航天器，能挣脱地球引力束缚的最小发射速度，大小为11.2km/s【解
19、答】解：A、根据同步卫星与地球自转同步，与地面相对静止，同时卫星受到地球的万有引力提供向心力，指向圆心，万有引力指向地心，故同步卫星只能在赤道上空，故A正确；B、因为同步卫星要和地球自转同步，即相同，根据F=m2r，因为是一定值，所以 r 也是一定值，所以它运行的轨道半径和速率是确定的值故B正确C、卫星的速度公式v=可知同步卫星的速度小于近地卫星的环绕速度，即小于第一宇宙速度7.9km/s，故C正确；D、根据C选项分析可知D错误故选：ABC三、实验题（本题共有三道小题，每题5分，共15分）11（1）如图1所示装置做“描绘平抛运动轨迹，分析小球水平方向上的运动特点”的实验时，下列说法正确的是AC
20、A安装木板时，一定要注意木板是否竖直B安装木板时，只要注意小球不和木板发生摩擦即可C每次实验都要把小球从同一位置释放D把小球的位置记录在纸上后，将小球的位置用直线连接（2）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，你认为正确是A通过调节使斜槽的末端保持水平B每次释放小球的位置必须不同C每次必须由静止释放小球D将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线E小球运动时不应与木板上的白纸相接触（3）某同学在做平抛运动实验时得到了如图2所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出则小球
21、平抛的初速度为2 m/s（g取10m/s2）【考点】研究平抛物体的运动【分析】（1、2）保证小球做平抛运动必须通过调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；（3）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，可知ab、bc的时间间隔相等，根据竖直方向上做自由落体运动，运用y=gT2求出相邻两点间的时间间隔根据水平方向上的运动，运用v0=求出平抛运动的初速度【解答】解：（1）AB、小球平抛运动的轨迹在竖直平面内，木板需保持竖直状态，故A正确，B
22、错误；C、为了让小球每次做同样的平抛运动，小球每次应从同一位置由静止滚下，故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，不能练成折线或者直线，故D错误；故选：AC（2）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、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故D错误，E正确，故选：ACE（3）在竖直方向上有：y=gT2，解得T=s=0.1s平抛运动的初速度v0=m/s=2m/s故答案为：（1）AC；（2
23、）ACE；（3）2四、计算题（本题共有3道小题，共35分）12一个人造天体飞临某个行星，并进入行星表面的圆轨道，已经测出该天体环绕行星一周所用的时间为T，已知行星的半径为R，万有引力恒量为G，那么这颗行星的质量和密度各是多少？【考点】万有引力定律及其应用【分析】人造天体绕行星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量，根据密度公式求出密度【解答】解：研究人造天体绕行星表面做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：解得：根据密度公式得出：答：这颗行星的质量为，密度是13一个圆盘边缘系一根细绳，绳的下端拴着一个质量为m的小球，圆盘的半径是r，绳长为l，圆盘匀速转动时小球随着一
24、起转动，并且细绳与竖直方向成角，如图所示，则圆盘的角速度是多少？【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】小球随着一起转动时在水平面内做匀速圆周运动，由重力和细绳拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求解转速【解答】解：以小球为研究对象，由题可知，小球在水平面内做匀速圆周运动，半径为R=lsin+r，由重力和细绳拉力的合力提供向心力，力图如图设角速度为，则由牛顿第二定律得mgtan=m2R又 R=lsin+r得到：=答：圆盘的角速度是14如图所示，一根长L=0.1m的细线，一端系着一个质量m=0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动当小球的转速增加到原来
25、转速的3倍时，测得线受到的拉力比原来大40N此时线突然断裂，取当地的重力加速度g=10m/s2试求：（1）线断裂的瞬间，细线的拉力；（2）线断裂时小球运动的线速度；（3）如果小球离开桌面时，速度方向与桌边线垂直，桌面高出地面h=0.8m，求小球飞出去落在离桌面水平距离多少的地方？【考点】向心力；平抛运动【分析】（1）小球在水平面上做匀速圆周运动时，由线的拉力提供向心力，运用牛顿第二定律结合已知条件求解线受到的拉力大小（2）根据拉力，由牛顿第二定律求出速度大小（3）小球离开桌面后做平抛运动，由高度求出时间，根据几何知识求出小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离【解答】解：（1）小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用；重力mg、桌面弹力FN和细线的拉力F，重力mg和弹力FN平衡，线的拉力提供向心力，F=Fn=m2R=0.185020.1N=45N（2）设线断时小球的线速度大小为，由，得（3）由平抛运动规律得小球在空中运动的时间s=0.4s小球落地处离开桌面的水平距离x=t=50.4m=2m则小球飞出后的落地点到桌边缘的水平距离为l=xsin60=1.73 m答：（1）线断裂的瞬间，线的拉力为45N；（2）这时小球运动的线速度为5m/s；（3）球飞出后的落地点到桌边缘的水平距离为1.73 m2016年7月17日