1、2015-2016学年安徽省六安市寿县一中高一（下）期中物理试卷一、单项选择题（每小题3分，共18分每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的）1一小球从某高处以初速度为v0被水平抛出，落地时与水平地面夹角为45，抛出点距地面的高度为（）ABCD条件不足无法确定2飞机以150m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A落下，相隔1s后让B落下，不计空气阻力，在以后的运动过程中（）AA和B位于一抛物线上，且A在B的后下方BA始终在B的正下方5 m处C在落地前AB间的距离不断变大DA和B落地点的距离为15m3如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间
2、ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点，若不计空气阻力，下列关系式正确的是（）Atatb，vavbBtatb，vavbCtatb，vavbDtatb，vavb4冰面对滑冰运动员的最大摩擦力为其重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，若仅依靠摩擦力来提供向心力而不冲出圆形滑道，其运动的速度应满足（）ABCDv5如图所示，内壁光滑的圆锥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示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A球A的角速度一定大于球B的角速度B球A的线速度大于球B的线速度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
3、球B对筒壁的压力6一颗小行星围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则一颗小行星绕太阳运行的周期是（）A3年B9年C27年D81年二、多项选择题（每小题5分，共20分每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）7下列几种说法中，正确的是（）A物体受到变力作用，一定做曲线运动B物体受到恒力作用，一定做匀变速直线运动C当物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上时，一定做曲线运动D当物体所受合外力恒定时，可以做曲线运动8一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，
4、则（）A小球过最高点时，杆所受弹力可以为零B小球过最高点时的最小速率是C小球过最低点时，杆对球的作用力一定与球所受重力的方向相反，此时重力一定小于杆对球的作用力D小球过最低点时，杆对球的作用力可能跟小球所受重力的方向相同9如图所示，木板B托着木块A在竖直平面内逆时针方向一起做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（）A从水平位置a到最高点b的过程中A的向心加速度越来越大B从水平位置a到最高点b的过程中B对A的摩擦力越来越小C在a处时A对B压力等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值D在过圆心的水平线以下A对B的压力一定大于A的重力10一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人
5、站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，FN表示人对台秤的压力，下列结果中，正确的是（）Ag=0Bg=CFN=0DFN=三、填空题：（18分，每空3分）11在“探究平抛运动的规律”的实验中：（1）某同学建立的直角坐标系如右图所示假设他在安装实验装置和进行其他操作时都准确无误，只有一处失误，即是（2）该同学在轨迹上任取一点M，测得坐标为（x，y）则初速度的测量值为12如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：（1）照相机的闪光频率是Hz；（2）小球运动中水平分
6、速度的大小是m/s；（3）小球经过B点时的速度大小是m/s；（4）从抛出点到B点运动的时间为 s四、计算题（44分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案不得分.有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位.）13宇航员到了某星球后做了如下实验：如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角2当圆锥和球一起以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无压力求：（1）线的拉力的大小；（2）该星球表面的重力加速度的大小14“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似 为 圆形，距月球表面高度为 H，飞行周
7、期为 T，月球的半径为 R，引力常量为 G求：（ 1 ）“嫦娥一号”绕月飞行时 的线速度大小； （ 2 ）月球的质量15如图所示，小球从倾斜轨道上静止释放，下滑到水平轨道，当小球通过水平轨道末端的瞬间，前方的圆筒立即开始匀速转动，圆筒下方有一小孔P，圆筒静止时小孔正对着轨道方向已知圆筒顶端与水平轨道在同一水平面，水平轨道末端与圆筒顶端圆心的距离为d，P孔距圆筒顶端的高度差为h，圆筒半径为R，现观察到小球从轨道滑下后，恰好钻进P孔，小球可视为质点求：（1）小球从水平轨道滑出时的初速度v0（2）圆筒转动的角速度16如图所示，V形转盘可绕竖直中心轴OO转动，V形转盘的侧面与竖直转轴间的夹角均为=53
8、，盘上放着质量为1kg的物块A，物块A用长为L=1m的细线与固定在转盘中心O处的力传感器相连物块和传感器的大小均可忽略不计，细线能承受的最大拉力为8N，A与转盘间的动摩擦因数为1.5，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力转盘转动时，细线一直伸直，当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（以下计算g取10m/s2）（1）当物块A随转盘做匀速转动且其所受的摩擦力为零时，转盘转动的角速度0=？（结果可以保留根式）（2）将转盘的角速度从（1）问中求得的值开始缓慢增大，直到绳子出现拉力之前，试通过计算分别写出此过程中物块A受转盘的弹力FN、摩擦力f随角速度变化的函数关系式2015-20
9、16学年安徽省六安市寿县一中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题3分，共18分每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的）1一小球从某高处以初速度为v0被水平抛出，落地时与水平地面夹角为45，抛出点距地面的高度为（）ABCD条件不足无法确定【考点】平抛运动【分析】根据落地时的速度，结合平行四边形定则求出竖直方向上的分速度，通过速度位移公式求出抛出点距离地面的高度【解答】解：设小球落地时的竖直分速度大小为vy据题得： =tan45，则得 vy=v0根据速度位移公式得：h=故选：C2飞机以150m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A落下，相隔1s后让B落下，不计空气阻力，在以
10、后的运动过程中（）AA和B位于一抛物线上，且A在B的后下方BA始终在B的正下方5 m处C在落地前AB间的距离不断变大DA和B落地点的距离为15m【考点】平抛运动【分析】飞机匀速飞行，飞机上自由释放的小球做平抛运动，初速度等于飞机的速度，而平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，则两个小球水平方向速度与飞机的速度相同，总在飞机的正下方A的速度大于B的速度，两者距离逐渐变大【解答】解：A、A、B两球离开飞机均做平抛运动，由于平抛运动的初速度与飞机的速度相同，所以两小球始终在飞机的正下方，A在B的下方故A错误B、由于竖直方向上做自由落体运动，A的速度大于B的速度，两球之间的距离逐渐变大故B错误，C正
11、确D、两球在水平方向上做匀速直线运动，可知落地点间的距离x=vt=1501m=150m故D错误故选：C3如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点，若不计空气阻力，下列关系式正确的是（）Atatb，vavbBtatb，vavbCtatb，vavbDtatb，vavb【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，根据高度比较运动的时间，结合水平位移相等，比较初速度的大小【解答】解：根据h=知，可知tatb由于水平位移相等，根据x=v0t知，vavb故B正
12、确，A、C、D错误故选：B4冰面对滑冰运动员的最大摩擦力为其重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，若仅依靠摩擦力来提供向心力而不冲出圆形滑道，其运动的速度应满足（）ABCDv【考点】向心力；摩擦力的判断与计算【分析】溜冰运动员在冰面上做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求出安全速度的大小【解答】解：滑冰运动员转弯时 由kmg=m得：v=，则安全速度v故B正确，A、C、D错误故选：B5如图所示，内壁光滑的圆锥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示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A球A的角速度一定大于球B的角速度B球A的
13、线速度大于球B的线速度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【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据F合=m=mr2比较角速度、线速度的大小，结合角速度得出周期的大小关系根据受力分析得出支持力的大小，从而比较出压力的大小【解答】解：A、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，如图根据牛顿第二定律，有：F=mgtan=，解得：v=，A的半径大，则A的线速度大，角速度小故A错误，B正确C、从A选项解析知，A球的角速度小，根据，知A球的周期大，故C错误D、因为支持
14、力N=，知球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力故D错误故选：B6一颗小行星围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则一颗小行星绕太阳运行的周期是（）A3年B9年C27年D81年【考点】开普勒定律【分析】开普勒第三定律中的公式=k，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比【解答】解：开普勒第三定律中的公式=k，T=一颗小行星围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，小行星绕太阳运行的周期是地球周期的27倍，即小行星绕太阳运行的周期是27年故选C二、多项选择题（每小题5分，共20分每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的全部选对的得5分，选对
15、但不全的得3分，选错或不答的得0分）7下列几种说法中，正确的是（）A物体受到变力作用，一定做曲线运动B物体受到恒力作用，一定做匀变速直线运动C当物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上时，一定做曲线运动D当物体所受合外力恒定时，可以做曲线运动【考点】物体做曲线运动的条件【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论【解答】解：A、当变力的方向与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，故A错误；B、物体在恒力作用下可能做曲线运动，如：平抛运动，故B错误；C、当物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上时，一定做曲线运动，故C正确；D、
16、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，当物体所受合外力恒定时，可以做曲线运动，如平抛运动故D正确；故选：CD8一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则（）A小球过最高点时，杆所受弹力可以为零B小球过最高点时的最小速率是C小球过最低点时，杆对球的作用力一定与球所受重力的方向相反，此时重力一定小于杆对球的作用力D小球过最低点时，杆对球的作用力可能跟小球所受重力的方向相同【考点】向心力【分析】小球在最高点，杆子可以表现为拉力，可能表现为支持力，作用力可以为零，最高点的最小速度为零在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，结合牛顿第二
17、定律分析杆的作用力和重力的关系【解答】解：A、当小球在最高点的速度v=时，靠重力提供向心力，杆子的弹力为零，故A正确B、小球过最高点的最小速度为0，故B错误C、在最低点，根据牛顿第二定律有：，解得F=mg+，知杆对球的作用力一定与重力方向相反，重力一定小于杆对球的作用力，故C正确，D错误故选：AC9如图所示，木板B托着木块A在竖直平面内逆时针方向一起做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（）A从水平位置a到最高点b的过程中A的向心加速度越来越大B从水平位置a到最高点b的过程中B对A的摩擦力越来越小C在a处时A对B压力等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值D在过圆心的水平线以下A对B的压力一定大于
18、A的重力【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】木板B托着木块A在竖直平面内逆时针方向一起做匀速圆周运动，A所受的合力提供圆周运动所需的向心力根据力的合成判断摩擦力、压力的大小【解答】解：A、A做匀速圆周运动，根据a=r2，知A的向心加速度大小不变故A错误 B、A在运动的过程中受重力、支持力、静摩擦力，三个力的合力提供向心力合力沿水平方向的分力等于A所受的摩擦力，合力沿竖直方向的分力等于重力和支持力的合力，合力的大小不变，由a到b的运动过程中，合力沿水平方向的分力减小，所以摩擦力减小在a处，合力等于摩擦力的大小，所以a处摩擦力最大故B、C正确 D、A所受的合力指向圆心，合力在竖直方向的分力等于重力
19、和支持力的合力，在圆心的水平线以下，重力和支持力的合力向上，则支持力大于A的重力，所以A对B的压力一定大于A的重力故D正确故选BCD10一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，FN表示人对台秤的压力，下列结果中，正确的是（）Ag=0Bg=CFN=0DFN=【考点】万有引力定律及其应用【分析】忽略地球的自转，万有引力等于重力，根据万有引力公式列式求出重力加速度的表达式，注意代换GM=gR2的应用；宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动，飞船舱内物体处于完全失重状态【解答】
20、解：A、B忽略地球的自转，万有引力等于重力：在地球表面处：mg=G，则GM=gR2，宇宙飞船：mg=G，g=，故A错误，B正确；C、D宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动，飞船舱内物体处于完全失重状态，即人只受万有引力（重力）作用，所以人对秤的压力FN=0，故C正确，D错误；故选：BC三、填空题：（18分，每空3分）11在“探究平抛运动的规律”的实验中：（1）某同学建立的直角坐标系如右图所示假设他在安装实验装置和进行其他操作时都准确无误，只有一处失误，即是以斜槽的末端作出抛出点（2）该同学在轨迹上任取一点M，测得坐标为（x，y）则初速度的测量值为【考点】研究平抛物体的运动【分析】根据实验的原理和操作中
21、的注意事项确定不正确的操作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，结合运动学公式求出初速度【解答】解：（1）假设他在安装实验装置和进行其他操作时都准确无误，只有一处失误，该失误是以斜槽的末端作出抛出点，应该以小球在斜槽末端时球心在白纸上的投影作为抛出点（2）根据y=得，t=，则初速度故答案为：（1）以斜槽的末端作出抛出点，（2）12如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：（1）照相机的闪光频率是10Hz；（2）小球运动中水平分速度的大小是1.5m/s；（3）小球经过B点时的速度大小是2.5m/s；（4
22、）从抛出点到B点运动的时间为0.2 s【考点】研究平抛物体的运动【分析】（1）平抛运动在竖直方向上是匀变速运动，由BC和AB之间的距离差可以求出时间间隔，也就可以求出闪光频率；（2）在水平方向上是匀速直线运动，由ABC三点在水平方向上的位移，和两点之间的时间间隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；（3）B点水平速度与初速度相等，再求出竖直方向的速度，求它们的合速度，就是B的速度；（4）根据t=求出从抛出点到B点运动的时间【解答】解：（1）在竖直方向上有：h=gT2，其中h=（53）5cm=10cm=0.1m，代入求得：T=0.1s，则频率f=，（2）水平方向匀速运动，有：s=v0t，其中s
23、=3l=15cm=0.15m，t=T=0.1s，代入解得：v0=1.5m/s（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：，（4）从抛出点到B点运动的时间t=故答案为：（1）10；（2）1.5；（3）2.5；（4）0.2四、计算题（44分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案不得分.有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位.）13宇航员到了某星球后做了如下实验：如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角2当圆锥和球一起以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无压力求：（1）线的拉力的大小；（2）该
24、星球表面的重力加速度的大小【考点】向心力【分析】1、小球做圆周运动的线的向心力是由线的拉力在水平方向的分力提供的，又因为半径r=Lsin，可解得线的拉力F2、线的拉力在竖直方向的分力与重力平衡，即Fcos=mg星，化简可得该星球表面的重力加速度【解答】解：（1）小球做圆周运动：向心力FTsin = 半径r=Lsin 解得线的拉力FT= （2）FTcos =mg星 解得该星球表面的重力加速度答：（1）线的拉力的大小是；（2）该星球表面的重力加速度的大小是14“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似 为 圆形，距月球表面高度为 H，飞行
25、周期为 T，月球的半径为 R，引力常量为 G求：（ 1 ）“嫦娥一号”绕月飞行时 的线速度大小； （ 2 ）月球的质量【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】（1）根据线速度与轨道半径和周期的关系求出嫦娥一号的线速度大小（2）根据万有引力提供向心力求出月球的质量【解答】解：（1）根据线速度与周期的关系得，“嫦娥一号”运行的线速度v=（2）设月球质量为M，“嫦娥一号”的质量为m，根据万有引力定律和牛顿第二定律，对“嫦娥一号”绕月飞行的过程有 解得答：（1）“嫦娥一号”绕月飞行时 的线速度大小v=（2）月球的质量15如图所示，小球从倾斜轨道上静止释放，下滑到水平轨道
26、，当小球通过水平轨道末端的瞬间，前方的圆筒立即开始匀速转动，圆筒下方有一小孔P，圆筒静止时小孔正对着轨道方向已知圆筒顶端与水平轨道在同一水平面，水平轨道末端与圆筒顶端圆心的距离为d，P孔距圆筒顶端的高度差为h，圆筒半径为R，现观察到小球从轨道滑下后，恰好钻进P孔，小球可视为质点求：（1）小球从水平轨道滑出时的初速度v0（2）圆筒转动的角速度【考点】向心力；平抛运动【分析】（1）小球从离开圆弧轨道到进入小孔的过程中做平抛运动，根据平抛运动的位移时间关系公式求出运动时间和初速度；（2）计算出平抛运动的时间后，根据角速度的定义式求解角速度即可【解答】解：（1）小球做平抛运动，至P点水平方向：dR=V
27、0t竖直方向：h=gt2，联立得：V0=（2）由可得：t= 设在t内圆桶转过n个周期 t=nT （n=1、2、3）=（n=1、2、3）答：（1）小球从水平轨道滑出时的初速度是（2）圆筒转动的角速度是（n=1、2、3）16如图所示，V形转盘可绕竖直中心轴OO转动，V形转盘的侧面与竖直转轴间的夹角均为=53，盘上放着质量为1kg的物块A，物块A用长为L=1m的细线与固定在转盘中心O处的力传感器相连物块和传感器的大小均可忽略不计，细线能承受的最大拉力为8N，A与转盘间的动摩擦因数为1.5，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力转盘转动时，细线一直伸直，当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应
28、的读数F（以下计算g取10m/s2）（1）当物块A随转盘做匀速转动且其所受的摩擦力为零时，转盘转动的角速度0=？（结果可以保留根式）（2）将转盘的角速度从（1）问中求得的值开始缓慢增大，直到绳子出现拉力之前，试通过计算分别写出此过程中物块A受转盘的弹力FN、摩擦力f随角速度变化的函数关系式【考点】向心力【分析】（1）当物块A随转盘做匀速转动且其所受的摩擦力为零时，此时绳处于松弛状态，由支持力和重力的合力提供向心力，由竖直方向由平衡条件列式及水平方向根据牛顿第二定律列式即可求解；（2）当静摩擦力沿内壁向下时，绳仍处于松弛状态，由竖直方向由平衡条件列式及水平方向根据牛顿第二定律列式即可求解角速度，
29、此后，拉力随的增大而变大，当细线拉力刚达到最大时，求出最大角速度，进而求出拉力【解答】解：（1）对物块A受力分析，由正交分解得：FNcos53=mrFNsin53=mg又 r=Lsin53由以上三式解得：0= rad/s（2）增大角速度，静摩擦力方向沿内壁向下时，有：FNsin53fcos53=mgFNcos53+fsin53=m2r滑块未滑动，仍有 r=Lsin53解得 FN=mgsin53+m2Lsin53cos53=8+0.482；f=m2Lsin253mgcos53=0.6426答：（1）当物块A随转盘做匀速转动且其所受的摩擦力为零时，转盘转动的角速度是rad/s；（2）将转盘的角速度从（1）问中求得的值开始缓慢增大，直到绳子出现拉力之前，过程中物块A受转盘的弹力FN、摩擦力f随角速度变化的函数关系式FN=8+0.482；f=0.64262016年5月23日