1、2016-2017学年河北省唐山市滦县二中高一（下）期中物理试卷一.单项选择题（共8题每题4分）1发现万有引力定律与测定万有引力常量的科学家分别是（）A开普勒 牛顿B牛顿 卡文迪许C牛顿 伽利略D伽利略 第谷2火车以1m/s的速度，在水平轨道上匀速行驶，车厢中一乘客把手伸到窗外，从距地面1.8m高处自由释放一物体，不计空气阻力，则物体落地时与乘客的水平距离为（g=10m/s2）（）A0B0.6mC1.8mD3.6m3小球在水平桌面上做匀速直线运动，当它受到如图所示的力的方向作用时，小球可能运动的方向是（）AOaBObCOcDOd4有关运动的合成与分解说法正确的是（）A物体只有做曲线运动时，才能
2、将这个运动分解为两个分运动B已知两个分运动求合运动，合运动可能不唯一C一个匀变速曲线运动与一个匀速直线运动的合运动不可能是匀变速直线运动D两个互成一定角度（0，180）且初速度不为零的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动5A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球的轨道半径的2倍，A的转速为30r/min，B的转速为10r/min，则两球的向心加速度之比为（）A1：1B6：1C4：1D2：16人站在楼上水平抛出一个小球，球离手时速度为V0，落地时速度为V，忽略空气阻力，在图中正确表示在相等时间内速度矢量的变化情况的是（）ABCD7如图所示，北京飞控中心对“天宫一号”的对接机
3、构进行测试，确保满足交会对接要求，在“神舟八号”发射之前20天，北京飞控中心将通过3至4次轨道控制，对“天宫一号”进行轨道相位调整，使其进入预定的交会对接轨道，等待神舟八号的到来，要使“神舟八号”与“天宫一号”交会，并最终实施对接，“神舟八号”为了追上“天宫一号”（）A应从较低轨道上加速B应从较高轨道上加速C应在从同空间站同一轨道上加速D无论在什么轨道上只要加速就行8一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，下列说法错误的是（）A小球线速度没有变化B小球的角速度突然增大到原来的
4、2倍C小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍二、多项选择题（共4题每题4分）9关于物体做曲线运动和直线运动的条件，下列说法正确的是（）A当物体所受重力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动B当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动C当物体所受合力的方向跟它的速度方向在同一直线上时，物体做直线运动D当物体所受合力的方向跟它的速度方向相同时，物体做加速直线运动10甲、乙两个轮用皮带连接，半径之比R：r=3：1，关于甲、乙两个轮边缘上的点，下列说法中正确的是（）A线速度之比为1：1B角速度之比为1：1C周期之比为3：1D周期
5、之比为1：311如图所示，A、B、C 三个物体放在水平旋转的圆盘上，三物与转盘的最大静摩擦因数均为 ，A 的质量是 2m，B 和 C的质量均为 m，A、B 离轴距离为 R，C 离轴 2R，若三物相对盘静止，则（）A每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用BC 的向心加速度最大CB 的摩擦力最小D当圆台转速增大时，C 比 B 先滑动，A和 B 同时滑动12发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示关于这颗卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时（不计阻力），以下说
6、法正确的是（）A卫星在三个轨道运动的周期关系是T1T3T2B卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C卫星在轨道1上经过Q点时的动能小于它在轨道2上经过Q点时的动能D卫星在轨道2上运动时的机械能等于它在轨道3上运动时的机械能三、实验题（共16分）13在“研究平抛运动实验”中，安装实验装置时，必须保持斜槽末端切线是水平的，这样做的目的是（）A保证小球飞出时，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14图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分（A不是平抛出点），图中背景是边长5cm的小方格（1）闪光的频率是 Hz； （
7、2）小球运动的初速度是 m/s，（3）小球运动到B点时的速率 m/s（ 重力加速度g取10m/s2）四、计算题（共36分）15如图所示，在光滑水平面上，一质量为m=0.20kg的小球在绳的拉力作用下做半径为r=1.0m的匀速圆周运动已知小球运动的线速度大小为v=2.0m/s，求：（1）小球运动的角速度；（2）绳给小球拉力的大小16如图所示，卫星A的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h已知地球半径为R，地球自转角速度为o，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心（1）地球的质量（2）求卫星A的运行周期17在某行星表面附近自高h处以初速度v0水平抛出的小球，水平射程可达x，已知该行星的半径为R，如
8、果在该行星上发射一颗人造卫星，则它在该行星表面附近做匀速圆周运动的周期T是多少？2016-2017学年河北省唐山市滦县二中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一.单项选择题（共8题每题4分）1发现万有引力定律与测定万有引力常量的科学家分别是（）A开普勒 牛顿B牛顿 卡文迪许C牛顿 伽利略D伽利略 第谷【考点】4E：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定【分析】根据牛顿和卡文迪许的研究成果进行解答即可【解答】解：牛顿根据行星的运动规律和牛顿运动定律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量；故
9、ACD错误，B正确故选：B2火车以1m/s的速度，在水平轨道上匀速行驶，车厢中一乘客把手伸到窗外，从距地面1.8m高处自由释放一物体，不计空气阻力，则物体落地时与乘客的水平距离为（g=10m/s2）（）A0B0.6mC1.8mD3.6m【考点】43：平抛运动【分析】物体由于惯性保持了水平速度，故物体做平抛运动；已知水平初速度，物体在水平方向做匀速直线运动，分析火车与物体在水平方向上的运动可知两者的距离【解答】解：由于在水平方向上，火车与物体速度相同，故物体落地时与乘客的水平距离为零，故A正确，BCD错误故选：A3小球在水平桌面上做匀速直线运动，当它受到如图所示的力的方向作用时，小球可能运动的方
10、向是（）AOaBObCOcDOd【考点】42：物体做曲线运动的条件【分析】物体做曲线运动时需要有向心力，向心力的方向就是指向圆心的，即力总是指向曲线的内侧【解答】解：由图可知，在没有受到外力作用时小球在水平桌面上做匀速直线运动，当有外力作用时，并且力的方向向下，应该指向圆弧的内侧，故小球的运动方向可能是Od；故选D4有关运动的合成与分解说法正确的是（）A物体只有做曲线运动时，才能将这个运动分解为两个分运动B已知两个分运动求合运动，合运动可能不唯一C一个匀变速曲线运动与一个匀速直线运动的合运动不可能是匀变速直线运动D两个互成一定角度（0，180）且初速度不为零的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速
11、运动【考点】44：运动的合成和分解【分析】合运动与分运动具有等时性，加速度不变的运动是匀变速运动，轨迹可以是直线也可也是曲线，由曲线运动的条件，可知加速度方向与初速度不在同一直线上分运动是直线，合运动可以是直线也可能是曲线，例如小船渡河、平抛运动【解答】解：A物体做竖直上抛的运动时，才能将这个运动分解成向上匀速直线运动与自由落体运动，故A错误B、已知两个分运动求合运动，根据矢量合成可知，合运动有唯一性，故B错误，C、一个匀变速曲线运动与一个匀速直线运动的合运动可能是匀变速直线运动，例如平抛运动的同时，与抛出反向匀速直线运动合成，则合运动是自由落体运动，故C错误，D、两个互成一定角度（0，180
12、）且初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，当合加速度与合速度共线时，则是匀变速直线运动；当合加速度与合速度不共线时，则是匀变速曲线运动，故D正确故选D5A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球的轨道半径的2倍，A的转速为30r/min，B的转速为10r/min，则两球的向心加速度之比为（）A1：1B6：1C4：1D2：1【考点】49：向心加速度【分析】先根据转速计算出做匀速圆周运动的角速度，再利用向心加速度公式分别计算，再求比值【解答】解：A的转速为30r/min=0.5r/s，则A的加速度A=2nA=，A球的轨道半径是B球的轨道半径的2倍，故A的向心加速度为B的转速为10
13、r/min=，则B的加速度，故B的向心加速度为故向心加速度之比，B正确；故选：B6人站在楼上水平抛出一个小球，球离手时速度为V0，落地时速度为V，忽略空气阻力，在图中正确表示在相等时间内速度矢量的变化情况的是（）ABCD【考点】43：平抛运动【分析】平抛运动是加速度不变的匀变速曲线运动，抓住水平分速度不变，竖直方向上做自由落体运动，根据v=gt确定速度变化量的方向和大小【解答】解：因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，水平分速度不变，所以速度的变化量等于竖直方向上速度的变化量，根据v=gt，知相等时间内速度变化量的方向不变，大小相等故C正确，A、B、D错误故选：C7
14、如图所示，北京飞控中心对“天宫一号”的对接机构进行测试，确保满足交会对接要求，在“神舟八号”发射之前20天，北京飞控中心将通过3至4次轨道控制，对“天宫一号”进行轨道相位调整，使其进入预定的交会对接轨道，等待神舟八号的到来，要使“神舟八号”与“天宫一号”交会，并最终实施对接，“神舟八号”为了追上“天宫一号”（）A应从较低轨道上加速B应从较高轨道上加速C应在从同空间站同一轨道上加速D无论在什么轨道上只要加速就行【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；4F：万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力提供向心力及近心运动和离心运动的相关知识即可求解【解答】解：A、神舟八号在较低轨道上加速后做
15、离心运动，轨道半径增大故可能“追上”较高轨道上运行的天宫一号从而实现对接，故A正确；B、从较高轨道上加速，神舟八号将做离心运动，轨道高度继续增加，故不可能与较低轨道上的天宫一号实现对接，故B错误；C、在空间站同一轨道上加速，神舟八号将做离心运动，轨道高度增加，故不可能与同轨道的天宫一号实现对接，故C错误D、由卫星变轨原理知，神舟八号只有在较低轨道上做加速运动才可以实现与天宫一号的对接，故D错误故选：A8一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，下列说法错误的是（）A小球线速度没
16、有变化B小球的角速度突然增大到原来的2倍C小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍【考点】4A：向心力；48：线速度、角速度和周期、转速【分析】把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变，半径减小，根据v=r、a=判断角速度、向心加速度大小的变化，根据牛顿第二定律判断悬线拉力的变化【解答】解：A、B把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于绳子拉力与重力都与速度垂直，所以不改变速度大小，即线速度大小不变，而半径变为原来的一半，根据v=r，则角速度增大到原来的2倍故A、B正确C、当悬线碰到钉子后，半径是原
17、来的一半，线速度大小不变，则由a=分析可知，向心加速度突然增加为碰钉前的2倍故C正确D、根据牛顿第二定律得：悬线碰到钉子前瞬间：T1mg=m得，T1=mg+m；悬线碰到钉子后瞬间：T2mg=m，得T2=mg+2m由数学知识知：T22T1故D错误本题选错误的，故选D二、多项选择题（共4题每题4分）9关于物体做曲线运动和直线运动的条件，下列说法正确的是（）A当物体所受重力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动B当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动C当物体所受合力的方向跟它的速度方向在同一直线上时，物体做直线运动D当物体所受合力的方向跟它的速度方向相同时，
18、物体做加速直线运动【考点】42：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、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，当物体所受重力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，如果合力与物体的速度在同一条直线上，物体做直线运动，如物体沿斜面下滑故A错误；B、当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动故B正确；C、当物体所受合力的方向跟它的速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，故C正确；D、当物体所受合力的方向跟它的速度方向相同时，物体的速度方向不变，大小增大，做加速直线
19、运动故D正确故选：BCD10甲、乙两个轮用皮带连接，半径之比R：r=3：1，关于甲、乙两个轮边缘上的点，下列说法中正确的是（）A线速度之比为1：1B角速度之比为1：1C周期之比为3：1D周期之比为1：3【考点】48：线速度、角速度和周期、转速【分析】共轴转动的点角速度相等，靠传送带传动轮子边缘上的点线速度大小相等，根据v=r分析角速度的关系，根据根据T=分析周期的关系【解答】解：A、两点是靠皮带传动轮子边缘上的点，相同时间内走过的弧长相等，则线速度大小相同，故A正确；B、根据可知，故B错误；CD、根据T=可知，故C正确，D错误故选：AC11如图所示，A、B、C 三个物体放在水平旋转的圆盘上，三
20、物与转盘的最大静摩擦因数均为 ，A 的质量是 2m，B 和 C的质量均为 m，A、B 离轴距离为 R，C 离轴 2R，若三物相对盘静止，则（）A每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用BC 的向心加速度最大CB 的摩擦力最小D当圆台转速增大时，C 比 B 先滑动，A和 B 同时滑动【考点】4A：向心力；27：摩擦力的判断与计算【分析】物体随圆盘一起做圆周运动，角速度相等，靠静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律得出发生相对滑动的临界角速度，判断哪个物块先发生相对滑动抓住静摩擦力提供向心力比较静摩擦力的大小【解答】解：A、物体随圆盘一起做圆周运动，受重力、支持力和静摩擦力三个力作用，故
21、A错误B、A、B、C三个物体的角速度相等，根据a=r2知，C的半径最大，则C的向心加速度最大，故B正确C、根据静摩擦力提供向心力知，可知B的摩擦力最小，故C正确D、根据mg=mr2得，C的半径最大，则C的临界角速度最小，当转速增大时，C先滑动，A、B径相等，临界角速度相等，则A、B同时滑动，故D正确故选：BCD12发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示关于这颗卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时（不计阻力），以下说法正确的是（）A卫星在三个轨道运动的周期关系是T1T
22、3T2B卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C卫星在轨道1上经过Q点时的动能小于它在轨道2上经过Q点时的动能D卫星在轨道2上运动时的机械能等于它在轨道3上运动时的机械能【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；4F：万有引力定律及其应用【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期、和向心力的表达式进行讨论即可【解答】解：A、根据开普勒第三定律（类似），卫星在轨道3上的周期大于在轨道1上周期，在轨道2上的半长轴小于轨道3上的半径，故其周期小于轨道3上的周期，故A错误；B、根据知，轨道半径越大，角速度越小，故B正确；C、从轨道1到轨道2，卫星在Q点是做逐渐远离圆心
23、的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力所以在轨道2上Q点的速度大于轨道1上Q点的速度，速度大的动能大，故C正确；D、卫星从轨道2到轨道3需要克服引力做较多的功，故在轨道3上机械能较大，故D错误故选：BC三、实验题（共16分）13在“研究平抛运动实验”中，安装实验装置时，必须保持斜槽末端切线是水平的，这样做的目的是（）A保证小球飞出时，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【考点】MB：研究平抛物体的运动【分析】在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛
24、后运动轨迹然后在运动轨迹上标出特殊点，对此进行处理，由于是同一个轨迹，因此要求抛出的小球初速度是相同的，所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时固定的斜槽要在竖直面【解答】解：研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，故ACD错误，B正确故选：B14图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分（A不是平抛出点），图中背景是边长5cm的小方格（1）闪光的频率是10Hz； （2）小球运动的初速度是1.5m/s，（3）小球运动到B点时的速率2.5m/s（ 重力加速度g取10m/s2）【考点】MB：研究平抛物体的运动【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运
25、动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上的运动，根据y=gT2求出闪光的时间间隔，再根据水平方向上的运动求出小球抛出的初速度求出B点水平方向和竖直方向上的分速度，根据平行四边形定则求出B点的速度【解答】解：（1）根据y=gT2得：T=0.1s；那么闪光的频率是：f=10Hz；（2）小球抛出的初速度为：v0=1.5m/s（3）B点在竖直方向上的分速度为：vBy=2m/s则B点的速度为：vB=2.5m/s故答案为：（1）10；（2）1.5；（3）2.5四、计算题（共36分）15如图所示，在光滑水平面上，一质量为m=0.20kg的小球在绳的拉力作用下做半径为r=1.0m的匀速圆周运动已知小球运
26、动的线速度大小为v=2.0m/s，求：（1）小球运动的角速度；（2）绳给小球拉力的大小【考点】4A：向心力【分析】（1）根据求解角速度；（3）细线对小球的拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律求解【解答】解：（1）小球的角速度大小为：（2）细线对小球的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得：答：（1）小球的角速度大小为2rad/s；（3）细线对小球的拉力大小F为0.8N16如图所示，卫星A的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h已知地球半径为R，地球自转角速度为o，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心（1）地球的质量（2）求卫星A的运行周期【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道
27、的关系【分析】（1）物体在地球表面上，重力等于万有引力，由此列式求地球的质量（2）卫星A绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿运动定律求解【解答】解：（1）设地球质量为M在地球表面，由重力等于万有引力有：G=mg得地球的质量为 M=（2）设地球质量为M，卫星质量为m，根据万有引力定律和牛顿运动定律，有： G=m（R+h）结合 M=联立得：TA=2答：（1）地球的质量是（2）卫星A的运行周期是217在某行星表面附近自高h处以初速度v0水平抛出的小球，水平射程可达x，已知该行星的半径为R，如果在该行星上发射一颗人造卫星，则它在该行星表面附近做匀速圆周运动的周期T是多少？【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】根据平抛运动的高度、初速度和水平射程求出重力加速度人造卫星在该行星表面附近做匀速圆周运动时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律求出周期【解答】解：小球在行星表面附近做平抛运动时，竖直方向做自由落体运动，则有 h=水平方向做匀速直线运动，则有 x=v0t 由得，g=人造卫星在该行星表面附近做匀速圆周运动时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律得 mg=得，T=将代入得，T=答：人造卫星在该行星表面附近做匀速圆周运动的周期T=