1、2015-2016学年江苏省宿迁市沭阳县高一（下）期中物理试卷一、单项选择题1下列关于科学家和他们贡献的说法中，正确的是（）A牛顿发现了万有引力定律B开普勒较准确地测出万有引力常量G的数值C哥白尼提出“日心说”，发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运行的规律D卡文迪许通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律2如图所示，小朋友在荡秋千在他从P点向右运动到Q点的过程中，重力做功的情况是（）A先做负功，再做正功B先做正功，再做负功C一直做负功D一直做正功3关于重力势能，下列说法中正确的是（）A某个物体处于某个位置，重力势能的数值是唯一确定的，与参考面选取无关B物体重力势能增加时，物体的重力可以不做功C
2、物体做匀速直线运动时，其重力势能一定不变D只要重力做功，物体的重力势能一定变化4若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，则可能的轨迹是（）ABCD5对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（）A速度在改变，动能也在改变B速度在改变，动能不变C速度不变，动能在改变D所受合力是一个恒力6如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标要击中目标，射击方向应（）A对准目标B偏向目标的东侧C偏向目标的西侧D无论对准哪个方向都无法击中目标7一个半径是地球半径的3倍、质量是地球质量36倍的行星，它表面的重力加速度是地面重力加速度的多少倍（）A2倍B4倍C
3、6倍D9倍8如图所示，电风扇工作时，叶片上a、b两点的线速度分别为va、vb，角速度分别为a、b，则下列关系正确的是（）Ava=vb，a=bBvavb，abCvavb，abDvavb，a=b9如图所示，用长为L的细线拴一个质量为M的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向间的夹角为，关于小球的受力情况，下列说法错误的是（）A小球受到重力、线的拉力和向心力三个力B向心力是细线的拉力和小球所受重力的合力C向心力等于细线对小球拉力的水平分力D向心力的大小等于Mgtan二、多项选择题10关于曲线运动，下列说法正确的是（）A曲线运动一定是变速运动B曲线运动物体所受合力方向与运动方向不在一条直
4、线上C做曲线运动的物体没有加速度D做曲线运动的物体加速度一定恒定不变11关于运动的合成，下列说法中正确的是（）A合运动的速度一定比分运动的速度大B两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动C两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动D合运动的两个分运动的时间不一定相等12甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道以下判断正确的是（）A甲的周期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度D甲在运行时能经过北极的正上方13洗衣机的甩干桶在工作匀速转动时有一衣物附在筒壁上，则此时（）A筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速的增
5、大而增大B筒壁对衣服的弹力随筒的转速的增大而增大C衣服随筒壁做圆周运动的向心力是由所受的合力提供D衣服受到重力、筒壁的弹力、摩擦力14如图所示，用水平恒力提供定滑轮拉着原来静止的小车沿光滑水平面从P点运动到滑轮正下方的O点，已知拉力的大小恒为F，P、O的距离为x，滑轮的高度为y，在小车从P运动到O点的过程中，关于拉力做功及其功率的说法正确的是（）A拉力做功FxB拉力做功F（y）C拉力的功率一直增大D拉力的功率先增大后减小三、实验题15某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点，如图所示（轨迹已擦去），已知每个小方格纸的边长L=0.4
6、cm，g取10m/s2，请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：小球从c到d所用的时间秒；小球平抛运动的初速度v0=米/秒；从抛出点到b点竖直方向的位移为米16人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动设卫星中具有基本测量工具（1）实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是；（2）实验时需要测量的物理量有；（3）待测质量的表达式为m=（用上小题中的物理量表示）四、计算题17某科研单位向一天体发射一
7、卫星，观察到此卫星作匀速圆周运动的周期T=100分钟，运行半径R=1700公里，求其天体的质量，结果保留一位有效数字已知万有引力恒量G=6.671011Nm2/kg218一个质量为2kg的物体，从静止开始下落20m，若不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）物体落地时的速度为多大？（2）整个下落过程中重力对物体所做的功？（3）物体落地时重力的瞬时功率？19如图所示，圆盘绕轴匀速转动时，在距离圆心0.2m处放一质量为2kg的金属块，恰好能随圆盘做匀速圆周运动而不被甩出，此时圆盘的角速度为180rad/min，求：（1）金属块的线速度和金属块的向心加速度？（2）金属块受到的最大静摩擦
8、力的大小与方向？（3）若角速度是6rad/s时，为使金属块刚好与转盘保持相对静止，则需要至少给金属块多大的水平推力？20如图所示，水平面上有一轻质弹簧，左端固定，水平面右侧有一竖直放置的光滑半圆轨道ABC，A点与水平面相切，半径为R=0.9m，O是圆心现用一质量m=1.0kg的物体（可视为质点）将弹簧缓慢压缩到某点，并由静止释放，物体离开弹簧后，沿光滑轨道运动，恰好能到达C点，最终落到水平面上的D点（图中未画出）g取10m/s2求：（1）物体运动到C点时的速度大小；（2）物体落地点D与A点间的距离；（3）若物体到达A点速度为3m/s，则在A点处物体对轨道的压力2015-2016学年江苏省宿迁市
9、沭阳县高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题1下列关于科学家和他们贡献的说法中，正确的是（）A牛顿发现了万有引力定律B开普勒较准确地测出万有引力常量G的数值C哥白尼提出“日心说”，发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运行的规律D卡文迪许通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律【考点】物理学史【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可【解答】解：A、牛顿发现了万有引力定律，故A正确；B、卡文迪许较准确地测出万有引力常量G的数值，故B错误；C、哥白尼提出“日心说”，开普勒发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律，故C错误；D、开普勒通过对天体运动的长期观察，发现了行
10、星运动三定律，故D错误；故选：A2如图所示，小朋友在荡秋千在他从P点向右运动到Q点的过程中，重力做功的情况是（）A先做负功，再做正功B先做正功，再做负功C一直做负功D一直做正功【考点】机械能守恒定律【分析】重力做功与运动路径无关，取决于物体的高度差，物体升高重力做负功，物体高度降低，重力做正功【解答】解：小朋友从P点向右运动到Q点的过程中，高度先降低再升高，重力先做正功后做负功，故B正确，ACD错误；故选：B3关于重力势能，下列说法中正确的是（）A某个物体处于某个位置，重力势能的数值是唯一确定的，与参考面选取无关B物体重力势能增加时，物体的重力可以不做功C物体做匀速直线运动时，其重力势能一定不
11、变D只要重力做功，物体的重力势能一定变化【考点】重力势能【分析】重力势能Ep=mgh，h为相对于零势能面的高度差；重力做功等于重力势能的减小量【解答】解：A、重力势能的大小取决于相对于零势能面的高度差，故和选择的参考平面有关，但重力势能的改变量与参考平面无关，故A错误；B、重力做功等于重力势能的减小量，故物体重力势能增加时，物体的重力一定做负功，故B错误；C、物体做匀速直线运动时，动能不变，重力势能可以改变，如竖直方向的匀速直线运动，故C错误；D、重力做功等于重力势能的减小量，故只要重力做功，物体的重力势能一定变化，故D正确；故选：D4若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的
12、方向，则可能的轨迹是（）ABCD【考点】物体做曲线运动的条件【分析】做曲线运动的物体的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，合力指向运动轨迹弯曲的内侧【解答】解：A、曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，由此可以判断AB错误；C、曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断C正确D错误；故选：C5对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（）A速度在改变，动能也在改变B速度在改变，动能不变C速度不变，动能在改变D所受合力是一个恒力【考点】匀速圆周运动【分析】匀速圆周运动是线速度大小保持不变的圆周运动，而线速度的方向时刻都在变化，其加速度大小不变，而方向总指向圆心
13、，从而即可求解【解答】解：ABC、物体做匀速圆周运动时，相等时间内通过的弧长相等，则线速度大小保持不变，而它的方向时刻都在变化所以线速度是变化的，故AC错误，B正确；D、做匀速圆周运动的物体，合力的大小不变，方向总指向圆心，故D错误；故选：B6如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标要击中目标，射击方向应（）A对准目标B偏向目标的东侧C偏向目标的西侧D无论对准哪个方向都无法击中目标【考点】运动的合成和分解【分析】炮弹实际的速度方向为射出的速度与船的速度的合速度方向，根据平行四边形定则确定射击的方向【解答】解：炮弹的实际速度方向沿目标方向，该速度是船的速度与射击速
14、度的合速度，根据平行四边形定则，知射击的方向偏向目标的西侧故C正确，ABD错误故选：C7一个半径是地球半径的3倍、质量是地球质量36倍的行星，它表面的重力加速度是地面重力加速度的多少倍（）A2倍B4倍C6倍D9倍【考点】万有引力定律及其应用【分析】星球表面重力与万有引力相等，得到重力加速度的表达式，再由质量和半径关系求出重力加速度的关系【解答】解：地球表面重力与万有引力相等，故有：G=mg可得地球表面重力加速度为：g=同理行星表面的重力加速度为：g行=G=4G=4g，选项B正确，ACD错误故选：B8如图所示，电风扇工作时，叶片上a、b两点的线速度分别为va、vb，角速度分别为a、b，则下列关系
15、正确的是（）Ava=vb，a=bBvavb，abCvavb，abDvavb，a=b【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】根据同轴转动，角速度相等；根据v=r判断线速度大小【解答】解：由图可知，a、b两点属于同轴转动，角速度相等，故a=b；由于rarb，根据v=r，vavb；故选：D9如图所示，用长为L的细线拴一个质量为M的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向间的夹角为，关于小球的受力情况，下列说法错误的是（）A小球受到重力、线的拉力和向心力三个力B向心力是细线的拉力和小球所受重力的合力C向心力等于细线对小球拉力的水平分力D向心力的大小等于Mgtan【考点】向心力；力的合成与
16、分解的运用；牛顿第二定律【分析】小球做匀速圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力，根据平行四边形定则求出向心力的大小【解答】解：小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力！故A错误，BC正确；根据几何关系可知：F向=Mgtan，故D正确本题选错误的，故选A二、多项选择题10关于曲线运动，下列说法正确的是（）A曲线运动一定是变速运动B曲线运动物体所受合力方向与运动方向不在一条直线上C做曲线运动的物体没有加速度D做曲线
17、运动的物体加速度一定恒定不变【考点】曲线运动【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，速度的方向与该点曲线的切线方向相同【解答】解：A、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，所以A正确；B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，因此一定存在合力，即一定有加速度，所以B正确；C错误；D、做曲线运动的物体加速度可以变也可以不变，例如平抛运动，所以D错误；故选：AB11关于运动的合成，下列说法中正确的是（）A合运动的速度一定比分运动的速度大B两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动C两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动D合
18、运动的两个分运动的时间不一定相等【考点】运动的合成和分解【分析】分运动与合运动具有等时性，根据平行四边形定则，可以得出合速度与分速度的大小关系根据合加速度的方向与合速度方向是否在同一条直线上，判断合运动是直线运动还是曲线运动【解答】解：A、根据平行四边形定则，知合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等故A错误 B、两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动，故B错误 C、两个初速度不为零的互成角度的匀加速直线运动合成，不一定是曲线运动，若合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上，合运动为直线运动故C正确 D、分运动与合运动具有等时性故D错误故选：C12甲、乙为两颗地球卫星，其中
19、甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道以下判断正确的是（）A甲的周期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度D甲在运行时能经过北极的正上方【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度【分析】人造卫星的万有引力等于向心力，先列式求出线速度、周期和向心力的表达式进行讨论；第一宇宙速度是在近地发射人造卫星的最小速度，也是近地圆轨道的环绕速度，还是圆轨道运行的最大速度【解答】解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有F=F向F=GF向=m=m
20、2r=m（）2r因而G=m=m2r=m（）2r=ma解得v= T=2a= 由式可以知道，人造卫星的轨道半径越大，线速度越小、周期越大，加速度越小，由于甲卫星的高度大，轨道半径大，故甲卫星的线速度小、周期大，加速度小；根据式，第一宇宙速度是近地圆轨道的环绕速度，也是圆轨道运行的最大速度；故选AC13洗衣机的甩干桶在工作匀速转动时有一衣物附在筒壁上，则此时（）A筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速的增大而增大B筒壁对衣服的弹力随筒的转速的增大而增大C衣服随筒壁做圆周运动的向心力是由所受的合力提供D衣服受到重力、筒壁的弹力、摩擦力【考点】向心力【分析】衣服随脱水桶一起做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，在水平
21、方向上的合力提供向心力，竖直方向合力为零根据牛顿第二定律进行分析【解答】解：A、衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用，靠弹力提供向心力，在竖直方向上，衣服所受的重力和摩擦力平衡，所以摩擦力不变，因弹力提供向心力，由F=m2r知，当转速增大，向心力增大，则弹力F增大，故A错误，BD正确；C、衣服做匀速圆周运动，向心力是由所受的合力提供，故C正确故选：ACD14如图所示，用水平恒力提供定滑轮拉着原来静止的小车沿光滑水平面从P点运动到滑轮正下方的O点，已知拉力的大小恒为F，P、O的距离为x，滑轮的高度为y，在小车从P运动到O点的过程中，关于拉力做功及其功率的说法正确的是（）A拉力做功FxB拉力做功
22、F（y）C拉力的功率一直增大D拉力的功率先增大后减小【考点】功率、平均功率和瞬时功率；功的计算【分析】在恒力作用下，拉力做的功等于力与在力的方向通过的位移的乘积，判断拉力的功率可以用特殊点即可判断【解答】解：A、在拉力方向上通过的位移为：L=，故拉力做功为：W=FL=，故A错误，B正确；C、在开始阶段，绳的速度增大，当小车到达滑轮正下方时，绳的速度为零，故拉力的功率先增大后减小，故C错误，D正确故选：BD三、实验题15某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点，如图所示（轨迹已擦去），已知每个小方格纸的边长L=0.4cm，g取10m
23、/s2，请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：小球从c到d所用的时间0.02秒；小球平抛运动的初速度v0=0.4米/秒；从抛出点到b点竖直方向的位移为0.0045米【考点】研究平抛物体的运动【分析】根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，结合速度位移公式求出抛出点到b点的竖直位移【解答】解：在竖直方向上，根据y=L=gT2得：T=小球平抛运动的初速度为：b点的竖直分速度为：，则抛出点到b点的竖直位移为：故答案为：0.02；0.4；0.004516人造卫
24、星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动设卫星中具有基本测量工具（1）实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是物体处于完全失重状态，对桌面的压力为零；（2）实验时需要测量的物理量有弹簧秤拉力F圆周运动半经r周期T；（3）待测质量的表达式为m=（用上小题中的物理量表示）【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】物体做圆周运动时，由于物体处于完全失重状态，对支持面没有压力，则物体做圆周运动的向心力由拉力提供，结合牛顿第二定律
25、列出表达式，从而得出待测物体质量的表达式以及所需测量的物理量【解答】解：（1）因为卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计；（2）物体做匀速圆周运动的向心力由拉力提供，根据牛顿第二定律有：F=m（）2r=ma可知要测出物体的质量，则需测量弹簧秤的示数F，圆周运动的半径r，以及物体做圆周运动的周期T（3）根据F=m（）2r=ma，得：m=故答案为：（1）物体处于完全失重状态，对桌面的压力为零；（2）弹簧秤拉力F圆周运动半经r周期T；（3）四、计算题17某科研单位向一天体发射一卫星，观察到此卫星作匀速圆周运动的周期T=100分钟，运
26、行半径R=1700公里，求其天体的质量，结果保留一位有效数字已知万有引力恒量G=6.671011Nm2/kg2【考点】万有引力定律及其应用【分析】卫星绕天体做匀速圆周运动时，由天体的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式列式，即可求出未知天体的质量【解答】解：卫星绕天体做匀速圆周运动时，由天体的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得：G=m得天体的质量为：M=其中T=100分钟=10060s，r=1700km=1700000m，G=6.671011Nm2kg2，代入解得：M81022kg答：天体的质量为81022kg18一个质量为2kg的物体，从静止开始下落20m，若不计空气阻力，取
27、重力加速度g=10m/s2，求：（1）物体落地时的速度为多大？（2）整个下落过程中重力对物体所做的功？（3）物体落地时重力的瞬时功率？【考点】功率、平均功率和瞬时功率；自由落体运动；功的计算【分析】（1）知道物体下落的高度，由运动学的规律可以求得瞬时速度的大小；（2）根据功的公式计算重力做功的大小；（3）由瞬时功率的公式可以求得拉力的瞬时功率【解答】解：（1）物体的高度为20m，由v2=2gH得：v=m/s=20m/s，（2）下落20m，重力做功为：W=mgH=21020J=400J，（3）物体落地时重力的瞬时功率为：P=mgv=21020W=400W答：（1）物体落地时的速度为20m/s；（
28、2）整个下落过程中重力对物体所做的功为400J（3）物体落地时重力的瞬时功率为400W19如图所示，圆盘绕轴匀速转动时，在距离圆心0.2m处放一质量为2kg的金属块，恰好能随圆盘做匀速圆周运动而不被甩出，此时圆盘的角速度为180rad/min，求：（1）金属块的线速度和金属块的向心加速度？（2）金属块受到的最大静摩擦力的大小与方向？（3）若角速度是6rad/s时，为使金属块刚好与转盘保持相对静止，则需要至少给金属块多大的水平推力？【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】（1）由半径和角速度根据公式v=R求出线速度，由a=2R，求出向心加速度（2）金属块随圆盘恰好能做匀速圆周运动，由最
29、大静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律求解最大静摩擦力（3）角速度增加，此时金属块受到的摩擦力和推力的合力作为向心力，根据计算推力的大小即可【解答】解：（1）180rad/min=3rad/s，金属块的线速度为：v=R=0.6m/s金属块的向心加速度为：a=2R=1.8m/s2（2）圆盘以3rad/s的角速度转动时，金属块恰好能随圆盘做匀速圆周运动而不被甩出，说明最大静摩擦力恰好等于向心力的大小，即：f最大静=方向指向圆心（3）金属块恰好静止，推力和最大静摩擦力的合力作为向心力，此时有：F+f最大静=，即：F=f最大静=10.8N答：（1）金属块的线速度为0.6m/s，金属块的向心加速度为1.8
30、m/s2；（2）金属块受到的最大静摩擦力的大小为3.6N，方向指向圆心；（3）若角速度是6rad/s时，为使金属块刚好与转盘保持相对静止，则需要至少给金属块多大的水平推力为10.8N20如图所示，水平面上有一轻质弹簧，左端固定，水平面右侧有一竖直放置的光滑半圆轨道ABC，A点与水平面相切，半径为R=0.9m，O是圆心现用一质量m=1.0kg的物体（可视为质点）将弹簧缓慢压缩到某点，并由静止释放，物体离开弹簧后，沿光滑轨道运动，恰好能到达C点，最终落到水平面上的D点（图中未画出）g取10m/s2求：（1）物体运动到C点时的速度大小；（2）物体落地点D与A点间的距离；（3）若物体到达A点速度为3m
31、/s，则在A点处物体对轨道的压力【考点】向心力；平抛运动【分析】（1）物体恰好能到达C点，在C点，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求解C点的速度（2）物体离开C点后做平抛运动，由运动的分解法求解物体落地点D与A点间的距离（3）在A点处，由牛顿第二定律结合牛顿第三定律求解即可【解答】解：（1）据题，物体运动到C点时，由重力提供向心力，则有：代入数值解得：vc=3m/s（2）物体从C点开始做平抛运动，则有：2R=x=vCt则得：x=vC=3m=1.8m；（3）在A点处，由牛顿第二定律得：解得：，根据牛顿第三定律可知，在A点处物体对轨道的压力为60N答：（1）物体运动到C点时的速度大小为3m/s；（2）物体落地点D与A点间的距离为1.8m；（3）若物体到达A点速度为3m/s，则在A点处物体对轨道的压力为60N2016年8月9日