1、2015-2016学年江西省赣州市崇义中学高一（下）期中物理试卷（理科）一、选择题（每小题4分，共40分，1-6小题只有一个选项正确，7-10小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分请将答案用2B铅笔涂在机读卡上）1在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步在对以下几位科学家所作科学贡献的叙述中不正确的是（）A牛顿发现了万有引力定律B开普勒通过天文观测积累了大量丰富而准确的行星运动的数据C伽利略发现了行星运动的规律D卡文迪许利用扭秤装置测定了万有引力常量G的数值2下列关于运动的说法中正确的是（）A做曲线运动的物体不可能受恒力作用B平抛运动
2、是匀变速曲线运动C匀速圆周运动的物体一定受恒定的合外力作用，方向指向圆心D速度变化的运动一定是曲线运动3如图所示是斜向上抛出的物体的运动轨迹，C点是轨迹最高点，A、B是轨迹上等高的两个点，不计空气阻力下列说法正确的是（）A物体在C点的速度为零B物体在A点的速度与在B点的速度相同C物体由A点运动到C点所用的时间大于由C点运动到B点所用的时间D物体在A、B、C各点的加速度相同4物体做平抛运动时，它的位移方向与水平方向的夹角的正切tan随时间t变化的图象为（）ABCD5如图所示，质量为m的木块，从半径为r的竖直圆轨道上的A点匀速滑向B点，则在这个过程中（）A木块所受向心力方向不一定指向圆心B木块所受
3、合外力方向始终指向圆心C木块对轨道的压力一直不变D木块的向心力逐渐增大6我国未来将在月球表面上建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站如图所示，关闭发动机的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接，已知空间站绕月运行的圆轨道的半径为r，周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R下列说法正确的是（）A要使对接成功，飞机在接近B点时必须加速B航天飞机在图示位置正在减速向B运动C月球的质量为M=D月球的第一宇宙速度为v=7一物体在xOy为直角坐标系的平面上运动，其运动规律为x=t2+4t，y=6t（式中的物理量单位均为国际单位）关于物体的运动，下列说法中
4、正确的是（）A物体在x方向上做匀减速直线运动B物体在y方向上做匀加速直线运动C物体运动的轨迹是一条直线D物体运动的轨迹是一条曲线8有一宇宙飞船到了某行星附近（该行星没有自转运动），以速度v绕行星表面做匀速圆周运动，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则下列结论正确的是（）A该行星的半径为B该行星的平均密度为C该行星的质量为D该行星表面的自由落体加速度为9如图所示，地球赤道上的物体A、近地卫星B和同步卫星C均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动设A、B、C的运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（）Av1v2v3Bv1v3v2Ca1a2a3Da1a3a210如图所示，
5、倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（）Ab对c的摩擦力一定减小B地面对c的支撑力始终变大Cc对地面的摩擦力方向始终向左Db对c的摩擦力方向可能平行斜面向上二、实验填空题（本题共1小题，每空3分，共21分，请按题目要求作答）11在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说法是正确的（）A安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平B每次进行实验时，都要让小球从同一位置开始由静止释放C小球运动中与斜槽的摩擦越小，小球做平抛实验结果越准确D为了得到实验结果
6、，不要忘记用天平称出小球的质量12如图所示，实线为某质点作平抛运动轨迹的一部分，测得AB，BC间的水平距离为S1=S2=0.4m，高度差h1=0.25m，h2=0.35m，由此可知质点平抛的初速度v0=m/s，抛出点到B点的水平距离为m，竖直距离为m（取g=10m/s2）13在“用圆锥摆实验验证向心力公式“的实验中，AB为竖直转轴，细绳一端系在A点，另一端与小球C相连，如图所示当转轴转动时，C球在水平面内做匀速圆周运动实验步骤如下：测量AC间细绳长度l；使AB轴转动，并带动C球在水平面内做匀速圆周运动；测出此时C球做匀速圆周运动的周期T，并标出C球球心在AB轴上的投影点D，测出AD间距为S；算
7、出C球做匀速圆周运动所需的向心力F；算出C球所受的合力F；验证向心力公式（I ）在上述实验中还需要测量的物理量有哪些AC球的直径 BC球的质量 CC球转动的角速度 D当地的重力加速度g（II）为了验证向心力公式正确请用已知的物理量和第（I）题中你所选择的物理量表示出AD间距S=（III）这一实验方法简单易行但是有几个因素可能会影响实验的成功，请写出一条：三、计算题（本题共4小题，共39分，解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）14某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该星的半径为R，求这个星
8、球上的第一宇宙速度15金星的半径是地球半径的k倍，质量为地球的p倍，若地球表面的自由落体加速度为g，求金星表面的自由落体加速度16如图所示，从h=3m高的水平桌面边缘A点，将小球（可看作质点处理）以v0=2m/s的初速度水平推出有一足够长的挡板，其一端接A点正下方的B点，若忽略空气阻力，挡板与水平地面的夹角等于多少时，小球从A点抛出后会刚好垂直地撞在挡板上？（g取10m/s2）17磁悬浮列车以大小为v的速度沿赤道高速向东行驶，某时刻人造地球卫星A正好经过磁悬浮列车正上方，运动方向与磁悬浮列车的运动方向相同，列车行驶路程s后，卫星又一次通过列车的正上方已知地球的半径为R，自转周期为T0，地球表面
9、的重力加速度为g，求卫星离地面的高度2015-2016学年江西省赣州市崇义中学高一（下）期中物理试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分，共40分，1-6小题只有一个选项正确，7-10小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分请将答案用2B铅笔涂在机读卡上）1在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步在对以下几位科学家所作科学贡献的叙述中不正确的是（）A牛顿发现了万有引力定律B开普勒通过天文观测积累了大量丰富而准确的行星运动的数据C伽利略发现了行星运动的规律D卡文迪许利用扭秤装置测定了万有引力常量G的数值【考点】物理学史【分析】
10、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、开普勒通过天文观测积累了大量丰富而准确的行星运动的数据，故B正确C、开普勒发现了行星运动的规律，故C错误D、卡文迪许利用扭秤装置测定了万有引力常量G的数值，故D正确本题选不正确的，故选：C2下列关于运动的说法中正确的是（）A做曲线运动的物体不可能受恒力作用B平抛运动是匀变速曲线运动C匀速圆周运动的物体一定受恒定的合外力作用，方向指向圆心D速度变化的运动一定是曲线运动【考点】物体做曲线运动的条件；平抛运动【分析】物体做曲线运动时，所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上，合力可以是恒力，也
11、可以是变力，加速度可以是变化的，也可以是不变的平抛运动的物体所受合力是重力，加速度恒定不变，平抛运动是一种匀变速曲线运动，匀速圆周运动的物体合外力指向圆心，方向时刻改变【解答】解：A、物体做曲线运动时，所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上，合力可以是恒力，也可以是变力，故A错误 B、平抛运动的物体所受合力是重力，加速度恒定不变，所以平抛运动是一种匀变速曲线运动故B正确 C、匀速圆周运动的物体合外力指向圆心，方向时刻改变，是变力故C错误 D、速度变化的运动也可以是直线运动，如往复直线运动故D错误故选：B3如图所示是斜向上抛出的物体的运动轨迹，C点是轨迹最高点，A、B是轨迹上等高的两个点，不
12、计空气阻力下列说法正确的是（）A物体在C点的速度为零B物体在A点的速度与在B点的速度相同C物体由A点运动到C点所用的时间大于由C点运动到B点所用的时间D物体在A、B、C各点的加速度相同【考点】抛体运动【分析】将小物体的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向匀速直线运动，竖直方向为匀变速直线运动，结合竖直上抛运动的对称性判断【解答】解：将小物体的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向匀速直线运动，竖直方向为匀减速直线运动A、C点的竖直速度为零，水平速度不是零，从C到B物体做的是平抛运动，故A错误B、任何曲线运动的瞬时速度方向都是沿着曲线在该点切线方向，可知，A点的速度斜向上，B的速度斜向
13、下，故B错误；C、斜抛的对称性可知物体由A点运动到C点所用的时间等于由C点运动到B点所用的时间，故C错误D、平抛物体只受重力，故加速度等于重力加速度g，是个常数，故D正确；故选：D4物体做平抛运动时，它的位移方向与水平方向的夹角的正切tan随时间t变化的图象为（）ABCD【考点】平抛运动；匀变速直线运动的图像【分析】平抛运动的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，经过t时间，在竖直方向上的位移y=，在水平方向上的位移x=vt，根据tan=得出tan与t的函数关系【解答】解：在水平方向上有x=vt，在竖直方向上有y=，则tan=，可见tan与t成正比故B正确，A、C、D错误故选
14、B5如图所示，质量为m的木块，从半径为r的竖直圆轨道上的A点匀速滑向B点，则在这个过程中（）A木块所受向心力方向不一定指向圆心B木块所受合外力方向始终指向圆心C木块对轨道的压力一直不变D木块的向心力逐渐增大【考点】向心力【分析】物体从A点滑到B点做匀速圆周运动，合外力指向圆心提供向心力，速度增大，向心力不变【解答】解：AB、物体从A点滑到B点做匀速圆周运动，合外力指向圆周，提供向心力，故A错误，B正确；CD、物体从A点滑到B点做匀速圆周运动，所需要的向心力不变，由重力和支持力的合力提供向心力，重力和支持力的夹角改变，所以压力改变，故CD错误故选：B6我国未来将在月球表面上建立月球基地，并在绕月
15、轨道上建造空间站如图所示，关闭发动机的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接，已知空间站绕月运行的圆轨道的半径为r，周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R下列说法正确的是（）A要使对接成功，飞机在接近B点时必须加速B航天飞机在图示位置正在减速向B运动C月球的质量为M=D月球的第一宇宙速度为v=【考点】万有引力定律及其应用【分析】要使航天飞机在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接，必须在接近B点时减速根据开普勒定律可知，航天飞机向近月点运动时速度越来越大月球对航天飞机的万有引力提供其向心力，由牛顿第二定律求出月球的质量M月球的第一宇宙速度大于【
16、解答】解：A、要使航天飞机在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接，必须在接近B点时减速否则航天飞机将继续做椭圆运动故A错误；B、根据开普勒定律可知，航天飞机向近月点B运动时速度越来越大故B错误；C、设空间站的质量为m，由得，月球的质量M=故C正确；D、空间站绕月圆轨道的半径为r，周期为T，其运行速度为，其速度小于月球的第一宇宙速度，所以月球的第一宇宙速度大于故D错误故选：C7一物体在xOy为直角坐标系的平面上运动，其运动规律为x=t2+4t，y=6t（式中的物理量单位均为国际单位）关于物体的运动，下列说法中正确的是（）A物体在x方向上做匀减速直线运动B物体在y方向上做匀加速直线运动C物体运动的轨
17、迹是一条直线D物体运动的轨迹是一条曲线【考点】运动的合成和分解【分析】位移对时间的一次导数是速度，速度对时间的一次导数是加速度，求解出x、y两个方向的分运动的速度和加速度后进行合成，得到合速度与合加速度，若两者共线，物体做直线运动【解答】解：位移对时间的一次导数是速度，x=t2+4t，y=6t，故：vx=2t+4，vy=6；故初速度：v0x=4m/s，v0y=6m/s；速度对时间的一次导数是加速度，故加速度：ax=2m/s2，ay=0m/s2；A、物体在x轴上分运动的初速度和加速度反方向，是匀减速直线运动，故A正确；B、物体在y轴方向的加速度为零，是匀速直线运动，故B错误；C、D、题中合运动的
18、加速度沿着x方向，合运动的速度不沿着坐标轴方向，故C错误，D正确；故选：AD8有一宇宙飞船到了某行星附近（该行星没有自转运动），以速度v绕行星表面做匀速圆周运动，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则下列结论正确的是（）A该行星的半径为B该行星的平均密度为C该行星的质量为D该行星表面的自由落体加速度为【考点】万有引力定律及其应用【分析】近地飞行的飞船轨道半径等于行星的轨道半径，根据万有引力提供圆周运动的向心力可以求出行星的质量，再根据球的体积公式求出体积而求出行星的密度，该行星表面的重力加速度即为近地飞行飞船的向心加速度，根据给出的周期和线速度可以求出向心加速度的表达式【解答】解：A、因为近
19、地飞船的飞行半径等于星球的半径，因为已知飞船的周期和线速度，由v=得：，故A正确；B、由万有引力提供圆周运动向心力知：星球的质量为：M=又星球的体积V=可知星球的密度为：，故B正确；C、由得星球的质量为：M=代入A中可得该行星的质量为：M=，故C错误；D、该星球表面自由落体加速度即为近地飞船的向心加速度，所以有：，故D正确故选：ABD9如图所示，地球赤道上的物体A、近地卫星B和同步卫星C均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动设A、B、C的运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（）Av1v2v3Bv1v3v2Ca1a2a3Da1a3a2【考点】人造卫星的加速度、周期和轨
20、道的关系【分析】题中涉及三个物体：地球赤道上的物体A、近地卫星B、同步通信卫C；赤道上的物体A与同步通信卫星C转动周期相同，近地卫星B与同步通信卫星C，都是万有引力提供向心力；分两种类型进行比较分析即可【解答】解：A、赤道上的物体A与同步通信卫星C转动周期相同，角速度相同，根据v=r，由于赤道上的物体的轨道半径小于同步通信卫星的轨道半径，故V1V3；根据卫星的线速度公式v=，由于近地卫星的轨道半径小于同步通信卫星的轨道半径，故近地卫星的线速度大于同步通信卫星的线速度，即V3V2；所以v1v3v2，故A错误，B正确；C、赤道上的物体A与同步通信卫星C转动周期相同，根据a=2r，由于赤道上的物体的
21、轨道半径小于同步通信卫星的轨道半径，故赤道上的物体加速度小于同步通信卫星的加速度，即a1a3；根据卫星的加速度公式a=，由于近地卫星的轨道半径小于同步通信卫星的轨道半径，故近地卫星的加速度大于同步通信卫星的加速度，即a3a2；所以a1a3a2，故C错误，D正确；故选：BD10如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（）Ab对c的摩擦力一定减小B地面对c的支撑力始终变大Cc对地面的摩擦力方向始终向左Db对c的摩擦力方向可能平行斜面向上【考点】共点力平衡的
22、条件及其应用；物体的弹性和弹力【分析】b受到c的摩擦力不一定减小，与两物体的重力、斜面的倾角有关对bc整体研究，由平衡条件分析水平面对c的摩擦力和支持力的大小和方向【解答】解：AD、设a、b的重力分别为Ga、Gb若GaGbsin，b受到c的摩擦力沿斜面向上；在a中的沙子缓慢流出的过程中，Ga逐渐减小，摩擦力逐渐减小；当Ga=Gbsin，b受到c的摩擦力为零；Ga逐渐减小，b受到c的摩擦力沿斜面向上，随着沙子的流出，摩擦力又逐渐增大；故A错误，D正确；BC、以bc整体为研究对象，分析受力如图：根据平衡条件得知，水平面对c的摩擦力f=Tcos=Gacos，方向水平向左；根据牛顿第三定律，c对地面的
23、摩擦力方向始终向右，故C错误；支持力N=（Gb+Gc）Tsin，由于T减小，故支持力增加，故B正确；故选：BD二、实验填空题（本题共1小题，每空3分，共21分，请按题目要求作答）11在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说法是正确的（）A安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平B每次进行实验时，都要让小球从同一位置开始由静止释放C小球运动中与斜槽的摩擦越小，小球做平抛实验结果越准确D为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量【考点】研究平抛物体的运动【分析】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平抛运动的轨迹，然后在轨迹上找一些特殊点，将这些点
24、用平滑曲线相连即可得出平抛运动轨迹图象【解答】解：A、为了保证小球的初速度水平，安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平，故A正确；B、为了保证小球的初速度大小相等，每次进行实验，都要让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽是否光滑不影响实验，故B正确，C错误；D、该实验不需要测量小球的质量，故D错误故选：AB12如图所示，实线为某质点作平抛运动轨迹的一部分，测得AB，BC间的水平距离为S1=S2=0.4m，高度差h1=0.25m，h2=0.35m，由此可知质点平抛的初速度v0=m/s，抛出点到B点的水平距离为m，竖直距离为m（取g=10m/s2）【考点】平抛运动【分析】根据竖直方向上连续
25、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点的竖直分速度根据速度时间公式求出运动到B点的时间，从而得出运动到A点的时间，结合初速度和时间求出抛出点与A点的水平距离由B点的速度求出竖直距离【解答】解：质点做平抛运动，竖直方向作自由落体运动，根据h2h1=gT2得，T=s=0.1s则质点的初速度 v0=m/s=4m/sB点竖直方向上的分速度 vy=m/s=3m/s抛出点到B点的时间 t=s=0.3s所以抛出点与B点的水平距离 x=v0t=40.3m=1.2m竖直距离为 h=m=0.45m故答案为：4，1.2
26、，0.4513在“用圆锥摆实验验证向心力公式“的实验中，AB为竖直转轴，细绳一端系在A点，另一端与小球C相连，如图所示当转轴转动时，C球在水平面内做匀速圆周运动实验步骤如下：测量AC间细绳长度l；使AB轴转动，并带动C球在水平面内做匀速圆周运动；测出此时C球做匀速圆周运动的周期T，并标出C球球心在AB轴上的投影点D，测出AD间距为S；算出C球做匀速圆周运动所需的向心力F；算出C球所受的合力F；验证向心力公式（I ）在上述实验中还需要测量的物理量有哪些AC球的直径 BC球的质量 CC球转动的角速度 D当地的重力加速度g（II）为了验证向心力公式正确请用已知的物理量和第（I）题中你所选择的物理量表
27、示出AD间距S=（III）这一实验方法简单易行但是有几个因素可能会影响实验的成功，请写出一条：【考点】向心力【分析】（1）该实验的原理是根据几何关系求出指向圆心的合力，再根据向心力公式求出向心力的值，看两者是否相等，所以还要知道小球的直径及当地的重力加速度g；（2）根据圆锥摆的周期公式即可求解；（3）垂足D的确定、小球是否在水平面上做匀速圆周运动等都会影响实验是否成功【解答】解：（1）该实验的原理是根据几何关系求出指向圆心的合力，再根据向心力公式求出向心力的值，看两者是否相等，所以还要知道小球的直径及当地的重力加速度g；故选AD（ 2 ）根据圆锥摆的周期公式得：T=，解得 S=（3）该实验要求
28、C球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球是否在水平面上做匀速圆周运动会影响实验是否成功故答案为：（1）AD；（2）；（3）小球是否在水平面上做匀速圆周运动三、计算题（本题共4小题，共39分，解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）14某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该星的半径为R，求这个星球上的第一宇宙速度【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度；竖直上抛运动【分析】由竖直上抛运动规律可求得该星球的重力加速度；物体绕着星球表面做匀速圆周运动，由万有引力充当向心力可求得第一宇宙速度【
29、解答】解：根据竖直上抛运动规律得：物体向上和向下的时间相等，均为，则由速度公式可得：v=g；解得：g=；忽略星球自转的影响，根据重力提供向心力列出等式：mg=mv=答：这个星球上的第一宇宙速度是15金星的半径是地球半径的k倍，质量为地球的p倍，若地球表面的自由落体加速度为g，求金星表面的自由落体加速度【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据重力等于万有引力公式，类比求出地球万有引力与金星万有引力的比值即可求出【解答】解：设金星和地球的半径、质量分别为R1、M1、R2、M2，金星表面的自由落体加速度g1对金星有m1g1=对地球有m2g=由题意知M1=p M2，R1=k R2由以上各式可得g1=答
30、：金星表面的自由落体加速度是16如图所示，从h=3m高的水平桌面边缘A点，将小球（可看作质点处理）以v0=2m/s的初速度水平推出有一足够长的挡板，其一端接A点正下方的B点，若忽略空气阻力，挡板与水平地面的夹角等于多少时，小球从A点抛出后会刚好垂直地撞在挡板上？（g取10m/s2）【考点】平抛运动【分析】小球做的是平抛运动，小球从A点抛出后会刚好垂直地撞在挡板时，根据水平和竖直方向的位移的关系可以求得夹角的大小【解答】解：如图所示，小球从A点抛出落到斜面上的C点时速度关系为：tan=位移关系：tan=联立解得：t=0.6s，tan=，所以=30答：挡板与水平地面的夹角等于3017磁悬浮列车以大
31、小为v的速度沿赤道高速向东行驶，某时刻人造地球卫星A正好经过磁悬浮列车正上方，运动方向与磁悬浮列车的运动方向相同，列车行驶路程s后，卫星又一次通过列车的正上方已知地球的半径为R，自转周期为T0，地球表面的重力加速度为g，求卫星离地面的高度【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】某时刻人造地球卫星A正好经过磁悬浮列车正上方，卫星又一次通过列车的正上方根据圆周运动的几何关系找出卫星转过的角度的关系表达式根据万有引力提供向心力【解答】解：设卫星的角速度为，在列车行驶路程s的时间t=内，卫星又一次通过列车的正上方所以卫星转过的角度是t=+2根据万有引力提供向心力得 =m2（R+h）根据黄金代换GM=gR2解得：h=R答：卫星离地面的高度是R2016年10月12日