湖南省长郡中学2017-2018学年高二下学期期中(学考模拟二)考试物理试题及答案

-"合速度仅取决于下落高度
(!关于位移和路程下列说法正确的是
*"位移和路程都是矢量
+"位移和路程都是标量
,"位移是标量
-"路程是标量
)!如图所示在水平地面上小物 块 受 到 水 平 外 力 $$'作 用 而 保 持 静 止!下 列 说 法 正 确的是
*"水平地面是粗糙的
+"水平地面是光滑的
长郡中学学年度高二第二学期期中考试学考模拟卷一
科目物理
试题卷
注意事项
!"答题前请考生先将自己的姓名准考证号填写清楚并认真核对 条形码上的姓名准考证号考室和座位号
#"必须在答题卡上答题在草稿纸试题卷上答题无效 $"答题时请考生注意各大题题号后面的答题提示 %"请勿折叠答题卡保证字体工整笔迹清晰卡面清洁
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长郡中学#'!(#'!)学年度高二第二学期期中考试学考模拟卷一
物理
本试卷分选择题和非选择题两部分共&页"时量&'分钟满分!''分"
一选择题本题包括!&小题每小题$分共%(分"每小题只有一个选项符合题意
!!下列物理量中属于标量的是
运动阶段的能量变化下列说法正确的是
*"雨滴的动能增加重力势能减少
+"雨滴的动能减少重力势能减少
,"雨滴的动能不变重力势能减少
-"雨滴的动能不变重力势能不变
!#!做匀速圆周运动的物体关于它的向心力下列说法正确的是
*"大小时刻改变
+"大小保持不变

长沙市高二下学期物理期中考试试卷（II）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单项选择 (共8题；共16分)1. （2分）光谱分析所用的光谱不正确的说法是（）A . 发射光谱B . 线状光谱C . 太阳光谱D . 以上都不可以2. （2分）关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是（）A . 太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱B . 霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的是光谱是线状谱C . 进行光谱分析时，可以利用线状谱，不能用连续谱D . 观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成3. （2分）关于原子核，下列说法正确的是（）A . α粒子散射实验说明原子核具有复杂的结构B . 10个放射性元素的原子核经一个半衰期一定有5个发生了衰变C . 一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中有质量亏损D . β射线来自于原子的核外电子4. （2分）(2017·永州模拟) 如图所示，图甲为氢原子的能级，图乙为氢原子的光谱，已知谱线a是氢原子从n=4的能级跃迁到n=2能级时的辐射光，谱线b可能是氢原子在下列哪种情形跃迁时的辐射光（）A . 从n=3的能级跃迁到n=2的能级B . 从n=5的能级跃迁到n=2的能级C . 从n=4的能级跃迁到n=3的能级D . 从n=5的能级跃迁到n=3的能级5. （2分） (2017高二下·金凤期末) 用频率为v0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为v1、v2、v3的三条谱线，且v3＞v2＞v1 ，则（）A . v0＜v1B . v3=v2+v1C . v0=v1+v2+v3D . = +6. （2分）下列说法中正确的是（）A . 物质波属于机械波B . 只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性C . 德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波D . 宏观物体运动时，看不到它的衍射和干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性7. （2分）下列氢原子的线系中对波长最短波进行比较，其值最小的是（）A . 巴耳末系B . 莱曼系C . 帕邢系D . 布喇开系8. （2分）(2018·天津) 氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定（）A . 对应的前后能级之差最小B . 同一介质对的折射率最大C . 同一介质中的传播速度最大D . 用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能二、多项选择 (共4题；共12分)9. （3分）关于电磁波谱，下列说法正确的是（）A . 在烤箱中能看见一种淡红色的光线，是电热丝发出的红外线B . 红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线C . 电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波D . 紫外线能促使体内维生素D的合成10. （3分） (2019高二上·应县月考) 如图所示，一单边有界磁场的边界上有一粒子源，以与水平方向成θ角的不同速率，向磁场中射入两个相同的带正电粒子1和2，粒子1经磁场偏转后从边界上A点出磁场，粒子2经磁场偏转后从边界上B点出磁场，OA＝AB ，不计重力，则（）A . 粒子1与粒子2的速度之比为1∶2B . 粒子1与粒子2的速度之比为1∶4C . 粒子1与粒子2在磁场中运动的时间之比为1∶1D . 粒子1与粒子2在磁场中运动的时间之比为1∶211. （3分） (2017高二下·重庆期中) 下列说法中正确的是（）A . 卢瑟福的原子核式结构不能解释原子光谱，玻尔的原子能级结构能够解释所有的原子光谱B . 根据λ= ，可知动能相同的质子和电子相比较，质子的波长小于电子的波长，更适合做显微镜C . 微观粒子都具有波﹣粒二象性，无论怎样改善仪器和测量方法，其位置和相应动量不能同时被测准D . 核电站、原子弹、氢弹以及太阳内部的核反应都是链式反应12. （3分） (2017高二下·泰安期末) 下列说法中正确的是（）A . 铀核裂变的核反应是92235U→56141Ba+3692Kr+201nB . 卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为24He+714N→817O+11HC . 质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3 ，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量为（2m1+2m2﹣m3）c2D . 原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子，原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1＞λ2 ，那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时要吸收波长为的光子三、填空题 (共2题；共3分)13. （2分）氢原子基态的能级为E1 ，其它各激发态能级为En= ，其中n 为不小于2的正整数．现用某种光子照射恰好可以使第二激发态的氢原子电离，这种光子波长λ=________，若用这种光子恰好可能使这种金属发生光电效应，则这种金属的截止频率vc=________（普朗克常量为h，真空中光速为c）14. （1分）氢原子第n能级的能量为 ,其中E1为基态能量．当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时,发出光子的频率为ν1;若氢原子由第2能级跃迁到基态,发出光子的频率为ν2,则 ________．四、计算题 (共3题；共30分)15. （5分）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为﹣3.4eV和﹣1.51eV ，金属钠的截止频率为5.53×1014Hz ，普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s ，请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应．16. （10分） (2018高一下·武城期中) 如图所示，用长30cm的细线将质量为m=4×10-3kg的带电小球P悬挂在O点，当空间有方向为水平向右、大小为E=1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°，并处于静止状态。

—、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分.每小题给出的四个选项中，1〜8题只有一个选项正确，9〜12题有多个选项正确，全部选对的得4 分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法中符合物理学发展史的是A.奥斯特发现了点电荷的相互作用规律B.库仑发现了电流的磁效应C.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律D.法拉第最早引入电场的概念，并发现了磁场产生电流的条件和规律2.关于涡流，下列说法中不正确的是A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B.家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流3.如图所示，矩形线圈abed绕轴OO′匀速转动产生交流电，在图示位置开始计时，且按图示方向转动，则下列说法正确的是A.t=T/4(T为周期）时感生电流沿abcda方向B. t=0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感生电流最大C.若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的4倍D.若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原来的4倍4.多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现上述调节的，这种调节方法成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或 电风扇的转速.现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现 调节的.如图甲所示为一种调光台灯的电路示意图，它通过双向可控硅电 子元件实现了无级调节亮度.给该台灯接正弦交流电后加在灯管两端的 电压为如图乙所示的周期性电压(每个周期的前半部分为一正弦函数完整波形的前1/4段），则此时交流电压表的示数为A.220VB.110VC.2202VD. 1102V 5.理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端.已知三个灯泡均正常发光.该变压器原、副线圈的匝数之比为A. 1 : 2B. 2 : 1C. 2 : 3D.3 : 26.如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，电感L 的电阻不计，电阻R 的阻值大于灯泡D 的阻值.在t=0时刻闭合开关S ，经过一段时间后，在t=t 1时刻断开S.下列表示A 、B 两点间电压U AB 随时间t 变化的图象中，正确的是7.物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的，这些可以移动的自由电荷又叫载流子.金属导体的载流子是自由电子，现代广泛应用的半导体材料分为两大类:一类是 N 型半导体，它的载流子为电子；另一类是P型半导体，它的载流子为“空穴”，相当于带正电的粒子，如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与前后侧面垂直，长方体中通有方向水平向右的电流，设长方体的上下表面M、N的电势分别为φM和φN，则下列判断中正确的是A.如果是P型半导体，有φM>φNB.如果是N型半导体，有φM<φNC.如果是P型半导体，有φM<φND.如果是金属导体，有φM<φN8.电池甲和乙的电动势分别为E1和E2，内电阻分别为r1和r2，已知E1<E2，若用甲、乙电池分别向某个电阻R供电，则在这个电阻上所消耗的电功率相同.若用甲、乙电池分别向某个电阻R′供电，则在R′上消耗的电功率分别为P1和P2，已知R′>R则A. r1>r2，P1 >P2B. r1<r2，P1 <P2C. r1<r2，P1 >P2D. r1>r2，P1 <P29. 一台发电机最大输出功率为4 000 kW，电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻为R=1kΩ.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V 60 W).若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则A.T1原、副线圈电流分别为103A和20 AB.T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 VC .T1和T2的变压比分别为1：50和40 :1D.有6×104盏灯泡(220 V 60 W)正常发光10.如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流分别为I和21，此时a受到的磁场力为F，以该磁场力方向为正方向.ab的正中间再放置一根与ab平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F，则此时b受到的磁场力的大小为A. 0B.FC. 4FD. 7F11.如图甲所示，打开电流和电压传感器，将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放，磁铁穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止.若磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁重力，且不发生转动，不计线圈电阻.图乙是计算机荧屏上显示的UI-t曲线，其中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的.下列说法正确的是A.若仅增大h，两个峰值间的时间间隔会增大B. 若仅减小h，两个峰值都会减小C. 若仅减小h，两个峰值可能会相等D.若仅减小滑动变阻器的值，两个峰值都会增大12.劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示.置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U,若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响.则下列说法正确的是A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πRfB.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比C.质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为2:1D.不改变磁感应强度B和交流电频率f该回旋加速器的最大动能不变二、实验题(本题共2小题，每空2分，共14分，把答案填在题中横线上或按题目要求作答)13.某班级开展了一次10分钟实验竞赛，试题命题形式为各小组自已出题，然后交给老师进行审核，并汇总在一起，在某自习课进行随机抽取试题比赛，某小组在本次实验竞赛中，抽到的试题为：(1)利用20分度的游标卡尺测量长度如图所示，但该游标卡尺的游标尺前面部分刻度值被污渍覆盖看不清，该材料长度为cm.(2)现有一多用电表，其欧姆挡的“0”刻度线与中值刻度线间刻度模糊，若用该欧姆挡的×100Ω挡，经正确调零后，规范测量某一待测电阻R时，指针所指的位置与“0”刻度线和中值刻度线间的夹角相等，如图所示，则该待测电阻R= Ω.14.某同学测量电流表G1内阻r1的电路如图所示，供选择的仪器如下：①待测电流表G1(0〜5 m A，内阻约300Ω②电流表G2 (0〜10 mA，内阻约100Ω)③定值电阻R1（300Ω)④定值电阻R2（10Ω)⑤滑动变阻器R3（0〜1 000 0Ω)⑥滑动变阻器R4（0〜20Ω)⑦干电池(1.5V)⑧开关及导线若干.(1)定值电阻应选，滑动变阻器应选.(在空格内填写序号）(2)完成实物图连接.(3)补全实验步骤：①按电路图连接电路，将滑动触头移至最端(填“左”或“右”）②闭合开关，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2;④以I1为纵轴，I2为横轴，作出相应图线，如图所示.(4)根据I1-I2图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻r1的表达式.三、计算题（本题共4小题，满分48分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15. (10分)海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电.在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示.浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连.浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分），如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计;匝数N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0. 2 T，线圈直径D=0. 4 m，电阻r=1Ω.取重力加速度g=10 m/s2，π2= 10.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v=0. 4πsin(πt)m/s.求：(1)波浪发电产生电动势e的瞬时表达式;（2）灯泡的电功率；(3)灯泡两端电压的有效值.16. (12分)如图所示为某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室（每个教室有“220 V 40 W”的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R是4Ω，升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1 : 4和4 : 1，则：(1)发电机的输出功率应是多大?(2)发电机的电动势是多大？(3)输电效率是多少？17.如图甲所示，在真空中，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外.在磁场左侧有一对平行金属板M、N，两板间距离也为R，板长为L，板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上.置于O1处的粒子发射源可连续以速度v0沿两板的中线O1O2发射电荷量为q、质量为m的带正电的粒子（不计粒子重力)，MN两板不加电压时，粒子经磁场偏转后恰好从圆心O的正下方P点离开磁场;若在M、N板间加如图乙所示交变电压U MN，交变电压的周期为L/v0，t= 0时刻入射的粒子恰好贴着N板右侧射出.求：(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小；(2)交变电压电压U0的大小；(3)若粒子在磁场中运动的最长、最短时间分别为t1t2，则它们的差值∆t为多大？18. 如图甲所示，MN、PQ为间距L= 0.5 m足够长的平行导轨，NQ┴MN，导轨的电阻均不计.导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ 间连接有一个R=4Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为B0=1T.将一根质量为m=0. 05 kg有一定阻值的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好.现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度，已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0. 2 C，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.(sin 37°= 0. 6，cos 37°= 0. 8)求：(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ；(2)cd离NQ的距离s;(3)金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量；(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t= 0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式).答案： 题 号 1 2 3 4 5 6 7 89 10 11 12答 案 D B A B B B C B AB BD BD ACD二、实验题(本题共2小题，每空2分，共14分，把答案填在题中横线上或 按题目要求作答）13.(1) 10. 155 ⑵50014.(1)③⑥（2）如图：（3）①左（4）11(1)r k R =-15.（1)线圈在浮桶里随波浪上下运动切割磁感线产生感应电动势，e=NBLv=NBπDv= 200×0. 2×π×0. 4×0. 4πisin(πt) V=64sin(πt) V(2)R 总=16Ω，则灯泡中电流i 的瞬时表达式为 4)(e i sin t A R π==总灯泡中电流的有效值为4222I A A == 灯泡的电功率P=I 2R=120W(3)灯泡两端电压的有效值为U=IR=15×22V=302V16.【解析】（1)全校教室白炽灯消耗的功率P 用=22×40×6 W=5 280 W设输电线路电流为I 线，输电电压为U 2，降压变压器原线圈电压为U 3， 334441U n U n ==，而 U 4 =220 V 则 U 3 =4×220 V=880 V ，35280=6880P I A A U ==用线 线路损失功率P 损=I 2线R 线=36×4 W= 144 W所以P 出=P 用+P 损=5 424 W(2 )U 损=1 线 R 线=6×4 V=24 V ，U 送=U 2=U 损+U 3 =904 V 由1122U n U n =得: 11221=904=2264n U U V n =⨯ 升压变压器原线圈电流11542424226P I A A U ===出 发电机的电动势E=I 1r+U 1 = 24×1 V+226 V= 250 V (3)0000005280100=100=97.35424P P η=⨯⨯用送 17.【解析】（1)当U MN =0时粒子沿O 1`O 2方向射入磁场轨迹如图 圆O 3，设其半径为R 1由几何关系得R 1=R Bqv=201v m R 解得:0mv B qR= (2)在t=0时刻入射粒子满足：2001()2222U q R L mR v =⨯⨯⨯解得220022mR v U qL= (3)经分析可知所有粒子经电场后其速度仍为v 0，0(21)(0,1,2,3,....)2L t k k v =+=时刻入射的粒子贴M 板平行射入磁场轨迹如圆O 4，偏转角为a.由几何知识可知四边形QOPO 4为菱形，故a=120°23T t = 0L t k v = ( k= 0，1，2，3…）时刻入射的粒子贴N 板平行射入磁场轨迹如图O 5；偏转角为β由几何知识可知SOPO 5为菱形，故β=60°26T t = 又02R T v π= 故1203R t t t v π∆=-= 18.（1)当v=0时a=2 m/s 2mg sinθ-umg cos θ=maμ=0. 5(2)由图象可知：v m = 2 m/s 当金属棒达到稳定速度时，有F A =B 0IL E=B 0Lv m E I R r =+mg sinθ=F A +umg cosθ解得r=1Ω ()q I t t t R r R r∆Φ∆Φ=∆=∆=∆++ s=2m （3）21cos372F m mgh mgs W mv μ--= =0.1F W Q J =总4=0.085R Q Q J =总 (4)当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流.此时金属棒将沿导轨做匀加速运动. mg sin θ-μmgcos θ=maa =2 m/s 2201()2m B Ls BL s v t at =++ 02221222m B s B t ts v t at ==++++。

2017-2018学年第二学期高一年级物理学科期中试卷一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.关于曲线运动，下列说法中正确的是A. 曲线运动速度的方向可能不变B. 曲线运动速度大小一定是变化的C. 曲线运动一定是变速运动D. 曲线运动的速度大小和方向一定同时改变2.如图所示的传动装置中，，两轮固定在一起绕同一轴转动，，两轮用皮带传动，三轮半径关系是若皮带不打滑，则下列说法正确的是A. A点和B点的线速度大小相等B. A点和B点的角速度大小相等C. A点和C点的线速度大小相等D. A点和C点的向心加速度大小相等3.河宽420m，船在静水中速度为，水流速度是，则船过河的最短时间为A. 140sB. 105sC. 84sD. 100s4.如图，从地面上方某点，将一小球以的初速度沿水平方向抛出小球经过1s落地不计空气阻力，则可求出A.小球抛出时离地面的高度是10mB. 小球落地时的速度方向与水平地面成角C. 小球落地时的速度大小是D. 小球从抛出点到落地点的水平位移大小是5m5.一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A. 2倍B. 4倍C. 6倍D. 9倍6.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船开始在半径为的轨道上运行，变轨后在半径为，，则变轨后宇宙飞船的A. 线速度变小B. 角速度变小C. 周期变大D. 向心加速度变大二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）7.如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的不计空气阻力，则A. a的飞行时间比b的长B. b和c的飞行时间相同C. a的水平初速度比b的大D. b的水平初速度比c的小8.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，下列说法正确的是A. 小球在圆周最高点时所受向心力可能小于重力B. 小球在圆周最高点时绳子的拉力可能为零C. 小球在圆周最低点时的拉力一定大于重力D. 若小球刚好能到达最高点，则其在最高点速率是09.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则A. 在相同时间内a转过的弧长最长B. b的向心加速度近似等于重力加速度gC. c在6h内转过的圆心角是D. d的运动周期有可能是22h10.一卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则地球的质量可表示为A. B. C. D.三、实验题探究题（本大题共2小题，共20.0分）11.某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开．他观察到的现象是：小球A、B______ 填“同时”或“不同时”落地；让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将______ 填“变长”、“不变”或“变短”；上述现象说明：平抛运动的时间与______ 大小无关，平抛运动的竖直分运动是______ 运动．12.高一某班某同学为了更精确的描绘出物体做平抛运动的轨迹，使用频闪照相拍摄小球在空中的位置，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表示实际长度，如果取，那么：由图可知小球从a运动到b的时间______小球平抛运动的初速度为______小球在b点的速度大小为______小球从抛出点运动到c点时间为______ ．四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）13.（12分）汽车行驶在半径为50m的圆形水平跑道上，速度为已知汽车的质量为1000kg，汽车与地面的最大静摩擦力为车重的倍问：汽车的角速度是多少．汽车受到向心力是多大？汽车绕跑道一圈需要的时间是多少？要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过多少？14（8分）如图所示，从高为，倾角为的斜坡顶点水平抛出一小球，小球的初速度为若不计空气阻力，求：使小球能落在水平面上，小球的初速度至少为多少；当小球的初速度时，小球第一次碰撞前在空中运动的时间是多少．15（10分）宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引到一起设二者的质量分别为和，二者相距为L，求：该双星系统中两颗星的轨道半径；该双星系统的运行的角速度．细线刚被拉断时，小球的速度多大？细线所能承受的最大拉力？答案和解析【答案】1. C2. A3. B4. D5. B6. D7. BC8. BC9. BC10. AC11. 同时；不变；初速度；自由落体12. ；；；13. 解：由可得，角速度为，，向心力的大小为：向汽车绕一周的时间即是指周期，由得：，汽车作圆周运动的向心力由车与地面的之间静摩擦力提供随车速的增加，需要的向心力增大，静摩擦力随着一直增大到最大值为止，由牛顿第二定律得：向而向联立式解得，汽车过弯道的允许的最大速度为．答：汽车的角速度是；汽车受到向心力是2000N；汽车绕跑道一圈需要的时间是；要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过．14. 解：依据题意，设小球落在水平面上的水平位移为x小球落在水平面上要满足：可得：因为小球初速度，小球一定落在斜面上，得：答：使小球能落在水平面上，小球的初速度至少为；当小球的初速度时，小球在空中运动的时间是．15. 解：这两颗星万有引力提供向心力，有：两式相除，得：．又因为，所以有：，两星的角速度相同，则：式消去，式消去得：解得：．答：该双星系统中两颗星的轨道半径分别是，；该双星系统的运行的角速度是．16. 解：设小球运动到B点时的速度大小，由机械能守恒定律得：解得小球运动到B点时的速度大小为：小球从B点做平抛运动，水平速度为；竖直方向有：；解得C点的瞬时速度大小为：若轻绳碰到钉子时，轻绳拉力恰好达到最大值，由牛顿定律得为OP的长度由以上各式解得：答：当小球运动到B点时的速度大小为．点的瞬时速度为；轻绳能承受的最大拉力为9N．【解析】1. 解：ABD、曲线运动的特征是速度方向时刻改变，速度大小不一定变化，例如匀速圆周运动，速度大小不变，故A错误、B错误，D错误．C、曲线运动的特征是速度方向时刻改变，是变速运动，故C正确．故选：C曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，速度方向时刻变化，故曲线运动时变速运动曲线运动合力一定不能为零．掌握曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，知道曲线运动合外力一定不为零，速度方向时刻变化，一定是变速运动．2. 解：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故，：：1由角速度和线速度的关系式可得：：2由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即，故：：1：：：2：2由角速度和线速度的关系式可得：：：2：：：1：2根据知A点和C点的向心加速度大小不相等故选：A要求线速度之比需要知道三者线速度关系：A、B两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同，B、C两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同．解决传动类问题要分清是摩擦传动包括皮带传动，链传动，齿轮传动，线速度大小相同还是轴传动角速度相同．3. 解：船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短，因而，故B正确，ACD错误；故选：B．船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，由于两个分运动相互独立，互不影响，故渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，与水流速度无关，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短．本题关键是将船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向分解，由于渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，故当船头指向垂直河岸时，沿船头方向的分运动的位移最小，小船渡河时间最短．4. 解：A、根据得，所以高度故A错误．B、设小球落地时速度与水平方向的夹角为，则，所以故B 错误．C、小球落地时竖直方向上的速度，则落地的速度故C错误．D、小球在水平方向上的位移故D正确．故选：D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，根据高度求出落地的高度，结合初速度和时间求出水平位移，求出落地时竖直方向上的分速度，通过平行四边形定则求出小球落地时的速度大小根据平行四边形定则求出落地时的速度与水平方向的夹角．解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．5. 解：地球表面重力与万有引力相等，故有：可得地球表面重力加速度为：，选项B正确，ACD错误．同理行星表面的重力加速度为：行行行故选：B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．星球表面重力与万有引力相等得到重力加速度的表达式，再根据星球质量与半径关系求出重力加速度与地球表面重力加速度的关系即可，掌握万有引力公式是解决问题的关键．6. 解：飞船绕地球圆周运动过程中万有引力提供圆周运动向心力：有：A、线速度可知轨道半径变小，线速度变大，故A错误；B、角速度可知轨道半径变小，角速度变大，故B错误；C、周期可知轨道半径变小，周期变小，故C错误；D、向心加速度可知轨道半径变小，向心加速度变大，故D正确．故选：D．飞船绕地球匀速圆周运动，根据万有引力提供圆周运动向心力由半径关系分析描述圆周运动物理量的大小关系．解决本题的关键是能抓住万有引力提供圆周运动向心力由半径关系分析描述圆周运动物理量大小关系，熟练并掌握公式是关键．7. 解：AB、根据得：平抛运动的时间则知，b、c的高度相同，大于a的高度，可知a的飞行时间小于b的时间，b、c的运动时间相同，故A错误，B正确；C、a、b相比较，因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据知，a的水平初速度大于b 的水平初速度故C正确；D、b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，根据知，b的初速度大于c的初速度故D错误．故选：BC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，结合水平位移和时间比较初速度的大小．解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，水平位移由初速度和高度共同决定．8. 解：A、在最高点，由重力和绳子拉力的合力提供向心力，则有向所以向心力最小是重力，不可能小于重力，故A错误；B、当小球在圆周最高点时，绳子的拉力刚好为零时，重力提供向心力，则有，解得：，此时的速度是物体做圆周运动在最高点的最小速度，故B正确，D错误；C、在最低点有：，拉力一定大于重力故C正确．故选：BC细线拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点和最低点，沿半径方向上的合力提供向心力，在最高点速度为不为0，取决于在最高点的速度．解决本题的关键知道竖直平面内圆周运动最高点和最低点，沿半径方向上的合力提供向心力以及绳子拉着小球在竖直平面内运动，在最高点的临界情况是拉力为0时，重力提供向心力．9. 解：A、由，得，卫星的半径越大，线速度越小，所以b的线速度比c、d大，而a与C的角速度相等，根据可知，a的线速度小于c的线速度，则在相同时间内b转过的弧长最长故A错误；B、b是近地轨道卫星，则其向心加速度约为故B正确；C、c是地球同步卫星，周期是24h，则c在6h内转过的圆心角是故C正确；D、由开普勒第三定律知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期故D错误；故选：BC．近地轨道卫星的向心加速度约为根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，分析弧长关系根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系．对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道同步卫星的条件和特点．10. 解：根据万有引力提供向心力，有：，解得：．根据万有引力等于重力得：，解得：故A、C正确，B、D错误．故选：AC．根据万有引力提供向心力，通过轨道半径和周期求出地球的质量；根据万有引力等于重力，通过地球表面的重力加速度和地球的半径求出地球的质量．解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能灵活运用．11. 解：小锤轻击弹性金属片时，A球做抛运动，同时B球做自由落体运动通过实验可以观察到它们同时落地；用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．故答案为：相同；不变；初速度，自由落体．本实验是研究平抛运动竖直方向分运动的实验小锤轻击弹性金属片后，A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动通过实验可以观察到它们同时落地，所以可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．本实验是研究平抛运动竖直方向做自由落体运动的实验，通过观察两球落地的时间，证明平抛运动竖直方向上的运动与自由落体相同，难度不大．12. 解：根据得，．小球平抛运动的初速度．点的竖直分速度，根据平行四边形定则知，b点的速度．点的竖直分速度，则小球从抛出点到c点的时间．故答案为：；；；．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；根据水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度；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，结合平行四边形定则求出b点的速度．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c点的竖直分速度，结合速度时间公式求出小球从抛出点运动到c点的时间．解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解．13. 根据线速度和角速度关系求出角速度，根据圆周运动的半径和线速度求出周期汽车在水平跑道上做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，结合向心力的公式求出向心力的大小．根据线速度和周期的关系求出周期．通过最大静摩擦力提供向心力，求出最大速度的大小．解决本题的关键知道周期、角速度、线速度之间的关系，以及知道汽车做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．14. 小球做的平抛运动，根据平抛运动的规律可以直接求解；当小球初速度为时，小球落在斜面上，竖直位移与水平位移之比等于根据位移关系和运动学规律结合求解．该题是平抛运动基本规律的应用，主要抓住撞到斜面上时水平速度和竖直方向速度的关系以及位移的关系解题．15. 根据机械能守恒定律求出小球运动到B点的速度大小．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，根据竖直方向上的高度求出运动的时间，由运动的合成与分解可求得合速度；在P点绳子的拉力和小球重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出轻绳能承受的最大拉力．本题综合考查了牛顿第二定律和机械能守恒定律，涉及到圆周运动和平抛运动，关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律以及向心力的来源．。