湖北省枣阳市2015-2016学年高一物理下册期中试题1
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湖北省枣阳市育才学校高一年级2015-2016学年下学期期中考试物理试题时间:90分钟分值100分第I卷(选择题共48分)一、选择题(本大题12小题,每小题4分,共48分)1.如图所示,在农村有一种常见的平板车,车上放着一袋化肥。
若平板车在水平面向左加速运动且加速度逐渐增大。
在运动过程中,这袋化肥始终和平板车保持相对静止,则A.化肥对平板车的压力逐渐增大B.化肥对平板车的摩擦力逐渐减小C.平板车对化肥的作用力逐渐增大D.平板车对化肥的作用力方向竖直向上2.如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面高度分别h1∶h2∶h3=3∶2∶1。
若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则下列说法不正确的是A.三者到达桌面时的速度之比是3∶2∶1B.三者运动的平均速度之比是3∶2∶1C.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D.b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差3.静止在水平面上的物体,受到水平拉力F的作用,在F从20N开始逐渐增大到40N的过程中,加速度a随拉力F变化的图象如图所示,由此可以计算出(g=10m/s2)A .物体的质量B .物体与水平面间的动摩擦因数C .物体与水平面间的滑动摩擦力大小D .加速度为2m/s 2时物体的速度4.如图所示,质量为M 的斜面体放在水平面上,斜面上放一质量为m 的物块,当给物块一初速度v 0时,物块可在斜面上匀速下滑;若在给物块初速度v 0的同时,在物块上施加一平行于斜面向下的拉力,物块可沿斜面加速运动。
已知两种情况下斜面体都处于静止状态,则后一种情况和前一种情况相比A .物块对斜面体的压力变大B .物块对斜面体的摩擦力不变C .斜面体对地面的压力不变D .斜面体受地面的摩擦力变大 5.下列说法正确的是A .伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因B .经典力学的基础是牛顿运动定律,它适用于宏观和微观世界C .安培提出了分子电流假说,并在磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献D .法拉第发现了电磁感应现象,使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代6.如图所示,倾角 30=θ的斜面上,用弹簧系住一重为N 20的物块,物块保持静止。
湖北省部分重点中学2015-2016学年度下学期高一期中考试物 理 试 卷一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分)1.在人类对物质运动规律的认识过程中,许多物理学家大胆猜想、勇于质疑,取得了辉煌的成就,下列有关科学家及他们的贡献描述中正确的是( )A .开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,提出行星绕太阳做匀速圆周运动B .卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后,进行了“月﹣地检验”,将天体间的力和地球上物体的重力统一起来C .牛顿发现太阳与行星之间作用力的规律,并将其推广到任何两个物体之间。
D .在研究人造地球卫星的“高速”运动时,爱因斯坦的相对论与牛顿万有引力定律的计算结果有很大的差别,因此牛顿定律并不适用。
2.2015年7月23日美国宇航局通过开普勒太空望远镜发现了迄今最接近“另一个地球”的系外行星开普勒-452b ,开普勒-452b 围绕一颗“类似太阳的恒星”做匀速圆周运动,公转周期约为385天(约 3.3×107s ),轨道半径约为 1.5×1011m ,已知引力常量G=6.67×10-11Nm 2/kg 2,利用以上数据可以估算“类似太阳的恒星”的质量约为( )A .2.0×1030kg B .2.0×1027kgC .1.8×1024kgD .1.8×1021kg3.如图所示,在某行星的轨道上有a 、b 、c 、d 四个对称点,若行星运动周期为T ,则行星( )A .从b 到c 的运动时间等于从d 到a 的时间B .从d 经a 到b 的运动时间等于从b 经c 到d 的时间C .从a 到b 的时间4T t ab<D .从c 到d 的时间4T t cd<4.如下图所示,质量分别为M 和m 的两物块(M >m )分别在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过相同的位移.设此过程中F 1对M 做的功为W 1,F 2对m 做的功为W 2,则( )A .若水平面光滑,则W 1>W 2B .若水平面粗糙,则W 1>W 2C .若水平面粗糙,则W 1<W 2D .无论光滑与否,都有W 1=W 25.汽车以恒定的功率在平直公路上行驶,所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1倍,汽车能达到的最大速度为v m .则当汽车速度为3mv 时,汽车的加速度为( ) A .0.4gB .0.2gC .0.3gD .0.1g6.质量为2kg 的物体以一定的初速度沿倾角为30°的斜面向上滑行,在向上滑行和向下滑· acb太阳d行的过程中,其动能随物体到斜面底端距离的变化关系如图所示,则物体在斜面上受到的摩擦力为( )A .4NB .6NC .10ND .14N二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分)7.如图所示,甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星,甲、丙围绕乙在半径为R 的圆轨道上运行,若三颗星质量均为M ,万有引力常量为G ,则( )A .甲星所受合外力为5GM24R2B .乙星所受合外力为GM 2R2C .甲星和丙星的动能相同,均为RGM 852 D .其它条件不变,去掉乙星,剩下甲与丙构成双星后,甲星的周期与原来相同。
2015----2016第二学期期中考试 高一年级物理试题一、 单项选择题:本大题共18小题,每小题3分,共54分.每小题只有一个选项符合题意.1、下列说法中正确的是( )A 、曲线运动一定是变速运动B 、变速运动一定是曲线C 、匀速圆周运动是速度不变的曲线运动D 、平抛运动是匀速运动2、如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O 点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度( ) A 、大小和方向均改变 B 、大小不变,方向改变 C 、大小改变,方向不变 D 、大小和方向均不变3、一个物体以初速度v 水平抛出,经一段时间,物体竖直方向速度的大小也为v ,则物体运动的时间为( )A 、g vB 、 g v2 C 、g v2 D 、g v2 4、做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是( )A 、大小相等,方向相同B 、大小不等,方向不同C 、大小相等,方向不同D 、大小不等,方向相同5、物体做匀速圆周运动时,下列关于物体受力情况的说法中正确的是( ) A 、必须受到恒力的作用 B 、物体所受合力必须等于零 C 、物体所受合力大小可能变化D 、物体所受合力大小不变,方向不断改变6、如图所示,以9.8m/s 的水平初速度V 0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30︒的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是( )(重力加速度取9.8 m/s 2)A 、33秒 B 、332秒 C 、3 秒 D 、2秒7、如图所示为质点P 、Q 做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图线.表示质点P 的图线是双曲线,表示质点Q 的图线是过原点的一条直线.由图象可知( ) A 、 质点P 的线速度大小不变B 、 质点P 的角速度大小不变C 、 质点Q 的角速度与半径成正比D 、 质点Q 的线速度大小不变8、图示为一皮带传动装置,右轮的半径为r ,a 是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r ,小轮的半径2r ,b 点在小轮上,到小轮中心的距离为r ,c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上。
2.竖直方向:只受重力,为自由落体运动,vy=gt.3.落地速度:v==,以θ表示落地速度与x轴正方向间的夹角,有tanθ==,即落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关.7.A【解析】试题分析:竖直方向:水平方向:;解得:,由题意知:,水平射程相同,故考点:平抛运动。
8.C【解析】试题分析:铅球做平抛运动轨迹由A到C,B点的速度方向沿切线方向,即BD方向,C对。
考点:曲线运动。
【名师点睛】曲线运动:1、速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2、运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动.3、曲线运动的条件:运动学角度:物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上;动力学角度:合外力的方向跟物体速度方向不在同一条直线上。
9.AD【解析】试题分析:A、库仑通过库仑扭秤实验研究带电体间的相互作用,建立了库仑定律.故A正确.B、奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第总结出了电磁感应定律.故B错误.C、牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许通过实验测出了万有引力常量.故C错误.D、开普勒通过研究行星观测记录,发现了行星运动的三大定律.故D正确.故选AD。
考点:考查物理学史.【名师点睛】物理学史是高考考查内容之一,是常识性问题,这些常识要与物理学其他知识一起识记.10.A【解析】12 试题分析:物体自由落体运动,设地球表面重力加速度为g,根据位移公式,有:hgt,2飞船贴着火星表面做匀速圆周运动的周期最小,则:24mgmR2T,解得:Tt2Rh,故选A.考点:考查万有引力定律及其应用.【名师点睛】本题考查自由落体运动知识与卫星匀速圆周运动知识综合应用。
11.ACD7【解析】试题分析:A、飞船绕地球匀速圆周运动,所以线速度为v2rT,又由几何关系知sin()2 Rr?Rr,则sin()2vT2Rsin(/2),故A正确;B、地球自转一圈时间为T0,飞船绕地球一圈时间为T,飞船绕一圈会有一次日全食,所以每过时间T就有一次日全食,得一天内飞船经历“日全食”的次数为TT.故B错误;C、由几何关系,飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过α角,所需的时间为t T;故C错误;D、万有引力提供向2心力,有Mm22Gm()r2rT,可得M23234r4R223GTGTsin(/2),故D正确;故选AD.考点:考查万有引力定律及其应用.【名师点睛】掌握匀速圆周运动中线速度、角速度及半径的关系,同时理解万有引力定律,并利用几何关系得出转动的角度.12.A【解析】试题分析:A、质点是用来代替物体的有质量的点,采用的科学方法为物理化模型的方法,故A错误;B、为研究某一时刻或某一位置时的速度,我们采用了取时间非常小,即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度,即采用了极限思维法,故B正确;C、在探究电阻、电压和电流三者之间的关系时,先保持电压不变研究电阻与电流的关系,再保持电流不变研究电阻与电压的关系,该实验应用了控制变量法.故C正确.D、用力向下压,使桌面产生微小形变,使平面镜M逆时针方向微小旋转,若使法线转过θ角,则M反射的光线旋转的角度为2θ,N反射的光线就就旋转了4θ,那么投射到平面镜上的光斑走过的距离就更大,故该实验观察测量结果采用的是微小变量放大法.第三个装置都是球m,受到m对它的引力会使竖直悬线发生扭转,从而使镜面M的法线转过微小角度,从而电光源的投影会在标尺上移动一定距离,从而将微小形变放大将微小形变进行放大,故都是利用放大的思想方法.这两个装置都是将微小形变进行放大,故都是利用放大的思想方法.用挤压玻璃瓶时微小的变化不易观察,但通过细管中水位的变化能够观察出来,是一种放大的思想.故D正确.本题选错误的故选A.考点:考查了分析不同物理问题的分析方法、物理学史.【名师点睛】在高中物理学习中,我们会遇到多种不同的物理分析方法,这些方法对我们理解物理有很大的帮助;故在理解概念和规律的基础上,更要注重科学方法的积累与学习.513.等于2gl02【解析】试题分析:平抛运动水平方向匀速直线运动,球从a点到b点和b点到c点的水平位移相等,所以运动时间也相等;在竖直方向上有:2hgt,其中h(53)l2l,代入求得:008t 2lg,水平方向:xv0t,其中x5l0,所以5l5v2lg002l2g。
2015-2016学年湖北省重点高中协作体高一(下)期中物理试卷一、单项选择题(本题共10题,共50分,每小题5分;在每小题提供的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目的要求,第7~10题有多项符合题目要求.)1.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程.在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是()A.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因B.第谷接受了哥白尼日心说的观点,并报据开普勒对行星运动观察记录的数据,应用严密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律C.英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量GD.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和“理想实验”建立了惯性定律2.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其转动半径之比为3:2,在相等时间里甲转过75°,乙转过45°,则它们向心加速度之比为()A.5:2 B.5:4 C.25:6 D.25:123.下列各组物理量中,全部是矢量的是()A.位移、时间、速度、加速度B.质量、路程、速率、速度C.平均速度、位移、加速度、力D.位移、路程、加速度、速率4.关于曲线运动,下列说法中正确的是()A.做曲线运动的物体.受到的合外力大小一定变化B.在平衡力作用下的物体,可以做曲线运动C.只要物体做圆周运动,它所受的合外力一定指向圆心D.做曲线运动的物体,受到的合外力方向可能始终保持不变5.质量为30kg的小孩坐在秋千板上,小孩离系绳子的横梁3m,如果秋千板摆到最低点时,小孩对秋千板的压力为66ON,他运动速度的大小为(g=10m/s2)()A.m/s B.6m/s C.m/s D.4m/s6.木星是绕太阳公转的行星之一,而木星的周围又有卫星绕木星公转.如果要通过观测求得木星的质量.需要测量哪些量()A.木星的卫星绕木星公转周期和公转半径B.木星的卫星绕木星公转半径和木星自转周期C.水星绕太阳公转半径和木星自转周期D.水星绕太阳公转半径和公转周期7.在如图所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴.A、B、C分别是三个轮边缘的质点,且R A=R C=2R B,如果三质点的线速度分别为v A、v B、v C,三质点的角速度分别为ωA、ωB、ωC,向心加速度分别为a A、a B、a C,则下列说法正确的是()A.a A:a B=1:2 B.v A:v C=1:2 C.a A:a C=4:1 D.ωA:ωC=2:18.关于质点,下列说法错误的是()A.只有体积很小的物体才能看做质点B.从地球上的控制中心跟踪现察在太空中飞行的飞船,可以把飞船看做质点C.研究载人“联盟”号飞船与国际空间站对接,可将“联盟”号飞船看做质点D.帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时,帆船不可看作质点9.“儿童蹦极”中,栓在小朋友腰间左右两侧的是弹性极好的相同的橡皮绳.若小朋友从橡皮绳处于最低点位置处开始由静止上升(此时橡皮绳伸长最大),直至上升到橡皮绳处于原长的过程中,关于小朋友的运动状态的说法中正确的有()A.小明友到达像皮绳处于原长位置时,其速度为零,同时加速度也为零B.小朋友的速度最大的时刻就是其加速度等于零的时刻C.小朋友在橡皮绳处于最低点位置时,其加速度不为零D.小朋友先做变加速运动,加速度越来越小,再做变减速运动,加速度越来越小10.中国北斗卫星导航系统由地球静止轨道,中圆地球轨道和倾斜地球同步轨道卫星组成.地球静止轨道卫星即同步地球卫星:中圆地球轨道卫星是指轨道半径介于近地卫星和同步卫星之间的卫星;倾斜地球同步轨道是指轨道平面与地球赤道平面有交角.但周期等于地球自转周期的卫星.下列关于这些北斗导航卫星的说法,正确的是()A.中圆地球轨道卫星在轨道上正常运行的加速度小于近地卫星正常运行的加速度B.地球静止轨道卫星在轨道上正常运行时的速度小于7.9km/sC.倾斜地球同步轨道卫星在轨道上正常运行时,其轨道半径和地球同步轨道卫星运行半径相同D.倾斜地球同步轨道卫星可以长期“悬停”于武汉正上空三、实验题(共15分)11.(4分)在验证牛顿第二定律关于作用力一定时.加速度与质量成反比的实验中,以下做法正确的是:()A.平衡摩擦力时,应将装砂的小捅用细绳通过定滑轮系在小车上B.以小车的加速度a为纵轴,小车的质量M为横轴建立直角坐标系来处理数据C.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力D.求小车加速度时,可用天平测出装砂小桶(或砝码)质量m以及小车的质量M.直接用公式a=求出12.(4分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,橡皮条的一端固定在木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图).实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条的另一端拉到某一位置O点.以下操作中错误的有哪些()A.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条的结点拉到O点B.两绳套长度应相等C.同一次实验过程中,O点位置不允许变动D.实验中,把橡皮条的结点拉到O点时,两弹簧秤之间的夹角应取90°不变,以便于算出合力的大小13.(7分)如图所示为利用医用吊瓶水平喷出的细水柱显示平抛轨进的实验.关于这个实验.下列说法正确的是A.为便于观察水柱,注射针头的针管应越粗越好B.插入瓶中的另一根细管A的作用,是保持从喷嘴射出水流的速度,使其不随瓶内水面的下降而减小C.改变瓶与注射针头管口的竖直距离即可控制水流平抛运动的初速度D.由于水流离开注射针头的速度不能保持不变,故该实验的实验误差很大(2)根据上图中的数据计算水流离开针管口的初速度v=m/s.(g=9.8m/s2,结果保留两位有效数字)五、计算题(第13题10分.第14题10分,第15题12分,第16题13分,共45分)14.(10分)水平抛出的一个石子,经过0.5s落到地面(不计空气阻力),落地时的速度方向跟水平方向的夹角是30°,(g取10m/s2).试求:(1)石子的抛出点距地面的高度;(2)石子抛出的水平初速度.15.(10分)某物理兴趣小组在学校游泳池做了一个实验:将一个质量为l0g小木球离水面5m由静止释放(不计空气阻力),经一段时间后落入池水深度2m的池底,速度刚好为零.假定木球一接触水面就开始做匀减速运动,重力加速度g=10m/s2.求:(1)木球在水中受到的阻力大小;(2)整个过程的运动时间.16.(12分)2016年3月1日,嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士表示,中国计划2018年前后发射“嫦娥四号”月球探测器,在月球背面软着陆,假设“嫦娥四号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,引力常量为G.求:(1)月球的密度;(2)月球的表面重力加速度.17.(13分)如图所示,在光滑的水平桌面上,一根长0.1m的细线,一端系有一个质量为0.16kg的小球,拉住线的另一端,使在桌面上球做匀速圆周运动,使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转速增加到开始时转速的2倍时,细线断开,线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大30N.求:(g=l0m/s2)(1)线断开前的瞬间,线受到的拉力大小;(2)线断开的瞬间,小球运动的线速度;(3)如果小球沿与桌边线成某一锐角飞出后,其落地点距桌边线的水平距离为1m,桌面高出地面0.8m,则小球离开桌面时,速度方向与桌边线的夹角为多少?2015-2016学年湖北省重点高中协作体高一(下)期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题(本题共10题,共50分,每小题5分;在每小题提供的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目的要求,第7~10题有多项符合题目要求.)1.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程.在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是()A.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因B.第谷接受了哥白尼日心说的观点,并报据开普勒对行星运动观察记录的数据,应用严密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律C.英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量GD.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和“理想实验”建立了惯性定律【考点】物理学史【分析】本题属于对物理学史的考查,熟记物理学家的贡献即可解答.【解答】解:A、伽利略最早提出力不是维持物体运动的原因,故A错误.B、开普勒在第谷观测的实验数据基础上,对第谷对行星运动观察记录的数据进行了分析,应用严密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律,故B错误.C、英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G,故C正确.D、伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,得出了力不是维持物体运动原因的结论,并运用数学方法得出了落体运动的规律,但没有建立惯性定律,故D错误.故选:C【点评】物理学史类的题目,熟知课本上所提到的物理学史一般就能解答,这些内容包含课后的阅读材料,很少有超出课本内容的.2.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其转动半径之比为3:2,在相等时间里甲转过75°,乙转过45°,则它们向心加速度之比为()A.5:2 B.5:4 C.25:6 D.25:12【考点】向心加速度;线速度、角速度和周期、转速【分析】根据角速度定义ω=可知甲、乙的角速度之比,再由a=ω2r求解向加速度之比.【解答】解:相同时间里甲转过75°角,乙转过45°角,根据角速度定义ω=,可知ω甲:ω乙=5:3=ω2r得向心加速度之比:由公式a向故选:C【点评】要熟悉角速度定义公式和向心加速度公式,能根据题意灵活选择向心加速度公式.3.下列各组物理量中,全部是矢量的是()A.位移、时间、速度、加速度B.质量、路程、速率、速度C.平均速度、位移、加速度、力D.位移、路程、加速度、速率【考点】矢量和标量【分析】既有大小又有方向,相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量,如速度、加速度、位移等都是矢量;只有大小,没有方向的物理量是标量,如路程、时间、质量等都是标量.【解答】解:A、时间只有大小没有方向是标量.故A错误.B、质量、路程、速率只有大小没有方向是标量.故B错误.C、平均速度、位移、加速度、力既有大小又有方向,都是矢量,故C正确.D、路程、速率只有大小没有方向是标量.故D错误.故选:C.【点评】矢量与标量有两大区别:一是矢量有方向,标量没有方向;二是运算法则不同,矢量运算遵守平行四边形定则,标量运算遵守代数加减法则.4.关于曲线运动,下列说法中正确的是()A.做曲线运动的物体.受到的合外力大小一定变化B.在平衡力作用下的物体,可以做曲线运动C.只要物体做圆周运动,它所受的合外力一定指向圆心D.做曲线运动的物体,受到的合外力方向可能始终保持不变【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,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、做曲线运动的物体,所受合外力大小不一定变化,如平抛运动,所以A错误;B、在平衡力作用下的物体,合外力为零,不可能做曲线运动,所以B错误;C、做圆周运动的物体可以做加速圆周运动,不一定是匀速的圆周运动,只有做匀速圆周运动物体受到的合外力方向才始终指向圆心,所以C错误;D、做曲线运动的物体,受到的合外力方向可能始终保持不变,如平抛运动,只受重力,故D正确;故选:D【点评】本题是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握.5.质量为30kg的小孩坐在秋千板上,小孩离系绳子的横梁3m,如果秋千板摆到最低点时,小孩对秋千板的压力为66ON,他运动速度的大小为(g=10m/s2)()A.m/s B.6m/s C.m/s D.4m/s【考点】向心力【分析】小孩摆动的过程中,在最低点靠支持力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求解即可.【解答】解:小孩受到重力和秋千板的支持力的作用,根据牛顿第二定律得:,其中F N=660N解得:v=6m/s,故B正确,ACD错误.故选:B【点评】解决本题的关键知道圆周运动的向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解,基础题.6.木星是绕太阳公转的行星之一,而木星的周围又有卫星绕木星公转.如果要通过观测求得木星的质量.需要测量哪些量()A.木星的卫星绕木星公转周期和公转半径B.木星的卫星绕木星公转半径和木星自转周期C.水星绕太阳公转半径和木星自转周期D.水星绕太阳公转半径和公转周期【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据木星的某个卫星的万有引力等于向心力,列式求解即可求出木星的质量.【解答】解:AB、设木星的卫星质量为m,木星质量为M,木星的卫星轨道半径为r,公转周期为T,根据万有引力提供向心力有:解得木星质量为:,故A正确,B错误;CD、水星绕太阳做匀速圆周运动,中心天体是太阳,根据万有引力提供向心力只能求解中兴天体的质量,不能球解环绕天体的质量,故CD错误;故选:A【点评】本题关键是根据木星的卫星做圆周运动的向心力有万有引力提供,列出方程,分析方程式即可看出要测量的量.注意根据万有引力提供向心力只能求解中心天体的质量,不能球解环绕天体的质量.7.在如图所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴.A、B、C分别是三个轮边缘的质点,且R A=R C=2R B,如果三质点的线速度分别为v A、v B、v C,三质点的角速度分别为ωA、ωB、ωC,向心加速度分别为a A、a B、a C,则下列说法正确的是()A.a A:a B=1:2 B.v A:v C=1:2 C.a A:a C=4:1 D.ωA:ωC=2:1【考点】向心加速度【分析】由v=ωr知线速度相同时,角速度与半径成反比;角速度相同时,线速度与半径成正比;由a=ωv结合角速度和线速度的比例关系可以知道加速度的比例关系.【解答】解:因为B、C两轮由不打滑的皮带相连,所以相等时间内B、C两点转过的弧长相等,即:v B=v C由v=ωr知:ωB:ωC=R C:R B=2:1又A、B是同轴转动,相等时间转过的角度相等,即:ωA=ωB由v=ωr知:v A:v B=R A:R B=2:1所以:v A:v C=2:1,故B错误,ωA:ωC=2:1,故D正确;再根据a=ωv得:a A:a B:a C=4:2:1,综上所述,故A错误,C正确;故选:CD.【点评】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).8.关于质点,下列说法错误的是()A.只有体积很小的物体才能看做质点B.从地球上的控制中心跟踪现察在太空中飞行的飞船,可以把飞船看做质点C.研究载人“联盟”号飞船与国际空间站对接,可将“联盟”号飞船看做质点D.帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时,帆船不可看作质点【考点】质点的认识【分析】当物体的大小和形状在研究的问题中能忽略,物体可以看成质点.【解答】解:A、体积很小的物体不一定能看成质点,比如研究原子核的内部结构,原子核不能看成质点.故A错误.B、研究天空中飞行的宇宙飞船,飞船的大小和形状可以忽略,可以看成质点.故B正确.C、研究载人“联盟”号飞船与国际空间站对接时,“联盟”号飞船的形状和大小不能忽略,不能看成质点.故C错误.D、帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时,帆船的大小和形状可以忽略,可以看成质点.故D错误.本题选错误的故选:ACD【点评】解决本题的关键掌握物体能否看成质点的条件,关键看物体的大小和形状在所研究的问题中能否忽略.9.“儿童蹦极”中,栓在小朋友腰间左右两侧的是弹性极好的相同的橡皮绳.若小朋友从橡皮绳处于最低点位置处开始由静止上升(此时橡皮绳伸长最大),直至上升到橡皮绳处于原长的过程中,关于小朋友的运动状态的说法中正确的有()A.小明友到达像皮绳处于原长位置时,其速度为零,同时加速度也为零B.小朋友的速度最大的时刻就是其加速度等于零的时刻C.小朋友在橡皮绳处于最低点位置时,其加速度不为零D.小朋友先做变加速运动,加速度越来越小,再做变减速运动,加速度越来越小【考点】牛顿第二定律【分析】对小朋友进行受力分析,根据橡皮绳拉力的变化情况,分析小朋友受到的合力的变化情况,则可判断小朋友的运动情况.【解答】解:A、小明友到达像皮绳处于原长位置时,只受重力,加速度为g,故A错误.B、小朋友从橡皮绳处于最低点位置处开始由静止上升过程中,受到重力和两橡皮绳的拉力,重力不变,两橡皮绳拉力的合力不断减小,两橡皮绳拉力的合力先大于重力,小朋友加速上升,后拉力的合力小于重力,小朋友减速上升,所以小朋友的合力为零时速度最大,此时小朋友的加速度也为零,橡皮绳处于伸长状态,故B正确.C、小朋友在橡皮绳处于最低点位置时,合力向上,其加速度不为零,故C正确.D、小朋友向上做加速运动时,随着拉力的合力减小,加速度减小,但小朋友的速度增大;当加速度为零时,速度达最大,此后小朋友再做减速运动;随着拉力的减小,加速度反向增大;故D错误.故选:BC【点评】本题与物体压缩弹簧问题相类似,要注意明确由于人受到的弹力慢慢增大,合力先减小后增大,速度先增大后减小.10.中国北斗卫星导航系统由地球静止轨道,中圆地球轨道和倾斜地球同步轨道卫星组成.地球静止轨道卫星即同步地球卫星:中圆地球轨道卫星是指轨道半径介于近地卫星和同步卫星之间的卫星;倾斜地球同步轨道是指轨道平面与地球赤道平面有交角.但周期等于地球自转周期的卫星.下列关于这些北斗导航卫星的说法,正确的是()A.中圆地球轨道卫星在轨道上正常运行的加速度小于近地卫星正常运行的加速度B.地球静止轨道卫星在轨道上正常运行时的速度小于7.9km/sC.倾斜地球同步轨道卫星在轨道上正常运行时,其轨道半径和地球同步轨道卫星运行半径相同D.倾斜地球同步轨道卫星可以长期“悬停”于武汉正上空【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力提供向心力,可知r越大,向心加速度越小,线速度越小,周期越大.地球的同步卫星相对于地球是静止的.【解答】解:A、根据万有引力提供向心力,得,中圆地球轨道卫星是指轨道半径介于近地卫星和同步卫星之间的卫星,中圆地球轨道卫星在轨道上正常运行的加速度小于近地卫星正常运行的加速度,故A错误;B、根据万有引力提供向心力,得,因为近地卫星半径最小,速度最大为7.9km/s,所以地球静止轨道卫星在轨道上正常运行时的速度小于7.9km/s,故B正确;C、根据万有引力提供向心力,轨道半径,周期相同,倾斜地球同步轨道卫星在轨道上正常运行时,其轨道半径和地球同步轨道卫星运行半径相同,故C正确;D、由于地球的自传,倾斜地球同步轨道卫星不可能长期“悬停”于武汉正上空,故D错误;故选:ABC【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力,以及同步卫星的特点.三、实验题(共15分)11.(4分)在验证牛顿第二定律关于作用力一定时.加速度与质量成反比的实验中,以下做法正确的是:()A.平衡摩擦力时,应将装砂的小捅用细绳通过定滑轮系在小车上B.以小车的加速度a为纵轴,小车的质量M为横轴建立直角坐标系来处理数据C.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力D.求小车加速度时,可用天平测出装砂小桶(或砝码)质量m以及小车的质量M.直接用公式a=求出【考点】验证牛顿第二运动定律【分析】(1)平衡摩擦力时,要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力,不需要挂任何东西.(2)小车的加速度与小车的质量成反比,所以要以小车的加速度a为纵轴,小车的质量的倒数为横轴建立直角坐标系来处理数据;(3)平衡摩擦力时,是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsinθ=μmgcosθ,可以约掉m,只需要平衡一次摩擦力.(4)小车的加速度是通过打出来的纸带求解出的加速度,不是用a=求出来的.【解答】解:A、平衡摩擦力时,要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力,不需要挂任何东西.故A错误.B、由于小车的加速度与小车的质量成反比,所以要以小车的加速度a为纵轴,小车的质量的倒数为横轴建立直角坐标系来处理数据.故B错误;C、平衡摩擦力时,是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,设木板与水平面间的夹角是θ,有:mgsinθ=μmgcosθ,可以约掉m,只需要平衡一次摩擦力.故C正确.D、小车的加速度是通过打出来的纸带求解出的加速度,不是用a=求出来的.假设小车的加速度为a,拉力为F,则:对小车:F=Ma对重物:F﹣mg=ma联立解得:a=,所以加速度不能用a=求得,并且只有当M>>m时,忽略掉m,才有a=,在F一定的情况下a才与M成反比,故:每次改变小车质量注意满足的是m远小于M.故D错误.故选:C【点评】我们要从实验原理入手,去记忆实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点.对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由.比如为什么要平衡摩擦力,为什么要先接通电源后释放纸带等.12.(4分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,橡皮条的一端固定在木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图).实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条的另一端拉到某一位置O点.以下操作中错误的有哪些()A.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条的结点拉到O点B.两绳套长度应相等C.同一次实验过程中,O点位置不允许变动D.实验中,把橡皮条的结点拉到O点时,两弹簧秤之间的夹角应取90°不变,以便于算出合力的大小【考点】验证力的平行四边形定则【分析】在实验中使用一根弹簧秤拉细线与两根弹簧秤拉细线的作用效果要相同(即橡皮条拉到同一位置),而细线的作用是画出力的方向,弹簧秤能测出力的大小.因此细线的长度没有限制,弹簧秤的示数也没有要求,两细线的夹角不要太小也不要太大,但拉弹簧秤时必须保证与木板平面平行.【解答】解:A、本实验,弹簧称的拉力应不超过量程,两个弹簧称拉力的大小没有要求,只要使两次效果相同就行.故A错误;B、细线的作用是能显示出力的方向,所以不必须等长,故B错误;C、要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同,橡皮条要沿相同方向伸长量相同,则O点的位置应固定,故C正确;D、实验过程中两弹簧的夹角要适当,并非要求达到90°,非特殊角度也可,故D。
2015-2016学年湖北省襄阳市枣阳高中高一(下)期中物理试卷一、单选题(本大题12小题,每小题4分,共48分)1.关于质点做圆周运动,下列说法中正确的是()A.加速度和速度都变化,但物体所受合力不变B.合外力方向不一定垂直于速度方向,且不一定指向圆心C.匀速圆周运动是匀变速运动,其加速度恒定不变D.匀速圆周运动不是匀速运动,合外力方向一定指向圆心2.风能是一种绿色能源.如图所示,叶片在风力推动下转动,带动发电机发电,M、N为同一个叶片上的两点,下列判断正确的是()A.M点的线速度小于N点的线速度B.M点的角速度小于N点的角速度C.M点的加速度大于N点的加速度D.M点的周期大于N点的周期3.如图所示,圆弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC是以O为圆心的一段圆弧,位于竖直平面内.现有一小球从一水平桌面的边缘P点向右水平飞出,该小球恰好能从A点沿圆弧的切线方向进入轨道.OA与竖直方向的夹角为θ1,PA与竖直方向的夹角为θ2.下列说法正确的是()A.tanθ1tanθ2=2 B.cotθ1tanθ2=2 C.cotθ1cotθ2=2 D.tanθ1cotθ2=24.如图所示,倒置的光滑圆锥面内侧,有质量相同的两个小玻璃球A、B,沿锥面在水平面内作匀速圆周运动,关于A、B两球的角速度、线速度和向心加速度正确的说法是()A.它们的角速度ωA=ωB B.它们的线速度v A<v BC.它们的向心加速度相等D.它们对锥壁的压力F NA≥F NB5.如图,汽车向在开动,系在车后缘的绳子绕过定滑轮拉着重物M上升,当汽车向左匀速运动时,重物M将()A.匀速上升B.加速上升C.减速上升D.无法确定6.一快艇从离岸边100m远的河中向岸边行驶.已知快艇在静水中的加速度为0.5m/s2,流水的速度为3m/s.则()A.快艇的运动轨迹一定为直线B.快艇的运动轨迹可能为曲线,也可能为直线C.若快艇垂直于河岸方向的初速度为0,则快艇最快到达岸边所用的时间为20 s D.若快艇垂直于河岸方向的初速度为0,则快艇最快到达岸边经过的位移为100 m7.如图,一物体停在匀速转动圆筒的内壁上,如果圆筒的角速度增大,则()A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了C.物体所受弹力和摩擦力都减小了D.物体所受弹力增大,摩擦力不变8.关于向心力和向心加速度的说法中,正确的是()A.做匀速圆周运动的物体其向心力是恒定不变的B.向心力不改变做圆周运动物体的速度的大小C.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力D.缓慢地做匀速圆周运动的物体其向心加速度等于零9.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是()A.库仑在前人研究的基础上通过扭秤实验得到了库仑定律B.奥斯特发现了电流的磁效应,总结出了电磁感应定律C.牛顿提出了万有引力定律,通过实验测出了万有引力常量D.开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律10.从长期来看,火星是一个可供人类移居的星球.假设有一天宇航员乘宇宙飞船登陆了火星,在火星上做自由落体实验,得到物体自由下落h所用的时间为t,设火星半径为R,据上述信息推断,宇宙飞船绕火星做圆周运动的周期不小于()A.πt B.2πt C.πt D.πT11.宇宙飞船以周期为T绕地球作近地圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示.已知地球的半径为R,引力常量为G,地球自转周期为T0.太阳光可看作平行光,宇航员在A点测出的张角为α,则()A.飞船绕地球运动的线速度为B.一天内飞船经历“日全食”的次数为C.飞船每次经历“日全食”过程的时间为D.地球质量为12.模拟我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500”的实验活动.假设王跃登陆火星后,测得火星的半径是地球半径,火星的质量是地球质量的.已知地球表面的重力加速度是g,地球的半径为R,王跃在地球表面能向上竖直跳起的最大高度是h,忽略自转的影响,下列说法正确的是()A.火星的密度为B.火星表面的重力加速度是gC.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度相等D.王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能达到的最大高度是h二、实验题13.一电火花打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下如图甲所示.(1)电火花计时器,它使用电源(填“直流”或“交流”),工作电压V.(2)若工作电源的频率为50赫兹,纸带上打点如图,则打点计时器打A点时小车的速度v A=m/s,若小车做匀变速直线运动,该运动过程的加速度a= m/s2.三、计算题14.让小球从斜面的顶端滚下,如图所示是用闪光照相机拍摄的小球在斜面上运动的一段,已知闪频为10Hz,且O点是0.4s时小球所处的位置,试根据此图估算:(1)小球从O点到B点的平均速度;(2)小球在A点和B点的瞬时速度;(3)小球运动的加速度.15.为确保弯道行车安全,汽车进入弯道前必须减速.如图所示,AB为进入弯道前的平直公路,BC为水平圆弧形弯道.已知AB段的距离S AB=14m,弯道半径R=24m.汽车到达A点时速度v A=16m/s,汽车与路面间的动摩擦因数μ=0.6,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2.要确保汽车进入弯道后不侧滑.求汽车(1)在弯道上行驶的最大速度;(2)在AB段做匀减速运动的最小加速度.16.一架军用直升机悬停在距离地面64m的高处,将一箱军用物资由静止开始投下,如果不打开物资上的自动减速伞,物资经4s落地.为了防止物资与地面的剧烈撞击,须在物资距离地面一定高度时将物资上携带的自动减速伞打开.已知物资接触地面的安全限速为2m/s,减速伞打开后物资所受空气阻力是打开前的18倍.减速伞打开前后的阻力各自大小不变,忽略减速伞打开的时间,取g=10m/s2.求(1)减速伞打开前物资受到的空气阻力为自身重力的多少倍?(2)减速伞打开时物资离地面的高度至少为多少?17.如图为某生产流水线工作原理示意图.足够长的工作平台上有一小孔A,一定长度的操作板(厚度可忽略不计)静止于小孔的左侧,某时刻开始,零件(可视为质点)无初速地放上操作板的中点,同时操作板在电动机带动下向右做匀加速直线运动,直至运动到A孔的右侧(忽略小孔对操作板运动的影响),最终零件运动到A孔时速度恰好为零,并由A孔下落进入下一道工序.已知零件与操作板间的动摩擦因数μ1=0.05,零件与与工作台间的动摩擦因数μ2=0.025,不计操作板与工作台间的摩擦.重力加速度g=10m/s2.求:(1)操作板做匀加速直线运动的加速度大小;(2)若操作板长L=2m,质量M=3kg,零件的质量m=0.5kg,则操作板从A孔左侧完全运动到右侧的过程中,电动机至少做多少功?2015-2016学年湖北省襄阳市枣阳高中高一(下)期中物理试卷参考答案与试题解析一、单选题(本大题12小题,每小题4分,共48分)1.关于质点做圆周运动,下列说法中正确的是()A.加速度和速度都变化,但物体所受合力不变B.合外力方向不一定垂直于速度方向,且不一定指向圆心C.匀速圆周运动是匀变速运动,其加速度恒定不变D.匀速圆周运动不是匀速运动,合外力方向一定指向圆心【考点】线速度、角速度和周期、转速;匀速圆周运动.【分析】匀速圆周运动的合外力始终指向圆心,对于变速圆周运动,既有切向加速度,又有向心加速度,所以合加速度的方向不指向圆心,即合力的方向不指向圆心.【解答】解:A、圆周运动的速度方向和加速度的方向都变化,合力的方向也在变化.故A错误.B、匀速圆周运动的合外力指向圆心,变速圆周运动的合外力不指向圆心.故B正确.C、匀速圆周运动的加速度始终指向圆心,方向时刻改变.故C错误.D、匀速圆周运动的速度大小不变,方向时刻改变,合外力的方向指向圆心.故D正确.故选BD.2.风能是一种绿色能源.如图所示,叶片在风力推动下转动,带动发电机发电,M、N为同一个叶片上的两点,下列判断正确的是()A.M点的线速度小于N点的线速度B.M点的角速度小于N点的角速度C.M点的加速度大于N点的加速度D.M点的周期大于N点的周期【考点】线速度、角速度和周期、转速.【分析】同一个叶片上的点转动的角速度大小相等,根据v=rω、a=rω2比较线速度和加速度的大小.【解答】解:A、M、N两点的转动的角速度相等,则周期相等,根据v=rω知,M点转动的半径小,则M点的线速度小于N点的线速度.故A正确,B错误,D 错误.C、根据a=rω2知,M、N的角速度相等,M点的转动半径小,则M点的加速度小于N点的加速度.故C错误.故选:A.3.如图所示,圆弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC是以O为圆心的一段圆弧,位于竖直平面内.现有一小球从一水平桌面的边缘P点向右水平飞出,该小球恰好能从A点沿圆弧的切线方向进入轨道.OA与竖直方向的夹角为θ1,PA与竖直方向的夹角为θ2.下列说法正确的是()A.tanθ1tanθ2=2 B.cotθ1tanθ2=2 C.cotθ1cotθ2=2 D.tanθ1cotθ2=2【考点】平抛运动.【分析】从图中可以看出,速度与水平方向的夹角为θ1,位移与竖直方向的夹角为θ2.然后求出两个角的正切值.【解答】解: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.速度与水平方向的夹角为θ1,tanθ1==.位移与竖直方向的夹角为θ2,tanθ2=,则tanθ1tanθ2=2.故A正确,B、C、D错误.故选A.4.如图所示,倒置的光滑圆锥面内侧,有质量相同的两个小玻璃球A、B,沿锥面在水平面内作匀速圆周运动,关于A、B两球的角速度、线速度和向心加速度正确的说法是()A.它们的角速度ωA=ωB B.它们的线速度v A<v BC.它们的向心加速度相等D.它们对锥壁的压力F NA≥F NB【考点】向心力;线速度、角速度和周期、转速.【分析】对两小球分别受力分析,求出合力,根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解,可得向心加速度、线速度和角速度.【解答】解:对A、B两球分别受力分析,如图由图可知F合=F合′=mgtanθ根据向心力公式有:mgtanθ=ma=mω2R=m解得:a=gtanθ,v=,,由于A球转动半径较大,故向心加速度一样大,A球的线速度较大,角速度较小,它们对锥壁的压力相等,故C正确.故选:C5.如图,汽车向在开动,系在车后缘的绳子绕过定滑轮拉着重物M上升,当汽车向左匀速运动时,重物M将()A.匀速上升B.加速上升C.减速上升D.无法确定【考点】运动的合成和分解.【分析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动,其中沿绳方向的运动与物体上升的运动速度相等,从而即可求解.【解答】解:(1)小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动,设绳子与水平面的夹角为θ,由几何关系可得:v M=vcosθ,(2)因v不变,而当θ逐渐变小,故v M逐渐变大,物体有向上的加速度,故B 正确,ACD错误;故选:B.6.一快艇从离岸边100m远的河中向岸边行驶.已知快艇在静水中的加速度为0.5m/s2,流水的速度为3m/s.则()A.快艇的运动轨迹一定为直线B.快艇的运动轨迹可能为曲线,也可能为直线C.若快艇垂直于河岸方向的初速度为0,则快艇最快到达岸边所用的时间为20 s D.若快艇垂直于河岸方向的初速度为0,则快艇最快到达岸边经过的位移为100m【考点】运动的合成和分解.【分析】船参与了静水中的运动和水流运动,根据运动的合成判断运动的轨迹.当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短.【解答】解:AB、快艇在静水中做匀加速直线运动,在水流中做匀速直线运动,知合速度的方向与合加速度的方向不再同一条直线上,所以运动轨迹是曲线.故AB错误.C、当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,则d=at2,a=0.5m/s2,则t==s=20s.故C正确.D、此时沿河岸方向上的位移x=vt=3×20m=60m,则s=>100m.故D 错误.故选:C.7.如图,一物体停在匀速转动圆筒的内壁上,如果圆筒的角速度增大,则()A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了C.物体所受弹力和摩擦力都减小了D.物体所受弹力增大,摩擦力不变【考点】向心力;牛顿第二定律.【分析】做匀速圆周运动的物体合力等于向心力,向心力可以由重力、弹力、摩擦力中的任意一种力来提供,也可以由几种力的合力提供,还可以由某一种力的分力提供;本题中物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,对物体受力分析,受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力,合力等于支持力,提供向心力.【解答】解:物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,提供向心力.对物体受力分析,受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力,如图,其中重力G与静摩擦力f平衡,与物体的角速度无关,支持力N提供向心力,由N=mω2r 知,当圆筒的角速度ω增大以后,向心力变大,物体所受弹力N增大,故D正确,A、B、C错误.故选:D8.关于向心力和向心加速度的说法中,正确的是()A.做匀速圆周运动的物体其向心力是恒定不变的B.向心力不改变做圆周运动物体的速度的大小C.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力D.缓慢地做匀速圆周运动的物体其向心加速度等于零【考点】向心力;线速度、角速度和周期、转速;向心加速度.【分析】做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用,从而产生指向圆心的向心加速度,向心加速度只改变物体的速度的方向不改变速度的大小.而非匀速圆周运动,合外力指向圆心的分量提供向心力.【解答】解:A、向心力的方向始终指向圆心,在不同的时刻方向是不同的,所以A错误.B、匀速圆周运动的向心力的方向始终指向圆心,与速度方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小,所以B正确.C、非匀速圆周运动,合外力指向圆心的分量提供向心力,所以C错误.D、根据公式a=,缓慢地做匀速圆周运动的物体其向心加速度不等于零,只是接进零,故D错误.故选:B9.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是()A.库仑在前人研究的基础上通过扭秤实验得到了库仑定律B.奥斯特发现了电流的磁效应,总结出了电磁感应定律C.牛顿提出了万有引力定律,通过实验测出了万有引力常量D.开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律【考点】物理学史.【分析】本题是物理学史问题,根据库仑、法拉第、奥斯特、牛顿、卡文迪许、开普勒等人的物理学成就进行解答.【解答】解:A、法国科学家库仑在前人研究的基础上通过扭秤实验得到了库仑定律.故A正确.B、奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第总结出了电磁感应定律.故B错误.C、牛顿提出了万有引力定律,卡文宙许通过实验测出了万有引力常量G,故C 错误.D、开普勒通过研究发现了行星沿椭圆轨道运行的规律,故D正确.故选:AD10.从长期来看,火星是一个可供人类移居的星球.假设有一天宇航员乘宇宙飞船登陆了火星,在火星上做自由落体实验,得到物体自由下落h所用的时间为t,设火星半径为R,据上述信息推断,宇宙飞船绕火星做圆周运动的周期不小于()A.πt B.2πt C.πt D.πT【考点】万有引力定律及其应用.【分析】根据自由落体运动公式求解重力加速度,根据重力等于万有引力列式求解周期.【解答】解:物体自由落体运动,设地球表面重力加速度为g,根据位移公式,有:h=gt2飞船做匀速圆周运动,则:mg=m R解得:T=πt故选:A.11.宇宙飞船以周期为T绕地球作近地圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示.已知地球的半径为R,引力常量为G,地球自转周期为T0.太阳光可看作平行光,宇航员在A点测出的张角为α,则()A.飞船绕地球运动的线速度为B.一天内飞船经历“日全食”的次数为C.飞船每次经历“日全食”过程的时间为D.地球质量为【考点】万有引力定律及其应用.【分析】宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动,由飞船的周期及半径可求出飞船的线速度;同时由引力提供向心力的表达式,可列出周期与半径及角度α的关系.当飞船进入地球的影子后出现“日全食”到离开阴影后结束,所以算出在阴影里转动的角度,即可求出发生一次“日全食”的时间;由地球的自转时间与宇宙飞船的转动周期,可求出一天内飞船发生“日全食”的次数.【解答】解:A、飞船绕地球匀速圆周运动,所以线速度为又由几何关系知所以故A正确;B、地球自转一圈时间为To,飞船绕地球一圈时间为T,飞船绕一圈会有一次日全食,所以每过时间T就有一次日全食,得一天内飞船经历“日全食”的次数为.故B错误;C、由几何关系,飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过α角,所需的时间为t=;故C错误;D、万有引力提供向心力则所以:所以:故D正确;故选:AD.12.模拟我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500”的实验活动.假设王跃登陆火星后,测得火星的半径是地球半径,火星的质量是地球质量的.已知地球表面的重力加速度是g,地球的半径为R,王跃在地球表面能向上竖直跳起的最大高度是h,忽略自转的影响,下列说法正确的是()A.火星的密度为B.火星表面的重力加速度是gC.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度相等D.王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能达到的最大高度是h 【考点】万有引力定律及其应用;向心力.【分析】求一个物理量之比,我们应该把这个物理量先表示出来,在进行之比,根据万有引力等于重力,得出重力加速度的关系,根据万有引力等于重力求出质量表达式,在由密度定义可得火星密度;由重力加速度可得出上升高度的关系,根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的关系【解答】解:AB、由,得到:,已知火星半径是地球半径的,质量是地球质量的,则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的,即为g.选项B正确;设火星质量为M′,由万有引力等于重力可得:,解得:,密度为:=.故A正确;C、由G,得到,火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍.故C错误;D、王跃以v0在地球起跳时,根据竖直上抛的运动规律得出可跳的最大高度是:,则能达到的最大高度是,选项D错误;故选:AB二、实验题13.一电火花打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下如图甲所示.(1)电火花计时器,它使用交流电源(填“直流”或“交流”),工作电压220 V.(2)若工作电源的频率为50赫兹,纸带上打点如图,则打点计时器打A点时小车的速度v A=0.55m/s,若小车做匀变速直线运动,该运动过程的加速度a= 5m/s2.【考点】测定匀变速直线运动的加速度.【分析】根据匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解A、B两点的速度,根据推论公式△x=aT2求解加速度.【解答】解:(1)电火花计时器,它使用交流电源,工作电压220V.(2)小车做匀加速直线运动,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故v A==0.55m/s;根据推论公式△x=aT2,有a==5.0m/s2;故答案为:(1)交流;220(2)0.55;5三、计算题14.让小球从斜面的顶端滚下,如图所示是用闪光照相机拍摄的小球在斜面上运动的一段,已知闪频为10Hz,且O点是0.4s时小球所处的位置,试根据此图估算:(1)小球从O点到B点的平均速度;(2)小球在A点和B点的瞬时速度;(3)小球运动的加速度.【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系.【分析】(1)根据频率求出闪光的周期,结合OB位移和时间求出平均速度的大小.(2)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A、B的瞬时速度.(3)通过速度时间公式求出小球运动的加速度.【解答】解:(1)依题意得,相邻两次闪光的时间间隔.OB段的平均速度.(2)A点的瞬时速度等于OB段的平均速度,则v A=0.8m/s.B点的瞬时速度.(3)根据速度时间公式得,加速度a=.答:(1)小球从O点到B点的平均速度为0.8m/s;(2)小球在A点和B点的瞬时速度分别为0.8m/s、1m/s;(3)小球运动的加速度为2.0m/s2.15.为确保弯道行车安全,汽车进入弯道前必须减速.如图所示,AB为进入弯道前的平直公路,BC为水平圆弧形弯道.已知AB段的距离S AB=14m,弯道半径R=24m.汽车到达A点时速度v A=16m/s,汽车与路面间的动摩擦因数μ=0.6,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2.要确保汽车进入弯道后不侧滑.求汽车(1)在弯道上行驶的最大速度;(2)在AB段做匀减速运动的最小加速度.【考点】向心力.【分析】(1)根据最大静摩擦力的大小,通过摩擦力提供向心力求出在弯道的最大速度.(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出AB段匀减速运动的最小加速度.【解答】解:(1)在BC弯道,由牛顿第二定律得,,代入数据解得v max=12m/s.(2)汽车匀减速至B处,速度减为12m/s时,加速度最小,由运动学公式,代入数据解得.答:(1)在弯道上行驶的最大速度为12m/s;(2)在AB段做匀减速运动的最小加速度为4m/s2.16.一架军用直升机悬停在距离地面64m的高处,将一箱军用物资由静止开始投下,如果不打开物资上的自动减速伞,物资经4s落地.为了防止物资与地面的剧烈撞击,须在物资距离地面一定高度时将物资上携带的自动减速伞打开.已知物资接触地面的安全限速为2m/s,减速伞打开后物资所受空气阻力是打开前的18倍.减速伞打开前后的阻力各自大小不变,忽略减速伞打开的时间,取g=10m/s2.求(1)减速伞打开前物资受到的空气阻力为自身重力的多少倍?(2)减速伞打开时物资离地面的高度至少为多少?【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与位移的关系.【分析】(1)设物资质量为m,不打开伞的情况下,由运动学公式求得加速度,根据牛顿第二定律即可求解;(2)设物资落地速度恰为v=2m/s,减速伞打开时的高度为h,开伞时的速度为v0,由牛顿第二定律和运动学公式即可求解.【解答】解:(1)设物资质量为m,不打开伞的情况下,由运动学公式和得解得a1=8m/s2根据牛顿第二定律得:mg﹣f=ma1解得f=0.2mg(2)设物资落地速度恰为v=2m/s,减速伞打开时的高度为h,开伞时的速度为v0,由牛顿第二定律得18f﹣mg=ma2解得a2=26m/s2运动学公式得:,解得h=15m答:(1)减速伞打开前物资受到的空气阻力为自身重力的0.2倍;(2)减速伞打开时物资离地面的高度至少为15m.17.如图为某生产流水线工作原理示意图.足够长的工作平台上有一小孔A,一定长度的操作板(厚度可忽略不计)静止于小孔的左侧,某时刻开始,零件(可视为质点)无初速地放上操作板的中点,同时操作板在电动机带动下向右做匀加速直线运动,直至运动到A孔的右侧(忽略小孔对操作板运动的影响),最终零件运动到A孔时速度恰好为零,并由A孔下落进入下一道工序.已知零件与操作板间的动摩擦因数μ1=0.05,零件与与工作台间的动摩擦因数μ2=0.025,不计操作板与工作台间的摩擦.重力加速度g=10m/s2.求:(1)操作板做匀加速直线运动的加速度大小;(2)若操作板长L=2m,质量M=3kg,零件的质量m=0.5kg,则操作板从A孔左侧完全运动到右侧的过程中,电动机至少做多少功?【考点】动能定理的应用;牛顿第二定律.【分析】(1)零件的运动过程:先随操作板向右做加速运动,此过程历经时间为t,向右运动距离x时与操作板分离,此后零件在工作台上做匀减速运动直到A 孔处速度减为零.对零件进行受力分析,使用牛顿运动定律求得加速度;(2)结合(1)求出的加速度,使用动能定律与能量的转化与守恒求得电动机做功.【解答】解:(1)设零件向右运动距离x时与操作板分离,此过程历经时间为t,此后零件在工作台上做匀减速运动直到A孔处速度减为零,设零件质量为m,操作板长为L,取水平向右为正方向,对零件,有:分离前:μ1mg=ma1,分离后:﹣μ2mg=ma2。
湖北省枣阳市第一中学高一年级2015-2016学年度下学期五月月考物理试题时间:90分钟 分值100分第I 卷(选择题共48分)一、选择题(本大题12小题,每小题4分,共48分)1.如图所示,圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B 1,P 为磁场边界上的一点.相同的带正电荷粒子,以相同的速率从P 点射人磁场区域,速度方向沿位于纸面内的各个方向.这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的1/3.若将磁感应强度的大小变为B 2结果相应的弧长变为圆周长的1/4,不计粒子的重力和粒子间的相互影响,则21B B 等于( )A .34BC2.在光滑圆锥形容器中,固定了一根光滑的竖直细杆,细杆与圆锥的中轴线重合,细杆上穿有小环(小环可以自由转动,但不能上下移动),小环上连接一轻绳,与一质量为m 的光滑小球相连,让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动,并与圆锥内壁接触.如图所示,图a 中小环与小球在同一水平面上,图b 中轻绳与竖直轴成θ(θ<90°)角.设图a 和图b 中轻绳对小球的拉力分别为T a 和T b ,圆锥内壁对小球的支持力分别为N a 和N b ,则在下列说法中正确的是( )A .T a 一定为零,T b 一定为零B .T a 、T b 是否为零取决于小球速度的大小C .N a 一定不为零,N b 可以为零D .N a 、N b 的大小与小球的速度无关3.如图所示,长为L 的轻杆,一端固定一个质量为m 的小球,另一端固定在水平转轴O 上,杆随转轴O 竖直平面内匀速转动,角速度为ω,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角θ是( )A .2sin gL θω=B .2sin Lgωθ=C .2tan gL θω=D .2tan Lg ωθ=4.取水平地面为重力势能零点,一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其重力势能恰好是其动能的3倍.不计空气阻力,该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( ) A .6πB .4πC .3πD .512π 5.设地球半径为R 0,质量为m 的卫星在距地面R 0高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g ,则正确的是A.卫星的角速度为08R g C .卫星的加速度为g/2 D .卫星的周期为2g R 02π6.总结比较了前人研究的成功,第一次准确地提出天体间万有引力定律的物理学家是 A .牛顿 B .开普勒 C .伽利略 D .卡文迪许7.设地球半径为R 0,质量为m 的卫星在距地面R 0高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g ,则错误..的是( ) A .卫星的线速度为220gR B .卫星的角速度为08R g C .卫星的加速度为g/4 D .卫星的周期为2g R 02π8.同步卫星离地心的距离为r ,运行速度为1v ,加速度1a ,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度2a ,第一宇宙速度为2v ,地球的半径为R ,则( )A .2122a r a R = B .12a Ra r = C.12v v =.2122v R v r =9.已知引力常量G 和下列各组数据,不能计算出地球质量的是( ) A .地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离 B .月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离C.人造卫星在地面附近绕行的速度和运行周期D.若不考虑地球自转,已知地球的半径及重力加速度10.如图所示,物体以100 J的初动能从斜面的底端向上运动,斜面足够长。
2016-2017学年湖北省襄阳市枣阳市高一(下)期中物理试卷一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)1.下面关于两个互成角度的匀变速直线运动的合运动的说法中正确的是( )A .合运动一定是匀变速直线运动B .合运动一定是曲线运动C .合运动可能是变加速直线运动D .合运动可能是匀变速曲线运动2.一个物体在多个与桌面平行的恒力作用下,在光滑的水平桌面上做匀速直线运动,现只撤去其中一个恒力后有关物体的运动情况,下列说法正确的是( )A .一定不会做匀速圆周运动B .不可能做匀加速直线运动C .一定做匀变速曲线运动D .不可能做匀减速运动3.如图所示,物体以恒定的速率沿圆弧 AB 做曲线运动,下列对它的运动分析正确的是( )A .因为它的速率恒定不变,故做匀速运动B .该物体受的合外力一定不等于零C .该物体受的合外力一定等于零D .它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上4.航天员陈冬在“天宫二号”飞船内与地球上刘国梁等乒乓名将一起参加《挑战不可能》节目,表演了自己发球,自己接球地球上不可能完成的任务,陈冬在飞船上做到了!我们现在知道这是借助于太空的失重条件.若飞船质量为m ,距地面高度为h ,地球质量为M ,半径为R ,引力常量为G ,则飞船所在处的重力加速度大小为( )A .0B .C .D .5.某行星绕太阳运动的轨道如图所示,则以下说法不正确的是( )A.太阳一定在椭圆的一个焦点上B.该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大C.该行星在c点的速度比在a、b两点的速度都大D.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的6.如图所示,小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面的位移最小,则飞行时间t为()A.t=B.t=C.t=D.t=7.从高H处以水平速度v1平抛一个小球1,同时从地面以速度v2竖直向上抛出一个小球2,两小球在空中相遇,则()A.从抛出到相遇所用时间为B.从抛出到相遇所用时间为C.抛出时两球的水平距离是D.相遇时小球2上升高度是8.如图所示,半径为L的圆管轨道(圆管内径远小于轨道半径)竖直放置,管内壁光滑,管内有一个小球(小球直径略小于管内径)可沿管转动,设小球经过最高点P时的速度为v,则()A.v的最小值为B.v若增大,球所需的向心力也增大C.当v由逐渐减小时,轨道对球的弹力也减小D.当v由逐渐增大时,轨道对球的弹力也增大9.我国成功发射了多颗地球同步卫星,也成功发射了多颗“神舟号”飞船.飞船在在太空中做匀速圆周运动时,21小时环绕地球运行14圈.关于同步卫星和飞船做匀速圆周运动过程中,有下列判断正确的是()A.同步卫星运行周期比飞船大B.同步卫星运动速度比飞船大C.同步卫星的向心加速度比飞船大D.同步卫星离地面的高度比飞船大10.一颗在地球赤道上空绕地球运转的同步卫星,距地面高度为h,已知地球半径为R,自转周期为T,地面重力加速度为g,则这颗卫星运转的速度大小是()A.(R+h)B.RC.D.二、实验题(共2小题,满分15分)11.如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器.(1)请将下列实验步骤按先后排序:.A.使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触B.接通电火花计时器的电源,使它工作起来C.启动电动机,使圆形卡纸转动起来D.关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值.(2)要得到ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是.A.秒表 B.毫米刻度尺C.圆规D.量角器(3)写出角速度ω的表达式,并指出表达式中各个物理量的意义:.12.如图所示,为某小球做平抛运动时,用数码相机的摄像功能获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5.0cm,(取g=10m/s2).(若结果含有根号,用根号表示)(1)小球平抛的初速度v0= m/s;(2)该数码相机每秒钟拍摄张相片.(3)小球过A点的速率υA= m/s.三、计算题(共4小题,满分45分)13.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度V0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=15N作用,直线OA与x轴成a=37°,如图所示曲线为质点的轨迹图(g取10m/s2sin37°=0.6 cos37°=0.8 )求:(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,质点从0点到P点所经历的时间以及P 点的坐标.(2)质点经过 P点的速度大小.14.如图所示,有一条两岸平行,河水均匀流动、流速恒定的大河,河水流速为2m/s,河宽为120m.某人驾着小船渡河,去程时船头朝向始终与河岸垂直,回程时行驶路线最短.已知去程的航线AB与岸边夹角为60°,且船在静水中的速率恒定不变.求:(1)船去程所用时间及渡河路线的总长;(2)船回程的过程所用时间.15.如图所示,轻杆长为3L,在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑水平转动轴上,杆和球在竖直面内转动,已知球A运动到最高点时,球A的速度刚好为.求:(1)杆此时对球作用力大小和方向;(2)杆此时对水平轴O的作用力大小和方向.16.如图所示,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间的距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O 的两侧,引力常数为G.(1)求两星球做圆周运动的周期;(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期记为T1.但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为T2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022 kg.求T2与T1两者平方之比.(结果保留3位小数)2016-2017学年湖北省襄阳市枣阳市白水高中高一(下)期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)1.下面关于两个互成角度的匀变速直线运动的合运动的说法中正确的是()A.合运动一定是匀变速直线运动B.合运动一定是曲线运动C.合运动可能是变加速直线运动D.合运动可能是匀变速曲线运动【考点】44:运动的合成和分解.【分析】两个运动的合运动到底是直线还是曲线,我们要看合外力与速度方向的关系,找出合外力和初速度方向进行判断.【解答】解:互成角度的两个初速度的合初速度为V,两个加速度的合加速度为a,如图,由物体做曲线运动的条件可知,当V与a共线时为匀变速直线运动,当V与a不共线时,为匀变速曲线运动;由于两个分运动的加速度都不变,故合加速度也不变,故合运动是匀变速运动,故ABC错误,D正确;故选D.2.一个物体在多个与桌面平行的恒力作用下,在光滑的水平桌面上做匀速直线运动,现只撤去其中一个恒力后有关物体的运动情况,下列说法正确的是()A.一定不会做匀速圆周运动B.不可能做匀加速直线运动C.一定做匀变速曲线运动 D.不可能做匀减速运动【考点】4A:向心力;37:牛顿第二定律.【分析】根据物体所受的合力,结合合力与速度方向的关系,判断物体做直线运动还是曲线运动,注意物体的合力恒定,做匀变速运动.【解答】解:撤去一个恒力后,剩余力的合力与该恒力大小相等,方向相反,则物体所受的合力恒定.A、匀速圆周运动,靠合力提供向心力,由于物体所受的合力恒定,则不可能做匀速圆周运动,故A正确.B、若合力的方向与速度方向在同一条直线上,物体做匀加速直线运动,故B错误.C、若物体所受的合力与速度方向不在同一条直线上,物体做匀变速曲线运动,若物体所受的合力与速度方向在同一条直线上,物体做匀变速直线运动,故C错误.D、若物体所受的合力与速度方向相反,物体做匀减速直线运动,故D错误.故选:A.3.如图所示,物体以恒定的速率沿圆弧 AB做曲线运动,下列对它的运动分析正确的是()A.因为它的速率恒定不变,故做匀速运动B.该物体受的合外力一定不等于零C.该物体受的合外力一定等于零D.它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上【考点】42:物体做曲线运动的条件.【分析】物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”.当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,物体就是在做曲线运动.【解答】解:A、物体以恒定的速率沿圆弧 AB做曲线运动,物体运动的轨迹为曲线,曲线运动的速度方向时刻改变,不是匀速运动.故A错误;BC、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,受到的合外力一定不等于0,故B正确,C错误;D、所有做曲线运动的物体,所受的合外力一定与瞬时速度方向不在一条直线上,或加速度方向与瞬时速度方向不在一条直线上,故D错误;故选:B4.航天员陈冬在“天宫二号”飞船内与地球上刘国梁等乒乓名将一起参加《挑战不可能》节目,表演了自己发球,自己接球地球上不可能完成的任务,陈冬在飞船上做到了!我们现在知道这是借助于太空的失重条件.若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为()A.0 B. C. D.【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】由重力等于万有引力,可求出飞船所在处的重力加速度大小.【解答】解:重力等于万有引力:mg′=可得:g′=则B正确,ACD错误故选:B5.某行星绕太阳运动的轨道如图所示,则以下说法不正确的是()A.太阳一定在椭圆的一个焦点上B.该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大C.该行星在c点的速度比在a、b两点的速度都大D.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的【考点】4D:开普勒定律.【分析】开普勒的行星运动三定律:第一定律:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上.第二定律:对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等.第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等【解答】解:A、行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上,则A正确B、C、D、每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,即近日点速度快,远日点速度慢,则B正确,C错误,D正确因选错误的,故选:C6.如图所示,小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面的位移最小,则飞行时间t为()A.t=B.t=C.t=D.t=【考点】43:平抛运动.【分析】由数学知识得:从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线.设经过时间t到达斜面上,根据平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,表示出水平和竖直方向上的位移,再根据几何关系即可求解.【解答】解:过抛出点作斜面的垂线,如图所示:当小球落在斜面上的B点时,位移最小,设运动的时间为t,则水平方向:x=v0t竖直方向:根据几何关系:则:解得: =故选:D7.从高H处以水平速度v1平抛一个小球1,同时从地面以速度v2竖直向上抛出一个小球2,两小球在空中相遇,则()A.从抛出到相遇所用时间为B.从抛出到相遇所用时间为C.抛出时两球的水平距离是D.相遇时小球2上升高度是【考点】43:平抛运动;1N:竖直上抛运动.【分析】小球1做平抛运动,小球2做竖直上抛运动,根据两球竖直方向上的位移大小之和等于h求出抛出到相遇所需要的时间.平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,求出相遇时小球1的水平位移,即为两球抛出时的水平距离.【解答】解:A、B设相遇的时间为t,此时小球1在竖直方向上的位移h1=gt2,小球2在竖直方向上的位移h2=v2t﹣gt2.根据h1+h2=H,解得t=.故A错误,B正确;C、相遇时,小球1在水平方向上的位移x=v1t=,该位移为两球抛出时的水平距离.故C正确;D、相遇时小球2上升高度是h2=v2t﹣gt2=﹣=H(1﹣),故D错误.故选:BC.8.如图所示,半径为L的圆管轨道(圆管内径远小于轨道半径)竖直放置,管内壁光滑,管内有一个小球(小球直径略小于管内径)可沿管转动,设小球经过最高点P时的速度为v,则()A.v的最小值为B.v若增大,球所需的向心力也增大C.当v由逐渐减小时,轨道对球的弹力也减小D.当v由逐渐增大时,轨道对球的弹力也增大【考点】4A:向心力.【分析】管子与轻杆模型类似,在最高点能支撑小球,临界速度为零;向心力公式为F n=m;小球经过最高点P时,可能是下管壁对小球有支持力,也可能是上管壁对小球有压力,根据牛顿第二定律列式分析轨道对球的弹力.【解答】解:A、由于在最高点P管子能支撑小球,所以的最小值为零,故A错误.B、根据向心力公式F n=m=m,可知v增大,球所需的向心力也增大,故B正确.CD、小球经过最高点P时,当v=时,根据牛顿第二定律得知:管壁对小球没有作用;当v由逐渐减小时,下管壁对小球有支持力,根据牛顿第二定律得:mg﹣N=m,得:N=mg﹣m,v减小,轨道对球的弹力N增大;当v由逐渐增大时,根据牛顿第二定律得:mg+N=m,得:N=m﹣mg,v增大,轨道对球的弹力N增大;故C错误,D正确.故选:BD.9.我国成功发射了多颗地球同步卫星,也成功发射了多颗“神舟号”飞船.飞船在在太空中做匀速圆周运动时,21小时环绕地球运行14圈.关于同步卫星和飞船做匀速圆周运动过程中,有下列判断正确的是()A.同步卫星运行周期比飞船大B.同步卫星运动速度比飞船大C.同步卫星的向心加速度比飞船大D.同步卫星离地面的高度比飞船大【考点】4J:同步卫星.【分析】根据人造卫星和载人飞船的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可.【解答】解:对于地球的卫星(飞船),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向即F=G而F向=m=m()2r因而G=m=m()2r=ma解得v=T==2πa=由于船在在太空中做匀速圆周运动时,21小时环绕地球运行14圈,而同步卫星的周期是24h,所以飞船的公转周期小、轨道半径较小,线速度大、角速度大、加速度大,那么同步卫星运行周期比飞船大,同步卫星离地面的高度比飞船大,故AD正确,BC错误;故选:AD.10.一颗在地球赤道上空绕地球运转的同步卫星,距地面高度为h,已知地球半径为R,自转周期为T,地面重力加速度为g,则这颗卫星运转的速度大小是()A.(R+h)B.RC.D.【考点】4F:万有引力定律及其应用;48:线速度、角速度和周期、转速.【分析】根据万有引力提供向心力及万有引力和圆周运动公式即可求解.【解答】解:A、根据圆周运动线速度公式得:v==(R+h)①,故A正确.B、根据万有引力提供向心力得:=v=②在地球表面,重力等于万有引力得:=mg ③由②③得v=R,故B正确.C、根据万有引力提供向心力得:=r==R+hh=﹣R ④由①③④得:v=,故C正确,D错误.故选ABC.二、实验题(共2小题,满分15分)11.如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器.(1)请将下列实验步骤按先后排序:ACBD .A.使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触B.接通电火花计时器的电源,使它工作起来C.启动电动机,使圆形卡纸转动起来D.关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值.(2)要得到ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是 D .A.秒表 B.毫米刻度尺C.圆规D.量角器(3)写出角速度ω的表达式ω=,并指出表达式中各个物理量的意义:θ是N个点对应的圆心角,T是电火花计时器的打点时间间隔.【考点】48:线速度、角速度和周期、转速.【分析】(1)该实验应先安装器材,再启动电动机,然后接通电源打点,最后关闭电源,取出卡片,测量进行数据处理.(2)打点计时器可以记录时间,要求角速度,还得知道在一定的时间里转过的角度,这点可用量角器测量.(3)角速度ω=,测出角度,时间可以通过打点的间隔读出.【解答】解:(1)该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触,先使卡片转动,再打点,最后取出卡片进行数据处理.故次序为ACBD.(2)要测出角速度,需要测量点跟点间的角度,需要的器材是量角器.故选D.(3)根据ω=,则ω=,θ是N个点对应的圆心角,T是电火花计时器的打点时间间隔.故答案为:(1)ACBD;(2)D;(3)ω=,θ是N个点对应的圆心角,T是电火花计时器的打点时间间隔.12.如图所示,为某小球做平抛运动时,用数码相机的摄像功能获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5.0cm,(取g=10m/s2).(若结果含有根号,用根号表示)(1)小球平抛的初速度v0= 1.5 m/s;(2)该数码相机每秒钟拍摄10 张相片.(3)小球过A点的速率υA= m/s.【考点】MB:研究平抛物体的运动.【分析】(1)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.(2)根据时间间隔得出每秒钟拍摄的照片张数.(3)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,结合速度时间公式求出A点的竖直分速度,根据平行四边形定则求出A点的速度.【解答】解:(1)在竖直方向上,根据△y=2l=gT2得:T=则初速度为:.(2)根据f=知,每秒钟拍摄10张相片.(3)B点的竖直分速度为:则A点的竖直分速度为:v yA=v yB﹣gT=2﹣10×0.1m/s=1m/s根据平行四边形定则知,A点的速度为:.故答案为:(1)1.5,(2)10,(3).三、计算题(共4小题,满分45分)13.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度V0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=15N作用,直线OA与x轴成a=37°,如图所示曲线为质点的轨迹图(g取10m/s2sin37°=0.6 cos37°=0.8 )求:(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,质点从0点到P点所经历的时间以及P 点的坐标.(2)质点经过 P点的速度大小.【考点】37:牛顿第二定律;1D:匀变速直线运动的速度与时间的关系;1I:匀变速直线运动的图像.【分析】将质点的运动分解为x方向和y方向,在x方向做匀速直线运动,在y方向做匀加速直线运动,结合牛顿第二定律和运动学公式进行分析求解.【解答】解:把运动分解为x方向和y方向,F并不会改变x方向速度.设经过时间t,物体到达P点(1)x P=v0t,y P=•t2,又=cot37°联解得t=1s,x=10m,y=7.5m,则坐标(10m,7.5m)(2)v y==15m/s.∴v==5m/s,α=,∴α=arctg(),α为v与水平方向的夹角.答:(1)质点从0点到P点所经历的时间为1s,P点的坐标为(10m,7.5m)(2)质点经过 P点的速度大小为5m/s.14.如图所示,有一条两岸平行,河水均匀流动、流速恒定的大河,河水流速为2m/s,河宽为120m.某人驾着小船渡河,去程时船头朝向始终与河岸垂直,回程时行驶路线最短.已知去程的航线AB与岸边夹角为60°,且船在静水中的速率恒定不变.求:(1)船去程所用时间及渡河路线的总长;(2)船回程的过程所用时间.【考点】44:运动的合成和分解.【分析】将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据分运动和合运动具有等时性,依据速度的分解,结合运动学公式,求出垂直于河岸方向上的运动时间,从而求出渡河路线的总长.当实际航线与河岸垂直,则合速度的方向垂直于河岸,根据平行四边形定则求出船头与河岸所成的夹角,从而求解最小位移所需要的时间.【解答】解:(1)由小船去程航线与河岸成60°可知:V船=V水tan60°渡河时间为:t===20s路线长为:L===80m(2)如图所示,渡河的最小位移即河的宽度.为使船能直达对岸,船头应指向河的上游,并与河岸成一定角度θ.根据三角函数关系有:V船cosθ﹣V水=0,cosθ==故:sinθ=垂直河岸的速度为:v垂=V船sinθ=V船sinθ=6×=2m/s船回程渡河时间为:t===10s答:(1)船去程所用时间及渡河路线的总长80m;(2)船回程的过程所用时间10s.15.如图所示,轻杆长为3L,在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑水平转动轴上,杆和球在竖直面内转动,已知球A运动到最高点时,球A的速度刚好为.求:(1)杆此时对球作用力大小和方向;(2)杆此时对水平轴O的作用力大小和方向.【考点】4A:向心力;37:牛顿第二定律.【分析】(1)小球A在最高点靠重力和杆子的作用力合力提供向心力,结合牛顿第二定律求出杆对球的作用力大小和方向.(2)抓住A、B的角速度相等,求出B的线速度,结合牛顿第二定律求出杆子对B的作用力大小,从而得出B对杆子的作用力,结合A对杆子的作用力,得出杆对水平轴O的作用力大小和方向.【解答】解:(1)球A在最高点的速度:,杆OA对球A的力为拉力,根据牛顿第二定律得:,代入数据得:F A=2mg.杆OA对球的作用力大小为2mg 方向竖直向下.(2)球B的受力满足:F B﹣mg=m,由于A、B两球共轴转动,由v=rω知:,上两式代入数据得:F B=7mg,方向竖直向上.由牛顿第三定律知:杆OA对轴O作用力F A′方向竖直向上,大小为2mg.杆OB对轴的作用力F B′方向竖直向下,大小为7mg.所以轴O受力大小为:F=F B′﹣F A′=7mg﹣2mg=5mg,方向竖直向下.答:(1)杆此时对球作用力大小为2mg,方向竖直向下.(2)杆此时对水平轴O的作用力大小为5mg,方向竖直向下.16.如图所示,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间的距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O 的两侧,引力常数为G.(1)求两星球做圆周运动的周期;(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期记为T1.但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为T2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022 kg.求T2与T1两者平方之比.(结果保留3位小数)【考点】4F:万有引力定律及其应用.【分析】这是一个双星的问题,A和B绕O做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供各自的向心力,A和B有相同的角速度和周期,结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题.【解答】解:(1)设两个星球A和B做匀速圆周运动的轨道半径分别为r和R,相互作用的万有引力大小为F,运行周期为T.根据万有引力定律有:F=G①由匀速圆周运动的规律得F=m()2r ②F=M()2R ③由题意有 L=R+r ④联立①②③④式得:T=2π⑤(2)在地月系统中,由于地月系统旋转所围绕的中心O不在地心,由题意知,月球做圆周运动的周期可由⑤式得出T1=2π⑥式中,M′和m′分别是地球与月球的质量,L′是地心与月心之间的距离.若认为月球在地球的引力作用下绕地心做匀速圆周运动,则G=m′()2L′⑦式中,T2为月球绕地心运动的周期.由⑦式得:T2=2π⑧由⑥⑧式得:()2=1+⑨。
湖北省枣阳市鹿头中学高一年级2015-2016学年度下学期期中考试物理试题时间:90分钟分值100分第I卷(选择题共48分)一、选择题(本大题12小题,每小题4分,共48分)1.图为某种电子秤工作原理的示意图,被称物体的质量可按照一定的换算关系通过电流表的示数获得。
秤盘中放入物体后,连杆P将从a点向下滑动,最终停在a、b间的某一位置。
关于该电子秤,下列说法正确的是()A.物体质量越小,电流表的示数越大B.物体质量越大,电流表的示数越大C.物体质量越大,电路中的总电阻越大D.物体质量越小,电路中的总电阻越大2.小陈在地面上从玩具枪中竖直向上射出初速度为v0的塑料小球,若小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,小球运动的速率随时间变化的规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地速率为v1,下列说法中正确的是A.小球上升过程中的平均速度大于v0/2B.小球下降过程中的平均速度大于v1/2C.小球射出时的加速度值最大,到达最高点的加速度值为0D.小球的加速度在上升过程中逐渐减小,在下降过程中也逐渐减小3.在2015 年9 月3 日抗战胜利70 周年阅兵中,20 架直升机组成数字“70”字样飞过天安门上空。
如图所示,为了使领航的直升机下悬挂的国旗不致上飘,在国旗的下端悬挂了重物,假设国旗与悬挂物(可看成一个物体)的质量为m,直升机的质量为M,直升机水平匀速飞行,在飞行过程中,悬挂国旗的细线始终与竖直方向的夹角为。
以下说法正确的是A.红旗受到2个力的作用B.细线的拉力大于mgC.空气对国旗的阻力大小为D.空气给直升机的力方向竖直向上4.如图,由不同材料拼接成的长直杆CPD,P为两材料分界点,DP>CP,现让直杆以下面两种情况与水平面成45°。
一个套在长直杆上的圆环静止开始从顶端滑到底端,两种情况下圆环经过相同的时间滑到P点。
则圆环()A.与杆CP段的动摩擦因数较小B.两次滑到P点的速度可能相同C.两次滑到P点摩擦力做功一定相同D.到达底端D所用时间较长5.下列说法正确的是A.弹簧的劲度系数与弹簧的形变量成正比B.法拉第通过实验首先发现了电流的磁效应C.动车高速运行时,惯性与静止时一样大D.物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反6.下列关于超重、失重现象的描述正确的是()A.电梯在减速上升,电梯中的人处于超重状态B .列车在水平轨道上加速行驶,车上的人处于超重状态C .秋千摆到最低位置时,秋千上的人处于失重状态D .在国际空间站内的宇航员处于失重状态7.如图所示,A 、B 两点分别是斜面的顶端、底端,C 、D 是斜面上的两个点,L AC ∶L CD ∶L DB =1∶3∶3,E 点在B 点正上方并与A 点等高.从E 点水平抛出质量相等的两个小球,球a 落在C 点,球b 落在D 点,球a 和球b 从抛出到落在斜面上的过程中(不计空气阻力)( )A .两球运动时间之比为1∶2B .两球抛出时初速度之比为4∶1C .两球动能增加量之比为1∶2D .两球重力做功之比为1∶38.如图所示,两块水平放置的平行金属板,板长为2d ,相距为d .现将一质量为m ,电荷量为q 的带电小球以某一水平速度靠近上板下表面的P 点射入,刚好从下板边缘射出,若在两板间加入竖直向下的匀强电场,再次将该带电小球以相同速度从P 点射入,小球刚好水平向右沿直线运动;若保持电场,再加一垂直纸面的匀强磁场,再次将该带电小球以相同速度从P 点射入,小球刚好垂直打在板上.已知重力加速度为g ,则下列说法正确的有A .小球从PB .小球带正电,所加匀强电场C .所加匀强磁场方向垂直纸面向里, Dmg E q=B =。
知识改变命运湖北省枣阳市第七中学高一年级2015-2016学年度下学期期中考试物理试题时间:90分钟 分值100分第I 卷(选择题共48分)一、单选题(本大题12小题,每小题4分,共48分)1.如图所示,物体A 、B 经无摩擦的定滑轮用细线连在一起,A 物体受水平向右的力F 的作用,此时B 匀速下降,A 水平向左运动,可知A .物体A 做匀速运动B .物体A 做减速运动C .物体A 所受摩擦力逐渐减小D .物体A 所受摩擦力逐渐增大2.如图所示,将一质量为m 的小球从空中O 点以速度0v 水平抛出,飞行一段时间后,小球经过P 点时动能205k E mv ,不计空气阻力,则小球从O 到PA .经过的时间为03v gB .速度增量为03v ,方向斜向下C .运动方向改变的角度为1arctan3D .下落的高度为205v g 3.起重机将质量为m 的货物竖直匀加速吊起,加速度为a.当把货物提升h 高时,货物的重力势能增量ΔE P 及起重机对货物所做的功W 分别为( )A.ΔE P=mghB.ΔE P=mahC.W=m(g-a)hD.W=m(g+a)h4.如图所示,叠放在水平转台上的小物体A、B及物块C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ,B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。
设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
以下说法中不正确的是A.B对A的摩擦力一定为3μmgB.C与转台间的摩擦力大于A、B间的摩擦力C.转台的角速度一定满足:D.转台的角速度一定满足5.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,让两个质量相同的小球A和小球B,紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动,则A.A球的线速度一定大于B球的线速度B.A球的角速度一定大于B球的角速度C.A球的向心加速度一定等于B球的向心加速度D.A球对筒壁的压力一定大于B球对筒壁的压力6.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一长为l的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,则知识改变命运知识改变命运A.小球通过最高点A 时的速度v A =B.小球通过最高点A 时的速度v A =C.小球通过最高点A 时,细线对小球的拉力T=0D.小球通过最高点A 时,细线对小球的拉力T=mgsin θ7.如图所示,河水流动的速度为v 且处处相同,河宽度为a ,在船下水点A 的的下游距离为b 处是瀑布,为了使小船渡河安全(不掉到瀑布里去且本题中小船速度均指静水中的速度)则下列说法正确的是A.小船船头垂直河岸渡河时间最短,最短时间为b t v=,此时小船速度最大,最大速度为max av v b= B.小船轨迹沿y 轴方向渡河,位移最小,速度最大,最大速度为max av v b=C.小船沿轨迹AB 运动,位移最长,时间最长,速度最小,最小速度min av v b =D.小船沿轨迹AB运动,位移最大,速度最小,最小速度min v =8.如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a ,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A 用铰链连接长度为2a 、电阻为R/2的导体棒AB ,AB 由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B 点的线速度为v ,则这时AB 两端的电压大小为( ) A. B. C. D .Bav知识改变命运9.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是A .库仑在前人研究的基础上通过扭秤实验得到了库仑定律B .奥斯特发现了电流的磁效应,总结出了电磁感应定律C .牛顿提出了万有引力定律,通过实验测出了万有引力常量D .开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律10.从长期来看,火星是一个可供人类移居的星球.假设有一天宇航员乘宇宙飞船登陆了火星,在火星上做自由落体实验,得到物体自由下落h 所用的时间为t ,设火星半径为R ,据上述信息推断,宇宙飞船绕火星做圆周运动的周期不小于A.π B.2π C.π D.π 11.宇宙飞船以周期为T 绕地球作近地圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示。
已知地球的半径为R ,引力常量为G ,地球自转周期为0T 。
太阳光可看作平行光,宇航员在A 点测出的张角为α,则A. 飞船绕地球运动的线速度为)2/sin(2απT R B. 一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T 0C. 飞船每次经历“日全食”过程的时间为)2/(παTD. 地球质量为)2/(sin 43232απGT R 12.在物理学的研究及应用过程中涉及诸多的思想方法,如理想化、模型化、放大、极限思想,控制变量、猜想、假设、类比、比值法等等.以下关于所用思想方法的叙述不.正确的是A知识改变命运A .在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是假设法B .速度的定义式x v t ∆=∆,采用的是比值法;当Δt 趋近于0时,x t∆∆就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想C .在探究电阻、电压和电流三者之间的关系时,先保持电压不变研究电阻与电流的关系,再保持电流不变研究电阻与电压的关系,该实验应用了控制变量法D .如图示的三个实验装置,这三个实验都体现了放大的思想二、实验题(11分)13.(11分)继神秘的火星之后,土星也成了全世界关注的焦点.经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后,美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器抵达预定轨道,开始“拜访”土星及其卫星家族.这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测.若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道,在半径为R 的土星上空离土星表面高h 的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n 周飞行时间为t.试计算土星的质量和平均密度。
(万有引力常量为G )三、计算题(41分14.(18分)如图所示,在直角坐标系xoy 平面的第II 象限内有半径为R 的圆1O 分别与x 轴、y 轴相切于C (R -,0)、D (0,R )两点,圆1O 内存在垂直于xoy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度B .与y 轴平行且指向负方向的匀强电场左边界与y 轴重合,右边界交x 轴于G 点,一带正电的粒子A (重力不计)电荷量为q 、质量为m ,以某一速率垂直于x 轴从C 点射入磁场,经磁场偏转恰好从D 点进入电场,最后从G 点以与x 轴正向夹角45°的方向知识改变命运射出电场.求:(1)OG 之间距离;(2)该匀强电场电场强度E ;(3)若另有一个与A 的质量和电荷量相同、速率也相同的正粒子A ',从C 点沿与x 轴负方向成30°角的方向射入磁场,则粒子A '再次回到x 轴上某点时,该点坐标值为多少?15.(12分)如图所示,水平转台上有一个质量m =5kg 的小物体,一根劲度系数k =103N/m 、原长为8cm 的弹簧一端连接转台中心的转轴,另一端连接此物体。
当整个装置处于静止时,弹簧的长度为10cm 。
如果小物体与转台之间的摩擦足够大,讨论:(1)要使小物体与转台之间不存在摩擦力,则转台转动的角速度应为多大?(2)要使小物体与转台之间的摩擦力大小为5N ,则转台转动的角速度又应为多大?16.(本题11分)已知万有引力常数G ,地球的半径R ,月球和地球之间的距离r ,同步卫星距地面的高度h ,月球绕地球的运转周期T 1,地球的自转周期T 2,地球表面的重力加速度g ;某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M 的方法;同步卫星绕地球做匀速圆周运动,由222()2Mm G mh h T π=得32224h M GT π= (1)请判断上面的结论是否正确,并说明理由;如果不正确,请给出正解法和结果。
(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果.15题图知识改变命运参考答案1.C【解析】试题分析:设与A 相连的绳子与水平方向的夹角为θ,A 的速度可分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子向下的速度,故cos B A v v θ=,而B 做匀速运动,θ在增大,故A v 在增大,做加速运动,AB 错误;对A 分析,A 受到绳子的重力,地面的支持力,摩擦力以及F ,在沿竖直方向上有sin T N mg θ+=,受到的摩擦力f N μ=,因为θ在增大,所以N 在减小,故摩擦力在减小,故C 正确D 错误;考点:考查了速度的合成与分解,力的合成与分解【名师点睛】本题的关键是知道A 的速度可根据效果将其沿绳子方向和垂直绳子方向分解,由于A 的加速度变化不方便判断,但是可以根据滑动摩擦力的定义来判断摩擦力变化情况,基础题2.A【解析】试题分析:做平抛运动过程中,只有重力做功,故到P 点有2220011522mgh mv mv mv +==,2220y v v v =+,联立解得03y v v =,故经历的时间为03v t g=,速度增量03v gt v ∆== ,方向竖直向下,下落的高度为2209122v h gt g==,A 正确BD 错误,运动方向改变的角度的正切值为0tan 3yv v θ==,故运动方向改变的角度为arctan 3,C 正确考点:考查了平抛运动规律的应用【名师点睛】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,结合平行四边形定则,抓住等时性,运用运动学公式灵活求解3.AD【解析】试题分析:重力势能增量等于克服重力做功为mgh ,所以A 正确;B 错误;根据牛顿第二定律可求起重机对货物的作用力F-mg=ma,所以W=m(g+a)h,故C错误;D正确。
考点:本题考查重力势能、功4.ABD【解析】试题分析:对A受力分析,受重力、支持力以及B对A的静摩擦力,静摩擦力提供向心力,有,故A、B错误;由于A、AB整体、C受到的静摩擦力均提供向心力,故对A,有:,对AB 整体有:,对物体C,有:故,故C正确,D错误考点:考查了圆周运动规律的应用【名师点睛】A随转台一起以角速度ω匀速转动,靠静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律求出B对A的摩擦力大小.分别对A、AB整体、C受力分析,根据合力提供向心力,求出转台角速度的范围5.AC【解析】试题分析:对小球隔离,受力分析得:受到重力和支持力,如图所示:它们的合力提供向心力,由牛顿第二定律有:,解得:,,。
由图象知,A的半径大,结合表达式得A的线速度大,角速度小,向心加速度相等,选项AC正确、B错误;由受力分析得支持知识改变命运知识改变命运 力,则球A 对筒壁的压力一定等于球B 对筒壁的压力,D 错误 考点:考查了圆周运动规律的应用【名师点睛】本题关键是对小球受力分析,知道小球做圆周运动向心力的来自于合外力,运用牛顿第二定律和向心力知识结合进行解答6.AC【解析】 试题分析:小球在斜面上做圆周运动的等效重力,恰好通过最高点A 时只有等效重力提供向心力,故此时有, ,所以v A =,选项A 、C 正确 考点:考查了圆周运动规律的应用【名师点睛】本题关键是明确小球的运动规律,找到圆周运动时的向心力来源,对于类似平抛运动,根据分位移公式列式求解7.D【解析】 试题分析:小船船头垂直河岸渡河时间最短,最短时间为b t v =船,A 错误;小船轨迹沿y 轴方向渡河,位移最小,此时船头与河岸有一定夹角,指向上游,即小船的两个分速度夹角为钝角,合速度没有为锐角时大,故不是最大速度,B 错误;小船沿轨迹AB 运动,位移最长,此时速度最小,min avmin v =,C 错误D 正确 考点:考查了小船渡河问题【名师点睛】小船参与两个分运动,沿着船头指向的匀速直线运动和随着水流的匀速直线运动,当沿着船头指向的分速度垂直河岸时,渡河时间最短;当合速度垂直河岸时,位移最短8.A【解析】试题分析:当摆到竖直位置时,导体棒产生的感应电动势为:;知识改变命运 金属环并联的电阻为:; AB 两端的电压是路端电压,AB 两端的电压大小为:,故选A.考点:法拉第电磁感应定律 【名师点睛】本题是电磁感应与电路的结合问题,关键是弄清电源和外电路的构造,然后根据电学知识进一步求解,容易出错之处是把AB 间的电压看成是内电压,得到结果是;此题是中等题目,考查基本规律的应用.9.AD【解析】试题分析: A 、库仑通过库仑扭秤实验研究带电体间的相互作用,建立了库仑定律.故A 正确.B 、奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第总结出了电磁感应定律.故B 错误.C 、牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许通过实验测出了万有引力常量.故C 错误.D 、开普勒通过研究行星观测记录,发现了行星运动的三大定律.故D 正确.故选AD 。