海南省东方市琼西中学2014-2015学年高一（下）期中物理试卷（理科）

2014-2015学年海南省东方市琼西中学高一（下）期中物理试卷（理科）一、选择题（每小题3分，共18分，各小题的四个选项中只有一个选项是最符合题意）1．理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用．下面对于开普勒第三定律的公式=K，下列说法正确的是（）A．公式只适用于轨道是椭圆的运动B．式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等C．式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关D．若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离2．物体做平抛运动的规律可以概括为两点：（1）水平方向做匀速直线运动；（2）竖直方向做自由落体运动．为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动．两球同时落到地面．把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地．则这个实验（）A．只能说明上述规律中的第（1）条B．只能说明上述规律中的第（2）条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律3．一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星的运转周期是（）A．4年B．6年C．8年D．9年4．甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲质点的质量不变，乙质点的质量增大为原来的2倍，同时它们间的距离减为原来的，则甲、乙两个质点间的万有引力大小将变为（）A．B．FC．4FD．8F5．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（）A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于D．这时铁轨对火车的支持力大于6．如图所示，轻绳的上端系于天花板上的O点，下端系有一只小球．将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放．当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P点的钉子相碰．在绳与钉子相碰瞬间，以下物理量的大小没有发生变化的是（）A．小球的线速度大小B．小球的角速度大小C．小球的向心加速度大小D．小球所受拉力的大小减小一、选择题（每小题5分，共20分，各小题的四个选项中有两个或两个以上选项是最符合题意，选错不给分，选不完给3分）7．16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是（）A．宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳作匀速圆周运动B．地球是绕太阳作匀速圆周运动的行星，月球是绕地球作匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动C．天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象D．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多8．关于物体做曲线运动，下列说法中，正确的是（）A．物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零B．物体所受的合外力不为零时一定做曲线运动C．物体有可能在恒力的作用下做曲线运动，如推出手的铅球D．物体只可能在变力的作用下做曲线运动9．由于空气微弱阻力的作用，人造卫星缓慢地靠近地球，则（）A．卫星运动速率减小B．卫星运动速率增大C．卫星运行周期变小D．卫星的向心加速度变大10．如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动．现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点．则杆对球的作用力可能是（）A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为压力C．a处为推力，b处为拉力D．a处为推力，b处为压力二、填空题（每空3分，共27分）11．一条河宽400m，水流的速度为2.5m/s，船相对静水的速度5m/s，要想渡河的时间最短，渡河的最短时间是s；此时船沿河岸方向漂移m．12．如图，从A点以水平速度v0抛出小球，不计空气阻力小球垂直打在倾角为α的斜面上，则此时速度大小v=；小球在空中飞行间的时间t=．13．两个大轮半径相等的皮带轮的结构如图所示，AB两点的半径之比为2：1，CD两点的半径之比也为2：1，则ABCD四点的角速度之比为，这四点的线速度之比为，向心加速度之比为．14．两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1：m2=1：2，它们的轨道半径之比R1：R2=1：3，那么它们所受的向心力之比F1：F2=；它们的角速度之比ω1：ω2=．四、计算题（15-18题分数分别为：5101010）15．地球公转运行的轨道半径R1=1.49×1011m，若把地球公转周期称为1年，那么土星运行的轨道半径R2=1.43×1012m，其周期多长？16．如图，把质量为0.6kg的物体A放在水平转盘上，A的重心到转盘中心O点的距离为0.2m，若A与转盘间最大静摩擦力为3N，g=10m/s2，求：（1）转盘绕中心O以ω=2rad/s的角速度旋转，A相对转盘静止时，转盘对A摩擦力的大小与方向；（2）为使物体A相对转盘静止，转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围．17．如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部．（取g=10m/s2）（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（2）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？18．如图所示，位于竖直平面上的圆弧轨道光滑，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，到达B点时的速度为，最后落在地面上C点处，不计空气阻力．求：（1）小球刚运动到B点时的加速度为多大，对轨道的压力多大．（2）小球落地点C与B点水平距离为多少．2014-2015学年海南省东方市琼西中学高一（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3分，共18分，各小题的四个选项中只有一个选项是最符合题意）1．理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用．下面对于开普勒第三定律的公式=K，下列说法正确的是（）A．公式只适用于轨道是椭圆的运动B．式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等C．式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关D．若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离【考点】开普勒定律．【专题】万有引力定律的应用专题．【分析】开普勒运动定律不仅适用于椭圆运动，也适用于圆周运动，不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动．式中的k是与中心星体的质量有关的．【解答】解：A、开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动．所以也适用于轨道是圆的运动，故A错误BC、式中的k是与中心星体的质量有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关．故B错误，C正确D、式中的k是与中心星体的质量有关，已知月球与地球之间的距离，无法求出地球与太阳之间的距离，故D错误故选：C．【点评】此题需要掌握：开普勒运动定律不仅适用于椭圆运动，也适用于圆周运动，不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动．式中的k是与中心星体的质量有关的．2．物体做平抛运动的规律可以概括为两点：（1）水平方向做匀速直线运动；（2）竖直方向做自由落体运动．为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动．两球同时落到地面．把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地．则这个实验（）A．只能说明上述规律中的第（1）条B．只能说明上述规律中的第（2）条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律【考点】研究平抛物体的运动．【专题】实验题；平抛运动专题．【分析】探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明A球水平方向的运动性质．【解答】解：在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，不能说明水平方向上的运动规律，故B正确，A、C、D错误．故选：B．【点评】本题属于简单基础题目，实验虽然简单，但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律．3．一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星的运转周期是（）A．4年B．6年C．8年D．9年【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【专题】人造卫星问题．【分析】研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出周期，再根据地球与行星的轨道半径关系找出周期的关系．【解答】解：根据万有引力提供向心力得：=mrT=2π，小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，所以这颗小行星的运转周期是8年，故选：C．【点评】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行作比．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．4．甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲质点的质量不变，乙质点的质量增大为原来的2倍，同时它们间的距离减为原来的，则甲、乙两个质点间的万有引力大小将变为（）A．B．FC．4FD．8F【考点】万有引力定律及其应用．【专题】万有引力定律的应用专题．【分析】根据万有引力定律公式F=进行判断．【解答】解：根据万有引力定律公式F=得，F′==8F，故D正确，A、B、C错误．故选：D．【点评】解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，并能灵活运用．5．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（）A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于D．这时铁轨对火车的支持力大于【考点】向心力．【专题】匀速圆周运动专题．【分析】火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，当合力恰好等于需要的向心力时，火车对内外轨道都没有力的作用，速度增加，就要对外轨挤压，速度减小就要对内轨挤压．【解答】解：AB、火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，当火车转弯的速度小于，需要的向心力减小，而重力与支持力的合力不变，所以合力大于了需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压．故A正确，B错误；C、当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，N=，由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小．故CD均错误．故选：A．【点评】火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，再根据速度的变化，可以知道对内轨还是对外轨由作用力．6．如图所示，轻绳的上端系于天花板上的O点，下端系有一只小球．将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放．当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P点的钉子相碰．在绳与钉子相碰瞬间，以下物理量的大小没有发生变化的是（）A．小球的线速度大小B．小球的角速度大小C．小球的向心加速度大小D．小球所受拉力的大小减小【考点】向心力；牛顿第二定律．【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．【分析】当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P的钉子相碰后，小球圆周运动的半径减小，速度大小不变，根据角速度与线速度的关系v=ωr，分析角速度的变化．由向心加速度公式an=分析向心加速度的变化．根据牛顿第二定律分析小球所受拉力的变化．【解答】解：A、在绳与钉子相碰瞬间，绳子的拉力和重力方向都与小球的速度方向垂直，不对小球做功，不改变小球的动能，则小球的线速度大小．故A正确．B、角速度与线速度的关系为v=ωr，得到ω=，在绳与钉子相碰瞬间，小球圆周运动的半径r减小，v不变，则角速度ω增大．故B错误．C、由向心加速度公式an=分析得到，向心加速度增大．故C错误．D、根据牛顿第二定律