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1、2012-2013学年河南省郑州市第四中学高一下学期期中考试物理试卷（带解析）一、选择题1.如图所示皮带传动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O的距离等于小轮半径，转动时皮带不打滑。则A、B、C三点的角速度大小之比，线速度大小之比，向心加速度大小之比分别为（）ABCD【答案】B【解析】试题分析：A、B两点的线速度相等，即;A的半径是B的半径的3倍，根据，知A、C共轴转动，角速度相等，即，所以，A错误B正确；B两点的线速度相等，A的半径是B的半径的3倍，根据，知，A、C具有相同的角速度，根据，知所以CD错误；故选B考点：匀速圆周运动规律
2、的应用点评：解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度掌握线速度与角速度的关系，以及线速度、角速度与向心加速度的关系2.经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间.已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里，“杨利伟星”平均每天绕太阳运行145万公里.假设两行星均绕太阳做匀速圆周运动，则两星相比较()A“神舟星”的轨道半径大B“神舟星”的加速度大C“神舟星”的公转周期大D“神舟星”的角速度大【答案】BD【解析】试题分析：根据线速度的定义式得：，已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里，“杨利伟星”平均
3、每天绕太阳运行145万公里，可以得出：“神舟星”的线速度大于“杨利伟星”的线速度研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：，解得：（其中M为太阳的质量，R为轨道半径）由于“神舟星”的线速度大于“杨利伟星”的线速度，所以“神舟星”的轨道半径小于“杨利伟星”的轨道半径，故A错误研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：，解得，其中M为太阳的质量，R为轨道半径，由于“神舟星”的轨道半径小于“杨利伟星”的轨道半径，所以由于“神舟星”的加速度大于“杨利伟星”的加速度故B正确研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：，解得，其中M为太阳的质量，R为轨道半径，由于“
4、神舟星”的轨道半径小于“杨利伟星”的轨道半径，所以由于“神舟星”的周期小于“杨利伟星”的周期故C错误根据公式可得，周期大，角速度小，故“神舟星”的角速度大，D正确故选BD考点：万有引力定律及其应用点评：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，再进行之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3.如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，则关于摆球的受力情况，下列说法中正确的是（）A摆球受重力、拉力和向心力的作用B摆球所受拉力的水平分力提供向心力，摆球所
5、受拉力的竖直分力与摆球的重力平衡C摆球受重力和拉力的作用D摆球的重力和绳子拉力的合力提供摆球做圆周运动的向心力【答案】BCD【解析】试题分析：小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，摆球所受拉力的水平分力提供向心力，摆球所受拉力的竖直分力与摆球的重力平衡，故BCD正确，A错误故选BCD考点：考查了对向心力的理解点评：理解向心力：是效果力，它由某一个力充当，或几个力的合力提供，它不是性质的力，分析物体受力时不能分析向心力4.铁路在转弯处外轨略高于内轨的原因是( )减轻轮缘对外轨的挤压减轻轮缘与内轨的挤压火车无论以多大速度转弯，内外轨都不受轮缘挤压火车按规定的速度转弯，外轨就不受轮缘的挤压
6、ABCD【答案】B【解析】试题分析：铁路在转弯处外轨略高于内轨这样火车在拐弯时，火车重力与轨道面支持力可以充当向心力，可以减小对外轨的挤压，正确，错误；若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨错误；当火车以规定的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，对内外轨均无压力，正确，故选B考点：牛顿第二定律；向心力点评：解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力，此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力5.两颗相距较近的天体组成双星，它们以两天体的
7、连线上的某点为共同圆心做匀速圆周运动，这样它们不会因为万有引力的作用而被吸到一起，下述说法正确的是（）A它们做匀速圆周运动的角速度与质量成正比B它们做匀速圆周运动的线速度与质量成正比C它们做匀速圆周运动的半径与质量成反比D它们做匀速圆周运动的向心力的大小与质量成正比【答案】C【解析】试题分析：因为双星各自做匀速圆周运动的周期相同，根据角速度与周期的关系可知：，双星的角速度之比为1：1，故A错误；双星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，故大小相等方向相反：，所以因为，即它们做匀速圆周运动的半径与质量成反比；所以即它们圆周运动的线速度之比与其质量成反比，故B错误，C正确，两者的向心力大小相等，所
8、以D错误故选C考点：万有引力定律及其应用点评：了解双星运动中万有引力提供向心力，故双星的运动周期相等，向心力大小相等方向相反6.地球赤道上有一物体随地球一起自转做圆周运动，所受的向心力为F，向心加速度为a，线速度为v，角速度为；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度可忽略）所受的向心力为F，向心加速度为a，线速度为v，角速度为；地球同步卫星的向心力为F，向心加速度为a，线速度为v，角速度为；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v,假设三者的质量相等，则（）AF1=F2F3Ba1=a2=ga3Cv1=v2=vv3D1=32【答案】D【解析】试题分析：根据题意三者质量相等，轨道半径，物体1与
9、人造卫星2比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故，故A错误；由选项A的分析知道向心力，故由牛顿第二定律，可知，故B错误；由A选项的分析知道向心力，根据向心力公式，由于m、R一定，故，故C错误；同步卫星与地球自转同步，故，根据周期公式可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故，再根据，有，故D正确；故选D考点：万有引力定律及其应用点评：本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化7.如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A。让小球从一定高度摆
10、下，当细绳与钉子相碰时（）A. 小球的线速度发生突变B. 小球的角速度发生突变C. 如果钉子的位置越靠近小球，绳就越不容易断。D. 如果钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断。【答案】BD【解析】试题分析：小球摆下后由机械能守恒可知，因小球下降的高度相同，故小球到达最低点时的速度相同，故小球的线速度不变，A错误；根据公式可得，速度不变，半径减小，所以角速度增大，B正确；根据，知，r变小，拉力变大如果钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断。C错误D正确故选BD考点：牛顿第二定律在圆周运动中的应用点评：本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化，线速度大小不变，再由向心力公式分析绳子上的拉力变化8.半径为
11、R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体，如图所示今给小物体一个水平初速度v0，则物体将()A沿球面滑至M点B先沿球面滑至某点N再离开球面做斜下抛运动C立即离开半圆球做平抛运动，且水平射程为RD立即离开半圆球做平抛运动，且水平射程为2R【答案】C【解析】试题分析：在最高点，有，所以N=0知物块在最高点仅受重力，有水平初速度，所以物块离开半球面做平抛运动水平射程为故C正确，ABD错误故选C考点：考查了平抛运动，圆周运动点评：解决本题的关键知道圆周运动径向的合力提供向心力以及知道仅受重力，有水平初速度将做平抛运动9.一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，
12、绳子的端点离滑轮的距离是H.车由静止开始向左做匀加速运动，经过时间t绳子与水平方向的夹角为，如图所示，则（）A车向左运动的加速度的大小为B车向左运动的加速度的大小为C重物m在t时刻速度的大小为D重物m在t时刻速度的大小为【答案】A【解析】试题分析：汽车在时间t内向左走的位移：又汽车匀加速运动，所以，A正确，B错误；此时汽车的速度由运动的分解知识可知，汽车速度v汽沿绳的分速度与重物m的速度相等，即得v物.，CD错误；故选A考点：考查了运动的合成与分解点评：关键是知道汽车的速度的两个分运动；10.质量为m的飞机,以速度v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,空气对飞机作用力的大小等于()。A.mB.
13、m C.mD.mg【答案】A【解析】试题分析：根据牛顿第二定律有：根据平行四边形定则，空气对飞机的作用力故A正确，B、C、D错误故选A考点：向心力；牛顿第二定律点评：解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解11.如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（）AA球的线速度必定大于B球的线速度BA球的角速度必定大于B球的角速度CA球的运动周期必定小于B球的运动周期DA球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力【答案】A【解析】试题分析：小球A和B紧贴着内壁分别在水
14、平面内做匀速圆周运动由于A和B的质量相同，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的由向心力的计算公式，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，所以A正确；由公式，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，所以B错误由周期公式，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C错误球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D不正确故选A考点：考查了匀速圆周运动规律的应用点评：对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题12.在做“研究平抛物体的运动”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作平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填写在横线上。A通过调节使斜槽末端保持水平B每次释放小球的位置必须相同C每次必须用手给小球一个初速度D记录小球位置用的木条或凹槽，每次必需严格地等距离下降E小球运动时不能与木板上的白纸（或方格纸）相接触F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用铅笔将小球通过各位置连成平滑的曲线G.用悬挂重锤的方法确定竖直坐标轴【答案】ABEFG【解析】试题分析：通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动故A正确因为要
