江蘇省常州市茅山中學(xué)高一物理下學(xué)期期末試卷含解析

江蘇省常州市茅山中學(xué)高一物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）我國是世界上能夠發(fā)射地球同步衛(wèi)星的少數(shù)國家之一，關(guān)于同步衛(wèi)星，正確的說法（） A.可以定點在北京市上空 B.衛(wèi)星軌道平面與赤道平面重合 C.運動周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同的衛(wèi)星肯定是同步衛(wèi)星 D.在同一軌道上有沿同方向繞行的兩顆同步衛(wèi)星，若要后一顆衛(wèi)星追上前一顆衛(wèi)星并發(fā)生碰撞，只要將后者速率增大一些即可參考答案：考點： 同步衛(wèi)星；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．專題： 人造衛(wèi)星問題．分析： 地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對地靜止衛(wèi)星，是運行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000km，衛(wèi)星的運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同、運行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時間相等，即23時56分4秒，衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為3.1公里/秒，其運行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度．在地球同步軌道上布設(shè)3顆通訊衛(wèi)星，即可實現(xiàn)除兩極外的全球通訊．解答： 解：A：它們只能在赤道的正上方，它若在除赤道所在平面外的任意點，假設(shè)實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的．所以不可能定點在北京正上方，故A錯誤；B：它們只能在赤道的正上方，它若在除赤道所在平面外的任意點，假設(shè)實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的．所以它不可能沿著與赤道成一定角度的軌道運動，只能與赤道平面重合，故B正確；C：同步衛(wèi)星是指與地球相對靜止的衛(wèi)星．這種衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角度速度相同，而且只能與赤道平面重合，其他軌道上的周期是24小時的衛(wèi)星卻不是同步衛(wèi)星．故C錯誤；D：衛(wèi)星在軌道上運動時，半徑越大，線速度越小同時需要的能量越大，瞬時增大速度后，會做離心運動，半徑越來越大的同時，線速度越來越小，所以同一軌道上有沿同方向繞行的兩顆同步衛(wèi)星，若要后一顆衛(wèi)星追上前一顆衛(wèi)星并發(fā)生碰撞，先減小運動軌道半徑，即減小速度，再將后者速率增大一些，讓其做離心運動．故D錯誤．故選：B．點評： 本題考查了地球同步衛(wèi)星的相關(guān)知識點．同步衛(wèi)星有四個“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．本題比較簡單，屬于基礎(chǔ)題．2.升降機(jī)中站在測力計上的人，發(fā)現(xiàn)測力計示數(shù)比自己的體重小，則A．人受到的重力減小了B．人受到的重力不變C．升降機(jī)可能正在加速上升D．升降機(jī)可能正在加速下降參考答案：BD3.關(guān)于物體的運動是否為自由落體運動，以下說法正確的是（

）

A．質(zhì)量大的物體從靜止開始下落的運動可以看成自由落體運動

B．只有很小的物體在空中下落才可看成自由落體運動

C．在忽略空氣阻力的情況下，任何物體在下落時都可以看成自由落體運動

D．忽略空氣阻力且物體從靜止開始下落的運動可以看成自由落體運動參考答案：D4.(單選)如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)：套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點），從大環(huán)的最高處由靜止滑下．重力加速度大小為g，當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時，大環(huán)對輕桿拉力的大小為（）A．Mg-5mgB．Mg+mgC．Mg+5mgD．Mg+10mg參考答案：C解：小環(huán)在最低點時，根據(jù)牛頓第二定律得：，

得：，

小環(huán)從最高到最低，由動能定理，則有：對大環(huán)分析，有：．故C正確，A、B、D錯誤．

故選：C．5.下列運動過程中，在任意相等時間內(nèi)，物體動量變化相等的運動是A．勻速圓周運動

B．自由落體運動C．平拋運動

D．勻減速直線運動參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.亞里士多德(前384—前322年)，古希臘斯吉塔拉人，世界古代史上最偉大的哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家之一。但由于歷史的局限性，亞里士多德的有些認(rèn)識是錯誤的。為了證明亞里士多德的一個結(jié)論是錯誤的，一位科學(xué)家設(shè)計了一個理想實驗，下圖是這個理想實驗的示意圖。甲圖是將兩個斜面對接，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；圖乙是減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上幾乎要達(dá)到原來的高度；……。由此得到推論：圖丙中，在沒有摩擦等阻礙時，小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運動下去。設(shè)計這個理想實驗的科學(xué)家是

，這個理想實驗說明亞里士多德的

的結(jié)論是錯誤的。參考答案：7.質(zhì)量是8kg的木箱，靜止在光滑的水平面上。在16N的水平推力作用下，5s內(nèi)通過的位移是

m。參考答案：25

8.一質(zhì)點做直線運動的v—t圖，如圖所示，①、在0到1s內(nèi)質(zhì)點做

運動，加速度大小為______m/s2;②、在1s到3s內(nèi)質(zhì)點做

運動，平均速度大小為______m/s。參考答案：(1)勻加速直線

4m/s2

(2)勻減速直線

2m/s9.（4分）某汽車在某路面緊急剎車時，加速度的大小是，如果必須在2.5s內(nèi)停下來，汽車的行駛速度最高不能超過

。（假設(shè)汽車做勻減速運動）參考答案：10.一輛汽車在平直公路上由靜止開始運動,第1秒內(nèi)通過5m,第2秒內(nèi)通過10m,第3秒內(nèi)通過20m,第4s內(nèi)通過10m,第5s內(nèi)通過5m,5s末停止.則最初兩秒內(nèi)汽車的平均速度為

______m/s,最后兩秒內(nèi)汽車的平均速度為_______m/s,5秒內(nèi)平均速度為__________m/s.參考答案：7.5

7.5

1011.人造地球衛(wèi)星在運行過程中由于受到微小的阻力，軌道半徑將緩慢減?。诖诉\動過程中，衛(wèi)星所受萬有引力大小將

（填“減小”或“增大”）；其動能將

（填“減小”或“增大”）．參考答案：增大、增大．【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】根據(jù)萬有引力公式F=，判斷萬有引力大小的變化，再根據(jù)萬有引力做功情況判斷動能的變化．【解答】解：萬有引力公式F=，r減小，萬有引力增大．根據(jù)動能定理，萬有引力做正功，阻力做功無窮小，所以動能增大．故本題答案為：增大、增大．12.用20N的水平力，可以拉著重40N的箱子在水平地面上勻速滑動，求箱子與地面間的動摩擦因數(shù)為______。參考答案：13.“嫦娥一號”和“嫦娥二號”衛(wèi)星相繼完成了對月球的環(huán)月飛行，標(biāo)志著我國探月工程的第一階段己經(jīng)完成。設(shè)“嫦娥二號竹衛(wèi)星環(huán)繞月球的運動為勻速圓周運動，它距月球表面的高度為h，己知月球的質(zhì)量為M、半徑為R，引力常量為G，則衛(wèi)星繞月球運動的向心加速度a=

線速度v=

.參考答案：

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一顆在赤道上空運行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同.已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過赤道上同一建筑物正上方的時間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據(jù)萬有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空以地面為參照物，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上方時，建筑物隨地球轉(zhuǎn)過的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬有引力等于重力mg′=，化簡可得在軌道半徑為2R處的重力加速度；（2）人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．15.（6分）將一根細(xì)繩的中點拴緊在一個鋁鍋蓋的中心圓鈕上，再將兩側(cè)的繩并攏按順時針（或逆時針）方向在圓鈕上繞若干圈，然后使繩的兩端分別從左右側(cè)引出，將鍋蓋放在水平桌面上，圓鈕與桌面接觸，往鍋蓋內(nèi)倒入少量水。再雙手用力拉繩子的兩端（或兩個人分別用力拉繩的一端），使鍋蓋轉(zhuǎn)起來，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生，并解釋為什么發(fā)生會這種現(xiàn)象。參考答案：隨著旋轉(zhuǎn)加快，鍋蓋上的水就從鍋蓋圓周邊緣飛出，灑在桌面上，從灑出的水跡可以看出，水滴是沿著鍋蓋圓周上各點的切線方向飛出的。因為水滴在做曲線運動，在某一點或某一時刻的速度方向是在曲線（圓周）的這一點的切線方向上。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.水平拋出的一個石子，經(jīng)過0.4s落到地面，落地時的速度方向跟水平方向的夾角是37°，（g取10m/s2）．試求：（1）石子的拋出點距地面的高度；（2）石子拋出的水平初速度．（已知sin37°=0.6；cos37°=0.8）參考答案：解：（1）根據(jù)h=得：h=×10×0.42=0.8m．（2）石子落地時豎直分速度為：vy=gt=4m/s，根據(jù)tan37°=，解得：v0===5.3m/s．答：（1）石子的拋出點距地面的高度為0.8m；（2）石子拋出的水平初速度為5.3m/s．17.一顆人造衛(wèi)星靠近某行星表面做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t，衛(wèi)星運行的路程為s，運動半徑轉(zhuǎn)過的角度為1rad，引力常量設(shè)為G,求:（1）