四川高一高中物理期中考试带答案解析

四川高一高中物理期中考试
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.关于互成角度运动的合成，下列说法中正确的是（）
A．合速度的大小一定比每个分速度的大小都大
B．合运动的时间等于两个分运动经历的时间之和
C．两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动
D．只要两个分运动是直线运动，合运动一定也是直线运动
2.如图所示，一小球套在光滑轻杆上，绕着竖直轴匀速转动，下列关于小球受力的说法中正确的
是：
A．小球受到重力、弹力和离心力
B．小球受到重力、弹力、水平指向圆心的向心力
C．小于受到重力和弹力
D．小球受到重力、弹力、下滑力
3.一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r时，所受万有引力为F；到地心的距离为2r时，所受万有引力为（）
A．F B．3F C．F D．F
4.一河宽60m，船在静水中的速度为4m/s，水流速度为3m/s，则
A．过河的最小位移是75m，所用时间是15s
B．过河的最小位移是60m，所用时间是12s
C．过河的最短时间为12s，此时的位移是60m
D．过河的最短时间为15s，此时的位移是75m
5.火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车速度提高时会使轨道的外轨受损。

为解决火车高速转弯时不使外
轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（）
A．减小内外轨的高度差B．增加内外轨的高度差
C．减小弯道半径D．增大弯道半径
6.如图2所示，长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的小球，正在以O点为圆心在竖直平面内做圆
周运动，已知小球通过最高点时的速度为2m/s，取g=10m/s2。

则在小球通过最高点时，轻杆OA将（）、A．受到6.0N的拉力B．受到6.0N的压力
C ．受到24N 的拉力
D ．受到54N 的拉力
7.如图所示，斜面上有a 、b 、c 、d 四个点，ab ＝bc ＝cd 。

从a 点正上方O 点以速度v 水平抛出一个小球，它落在斜面上b 点，若小球从O 点以速度2v 水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（ ）
A ．b 与c 之间某一点
B ．c 点
C ．c 与d 之间某一点
D ．d 点
8..我国发射的地球同步卫星的质量为m ，如果地球半径为R ，自转角速度为，表面重力加速度为g ，关于同步卫星以下说法错误的是 ( )
A ．受到地球引力为
B ．周期T=24h
C ．距地面的高度
D ．定点于北京上空
9.关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是（ ）
A ．它是人造卫星绕地飞行的最小速度
B ．它是人造卫星在近地圆形轨道上的运行速度
C ．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D ．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度
10.两个靠近的天体称为双星，它们以两者连线上某点O 为圆心做匀速圆周运动，其质量分别为m 1、m 2，如右图
所示，以下说法正确的是( )
A ．它们的角速度相同
B ．线速度与质量成反比
C ．向心力与质量的乘积成正比
D ．轨道半径与质量成正比
11.如图所示的靠轮传动装置中右轮半径为2r ，a 为它边缘上的一 点，b 为轮上的一点，b 距轴为r 。

左侧为一轮轴， 大轮的半 径为4r ，d 为它边缘上的一点，小轮的半径为r ，c 为它边缘上的一点。

若传动中靠轮不打滑，则（ ）
A ．b 点与d 点的线速度大小相等
B ．a 点与c 点的线速度大小相等
C ．c 点与b 点的角速度大小相等
D ．a 点与d 点的向心加速度大小之比为1 : 8
12.我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。

如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a 上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b 上运动。

下列说法正确的是（ ）
A ．卫星在a 上运行的线速度小于在b 上运行的线速度
B ．卫星在a 上运行的周期小于在b 上运行的周期
C ．卫星在a 上运行的角速度小于在b 上运行的角速度
D ．卫星在a 上运行时受到的万有引力大于在b 上运行时的万有引力
13.同步卫星离地球球心的距离为r ，运行速率为v 1，加速度大小为a 1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a 2，第一宇宙速度为v 2，地球半径为R ，则（ ）
A ．a 1:a 2=r:R
B ．a 1:a 2=R 2:r 2
C ．v 1:v 2=R 2
:r
2
D ．
14.下列哪些因素会使“研究平抛物体的运动”实验测得的初速度误差增大?（ ） A ．小球与斜槽之间有摩擦 B ．安装斜槽时其末端不水平
C ．释放小球时没有让小球从某一固定位置自由下滑
D ．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点较远
15.“嫦娥二号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶。

假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分。

已知照片上方格的实际边长为a ，闪光周期为T ，据此可以得出 ( )
A ．照片上A 点一定是平抛的起始位置
B ．小球平抛的初速度为3a/T
C ．月球上的重力加速度为a/T 2
D ．小球运动到D 点时速度大小为6a/T
二、填空题
我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下
实验器材：
A ．计时表一只；
B ．弹簧测力计一把；
C ．已知质量为m 的物体一个；
D ．天平一只(附砝码一盒)。

已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R 及
月球的质量M(已知万有引力常量为G)
(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示)； (2)两次测量的物理量是________和________；
(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R 和质量M 的表达式R ＝________，M ＝________。

三、计算题
1.在水面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，如图所示，摩托车的速度至少有多大。

才能越过这个壕沟？
（g=10m/s2）
2.一辆质量为M的超重车，行驶上半径为R的圆弧形拱桥顶点，已知此处桥面能承受的最大压力不超过车重的3/4倍，要使车能安全沿桥面行驶，求在此处车的速度应在什么范围内？重力加速度为g
3.如图所示，一根长L=0.5m的细绳悬于天花板上O点，绳的另一端挂一个质量为m=1kg的小球，已知绳能承受
的最大拉力为12.5N，小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大，绳断裂后，小球将平抛后掉在地上。

（g=10m/s2）
（1）绳刚断裂时小球的角速度为多大？
（2）若小球做圆周运动的平面离地高为h=0.6m，则小球经多长时间落地。

（3）在第（2）问中小球落点离悬点在地面上的垂直投影的距离为多少？
4.地球质量为M，半径为r，万有引力常量为G，发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星，卫星的速度称
为第一宇宙速度。

（1）试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式，要求写出推导依据。

（2）若已知第一宇宙速度的大小为v=7.9km/s，地球半径R=6.4×106m，万有引力恒量G=6.67×10-11 N·m2 /kg2，求地球质量（结果要求二位有效数字）。

5.我国发射的“嫦娥一号”卫星进入距月球表面高为h的圆轨道绕月运动．设月球半径约为地球半径的1/4，月球质
量约为地球质量的1/81，不考虑月球、地球自转的影响，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R．求：
(1) 月球表面的重力加速度为多少？
(2)在月球上要发射一颗环月卫星，最小发射速度v
＝？
＝？
(3) “嫦娥一号”卫星在距月球表面高为h的圆轨道上绕月做匀速圆周运动时的速度大小v
1
四川高一高中物理期中考试答案及解析
一、选择题
1.关于互成角度运动的合成，下列说法中正确的是（）
A．合速度的大小一定比每个分速度的大小都大
B．合运动的时间等于两个分运动经历的时间之和
C．两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动
D．只要两个分运动是直线运动，合运动一定也是直线运动
【答案】Ｃ
【解析】当两个大小相等的两个分力夹角为120°时，合力与分力相等，A错；合运动与分运动具有等时性，B错；两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动，C对；平抛运动的两个分运动是直线运动，D错；
2.如图所示，一小球套在光滑轻杆上，绕着竖直轴匀速转动，下列关于小球受力的说法中正确的
是：
A．小球受到重力、弹力和离心力
B．小球受到重力、弹力、水平指向圆心的向心力
C．小于受到重力和弹力
D．小球受到重力、弹力、下滑力
【答案】Ｃ
【解析】向心力、离心力、下滑力找不到施力物体，不是受到的力
3.一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r时，所受万有引力为F；到地心的距离为2r时，所受万有引力为（）
A．F B．3F C．F D．F
【答案】C
【解析】由，半径增大两倍，力减小为原来的四分之一
4.一河宽60m，船在静水中的速度为4m/s，水流速度为3m/s，则
A．过河的最小位移是75m，所用时间是15s
B．过河的最小位移是60m，所用时间是12s
C．过河的最短时间为12s，此时的位移是60m
D．过河的最短时间为15s，此时的位移是75m
【答案】D
【解析】船速大于水速，小船能到达正对岸，所以最小位移为60m，当船头向着正对岸运动时，过河时间最短，为,D 对
5.火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车速度提高时会使轨道的外轨受损。

为解决火车高速转弯时不使外
轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（）
A．减小内外轨的高度差B．增加内外轨的高度差
C．减小弯道半径D．增大弯道半径
【答案】B
【解析】，由此可判断B对
6.如图2所示，长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的小球，正在以O点为圆心在竖直平面内做圆
周运动，已知小球通过最高点时的速度为2m/s，取g=10m/s2。

则在小球通过最高点时，轻杆OA将（）、A．受到6.0N的拉力B．受到6.0N的压力
C ．受到24N 的拉力
D ．受到54N 的拉力
【答案】Ｂ
【解析】当杆的作用力为零，只有重力提供向心力可知临界速度为，所以当速度为2m/s 时，杆的
作用力为支持力，
，B 对
7.如图所示，斜面上有a 、b 、c 、d 四个点，ab ＝bc ＝cd 。

从a 点正上方O 点以速度v 水平抛出一个小球，它落在斜面上b 点，若小球从O 点以速度2v 水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（ ）
A ．b 与c 之间某一点
B ．c 点
C ．c 与d 之间某一点
D ．d 点
【答案】A
【解析】运动到b 点所用时间为t,2t 的时间运动到与C 点的正下方，与b 点处在同一水平面，所以它落在斜面上的b 与c 之间某一点
8..我国发射的地球同步卫星的质量为m ，如果地球半径为R ，自转角速度为，表面重力加速度为g ，关于同步卫星以下说法错误的是 ( )
A ．受到地球引力为
B ．周期T=24h
C ．距地面的高度
D ．定点于北京上空
【答案】AD
【解析】只有在地球表面，万有引力才近似等于mg ，同步卫星运行周期与地球自转周期相同；相对于地球静止不动，所以只能发射到赤道上空，由
可求出
9.关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是（ ） A ．它是人造卫星绕地飞行的最小速度
B ．它是人造卫星在近地圆形轨道上的运行速度
C ．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D ．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度
【答案】BC
【解析】第一宇宙速度是贴近地球表面作圆周运动的最大环绕速度，最小的发射速度
10.两个靠近的天体称为双星，它们以两者连线上某点O 为圆心做匀速圆周运动，其质量分别为m 1、m 2，如右图
所示，以下说法正确的是( )
A ．它们的角速度相同
B ．线速度与质量成反比
C ．向心力与质量的乘积成正比
D ．轨道半径与质量成正比
【答案】ABC
【解析】双星围绕同一点转动，周期相同，角速度相同，
，可知C 对，
，
可得
轨道的半径r2与质量m1成反比
11.如图所示的靠轮传动装置中右轮半径为2r ，a 为它边缘上的一 点，b 为轮上的一点，b 距轴为r 。

左侧为一轮轴， 大轮的半 径为4r ，d 为它边缘上的一点，小轮的半径为r ，c 为它边缘上的一点。

若传动中靠轮不打滑，则（ ）
A ．b 点与d 点的线速度大小相等
B ．a 点与c 点的线速度大小相等
C ．c 点与b 点的角速度大小相等
D ．a 点与d 点的向心加速度大小之比为1 : 8
【答案】BD
【解析】a 、b 共轴，角速度相同，c 、d 共轴角速度相同，a 、c 共线线速度相同，设c 的角速度为w,c 的线速度为wr ，a 的角速度为w/2，b 的线速度为wr/2，c 、d 角速度相同，d 的线速度为4wr ，A 错；同理可判断BD 对
12.我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。

如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a 上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b 上运动。

下列说法正确的是（ ）
A ．卫星在a 上运行的线速度小于在b 上运行的线速度
B ．卫星在a 上运行的周期小于在b 上运行的周期
C ．卫星在a 上运行的角速度小于在b 上运行的角速度
D ．卫星在a 上运行时受到的万有引力大于在b 上运行时的万有引力
【答案】BD 【解析】由
，可知a 的线速度大，A 错，
，可知a 的周期较小，B 对；
，a 的
角速度较大，C 错
13.同步卫星离地球球心的距离为r ，运行速率为v 1，加速度大小为a 1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a 2，第一宇宙速度为v 2，地球半径为R ，则（ ）
A ．a 1:a 2=r:R
B ．a 1:a 2=R 2:r 2
C ．v 1:v 2=R 2
:r
2
D ．
【答案】AD
【解析】同步卫星与地球赤道上的物体加速度相同，由
可知a 1:a 2=r:R ，
，
，所以
14.下列哪些因素会使“研究平抛物体的运动”实验测得的初速度误差增大?（ ） A ．小球与斜槽之间有摩擦 B ．安装斜槽时其末端不水平
C．释放小球时没有让小球从某一固定位置自由下滑
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点较远
【答案】BC
【解析】小球与斜槽之间有摩擦不会改变平抛的初速度，安装斜槽时其末端不水平，小球不做平抛运动，释放小球时没有让小球从某一固定位置自由下滑，到达最低点的速度大小不相同
15.“嫦娥二号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶。

假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分。

已知照片上方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可以得出 ( )
A．照片上A点一定是平抛的起始位置B．小球平抛的初速度为3a/T
C．月球上的重力加速度为a/T2D．小球运动到D点时速度大小为6a/T
【答案】AB
【解析】竖直位移有比例1:3:5,所以照片上A点一定是平抛的起始位置，由，
，可求出小球平抛的初速度为3a/T，重力加速度，C错；运动到D的竖直分速度为
3gT,由勾股定理可求出合速度
二、填空题
我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：
A．计时表一只；B．弹簧测力计一把；
C．已知质量为m的物体一个；D．天平一只(附砝码一盒)。

已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R 及
月球的质量M(已知万有引力常量为G)
(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示)；
(2)两次测量的物理量是________和________；
(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R＝________，M＝________。

【答案】（１）A、B、C
（２）飞船绕月球运行的周期T 、质量为m的物体在月球上所受重力的大小F
（３）、
【解析】（１）A、B、C
（２）飞船绕月球运行的周期T 、质量为m的物体在月球上所受重力的大小F
（３）、
三、计算题
1.在水面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，如图所示，摩托车的速度至少有多大。

才能越过这个壕沟？
（g=10m/s2）
【答案】20m/s
【解析】
2.一辆质量为M的超重车，行驶上半径为R的圆弧形拱桥顶点，已知此处桥面能承受的最大压力不超过车重的3/4倍，要使车能安全沿桥面行驶，求在此处车的速度应在什么范围内？重力加速度为g
【答案】
【解析】，当重力提供向心力时速度最大，为
3.如图所示，一根长L=0.5m的细绳悬于天花板上O点，绳的另一端挂一个质量为m=1kg的小球，已知绳能承受的最大拉力为12.5N，小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大，绳断裂后，小球将平抛后掉在地上。

（g=10m/s2）
（1）绳刚断裂时小球的角速度为多大？
（2）若小球做圆周运动的平面离地高为h=0.6m，则小球经多长时间落地。

（3）在第（2）问中小球落点离悬点在地面上的垂直投影的距离为多少？
【答案】（1）
（2）（3）
【解析】（1）刚断裂时，∴
而∴
（2）
（3）小球线速度：∴
而
4.地球质量为M，半径为r，万有引力常量为G，发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星，卫星的速度称为第一宇宙速度。

（1）试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式，要求写出推导依据。

（2）若已知第一宇宙速度的大小为v=7.9km/s，地球半径R=6.4×106m，万有引力恒量G=6.67×10-11 N·m2 /kg2，求地球质量（结果要求二位有效数字）。

【答案】（1）
（2）6.0×1024Kg
【解析】（1）在地球表面万有引力提供向心力，此时的线速度为第一宇宙速度，v=（2）
6.0×1024Kg
5.我国发射的“嫦娥一号”卫星进入距月球表面高为h的圆轨道绕月运动．设月球半径约为地球半径的1/4，月球质量约为地球质量的1/81，不考虑月球、地球自转的影响，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R．求：
(1) 月球表面的重力加速度为多少？
(2)在月球上要发射一颗环月卫星，最小发射速度v
＝？
＝？
(3) “嫦娥一号”卫星在距月球表面高为h的圆轨道上绕月做匀速圆周运动时的速度大小v
1
【答案】（1） (2) (3)
【解析】（1）由得：
(2)由万有引力定律和牛顿第二定律可知，天体对绕其表面附近运行的卫星有：
(3) 由万有引力定律和牛顿第二定律可知，“嫦娥一号”绕月球运动有：。