内容正文:
巴楚县第一中学2024-2025学年第二学期
高一年级平行班月考物理试卷
考试时间:60分钟满分:100分
班级:_____姓名:_____考号:_____
一、填空题(每道题2分,共50分)
1. 物体做曲线运动时,速度方向始终沿轨迹的________方向。
【答案】切线
【解析】
【详解】当物体做曲线运动时,任意时刻的瞬时速度方向,始终沿该时刻物体所在位置的运动轨迹的切线方向。
【点睛】
2. 平抛运动可分解为水平方向的___________和竖直方向的___________。
【答案】 ①. 匀速直线运动 ②. 自由落体运动
【解析】
【详解】[1]平抛运动在水平方向上不受力,但有初速度,所以可分解为水平方向的匀速直线运动;
[2]平抛运动在竖直方向上只受重力且没有初速度,所以可分解为竖直方向的自由落体运动。
3. 平抛运动的水平位移与初速度、运动时间的关系式为________。
【答案】
【解析】
【详解】平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动
,其中为平抛运动的初速度,为运动总时间。
4. 以速度水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移相等时,运动时间为________(重力加速度为g)。
【答案】
【解析】
【详解】平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动:
水平分位移规律
竖直分位移规律, 由题意知
联立可得
5. 在平抛运动中,物体的水平速度_____(填“变化”或“不变”),竖直速度_____(填“变化”或“不变”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 变化
【解析】
【详解】[1]在平抛运动中,物体在水平方向不受外力,做匀速直线运动,因此水平速度保持不变。
[2]在平抛运动中,物体在竖直方向只受重力,做自由落体运动,竖直速度不断增大,所以竖直速度是变化的。
6. 斜抛运动可分解为水平和竖直两个方向的分运动,其中水平方向的分运动________,其中竖直方向的分运动________。
【答案】 ①. 为匀速直线运动 ②. 为竖直上抛运动
【解析】
【详解】[1]斜抛运动仅受重力作用,水平方向不受外力,因此速度水平分量保持不变,作匀速直线运动
[2]竖直方向初速度向上、仅受重力,加速度为重力加速度g,因此竖直分运动是竖直上抛运动。
【点睛】
7. 一个物体做平抛运动,落地时水平速度为,落地时竖直方向分速度为,其落地速度方向与水平方向的夹角,则_____。
【答案】
【解析】
【小问1详解】
[1] 平抛运动的水平速度不变,故。设物体落地时竖直速度大小为,将落地速度沿水平、竖直方向分解,由直角三角形关系得
8. 物体做匀速圆周运动时,向心加速度的方向始终指向_____。
【答案】圆心
【解析】
【详解】向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量,由于匀速圆周运动的线速度大小不变,仅方向时刻改变,向心加速度的方向始终与线速度方向垂直,始终指向圆周运动轨迹的圆心。
【点睛】
9. 向心加速度的公式为_____。
【答案】(也可填写、等)
【解析】
【详解】结合线速度和轨道半径,可得
结合角速度和轨道半径,由线速度与角速度关系
可推导出
根据,代入上式可得
【点睛】
10. 物体做匀速圆周运动时,向心力的大小与物体的质量、速度和半径的关系为F=_____。
【答案】
【解析】
【详解】向心力的大小与物体的质量、速度和半径的关系为
11. 以速度水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移相等时,运动时间为________(重力加速度为g)。
【答案】
【解析】
【详解】平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
水平分位移规律
竖直分位移规律,由题意可知
解得
【点睛】
12. 做匀速圆周运动的物体,其线速度大小_____,方向_____。
【答案】 ①. 恒定() ②. 时刻改变(沿圆的切线方向)
【解析】
【详解】[1][2]做匀速圆周运动的物体线速度的定义:运动质点通过的弧长s与通过这段弧长所用时间t的比值,即,故线速度大小恒定,方向时刻改变(沿圆的切线方向)
13. 描述匀速圆周运动快慢的物理量有_____、_____、_____和转速。
【答案】 ①. 线速度 ②. 角速度 ③. 周期
【解析】
【详解】在匀速圆周运动中,用来描述运动快慢的物理量除转速外:
线速度:是质点沿圆周运动的瞬时速度大小,直接反映质点沿轨迹运动的快慢;
角速度:反映质点和圆心连线扫过角度的快慢;
周期:是质点做一次完整匀速圆周运动的时间,周期越短说明圆周运动进行得越快。 三者和转速都可以从不同维度描述匀速圆周运动的快慢。
14. 做匀速圆周运动的物体轨道半径为,则线速度与角速度的关系是________。
【答案】
【解析】
【详解】匀速圆周运动中,物体在一个周期内转过的弧长(即线速度对应的路程)为,圆周的弧长(周长)也等于,即
根据角速度定义,可得
代入后化简就得到线速度和角速度的关系式
【点睛】
15. 向心加速度的作用效果:向心加速度只改变速度的___________,不改变速度的___________。
【答案】 ①. 方向 ②. 大小
【解析】
【详解】[1][2]向心加速度方向总是与速度方向垂直,所以向心加速度只改变速度的方向, 不改变速度的大小。
16. 汽车过拱形桥最高点时,桥对车的支持力与车重力的大小关系是FN_____mg。(填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】小于
【解析】
【详解】汽车在拱形桥最高点时,所需向心力竖直向下,根据牛顿第二定律,有,故支持力小于车重力。
17. 万有引力定律的公式为_____。
【答案】
【解析】
【详解】该定律的内容:自然界任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小与它们质量的乘积成正比,与距离平方成反比,引力的方向在两者的连线上。故
18. 一个物体做匀速圆周运动,向心加速度的方向始终指向_____。
【答案】圆心
【解析】
【详解】匀速圆周运动中,向心加速度由向心力产生,方向始终沿半径指向圆心。
19. 一个物体做匀速圆周运动,线速度与角速度的关系为_____。
【答案】
【解析】
【详解】线速度v与角速度的关系为。
20. 开普勒第一定律指出,行星绕太阳运动的轨道是_____。
【答案】椭圆
【解析】
【详解】开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律,核心内容为行星绕太阳运动的轨道是椭圆,且太阳处在该椭圆的其中一个焦点位置上。
【点睛】
21. 开普勒第二定律指出,行星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积_____。
【答案】相等
【解析】
【详解】开普勒第二定律指出,行星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。
22. 开普勒第三定律指出,行星公转周期的平方与轨道半长轴的_____成正比。
【答案】三次方
【解析】
【小问1详解】
[1] 对于同一中心天体,开普勒第三定律为,其中为常量,故行星公转周期的平方与轨道半长轴的三次方成正比。
23. 万有引力常量的值约为_____。
【答案】
【解析】
【详解】万有引力常量的值约为。
24. 物体在绕地球做匀速圆周运动时,其向心力由_____提供。
【答案】地球对物体的万有引力##万有引力##地球的万有引力##地球对物体的引力##地球的引力
【解析】
【小问1详解】
[1]物体做匀速圆周运动时,所受合力始终指向圆心,充当向心力。物体绕地球运动时,地球对物体的万有引力始终指向地心,因而由地球对物体的万有引力提供向心力。
25. 地球对物体的引力与物体对地球的引力大小________。
【答案】相等
【解析】
【详解】地球对物体的引力和物体对地球的引力是一对作用力与反作用力,因此二者大小相等。
【点睛】
二、简答题(第一题10分,第二题10分,第三题15分,第四题15分,共50分)
26. 在高为的平台上,以的水平速度抛出一质量为的物体,不计空气阻力,。求:
(1)物体在空中运动的时间t;
(2)物体落地时的速度大小v;
(3)物体落地时速度方向与水平方向夹角的正切值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体在空中做平抛运动,根据平抛规律,竖直方向,有
得
【小问2详解】
竖直方向,有
得,则物体落地时的速度大小
【小问3详解】
设物体落地时速度方向与水平方向的夹角为,有
得
27. 一个质量为的物体在半径为的圆周上做匀速圆周运动,线速度为,求:
(1)物体所受的向心力;
(2)物体的向心加速度;
(3)物体的角速度和周期。
【答案】(1)
,方向指向圆心
(2)
,方向指向圆心
(3)
,
【解析】
【小问1详解】
物体所受的向心力大小为
其方向指向圆心。
【小问2详解】
物体的向心加速度大小为
其方向指向圆心。
【小问3详解】
根据可知,物体的角速度
物体做匀速圆周运动的周期
28. 已知地球半径为,地球的质量为,自转周期为,站在地球北半球表面纬度约为北纬的某个学生的质量为,。求:
(1)学生受到的重力;
(2)学生受到的万有引力;
(3)学生受到的向心力;
【答案】(1)
,方向竖直向下
(2)
,方向指向地心
(3)
,方向垂直指向地轴。
【解析】
【小问1详解】
学生受到的重力大小为
其方向竖直向下。
【小问2详解】
学生受到的万有引力大小为
其方向指向地心。
【小问3详解】
学生受到的向心力大小为
其方向垂直指向地轴。
29. 已知某行星绕太阳运动的轨道半长轴为,公转周期为1年。另一颗行星的轨道半长轴为,求:
(1)第二颗行星的公转周期;
(2)若第一颗行星的质量为第二颗行星的2倍,求两颗行星各自与太阳之间的万有引力大小之比是多少?
【答案】(1)
年
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据开普勒第三定律有
其中年、,代入解得第二颗行星的公转周期年
【小问2详解】
设第二颗行星质量为m,若第一颗行星的质量为第二颗行星的2倍,根据可知,它们的引力大小之比是
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巴楚县第一中学2024-2025学年第二学期
高一年级平行班月考物理试卷
考试时间:60分钟满分:100分
班级:_____姓名:_____考号:_____
一、填空题(每道题2分,共50分)
1. 物体做曲线运动时,速度方向始终沿轨迹的________方向。
2. 平抛运动可分解为水平方向的___________和竖直方向的___________。
3. 平抛运动的水平位移与初速度、运动时间的关系式为________。
4. 以速度水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移相等时,运动时间为________(重力加速度为g)。
5. 在平抛运动中,物体的水平速度_____(填“变化”或“不变”),竖直速度_____(填“变化”或“不变”)。
6. 斜抛运动可分解为水平和竖直两个方向的分运动,其中水平方向的分运动________,其中竖直方向的分运动________。
7. 一个物体做平抛运动,落地时水平速度为,落地时竖直方向分速度为,其落地速度方向与水平方向的夹角,则_____。
8. 物体做匀速圆周运动时,向心加速度的方向始终指向_____。
9. 向心加速度的公式为_____。
10. 物体做匀速圆周运动时,向心力的大小与物体的质量、速度和半径的关系为F=_____。
11. 以速度水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移相等时,运动时间为________(重力加速度为g)。
12. 做匀速圆周运动的物体,其线速度大小_____,方向_____。
13. 描述匀速圆周运动快慢的物理量有_____、_____、_____和转速。
14. 做匀速圆周运动的物体轨道半径为,则线速度与角速度的关系是________。
15. 向心加速度的作用效果:向心加速度只改变速度的___________,不改变速度的___________。
16. 汽车过拱形桥最高点时,桥对车的支持力与车重力的大小关系是FN_____mg。(填“大于”“小于”或“等于”)
17. 万有引力定律的公式为_____。
18. 一个物体做匀速圆周运动,向心加速度的方向始终指向_____。
19. 一个物体做匀速圆周运动,线速度与角速度的关系为_____。
20. 开普勒第一定律指出,行星绕太阳运动的轨道是_____。
21. 开普勒第二定律指出,行星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积_____。
22. 开普勒第三定律指出,行星公转周期的平方与轨道半长轴的_____成正比。
23. 万有引力常量的值约为_____。
24. 物体在绕地球做匀速圆周运动时,其向心力由_____提供。
25. 地球对物体的引力与物体对地球的引力大小________。
二、简答题(第一题10分,第二题10分,第三题15分,第四题15分,共50分)
26. 在高为的平台上,以的水平速度抛出一质量为的物体,不计空气阻力,。求:
(1)物体在空中运动的时间t;
(2)物体落地时的速度大小v;
(3)物体落地时速度方向与水平方向夹角的正切值。
27. 一个质量为的物体在半径为的圆周上做匀速圆周运动,线速度为,求:
(1)物体所受的向心力;
(2)物体的向心加速度;
(3)物体的角速度和周期。
28. 已知地球半径为,地球的质量为,自转周期为,站在地球北半球表面纬度约为北纬的某个学生的质量为,。求:
(1)学生受到的重力;
(2)学生受到的万有引力;
(3)学生受到的向心力;
29. 已知某行星绕太阳运动的轨道半长轴为,公转周期为1年。另一颗行星的轨道半长轴为,求:
(1)第二颗行星的公转周期;
(2)若第一颗行星的质量为第二颗行星的2倍,求两颗行星各自与太阳之间的万有引力大小之比是多少?
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