2012-2013学年江苏省江都区丁沟中学高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析）.doc

1、2012-2013学年江苏省江都区丁沟中学高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止则（ ） A物体受到 4个力的作用 B物体所受向心力是物体所受的重力提供的 C物体所受向心力是物体所受的弹力提供的 D物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的 答案： C 试题分析：对物体进行受力分析，物体在竖直方向上受重力和静摩擦力，并且这两个力相互平衡，水平方向受圆筒给它指向圆心的压力，所以物体受到三个力作用，故 A错误；由 A得分析可知物体的合外力即为圆筒给它指向圆心的压力，所以物体所受向心力由压力提供，故 BD错误

2、C正确； 考点：牛顿第二定律；向心力 点评：物体相对桶壁静止也做匀速圆周运动，对物块进行受力分析，合外力提供向心力，方向指向圆心（圆心在轴线上与物块在同一水平面上） (1)开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴 a的三次方与它的公转周期 T的二次方成正比，即 k， k是一个对所有行星都相同的常量将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量 k的表达式已知引力常数为 G，太 阳的质量为 M 太 (2)开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统 (如地月系统 )都成立经测定月地距离为 3.84108 m，月球绕地球运动的周期为 2.36106 s

3、，试计算地球的质量 M 地 (G 6. 6710-11 N m2/kg2，结果保留一位有效数字 ) 答案： 61024kg 试题分析：（ 1）因行星绕太阳作匀速圆周运动，于是轨道的半长轴 a即为轨道半径 r根据万有引力定律和牛顿第二定律有 于是有 即 （ 6分） (2)G m月 r， M 地 代入数值解得： M 地 61024kg （ 6分） 考点：本题就是考察学生对开普勒行星运动第三定律的理解和应用， 点评：掌握住开普勒行星运动第三定律和万有引力定律即可求得结果，式中的常量 k必修是相对于同一个中心天体来说的 如图所示，长为 L的长木板水平放置，在木板的 A端放置一个质量为 m的小物块 .现

4、缓慢地抬高 A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为 时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为 v，则在整个过程中 ( ) A支持力对小物块做功为 mgLsin B静摩擦力对小物块做功为 0 C静摩擦力对小物块做功为 mgLsin D滑动摩擦力对小物块做功为 答案： ABD 试题分析：物块在缓慢提高过程中，由动能定理可得： ，则有 故 A正确；物块在缓慢提高过程中，静摩擦力始终与运动方向垂直，所以摩擦力不做功，故 B正确 C错误；物块在滑动过程中，由动能定理可得： ，则有滑动摩擦力做功为故 D正确； 故选： ABD 考点：动能定理的应用；功的计算 点评：当力是恒

5、定时，除可由力与力的方向位移求出功外，还可以由动能定理来确定；当力是变化时，则只能由动能定理来求出力所做的功 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 m1、 m2，如图所示，以下说法正确的是 ( ) A它们的角速度相同 B向心力与质量成正比 C线速度与质量成反比 D轨道半径与质量成正比 答案： AC 试题分析：在双星问题中它们的角速度相等，设两星之间的距离为 L，则有： 联立 可得： ，即轨道半径和质量成反比，同时由万有引力公式可知向心力与质量的乘积成正比综上分析可知， BD错误， AC 正确 故选 AC 考点：线速度、角速度和周期、转速 点评：

6、解决问题时要把握好问题的切入点如双星问题中两卫星的向心力相同，角速度相等 已知地球质量为 M，半径为 R，自转周期为 T，地球同步卫星质量为 m，引力常量为 G.有关同步卫星，下列表述正确的是 ( ) A卫星距地面的高度为 B卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C卫星运行时受到的向心力大小为 G D卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 答案： BD 试题分析：同步卫星与地球相对静止，因而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量 万有引力提供向心力 解得 、 、 、 故 AC 错误；宇宙第一速度是地球表面的环绕速度，半径越大，速度越小，故B正确； 地表重力加速度为： ，半径越

7、大，向心加速度越小， D正确； 故选 BD 考点：万有引力定律及其应用；第一宇宙速度、 点评：本题关键抓住万有引力等于向心力，卫星转动周期与地球自转同步 上海锦江乐园新建的 “摩天转轮 ”，它的直径达 98 m，世界排名第五游人乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，每转一周用时 25 min，下列说法中正确的是 ( ) A每时每刻，每个乘客受到的合力都不等于零 B每个乘客都在做加速度为零的匀速运动 C乘客在乘 坐过程中对座位的压力始终不变 D乘客在乘坐过程中有失重和超重的感觉 答案： AD 试题分析：乘客所受的合外力提供向心力，方向指向圆心，时刻在变化，是变力 A正确； B错误；乘客对座位的压力大小

8、是变化的，在最低点最大 C错误；到达摩天轮的最高点时，乘客的加速度向下，乘客对座位的压力小于重力，处于失重状态在最低点，乘客的加速度向上，对座位的压力大于重力，处于超重状态，故 D正确； 故选 AD 考点：圆周运动实例分析 点评：本题是实际生活中的圆周运动问题，要抓住加速度、合外力都是矢量，当它们的方向改变时，矢量也是变化的 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上， t 0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力 F随时间 t变化的图象如图

9、乙所示，则 ( ) A t1时刻小球动能最大 B t2时刻小球动能最大 C t2 t3这段时间内，小球的动能先增加后减少 D t2 t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 答案： C 试题分析： 时刻小球小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，先做加速度不断减小的加速运动，当弹力增大到与重力平衡，即加速度减为零时，速度达到最大，故 A错误； 时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，故 B错误； 这段时间内，小球处于上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增大的减速运动，故 C正确； 段时间内，小球和弹簧系统机械能守恒，故小球增加的动能和重力势能之和

10、等于弹簧减少的弹性势能，故 D错误； 故选 C 考点：弹性势能；动能；动能定理的应用；动能和势能的相互转化 点评：本题关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程、向上的加速和减速过程进行分析处理，同时要能结合图象分析 质量为 1 kg的物体以某一初速度在水平地面上滑行，由于受到地面摩擦阻力作用，其动能随位移变化的图线如图所示， g 10 m/s2，则物体在水平地面上( ) A所受合外力大小为 5 N B滑行的总时间为 5 s C滑行的加速度大小为 1 m/s2 D滑行的加速度大小为 2.5 m/s2 答案： D 试题分析：根据动能定理可得： 结合动能随位移变化的情况得：初动能 ，

11、初速度 ；， A错误；根据牛顿第二定律可得： ，运动时间为，故 BC 错误； D正确； 故选 D 考点：动能定理的应用； 点评：利用数学图象处理物理问题的方法就是把物理表达式与图象结合起来，根据图象中的数据求解一般我们通过图象的特殊值和斜率进行求解 如图所示，一根长为 l1的橡皮条和一根长为 l2的绳子（ l1l2）悬于同一点，橡皮条的另一端系一 A球，绳子的另一端系一 B球，两球质量相等，现从悬线水平位置（绳拉直，橡皮条保持原长）将两球由静止释放，当两球摆至最低点时，橡皮条的长度与绳子长度相等，此时两球速度的大小为 ( ) A B球速度较大 B A球速度较大 C两球速度相等 D不能确定 答案

12、： A 试题分析：取最低点所在水平面为参考平面根据机械能守恒定律，得：对和橡皮绳系统 A： ， 为橡皮绳的弹性势能，对 B：。显然 故 A正确， BCD错误 故选 A 考点：机械能守恒定律 点评：本题既可定性分析，也可定量研究关键抓住 A、 B机械能相等， A系统有三种形式的机械 能， B只有两种形式的机械能，用机械能守恒的观点很快就能求解 设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则 ( ) A路面越粗糙，汽车行驶得越慢 B路面越粗糙，汽车行驶得越快 C在同一路面上，汽车不载货与载货时行驶得一样快 D在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢 答案： A 试题分析：匀速时，牵引力等于摩擦力。 。路

13、面越粗糙，摩擦力越大，速度越小， A正确； B错误；。汽车不载货，正压力小，摩擦力小，速度大， C D错 故选 A 考点：考查了功率 点评：做本题的关键是抓住匀速时牵引力等于摩擦力解题分析 宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高 h处释放，经时间 t后落到月球表面 (设月球半径为 R)据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为 ( ) A B C D 答案： D 试题分析：设月球表面处的重力加速度为 ，则 ，设飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为 v，由牛顿第二定律得，两式联立解得 ，故选 D 考点：万有引力定律及其应用；自由落体

14、运动 点评：重力加速度 g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量 我国发射的 “天宫一号 ”和 “神舟八号 ”在对接前， “天宫一号 ”的运行轨道高度为 350 km， “神舟八号 ”的运行轨道高度为 343 km，它们的运行轨道均视为圆周，则 ( ) A “天宫一号 ”比 “神舟八号 ”速度大 B “天宫一号 ”比 “神舟八号 ”周期长 C “天宫一号 ”比 “神舟八号 ”角速度大 D “天宫一号 ”比 “神舟八号 ”加速度大 答案： B 试题分析：由线速度公式 可知半径越大线速度越小，天宫一号线速度较小， A错；由周期公式 可知半径越大周期越大， B对；由角速度公式 可知天宫

15、一号的角速度较小， C错；由万有引力 提供加速度可知， D错； 故选 B 考点：考查天体运动规律 点评：本题难度较小，熟记天体运动规律的线速度、角速度和周期 T的公式 质量为 m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的最小速度是 v，则当小球以 2v的速度经过最高点时，对轨道压力的大小是（ ） A 0 B mg C 3mg D 5mg 答案： C 试题分析：当小球以速度 v经内轨道最高点时，小球仅受重力，重力充当向心力，有 ；当小球以速度 2v经内轨道最高点时，小球受重力 G和向下的支持力 N，如图，合力充当向心力，有 ； 又由牛顿第二定律得到，小球对轨道的压力与轨道对

16、小球的支持力相等，； 由以上三式得到， ； 故答案：选 C； 考点：向心力；牛顿第二定律；牛顿第三定律 点评：本题要注意对小球受力分析，找出向心力来源；同时，题中要求的为轨道对小球的压力，而非支持力！ 实验题 在用如图所示的装置做 “探究功与速度变化的关系 ”的实验时，下列说法正确的是 ( ) A为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动 B为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样 C可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 D可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 E实验中要先释放小车再接通打点计时器的电

17、源 F通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 G通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度 答案： ABCF 试题分析： A：小车在水平面运动时，由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化所以适当倾斜以平衡摩擦力小车所能获得动能完全来于橡皮筋做的功故选项 A正确； 实验中 每根橡皮筋做功均是一样的，所以所用橡皮筋必须相同，且伸长的长度也相同故选项 B正确； 每次实验时橡皮筋伸长的长度都要一致，则一根做功记为 W，两根则为 2W，故选项 C正确； 是通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值，故选项 D错误； 只要使用打点计时器的实验，都是先接通电源后释放纸带，故选项

18、E错误； 由于小车在橡皮筋的作用下而运动，橡皮筋对小车做的功与使小车能获得的最大速度有关，故选项 F正确，选项 G错误； 故选 ABCF 考点：探究功与速度变化的关系 点评：本题关键之处：明确实验原理，在原理的基础上，理解橡皮筋 相同之外，伸长也相同；同时要算出小车的最大速度 计算题 在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是 108km/h.汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的 0.6 (取 g 10m/s2) .求 : (1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，拐弯时不产生横向滑动，其弯道的最小半径是多少？ (2)如果高速路上设计了圆

19、弧形拱桥做立交桥，要使汽车能够不离开地面安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径应满足什么条件？ 答案：（ 1） Rmin=150m（ 2） R90m 试题分 析：（ 1）转弯时，摩擦力提供向心力： 0.6mg=m ,代入数值解得：Rmin=150m （ 6分） (2)要安全过圆拱桥，肯定是刚好过最高点，那么就是重力提供向心力 : mg=m ，代入数值解得： Rmin=90m （ 6分） 所以， R90m 考点：牛顿第二定律；向心力 点评：解决本题的关键知道汽车在水平路面上拐弯靠静摩擦力提供向心力，在拱桥的顶端，靠重力和支持力的合力提供向心力，当支持力为零时，仅靠重力提供向心力 一滑块 (可视为质

20、点 )经水平轨道 AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC.已知滑块的质量 m=0.50 kg，滑块经过 A点时的速度 vA=5.0 m/s,AB长x=4.5 m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数 =0.10,圆弧形轨道的半径 R=0.50 m，滑块离开 C点后竖直上升的最大高度 h=0.10 m.取 g=10 m/s2.求： (1)滑块第一次经过 B点时速度的大小； (2)滑块刚刚滑上圆弧形轨道时，对轨道上 B点压力的大小； (3)滑块在从 B运动到 C的过程中克服摩擦力所做的功 . 答案：（ 1） vB=4. 0 m/s（ 2） N=21 N（ 3） 试题分析： (1)滑块由 A到 B的过程

21、中，应用动能定理得： (3分 ) 解得： vB=4. 0 m/s (2分 ) (2)在 B点，滑块开始做圆周运动，由牛顿第二定律可知 (3分 ) 解得 :N=21 N (2分 ) 根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道上 B点压力的大小也为 21 N (1分 ) (3)滑块从 B经过 C上升到最高点的过程中，由动能定理得 (3分 ) 解得 : 所以滑块克服摩擦力做功 1.0 J (2分 ) 考点：动能定理的应用；竖直上抛运动；牛顿第二定律 点评：本题中第一问也可以根据运动学公式求解，但用动能定理求解不用考虑加速度，过程明显简化；运用动能定理要注意过程的选择，通常运动过程选的越大，解题过程越简化；动能

22、定理比运动学公式适用范围更广，对于曲线运动同样适用 在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为 =30，用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向 =60.现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经 过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动 .已知乙物体的质量为 m=1 kg，若取重力加速度 g=10 m/s2.求甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力 . 答案： .5kg 试题分析：设甲物体的质量为 M，所受的最大静摩擦力为 f，则当乙物体

23、运动到最高点时，绳子上的弹力最小，设为 T1，对乙物体 T1=mgcos (2分 ) 此时甲物体恰好不下滑，有 : Mgsin=f+ T1 得： Mgsin=f+mgcos (2分 ) 当乙物体运动到最低点时，绳子上的弹力最大，设为 T2 对乙物体由动能定理： (2分 ) 又由牛顿第二定律： (2分 ) 此时甲物体恰好不上滑，则有： (2分 ) 得： Mgsin+f=mg(3-2cos) (2分 ) 解得： (2分 ) (2分 ) 考点：动能定理的应用；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用 点评：本题是动能定理和动力学结合的问题，关键找出两个临界状态在两个临界状态下甲物体处于平衡状态