1、2012-2013学年北京市第六十六中学高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 一个质点做曲线运动时，则其速度（ ） A大小一定不断变化 B方向随时间而改变 C方向跟加速度的方向一致 D方向跟力的方向一致 答案： B 试题分析：一个质点做曲线运动时，则其速度大小不一定变化，比如匀速圆周运动，但是方向一定变化， A错误， B正确，速度方向和合力方向存在夹角，这是物体做曲线运动的条件，而加速度方向和合力方向是一致的，故 CD错误 故选 B 考点：考查了对曲线运动的理解 点评：物体做曲线运动的条 件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同； 同步卫星 A的运行速度
2、为 v1，向心加速度为 a1，运转周期为 T1；放在地球赤道上的物体 B随地球自转的线速度为 v2，向心加速度为 a2，运转周期为 T2；与赤道平面重合做匀速圆周 运动的近地卫星 C的速度为 v3，向心加速度为 a3，运转周期为 T3。比较上述各量的大小得（ ） A T1=T2 T3 B v3 v2 v1 C a1 a2 a3 D a3 a1 a2 答案： AD 试题分析：同步卫星与地球自转同步，所以 根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大，周期越大，故 故 A正确同步卫星与物体 B周期相同，根据圆周运动公式 得 ，同步卫星 A与人造卫星 C，都是万有引力提供向心力，所以 ，由于 ，由牛顿第二定
3、律，可知 D正确， C错误；同步卫星与物体 B周期相同，根据圆周运动公式 ，所以，故 B错误 考点：人造卫星问题 点评：本题关键要将物体 B、人造卫星 C、同步卫星 A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 一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球 A和 B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动， A的运动半径较大，则 : A球 A的线速度大于球 B的线速度 B球 A的角速度大于球 B的角速度 C球 A的运动周期小于球 B的运动周期 D球 A与球 B对筒壁的压 力相等 答案： AD 试题分析：小球 A和 B紧贴着内壁分
4、别在水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正确 故选 AD 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
5、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 关于摩擦力做功的下列说法中不正确的是（ ） A滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，所以总是做负功 B静摩擦力起着阻碍物体相 对运动趋势的作用，所以总是不做功 C静摩擦力和滑动摩擦力可能都做正功 D系统内相互作用的两物体间一对摩擦力做功的总和总是等于零 答案： ABD 试题分析：将以小物块轻轻放在匀速运动的传送带上，小物块相对于传送带运动，滑动摩擦力充当动力，传送带对小物块的摩擦力做正功，故 A错误静摩擦力可以做正功、负功或不做功，例如粮仓运送粮食的传送带对粮食施加一静摩擦力，该力对粮食做正功，随转盘一起转动的物体，摩擦力提供向心力
6、，不做功等，故 B错误静摩擦力和滑动摩擦力可能都做正功，也可能做负功， C正确；物体间有相对 滑动时，伴随机械能的损耗（转化为内能），所以一对滑动摩擦力做功的总和恒为负值故D错误 故选 ABD 考点：功的计算 点评：力对物体做功，必须具备两个条件：力和在力的方向上的位移判断摩擦力是否做功及做什么功，要具体分析受力物体在摩擦力方向上是否有位移及位移的方向与摩擦力的方向是相同还是相反 质量为 m的物块放在倾角为 的斜面上，物块与斜面始终相对静止，下列说法中不正确的是（ ） A若斜面沿水平方向匀速移动距离 s，斜面对物块没有做功 B若斜面竖直向上匀速移动距离 s，斜面对物块做功 mgs C若斜 面沿
7、水平方向向左以加速度 a匀加速动移距离 s，斜面对物块做功 mas D若斜面竖直向下以加速度 a匀加速动移动距离 s，斜面对物块做功 m（ g a） s 答案： D 试题分析：匀速运动，系统合力为零，斜面对物体的作用力，与重力等大反向，做功为零， A正确，斜面向上匀速运动，物体受力平衡（重力、支持力和静摩擦力），故斜面对物体的作用力（支持力和静摩擦力的合力） ，竖直向上，则斜面对物体的作用力做功 ， B正确；若斜面向左加速度 a运动 s的位移，物体对斜面的作用力可分解为向上的大小等于重力的支持力和水平方向上的大小为的作用力，则斜面对物体做功 ，故 C正确；若斜面向下以加速度 a加速移动时，由牛
8、顿第二定律可知，作用力 ，则斜面对物体做功，故 D错误； 让选错的，故选 D 考点：功的计算 点评：本题中分析出斜面对物体的作用力是关键，注意物体受到的摩擦力及支持力均为作用力，故可以直接根据合力作用求得作用力，不必单独分析重力和摩擦力 甲乙两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知甲乙两个卫星的周期之比为 1： 2，甲乙两个行星半径之比为 2： 1，则（ ） A甲乙两行星密度之比为 4： 1 B甲乙两行星质量之比为 1： 16 C甲乙两行星表面处重力加速度之比为 1： 8 D甲乙两行星 速率之比为 1： 4 答案： A 试题分析：研究卫星绕行星表面匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：
9、 ,行星质量 密度 ,两个卫星的周期之比为 1： 2，所以两行星密度之比为 4： 1，故 A正确 行星质量，已知两个卫星的周期之比为 1： 2，两行星半径之比为 2： 1，所以两行星质量之比为 32： 1，故 B错误忽略行星自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式 所以两行星表面处重力加速度之比为 8： 1，故 C错误根据圆周运动公式 ，所以两卫星的速率之比为 4： 1，故 D错误 考点：人造卫星问题 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，再根据表达式进行比较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 设地球表面重力加速度为 go，物体在
10、距离地面高度为 3R(R是地球半径 )处，由于地球的作用而产生的重力加速度为 g,则 g/go为 （ ） A 1/3 B 1/4 C 1/9 D 1/16 答案： D 试题分析：根据万 有引力等于重力，列出等式： ，其中 M是地球的质量， r应该是物体在某位置到球心的距离 ，故选 D 考点：万有引力定律及其应用 点评：公式中的 r应该是物体在某位置到球心的距离求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行作比 长度为 L=0.5m的轻质细杆 OA， A端有一质量为 m=3 kg的小球，如图所示，小球以O点圆心在竖直平面内做圆周运 动，通过最高点时小球的速率为 2m/s，
11、 g取 10m/s2，则此时细杆 OA受到（ ） A 24N的压力 B 24N的拉力 C 6.0N的压力 D 6.0N的拉力 答案： C 试题分析：小球以 O点为圆心在竖直平面内作圆周运动，当在最高点小球与细杆无弹力作用时，小球的速度为 ，则有 得： ，因为，所以小球受到细杆的支持力；小球在 O点受力分析：重力与支持力，则 ，所以细杆受到的压力，大小为 6N故选C 考点：牛顿第二定律在圆周运动中的应用 点评：小球在杆的作用下做圆周运动，在最高点杆给球的作用是由小球的速度确定因从球不受杆作用时的速度角度突破，比较两者的速度大小，从而确定杆给球的作用 力同时应用了牛顿第二、三定律当然还可以假设杆给
12、球的作用力，利用牛顿第二定律列式求解，当求出力是负值时，则说明假设的力与实际的力是 方向相反 设河水阻力跟船的速度平方成正比 ,若船匀速运动的速度变为原来的 2倍 ,则船的功率变为原来的 ( ) A 倍 B 2倍 C 4倍 D 8倍 答案： D 试题分析：由于 ，所以匀速时有： ，可见，当速度变为原来的 2倍时，功率应变为原来的 8倍故 D正确， ABC错误 故选 D 考点：功率的计算 点评：解决本题的关键知道功率与牵引力的关系，匀速运动时牵引力等于阻力 两个互相垂直的力 F1和 F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力 F1对物体做功 4J，力 F2对物体做功 3J，则力 F
13、1和 F2的合力对物体做功为 ( ) A 1J B 2J C 5J D 7J 答案： D 试题分析：当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和， 由于力 对物体做功 4J，力 对物体做功 3J， 所以 与 的合力对物体做的总功就为 3J+4J=7J， 故选 D 考点：功的计算 点评：因为功是标量，求标量的和，几个量直接相加即可 同一恒力按同样方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同的一段距离，恒力的功和功率分别为 W1、 P1和 W2、 P2，则两者的关系是（ ） A W1 W2, P1 P2 B W1=W2, P1 P2 C W1=W2, P1
14、P2 D W1 W2, P1 P2 答案： B 试题分析：因为用同样大小的 力，移动相同的距离 S，即 F相等、 s相等，所以；设在粗糙水平面上运动的加速度为 ，运动的时间为 ，在光滑水平面上运动的加速度为 ，运动的时间为 根据牛顿第二定律得知， 位移相等，根据 ，知 平均功率 ，恒力功相等，则 故 B正确， 考点：功，功率的计算 点评：解决本题的关键掌握平均功率 ，知道在粗糙和水平面上恒力做功相等，通过比较时间可以比较出平均功率 把太阳系中各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星，下列说法错误的（ ） A周期越大 B线速度越大 C角速度越大 D加速度越大 答案： A 试题分析：设
15、行星的质量为 m，公转半径为 r，太阳的质量为 M由 得，可知， r越小， 越大故 C正确根据公式 ， r越小， v越大故 B正确根据公式 ， r越小， T越小故 A错误 ， r越小， a越大故 D正确 本题让选错误的，故选 A 考点：万有引力定律及其应用 点评：本题应用牛顿第二定律研究行星运动的问题，关键是要灵活选择向心力公式的形式 在匀速圆周运动中，下列物理量中不变的是 ( ) A角速度 B线速度 C向心加速度 D作用在物体上的合外力 答案： A 试题分析：匀速圆周运动的角速度大小不变，方向不变故 A正确匀速圆周运动的线速度大小不变，方向改变故 B错误向心加速度的大小不变，但方向始终指向圆
16、心，时刻改变故 C错误合外力即向心力的大小不变，方向始终指向圆心，时刻改变故 D错误 故选 A 考点：匀速圆周运动 点评：解决本题的关键知道角速度、线速度、向心加速度、向心力都是矢量，只要方向改变，该量发生改变 如图所示，小物体 A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则 A的受力情况是 ( ) A受重力、支持力 B受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C重力、支持力、向心力、摩擦力 D以上均不正确 答案： B 试题分析：物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故ACD错误， B正确 故选 B 考
17、点：向心力；静摩擦力和最大静摩擦力 点评：本题学生很容易错误的认为物体受到向心力作用，要明确向心力的特点，同时受力分析时注意分析力 先后顺序，即受力分析步骤 如图所示 ,一玻璃管中注满清水，水中放一软木塞 R(软木塞的直径略小于玻璃管的直径，轻重大小适宜，使它在水中能匀速上浮 )。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧 (图甲 )，现将玻璃管倒置 (图乙 )，在软木塞上升的同时，将玻璃管水平向右加速移动，观察木塞的运动，将会看到它斜向右上方运动。经过一段时间，玻璃管移至图丙中虚线所示位置 ,软木塞恰好运动到玻璃管的顶端，在下面四个图中 ,能正确反映软木塞运动轨迹的是 ( ) 答案： C 试题分析：软木塞参
18、加了两个分运动，竖直方向在管中以 匀速上浮，水平方向水平向右匀加速直线移动，速度 不断变大，将 与 合成，如图 由于曲线运动的速度沿着曲线上该点的切线方向，又由于 不变， 不断变大，故 不断变小，即切线方向与水平方向的夹角不断变小，故 ABD均错误， C正确； 故选 C 考点：运动的合成与分解 点评：本题关键由分运动速度合成出合速度后，得到合速度方向的变化规律，再结合轨迹讨论即可 关于万有引力定律和引力常量的发 现，下列说法中正确的是（ ） A万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的 B万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的 C万有引力定律是由伽利略发现的，
19、而引力常量是由牛顿测定的 D万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的 答案： D 试题分析：万有引力定律是由牛顿发现的，不是开普勒发现的万有引力恒量是由卡文迪许测定的，不是伽利略、牛顿测定的 故选 D 考点：物理学史 点评：对于物理学上重要实验、发现和理论，要加强记忆，这也是高考考查内容之一 基本题 实验题 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为1.25cm，如果取 g 10m/s2，那么： 照相机的闪光频率是 _Hz； 小球运动的初速度大小是 _m/s； 答案： (1) 20 Hz； (2) 0.75m/s 试题分析：（ 1）在竖直方向上做自
20、由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动，从图中可得从 A到 B再到 C所用的时间相等，故根据 可得 ，所以频率为： （ 2）小球的初速度为 考点：研究平抛物体的运动 点评：对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题 填空题 一个质量为 5kg的物体从 45m高的楼上自由下落至地面 ,则这一过程中重力的平均功率为 : - 瓦 ,落地时重力的瞬时功率为 : 瓦。 g 10m/s2 答案：瓦 1500瓦 试题分析：落地时的速度由 得： ，整个过程的平均速度为： ， 重力的平均功率为： 落地时的瞬时功率为： 考点：功率的计算 点评：解决本
21、题的关键掌握平均功率和瞬时功率的求法，以及知道它们的区别，平均功率是某一段时间或某一段位移内的功率，瞬时功率是某一时刻或某一位置的 功率 计算题 小球以 3m/s的水平初速度向一个倾角为 37的斜面抛出，飞行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上 .求：（ 1）小球在空中的飞行时间；（ 2）抛出点距离落球点的高度 . （ , ） 答案：（ 1） 0.4s（ 2） 0.8m 试题分析：（ 1）将球垂直撞在斜面上的速度分解，可知 =370， =530 ，则 故小球在空中运动的时间为 0.4s （ 2） 故抛出点距落地点的高度为 0.8m 考点：平抛运动 点评：解决本题的关键知道垂直撞在斜面上，速度与斜面垂
22、直，将速度分解为水平方向和竖直方向，根据水平分速度可以求出竖直分速度，从而可以求出运动的时间 一个质量 m=2kg的物体放在水平地面上，受到与水平方向成 37角斜向上方的拉力F=10N，在水平地面上移动的距离 s=2m，物体与地面间的动摩擦因数 =0.3。（ , , ）求： （ 1）拉力 F对物体所做的功。 （ 2）摩擦力 f对物体所做的功。 （ 3）外力对物体所做的总功。 答案：（ 1） （ 2） 8.4焦（ 3） 7.6焦 试题分析：（ 1）拉力 F对物体所做的功 2）摩擦力 f对物体所做的功。 （ 3）外力对物体所做的总功： 考点：考查了功的计算 点评：注意第二问中摩擦力做负功，负号不能
23、丢掉 随着航天技术的不断发展，人类宇航员可以乘航天器登陆一些未知星球。一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验：他把一小钢球托举到距星球表面高度为 h处由静止释放，计时仪器测得小钢球放到落回星球表面的时间为 t。此前通过天文观测测 得此星球的半径为 R，已知万有引力常量为 G，不计小钢球下落过程中的气体阻力，可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力。求： (1）此星球表面的重力加速度 g； (2）此星球的质量 M；及第一宇宙速度 (3）若距此星球表面高 H的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动，求卫星的运行周期 T。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试
24、题分析：（ 1）小钢球从释放到落回星球表面做自由落体运动 得 (2）钢球的重力等于万有引力 得此星球的质量为 (3）距此星球表面高 H的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 得 考点：万有引力定律及其应用； 点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能灵活运用 汽车发动机的额定功率为 30KW，质量为 2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的 0.1倍， （ 1）汽车在路面上能达到的最大速度 （ 2）若汽车从静止开始保持 1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间 （ 3）当汽车速度为 10m/s时的加速度？
25、答案：（ 1） （ 2） 7 .5s（ 3） 试题分析：（ 1）当阻力等于牵引力时，速度最大，故 ，解得 （ 2）根据牛顿第二定律可得： ，解得： ,根据，可得当时，达到最大功率，匀加速直线运动结束，故 ，这一过程能持续多长时间 7 .5s 当汽车速度为 10m/s时的牵引力为， ，所以加速度为：考点：功率的计算 点评：本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉 如图所示，轨道 ABCD的 AB段为一半径 R=0.2 的光滑 1/4圆形轨道， BC段为高 h=5的竖直轨道， CD段为水平轨道。一质量为 0.1 的
26、小球由 A点从静止开始下滑到 B点时对圆形轨道的压力大小为其重力的 3倍，离开 B点做平抛运动（ g取 10 /s2），求： （ 1）小球到达 B点速度的大小为多少？ （ 2）小球到达 B点时重力的瞬时 功率大小？ （ 3）如果在 BCD轨道上放置一个倾角 45的斜面（如图中虚线所示），那么小球离开 B点后能否落到斜面上？如果不能，请说明理由；如果能，请求出它第一次落在斜面上的位置。 答案：（ 1） v 2 m/s（ 2） 0（ 3） 1.13m 试题分析：（ 1）小球达 B受重力 G和向上的弹力 F作用，由牛顿第二定律知 解得 v 2 m/s （ 2）小球到达 B点时重力的瞬时功率大小为 0瓦 （ 3）如图，斜面 BEC的倾角 =45， CE长 d = h = 5m，因为 d s，所以小球离开 B点后能落在斜面上 假设小球第一次落在斜面上 F点， BF长为 L，小球从 B点到 F点的时间为 t2 Lcos= vBt2 ， Lsin= gt22 ，联立 、 两式得 t2 = 0.4s L = = m = 0.8 m = 1.13m 考点：平抛运动；牛顿第二定律； 点评：本题考查了圆周运动和平抛运动的规律，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解
