1、2012-2013学年河北保定高阳中学高一下学期第三次5月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列关于力做功的说法中正确的是（ ） A人用力 F=300N将足球踢出，球在空中飞行 40m，人对足球做功 1200J B人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零 C物体竖直上升时，重力不做功 D只有恒力才能做功，变力不能做功 答案： B 试题分析：用 300N的力踢足球后，足球不再受 300N力的作用，因此无法计算踢足球的力做功的多少； A错误；人用力推物体，但物体未被推动，在力方向上发生的位移为零， B正确，物体竖直上升时，重力不为零，重力方向上的位移不为零，所以重力做功不为零， C错误；
2、在要在力的方向上发生位移，不管是恒力还是变力，都做功， D错误 故选 B 考点：功的计算 点评：本题考查了力是否做功的判断方法有力有距离，力对物体不一定做功；物体只有在力的作用下通过了距离，力才对物体做功 三颗人造地球卫星 A、 B、 C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知MA=MBMC，则对于三个卫星，正确的是 ( ) A. 运行线速度关系为 B. 运行周期关系为 TATB=TC C. 向心力大小关系为 FA = FB FC D. 半径与周期关系为 答案： ABD 试题分析：根据万有引力公式 ，线速度 ，速度与质量无关，半径越小速度越大， A选项正确。万有引力提供向心力，向心力 ，A,B 的
3、向心力不可能相等， C 错误。根据万有引力提供向心力 ， BD选项正确。 故选 ABD 考点：万有引力，向心力 点评：万有引力的题目涉及到的公式较多和较多的物理量，需要把万有引力公式与各种圆周运动公式结合起来，然后利用数学工具进行求解，计算量较大，需要学生平时勤加练习，在计算每个选项时细心不要漏选。 组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率。如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道表面的物体与其保持相对静止，由此能得到半径为 R、密度为 、质量为 M且均匀分布的星球的最小自转周期 T。下列表达式中正确的是（ ） A B C D 答案： AD 试题分析：由 可
4、得周期越小，物体需要的向心力越大，物体对星球表面的压力最小， 当周期小到一定值时，压力为零，此时万有引力充当向心力，即解得 ；故 A 正确；因 ，代入上式可得： ，故 D也正确； 故选 AD 考点：万有引力定律及其应用； 点评：星球表面的物体受到星球万有引力的作用充当物体的向心力及支持力，星球的转动角速度越大、周期越小时，则需要的向心力越大，则物体所受支持力越小；而当向心力大到一定值时，物体会离开星球表面； 2009年 2月 11日，美国和俄罗斯的两颗卫星在西伯利亚上空相撞，这是有史以来首次卫星碰撞事件，碰撞点比相对地球静止的国际空间站高 434km则( ) A在碰撞点高度运行的卫星的周期比国
5、际空间站的周期大 B在碰撞点高度运行的卫星的向心加速度比国际空间站的向心加速度小 C在与空间站相同 轨道上运行的卫星一旦加速，将有可能与空间站相撞 D若发射一颗在碰撞点高度处运行的卫星，发射速度至少为 11.2km s 答案： AB 试题分析：万有引力提供卫星运动的向心力有：可得： ，轨道半径 ，碰撞点卫星运动的半径 R大，则周期越大，故 A正确；碰撞点卫星运动的半径 R大，则向心加速度小，故 B正确； ，当卫星加速也就是速度发生变化时，卫星的轨道同时发生变化，故同轨道卫星加速后不会在空间相撞，故 C错误； 11.2km/h，是第二宇宙速度，达到这个发射速度的卫星将逃离地球的束缚，成为绕太阳运
6、行卫星，故发射绕地球飞行卫星发射速度小于第二宇宙速度，故 D错误 故选 AB 考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 点评：解决本题的关键是：认识卫星所受万有引力提供卫星圆周运动的向心力，由此判断周期、线速度和半径间的关系，认识第二宇宙速度的意义 一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在 和 时刻相对于出发点的位移分别是 和，速度分别是 和 ，合外力从开始至 时刻做的功是 ，从 至 时刻做的功是 ，则： ( ) A B C =8 D =9 答案： ABC 试题分析：由于物体受的合力是 2倍的关系，根据牛顿第二定律 可知，加速度也是 2倍的
7、关系，即 ，所以物体的位移 ，速度为，做的功为 ， 物体的位移为 ，速度为，做的功为 故 ABC正确 D错误 故选 ABC 考点：功的计算； 点评：本题在计算时要注意，位移 x1和 x2都是相对于出发点的位移，并不是各自时间内经过的位移 物体沿直线运动的 v-t关系如图所示，已知在第 1秒内合外力对物体做的功为 W，则（ ） A从第 1秒末到第 3秒末合外力做功为 4W。 B从第 3秒末到第 5秒末合外力做功为 -2W。 C从第 5秒末到第 7秒末合外力做功为 W。 D从第 3秒末到第 4秒末合外力做功为 -0.75W。 答案： CD 试题分析：物体在第 1秒末到第 3秒末做匀速直线运动，合力
8、为零，做功为零故 A错误从第 3秒末到第 5秒末动能的变化量与第 1秒内动能的变化量相反，合力的功相反，等于 -W故 B错误从第 5秒末到第 7秒末动能的变化量与第 1秒内动能的变化量相同，合力做功相同，即为 W故 C正确从第 3秒末到第 4秒末动能变化量是负值，大小等 于第 1秒内动能的变化量的 ，则合力做功为 -0.75W故 D正确 故选 CD 考点：动能定理的应用 点评：本题考查动能定理基本的应用能力由动能的变化量求出合力做的功，或由合力做功求动能的变化量，相当于数学上等量代换 如图所示，电梯质量为 M，它的水平地板上放置一质量为 m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运
9、动，当上升高度为 H时，电梯的速度达到 v，则在这段过程中，以下说法正确的是（ ） A电梯地板对物体的支持力所做的功等于 mv2 B电梯地板对物体的支持力所做的功大于 mv2 C钢索的拉力所做的功等于 Mv2+MgH D钢索的拉力所做的功大于 Mv2 MgH 答案： BD 试题分析：电梯由静止开始向上做加速运动，设加速度的大小为 a， 由速度和位移的关系式可得 ，所以 ， 对电梯由牛顿第二定律可得， ， 所以 ， 地板对物体的支持力做的功为 ，所以 A错误， B正确 对于整体由牛顿第二定律可得， ， 所以钢索的拉力为 ， 钢索的拉力做的功等于 ，所以 C错误 D正确 故选 BD 考点：功的计算
10、 点评：解决本题的关键是对物体的受力分析，再根据功的公式可以逐个来求得每个力的功 如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，已知小车的质量为 M，小桶与沙子的总质量为 m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为 h的过程中，若不计滑轮及空气的阻力，下列说法中正确的是 ( ) A绳拉车的力始终为 mg B小车获得的动能为 Mmgh/（ M+m） C小车获得的动能为 mgh D当 M远远大于 m时，才可以认为绳拉车的力为 mg 答案： BD 试题分析：将小车和沙桶做为整体，对整体进行受力分析可知， ，据牛顿第二定律有 ，再以沙桶为研究对象，受重力和绳子拉
11、力，据牛顿第二定律有 ，则 ；知当 M远远大于 m时，绳子的拉力等于 mg故 A错误， D正确；小桶下落竖直高度为 h时的速度为 v：则 ，小桶获得的动能为： ，解得 ； B正确， C错误； 故选 BD 考点：牛顿第二定律、机械能守恒 点评：注意连接体问题，一般采用整体法和隔离法去求解整体和部分的速度、加速度大小相等多次对整体或部分运用牛顿第二定律，求加速度 有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的 4倍，则该星球的质量将是地球质量的（ ） A ； B 4倍； C 16倍； D 64倍。 答案： D 试题分析：由 G mg得 M ， 所以 R ，则 4 根据
12、M 64M 地 ，所以 D项正确 考点：万有引力定律及其应用 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 近地人造卫星 1和 2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为 T1和 T2，设在卫星 1、卫星 2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为 g1、 g2，则 ( ) A B C D 答案： B 试题分析：人造卫星在地球的引力的作用下绕地球做圆周运动，则有， 忽略地球的自转，则有 故有解得 故 B正确 故选 B 考点：万有引力定律及其应用 点评：这类题目在万有引力与航天中比较常见，本题反映了这类题目常规的解题思路和方法，需要我们认真理解和领会 如图所示
13、，放于竖直面内的光滑金属圆环半径为 R，质量为 m的带孔小球穿于环上，同时有一长为 R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点。当圆环以角速度 绕竖直直径转动时，发现小球受到三个力作用。则角速度 可能为（ ） A B C D 答案： D 试题分析：因为圆环光滑，所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力，细绳要产生拉力，绳要处于拉升状态，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为 60，当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，向心力由三个力在水平方向的合力提供，其大小为： ，根据几何关系，其中一定，所以当角速度越大时，所需要的向心力越大，绳子拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好
14、不受拉力，此时角速度最小，需要的向心力最小， 对小球进行受力分析得 ，即 解得：，所以只要 就符合题意 故选 D 考点：向心力；牛顿第二定律 点评：本题主要考查了圆周运动向心力公式的应用以及同学们受力分析的能力，要求同学们能找出临界状态并结合几何关系解题，难度适中 关于运动的合成和分解，下述说法中正确的是 （ ） A合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和 B物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动一定是直线运动 C合运动和分运动具有同时性 D若合运动是曲线运动，则其分运动中至少有一个是曲线运动 答案： C 试题分析：合运动速度等于分运动速度的矢量和故 A错误两分运动是直线运动，合运动不一定
15、是直线运动，比如：平抛运动故 B错误合运动与分运动具有等时性故 C正确曲线运动的分运动可以是两直线运动，比如：平抛运动故 D错误 故选 C 考点：运动的合成和分解 点评：解决本题的关键知道速度、加速度、位移是矢量，合成分解遵循平行四边形定则，以及知道合运动与分运动具有等时性 一质量为 m的小球，用长为 L的轻绳悬挂在 O点，小球在水平恒力 F作用下，从静止开始由平衡位置 P点移动到 Q点，此时绳与竖直方向的偏角为 如图所示，则力 F所做的功为（ ） A mgLcos B mgL(1-cos) C FLsin D FL 答案： C 试题分析：由功的公式可知， 由几何关系可知， 故拉力的功为： 故
16、选： C 考点：动能定理的应用 点评：本题要求学生能正确理解功的定义式的含义及适用条件为恒力做功，同时注意先找出物体的位移及拉力 填空题 在某星球表面以初速度 v0 坚直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，物体上升的最大高度为 h。该星球表面的重力加速度为 ；已知该星球的半径 R，如果要在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星，其做匀速圆周运动的最小周期为 答案： (2分 ) 试题分析：因为上抛物体做匀减速直线运动，已知初速度 、末速度 、位移为 h，据： ，所以 ，负号表示方向与 v0方向相反，所以该星球表面的重力加速度为 在该星球表面重力提供匀速圆周运动的向心力，所以有 ，即： 考点：万有引
17、力定律及其应用； 点评：认清竖直上抛运动的本质，根据匀减速直线运动规律求出物体的重力加速度，注意负号含义的交代，卫星运行的最小周期根据重力提供圆周运动的向心力列式求解即可 变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档，下图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中 A轮有 48齿 ,B轮有 42齿， C轮有 18齿， D轮有 12齿。那么该车可变换 _种不同档位；且 A与 D轮组合时，两轮的角速度之比wA:wD=_。 答案： ; 1： 4 试题分析：该车共有两个前齿轮和两个后齿轮，一个前齿轮和一个后齿轮组合成一个档位，所以共有 4种档位；前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转动圈数的乘积，即 所
18、以 考点：线速度、角速度和周期、转速 点评：现实生活中存在大量成反比例函数的两个变量，解答该类问题的关键是确定两个变量之间的函数关系然后再根据题意进行解答 一台起重机匀加速地 将质量 m=1.0103kg的货物由静止竖直吊起，在 2s末货物的速度 v=4m/s。取 g=10m/s2，不计额外功。起重机在这 2s内的平均功率为 ，起重机在这 2s末的瞬时功率为 。 答案： .4104， 4.8104 试题分析：货物匀加速运动，由速度公式可得， ，所以 ， 2s内的位移是 x= at24m， 由牛顿第二定律可得 F-mg=ma， 所以 F=mg+ma=1.010310+1.01032=12000N
19、， 起重机做的功为 W=Fx=120004J=48000J， 所以起重机在这 2s内的平均功率为： = = W=24000W 起重机在这 2s末的瞬时功率为， P 瞬 =Fv=120004W=48000W 考点：功率、平均功率和瞬时功率 点评：解决本题的关键区分平均功率和瞬时功率，根据 P= 可求平均功率，根据 P=Fv可求瞬时功率 人拉原来静止的车在水平路面上前进，车重 300N，拉力为 200N，斜向上方与水平方向成 37角，车前进了 500m，车与路面间的动摩擦因数为 0.1，求： （ 1）重力对车做的功 ；（ 2）支持力对车做的功 ； （ 3）拉力对车做的功 ；（ 4）摩擦力对车做的功
20、 答案：（ 1） WG=0 （ 2） WF=0 （ 3） 80000J （ 4） -9000J 试题分析： (1)在竖直方向上没有发生位移，所以重力做功为零， （ 2）支持力和位移方向垂直，所以做功为零 （ 3）拉力做功为： （ 4）摩擦力做功为 考点：考查了功的计算 点评：本题考查了力是否做功的判断方法有力有距离，力对物体不一定做功；物体只有在力的作用下通过了距离，力才对物体做功 计算题 为了响应国家的 “节能减排 ”号召，某同学采用了一个家用汽车的节能方法在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减少假设汽车以 72 km/h的速度匀速行
21、驶时，负载改变前、后汽车受到的阻力分别为 2 000 N和 1 950 N请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少？ 答案： 103W 试题分析：设汽车的牵引力大小为 F，汽车所受阻力大小为 f，汽车速度为 v 汽车做匀速运动 ,所以 F=f （ 2分） 发动机的输出功率 P=Fv （ 2分） 由 得 P=（ f1-f2） v=（ 2000-1950） W=1103W （ 2分） 考点：功率的计算 点评：在利用功率的变形公式 P=Fv时，要注意速度 v的单位换算 科学家在地球轨道外侧发现了一颗绕太阳运行的小行星，经过观测该小行星每隔 t时间与地球相遇一次（太阳、地球和小行星处于同一直线上），
22、已知地球绕太阳公转半径是 R，周期是 T，设地球和小行星都是圆轨道，求小行星距太阳的距离 . 答案： 试题分析：设小行星绕太阳周期为 ， ，地球和小行星每隔时间 相遇一次， 则有 （ 2分） 设小行星绕太阳轨道半径为 ，万有引力提供向心力有 同理对于地球绕太阳运动也有 （ 4分） 由上面两式有 考点：考查了万有引力定律的应用 点评：关键是知道等式地球和小行星每隔时间 相遇一次，即 一种氢气燃料的汽车，质量为 =2.0103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的 0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为 =1.0m/s2。达到额定输出功率后，汽车
23、保持功率不变又加速行驶了 800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。试求： （ 1）汽车的最大行驶速度； （ 2）当汽车 的速度为 32m/s时的加速度； （ 3）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。 答案：（ 1） 40m/s（ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）汽车的最大行驶速度 （ 2分） （ 2）当汽车的速度为 32m/s时的牵引力 F= 由牛顿第二定律得： F-f=ma （ 4分） （ 3）汽车从静止到匀加速启动阶段结束所用时间 达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了 800m, 这一过程阻力不变，对这一过程运用动能定理： 解得 总时间 考点：功率、平均功率和瞬时功率；
24、牛顿第二定律 点评：高中物理中，分析受力和物理过程是非常重要的最大功率要用第三阶段中的 Pm=FV=fVm计算，而不能用第一阶段中的 F与第三阶段中的 Vm的乘积计算，两个 F是不同的； Vm是最终速度，整个过程并不全是匀加速运动，不能用 Vm=at来计算整个过程时间 要注意某一时刻的物理量要对应起来 如图所示，在距水平地面高为 H的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向做匀加速直线运动当飞机飞经观察点 B点正上方 A点时落下第一颗炸弹，当炸弹落在观察点 B正前方 L处的 C点时，飞机落下第二颗炸弹，它最终落在距观察点 B正前方 3L处的 D点（空气阻力不计，重力加速度为g）求： （ 1）飞机第一次投弹的速度大小； （ 2）两次投弹时间间隔内飞机飞行的距离； （ 3）飞机水平飞行的加速度大小。 答案：（ 1） （ 2） x= （ 3） 试题分析：（ 1）在水平方向上做匀速直线运动， （ 2分） （ 2）所以有： x= （ 4分） （ 3）已知飞机第一次投弹的速度大小为 ，经过时间 t= ，飞机飞行的位移为 x= ，可求出，中间时刻的瞬时速度大小为，在水平飞行的加速度大小为 （ 6分） 考点：考查了平抛运动 点评：本题要特别注意飞机的运动，因飞机为匀变速 运动，故两次抛出时的速度不同，但物体的速度与抛出时飞机的速度相同
