2012-2013学年江苏扬州师大附中高一下期中考试物理试卷与答案(带解析).doc
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1、2012-2013学年江苏扬州师大附中高一下期中考试物理试卷与答案(带解析) 选择题 下列物体在运动过程中,机械能守恒的是 A被起重机拉着向上做匀速运动的货物 B一个做斜抛运动的铁球 C沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块 D在空中向上做加速运动的氢气球 答案: B 试题分析:匀速上升的货物动能不变,重力势能增加,故 A错误;做斜抛运动的铁球在运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,所以 B正确;沿粗糙斜面向下匀速运动的木块速度不变,动能不变,高度下降,重力势能减小,机械能减小,所以 C错误;空中向上加速的气球速率增加、高度增加,动能增大、势能增大,所以机械能增大,故 D错误 考点:机械能守恒 如图
2、所示,质量相同的三颗卫星 a、 b、 c绕地球做匀速圆周运动,其中 b、c在地球的同步轨道上, a距离地球表面的高度为 R,此时 a、 b恰好相距最近,已知地球质量为 M、半径为 R、地球自转的角速度为 。引力常量为 G,则 A发射卫星 b的速度要大于 11.2km/s B卫星 a的机械能小于卫星 b的机械能 C卫星 a和卫星 b下一次相距最近还需经过 D若要卫星 c与卫星 b实现对接,可让卫星 c加速 答案: BC 试题分析: 11.2km/s是第二宇宙速度,也就是使物体挣脱地球引力的最小的发射速度,发射同步卫星,发射速度应大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度(环绕速度),故 A错误;卫星从较
3、低圆轨道进入较高圆轨道要给卫星增加能量,此过程中卫星的动能减小,引力势能增大,故可知,较高轨道上的卫星其机械能大于较低轨道卫星的机械能,所以 B正确;根据万有引力定律、牛顿第二定律有: ,代入数据解得卫星 a的角速度 ,卫星 a卫星 b下一次相距最近时, a比 b多转一圈,需用时, ,所以 C 正确;若要实现对接,两者一定要在不同轨道上,在低轨道上的 卫星加速离心运动,向高轨道靠拢对接,或在高轨道卫星减速近心运动,向低轨道靠拢对接,在一轨道上的卫星不可能实现对接,因为一旦 c加速,将做离心运动,故 D错误。 考点:人造卫星 如图所示,质量相同的两物体处于同一高度, A沿固定在地面上的光滑斜面下
4、滑, B自由下落,最后到达同一水平面,则 A重力对两物体做功相同 B重力的平均功率相同 C到达底端时两物体的速度相同 D到达底端时重力的瞬时功率 PA PB 答案: AD 试题分析:重力做功与路径无关, , A、 B 质量相同,下落高度相同,故重力做功相同,所以 A正解; A物体沿斜面下滑的加速度为 gsin ,位移大于自由落体位移,所以用时比 B长,由 可知, A的重力做功的平均功率大,故 B错误;到达底端时速度方向不同,所以 C错误;因为斜面光滑,没有机械能损失,故到达底端时动能相同,即速率相同,由 可知, PA PB,故 D正确。 考点:机械能守恒、功和功率 如图所示的靠轮传动装置中右轮
5、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 a点与 c点的线速度大小相等 B b点与 d点的线速度大小相等 C a点与 d点的向心加速度大小之比为 18 D c点与 b点的角速度大小相等 答案: AC 试题分析:右轮与小轮靠轮传动, a、 c为其边缘上的两点,故 a、 c线速度大小相同,所以 A正确; c、 d同轴转动,故两点的角速度相同,同理, a、 b角速度相同,根据 可知, ,故 B错误;根据 得知, ,故 C正确; ,所以 D错误。 考点
6、:匀速圆周运动 如图所示,质量均为 m的 A、 B两球穿在水平杆 C、 D上,两球与杆的最大静摩擦力均为 , 为杆 CD的转轴 A、 B两球之间用一根长为 3R的轻绳相连,两球到转轴的距离 OA=R, OB=2R若使杆 CD绕 轴转动时, A、B两球能保持和杆相对静止,则杆 CD转动时角速度的最大值是 A B C D 答案: B 试题分析:两球同轴转动,角速度相同,在转动过程中,静摩擦力充当物体做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律和圆周运动公式有: 可知 A、B两球所受摩擦力之比为: ,即 B球所受摩擦力先达到最大 fm,此时有 ,解得 CD转动的最大角速度 ,故只有选项 B正确。 考点:圆周
7、运动 杂技演员表演 “水流星 ”,在长为 1.6m的细绳的一端系一个质量 为 m=0.5kg的盛水容器,以绳的一端为圆心,在竖直平面内作圆周运动,若 “水流星 ”通过最高点的速度为 v=4m/s,则下列说法中正确的是( g=10m/s2) A “水流星 ”通过最高点时,有水从容器中流出 B “水流星 ”通过最高点时,处于完全失重状态,不受力的作用 C “水流星 ”通过最高点时,绳的张力及容器底受到的压力均为零 D以上说法均不正确 答案: C 试题分析:以盛水容器为研究对象分析受力,根据牛顿第二定律和圆周运动公式有: ,其中, 为绳长 1.6m, v=4m/s,代入解得 T=0,即能过最高点时,
8、重力充当向心力,容器和水均处于完全失重状态,故 A错、 C对、D错;而失重状态并不是不受重力,物体在失重状态下依然受重力作用,所以B错误。 考点:竖直面内的圆周运动 假设地球的质量不变,半径增大到原来的 2倍,那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的 A 倍 B 倍 C 1/2倍 D 2倍 答案: B 试题分析:根据万有引力定律及牛顿第二定律有: ,解得从地球发射人造卫星的第一宇宙速度 ,在质量不变的情况下 ,故当半径增大为原来的 2倍时,第一宇宙速度变为原来的 倍,所以只有 B正确 。 考点:万有引力定律及应用 如图所示,质量为 m的物体以速度 v0离开桌面后 ,经过 A点时所具
9、有的机械能是 (以地面为零势能面,不计空气阻力 ) A B C D 答案: B 试题分析:以地面为零势能面,抛出时的重力势能为 mgH,初动能为 ,不计空气阻力,物体在下落过程中机械能守恒,故经过 A点时的机械能为,所以只有选项 B正确。 考点:机械能守恒定律 一个质量为 2kg的物体自 80m高处自由下落,物体在落地前 2秒内重力做功的平均功率是(不计空气阻力,重力加速度 g取 10m/s2) A 200W B 400W C 600W D 800W 答案: C 试题分析:不计空气阻力,物体做自由落地运动,根据自由落体公式可解得物体的下落时间 ,物体前 2s内下落的高度为 m,故物体落地前 2
10、s内重力做功 J,重力做功的平均功率W,所以只有 C选项正确。 考点:自由落体运动、功和功率 关于地球同步通讯卫星,下列说法中不正确的是 A它一定在赤道正上空运行 B各国发射的这种卫星轨道半径都一样 C它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间 答案: D 试题分析:结合万有引力定律可知,对同步卫星:( 1) 轨道平面一定,与地球的赤道平面重合,且运行方向与地球自转方向一致。( 2) 周期一定,与地球自转的周期相等。( 3) 角速度一定。( 4) 距离地面的高度一定。( 5) 环绕速度一定。( 6) 向心加速度一定。故 A、 B正确;根据万有引力定律和牛顿第
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