2012-2013学年江西省南昌市第二中学高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析）.doc

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1、2012-2013学年江西省南昌市第二中学高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法正确的是 A曲线运动的物体其速度方向一定改变，速度方向改变的物体一定作曲线运动 B合外力方向始终与速度方向共线的运动一定是直线运动 C曲线运动的速度和加速度一定都发生变化 D曲线运动可以是匀变速运动 答案： BD 试题分析：曲线运动的速度方向一定变化，当速度方向发生改变的运动不一定是曲线运动，比如往返直线运动， A错误，当合力与速度方向共线时，物体做直线运动， B正确，平抛运动是曲线运动，但是过程中只有重力，所以加速度恒定，是匀变速曲线运动， C错误， D正确， 故选 BD 考点：考查了对曲线

2、运动的理解 点评：做本题的关键是理解曲线运动的条件，基础题，记住几个特例，有助于此类题的解题 某汽车发动机的额定功率为 P 6.010 4 W，汽车的质量为 m 5.010 3 kg，该车在水平路面上沿直线行驶时，阻力是车重的 0.1倍， g取 10 m/s2.试求： (1)汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？ (2)若汽车从静止开始且保持以 a 0.5 m/s2的加速度做匀 加速运动，这一过程能维持多长时间？ 答案： m/s 16s 试题分析： (1)设汽车以额定功率启动达到最大速度 vm时牵引力为 F，此时汽车的加速度 a 0. 根据牛顿第二定律和功率的表达式 F-f ma

3、 0 f 0.1mg P Fvm 联立 解得 vm 12 m/s. (2)设汽车从静止开始做匀加速运动终止时的速度为 v，这一过程所用的时间为 t，由于速度为 v时汽车的实际功率 Fv等于汽车的额定功率 P.根据匀变速运动公式和牛顿第二定律得 F-f ma v at Fv P 联立 解得 t 16 s. 考 点：本题考查了汽车启动， 点评：汽车以额定功率启动达到最大速度 vm时牵引力为 F，此时汽车的加速度a 0. 然后结合牛顿运动定律，可解出汽车的最大速度，由于速度为 v时汽车的实际功率 Fv等于汽车的额定功率 P.根据匀变速运动公式和牛顿第二定律可解得 质量相等的 A、 B两物体分处于不同

4、的水平支持面上，分别受到水平恒力F1、 F2的作用，同时由静止开始沿相同方向做匀加速运动经过时间 t0和 4t0 ，当速度分别达到 2v0和 v0 时分别撤去 F1和 F2 ，以后物体继续做匀减速运动直至停止两物体速度随时间变化的图线如图所示对于上述全过程下列说法中正确的是 A F1和 F2的大小之比为 12 ： 5 B A、 B的总位移大小之比为 1 ： 2 C F1、 F2对 A、 B分别做的功之比为 3 ： 2 D A、 B各自所受的摩擦力分别做的功之比为 6 ： 5 答案： AD 试题分析：从图象可知，两物块匀减速运动的加速度大小之都为 ，根据牛顿第二定律，匀减速运动中有 ，则摩擦力大

5、小都为 根据图象知，匀加速运动的加速度分别为： ，根据牛顿第二定律，匀加速运动中有，则 ， 和 的大小之比为 12： 5 A正确，图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移，则位移之比为 6： 5故 B错误根据 可得 ，故 F1、 F2对 A、 B分别做的功之比为 6 ： 5，C错误，摩擦力做功的功等于拉力做功的，所以 A、 B各自所受的摩擦力分别做的功之比为 6 ： 5， D正确， 故选 AD 考点：考查了功的计算， v-t图像 点评：本题是一道小型的力学综合题，涉及的物理量比较多，关键是对物体的各个过程中运动正确分析 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为 ，如图所示。

6、弯道处的圆弧半径为 R，若质量为 m的火车以 v= 的速度转弯时 ,则内外轨都不会受到火车轮的侧压力，此时铁轨对火车的支持力为 N ,那么 A火车转弯的实际速度小于 v时，外轨对外侧车轮轮缘有侧压力，此时火车受到铁轨的支持力大于 N B火车转弯的实际速度小于 v时，内轨对内侧车轮轮缘有侧压力，此时火车受到铁轨的支持力小于 N C火车转弯的实际速度大于 v时，外轨对外侧车轮轮缘有侧压力，此时火车受到铁轨的支持力大于 N D火车转弯的实际速度大于 v时，内轨对内侧车轮轮缘有侧压力，此时火车受到铁轨的支持力小于 N 答案： BC 试题分析：当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力

7、大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，根据牛顿第二定律可得此时火车受到铁轨的支持力小于 N， B正确， A错误， 转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，此时火车受到铁轨的支持力大于 N，C正确， D错误 故选 BC 考点：向心力；牛顿第二定律 点评 ：本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，根据离心运动和向心运动的条件进行分析 如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，

8、一定质量的小球从轻弹簧正上方某一高度处自由落下，并将弹簧压缩，直到小球的速度减为零。对于小球和轻弹簧的系统，在小球开始与弹簧接触到小球速度变为零的过程中，有 A小球的动能与重力势能之和越来越小，小球的重力势能与弹性势能之和先减小后增大 B小球的动能与重力势能之和越来越小，小球的重力势能与弹性势能之和先增大后减小 C小球的动能与重力势能之和越来越大， 小球的动能与弹性势能之和越来越大 D小球的动能与重力势能之和越来越大，小球的动能与弹性势能之和越来越小 答案： A 试题分析：因为整个过程中忽略阻力，只有重力和弹力做功，满足系统机械能守恒，但对单个物体小球机械能不守恒，根据能量守恒得小球的机械能减

9、小量等于弹簧弹性势能的增加量，小球接触弹簧至弹簧压缩最低点的过程中弹簧的形变量越来越大，弹性势能也越来越大，所以小球的动能和重力势能的总和越来越小， CD错误 根据能量守恒得小球的重力势能和弹性势能的总和变化量等于小球的动能变化量小球在运动过程中速度先增大后减 小，故小球的重力势能与弹性势能之和先减小后增大 A正确， B错误 故选 A 考点：机械能守恒定律 点评：掌握机械能守恒的条件，是解决问题的关键，注意区分系统的机械能守恒和单个物体机械能守恒的区别 设地球的半径为 R ，质量为 m的卫星在距地面 3R高处绕地球做匀速圆周运动，已知地面处的重力加速度为 g，则 A卫星的线速度为 B卫星的角速

10、度为 C卫星的加速度为 D卫星的周期为 2 答案： BCD 试题分析：根据 及 解得： ，故 A错误； 根据万有引力提供向心力 及 解得：，故 D正确 根据 得： ，故 B正确；根据 及 解得：，故 C正确 故选 BCD 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公式，要注意黄金代换式 的应用，难度适中 质量为 m的小球固定在长度为 L的轻绳一端，轻绳另一端可绕 O 点在竖直平面内做圆周运动，运动过程中小球受空气阻力作用已知小球经过最低点时轻绳受到的拉力为 8mg，经过半周小球恰好能通过圆周的最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为 （ ） A 2mgL/3 B

11、3mgL/2 C 2mgL D mgL 答案： D 试题分析：小球在最低点 ，受力分析与运动分析则有： 而最高点时，由于恰好能通过，所以： 小球选取从最低点到最高点作为过程，由动能定理可得： 由以上三式可得： 故选 D 考点：动能定理的应用；牛顿第二定律； 点评：由绳子的拉力可求出最低点速度，由恰好能通过最高点求出最高点速度，这都是题目中隐含条件同时在运用动能定理时，明确初动能与末动能，及过程中哪些力做功，做正功还是负功 下列关于机械能的说法正确的是 A只有在除重力和系统内弹力外，不受其它力作用的情况下，系统的机械能才守恒 B除重力和系统内弹力外，其它力对系统做的总功不为零，该系统机械能一定不

12、守恒 C若某系统的合外力为零，则该系统的机械能一定守恒 D做加速运动的物体，其机械能一定增加；做减速运动的物体，其机械能一定减小 答案： B 试题分析：系统中只有重力或者弹力做功，系统机械能守恒， A错误，除重力和系统内弹力外，其它力对系统做的总功不为零，该系统机械能一定不守恒，B正确，在斜面上匀速下滑的物块，受力平衡，但是机械能不守恒， C错误，竖直上抛和自由落体运动，一个是减速运动，一个是加速运动，但是过程中只有重力做功，所以机械 能守恒， D错误， 故选 B 考点：考查了机械能守恒的条件 点评：当系统中只有重力或者弹力做功，系统机械能守恒， 两物体质量之比为 1:2，它们的初动能之比为

13、1:3，它们与水平路面的动摩擦因数之比为 3:2。则它们在水平路面上滑行的最大距离之比为 A 1:4 B 4:9 C 1:9 D 9:4 答案： B 试题分析：根据动能定理可得 ，即 ，所以 ,B正确， 故选 B 考点：考查了动能定理的应用 点评：基础题，在计算的时候需要细心， 某成年人在平直的公路上骑自行车以正常的速度行驶，所受阻力为车、人总重量的 0.02倍，则骑车人的功率最接近的是 A 1 w B 10 w C 100 w D 1000 w 答案： C 试题分析：设人的质量为 50kg，体重就是 500N，则受到的阻力的大小为 10N，假设骑自行车的速度为 10m/s，则匀速行驶时，骑车

14、人的功率， 故选 C 考点：功率、平均功率和瞬时功率 点评：本题要用到平时的生活常识，人的一般体重和骑自行车的速度的大小，知道这些，再根据功率的公式就很容易分析了 关于力对物体做功，以下说法正确的是 A一对作用力与反作用力的功其代数和不一定为零 B相互作用的一对滑动摩擦力做功之和一定不为零 C一对平衡力对物体做功之和一定为零 D合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态 答案： ABC 试题分析：在粗糙的地面上滑动的物块，物块受到地面给的摩擦力和地面受到物块给的摩擦力是一对相互作用力，但是物块受到的摩擦力做负功，但地面受到的摩擦力不做功，所以 AB正确，一对平衡力大小相等，方向相反，发生位移相同

15、，所以做功和一定为零， C正确，匀速圆周运动的合外力，即向心力时时刻刻垂直速度方向，对物体不做功，但物体不是平衡状态， D错误 故选 ABC 考点：功的计算； 点评：恒力做功的表达式为： ；即做功的大小取决于力的大小、位移大小、力与位移夹角的余弦，其中位移是对同一参考系的位移，可以与力成任意角度 填空题 如图，倾角为 的斜面上一物体，竖直向上的恒力 F通过滑轮把物体拉着沿斜面向上移动了 S的位移，则此过程拉了 F做功 W= 。 答案： 试题分析：拉力做功有两个方向上的，沿斜面方向上，和竖直方向上，故考点：考查了功的计算 点评：动滑轮两条绳子上拉力都做功，需要考虑完全 弹簧原长为 l，劲度系数为

16、 k，用力把它缓慢拉到长度为 2l，拉力所做的功为 W1；继续缓慢拉弹簧，弹簧又增长了 l，后阶段拉力所做的功为 W2，设整个过程没有超出弹簧的弹性限度。则 W1 :W2 = 。 答案： 3 试题分析：拉力做的功等于弹簧的弹力势能增加量，所以有 ; , 第二次拉动过程中有： ，故 考点：考查了弹簧弹性势能的计算 点评：关键是掌握公式 ， x表示形变量 用作用于物体的拉力 F把物体拉上固定的斜面，物体沿斜面运动了一段距离。已知在这过程中，拉力 F对物体所做的功为 W1，摩擦力对物体所做的功为W2，重力做功为 W3。则此过程中物体动能的变化 Ek = ，物体重力势能的变化Ep = ，物体机械能的变

17、化 E= 。 答案： W1+W2+W3 -W3 W1+W2 试题分析：根据动能定理可得 ，重力做功多少等于重力势能的变化，过程中重力做负功，故 ，机械能变化等于克服摩擦力做功和拉力做功之和，故 考点：考查了动能定理和功能关系 点评：重力做功和重力势能是对应的，这一点需要掌握 质量为 2 kg的物体从离地 80 m高处开始做自由落体运动。则物体开始下落后的第三秒内重力做功的平均功率 P1= w ,物体着地前的瞬间重力的即时功率P2= w（ g=10m/s2） 答案： 800 试题分析： 80m 的高度下落所需要的时间为 ，所以第 3s 没有落地，物体在前 2s内的位移为 ，物体在前 3s内的位移

18、为，所以第 3s内的位移为 25m，故平均功率为，落地时物体的速度为： ，所以重力的瞬时功率为 ， 考点：考查了功率的计算 点评：平均功率一般通过 计算，瞬时功率一般用 P=Fv计算 计算题 如图所示，质量 m=2kg的物体，从斜面的顶端 A以 V0 = 10m/s的初速度滑下，在 B点与弹簧接触并将弹簧压缩到 C点时速度变为零，此时弹簧储存了160 J的弹性势能。已知从 A到 C的竖直高度 h = 5m ， (g =10 m/s2) 求物体在下滑过程中克服摩擦力所做的功。 答案： J 试题分析：过程中重力做正功，弹力做负功，摩擦力做负功，所以根据动能定理可得： ，带入数据可得 考点：考查了动

19、能定理的应用 点评：基础题，关键是知道弹力做功，全部转化为弹性势能 已知一个可视为球体的天体，其自转周期为 T，在它的赤道上，用弹簧秤测某一物体的重力是在它两极处测得的重力的 0.8 倍，已知万有引力常量为 G 。求该天体的平均密度 是多少？ 答案： 试题分析：在两极处，物体不做圆周运动，故万有引力与重力相等，即,(1) 在赤道上，物体随该星球自转，万有引力一部分充当向心力，另一部分为重力，故可知赤道上物体所受向心力为 (2) 物体的密度为： (3) 天体的体积为 (4) 联立可得 考点：考查了万有引力定律的应用 点评：做本题的关键是知道在两极处，物体不做圆周运动，故万有引力与重力相等；在赤道

20、上，物体随该星球自转，万有引力一部分充当向心力，另一部分为重力， 如图，悬挂在天花板上的长为 2L的轻杆可绕光滑的轴 O 在竖直面内转动，在杆的中点和下端各固定一个质量为 m的小球 A、 B ，把杆从与竖直方向成 角的初位置释放，求杆转到竖直位置的过程中杆对 B球所做的功。 答案： .4mgL(1- COS) 试题分析：将 AB看做一个整体，整体机械能守恒，所以有： (1) 根据 可得 (2) 杆对 B做的功，为 (4) 联立可得 考点：考查了能量守恒，动能定理的应用 点评：做本题的关键是知道单独分析 AB，两个物体，机械能均不做功，但是将 AB看做一个整体，则整体机械能守恒 如图所示，一根轻

21、弹簧和一根细绳共同拉住一个重物，平衡时细绳恰处水平，此时弹簧的弹力大小为 80N ，若烧断细绳，测出小球运动 到悬点正下方时弹簧的长度正好等于未烧断细绳时弹簧的长度，试求：小球运动到悬点正下方时向心力的大小。 答案： N 试题分析：设弹簧原长为 ,初始状态平衡时弹簧长为 ,令此时弹簧与竖直方向的夹角为 ，小球的质量为 m,开始为平衡态有 水平细线未烧断时弹簧的弹性势能为 ，当小球运动到竖直方向时弹簧势能为，由于两种情况下弹簧的伸长量相同，所以有 由机械能守恒得 故 带入 可得： 故可得 角为锐角，则 ，解方程可以得到 所以有： ,故 在最低点有 考点：考查了机械能守恒，牛顿第二定律的应用 点评：本题比较难，是力学一道综合应用题，对学生的能力要求比较高，