湖北省武汉高一下学期期中考试物理docx.docx
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湖北省武汉二中2012-2013学年高一下学期期中考试物理
物理试卷
考试时间:
2013年4月25日
下午3:
00—5:
00
试卷满分:
110分
一、选择题:
本大题共
12小题,每小题4
分,全部选对的得4分,选对但不全的得
2
分,有选错的得0
分。
1、物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣
与人类文明的进步,下列说法中正确的是(
)
A、开普勒通过对行星观测记录的研究发现了万有引力定律
B、伽利略指出物体的运动需要力来维持
C、卡文迪许测出了引力常量
G的数值
D、牛顿运动定律是自然界普遍适用的基本规律之一
2、2012年6月16日我国“神舟”九号载人飞船发射升空
进入预定轨道后绕地球自西向
东做匀速圆周运动
每90min转一圈.航天员在轨道舱做了许多科学实验
着地前1.5m
返回舱底座发
动机开始向下喷气
使返回舱减速下降,实现软着陆.下列关于“神舟”九号
的说法正确的是(
)
A、航天员在
24h内可以见到日出的次数应为
16次
B、“神舟”九号的轨道高度小于地球同步卫星的轨道高度
C、“神舟”九号绕地球做匀速圆周运动的速度略大于第一宇宙速度
D、在着地前
1.5m内宇航员处于失重状态
3、如右图所示,a是静止在地球赤道地面上的一个物体,
b是与赤道共面的地球卫星,
c
是地球同步卫星,对于
a物体和b、c两颗卫星的运动情况,下列说
法
中正确的是(
)
A、a物体运动的周期小于
b卫星运动的周期
B、b卫星运动受到的万有引力一定大于
c卫星受到的万有引力
C、a物体运动的线速度小于
c卫星运动的线速度
D、b卫星减速后可进入
c卫星轨道
4、据报导:
我国一家厂商制作了一种特殊的手机,在电池能量耗尽时,摇晃手机,即可产生电能维持通
话,摇晃手机的过程是将机械能转化为电能,如果将该手机摇晃一次,相当于将
100g的重物举高
20cm,若每秒摇
3次,则摇晃手机的平均功率
(g=10m/s2)(
)
A、4W
B、6W
C、0.4W
D、0.6W
5、如图所示,长为
L的小车置于光滑的水平面上,小车前端放一小物块,用大小为
F的水平力将小车向右
拉动一段距离
s,物块刚好滑到小车的左端。
物块与小车间的摩擦力为
f,在此过程中
(
)
A、摩擦力对小物块做的功为
fs
B、摩擦力对系统做的总功为
0
C、力F对小车做的功为
fL
D、小车克服摩擦力所做的功为
fs
60oo,右侧斜面倾角为30O,A、B两
6、如右图所示,一直角斜面体固定在水平地面上,左侧斜面倾角为
个物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端且分别置于斜面上,两物体下边缘位于同一高度且处于平
衡状态,不考虑所有的摩擦,滑轮两边的轻绳都平行于斜面。
若剪断轻绳,让物体从静止开始沿斜面
滑下,下列叙述正确的是(
)
A、着地瞬间两物体的速度大小相等
B、着地瞬间两物体的机械能相等
C、着地瞬间两物体所受重力的功率相等。
.
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D、两物体的质量之比为mA:
mB1:
3
7、如图所示为空间中某电场的电场线,M、N为电场中的两点,下列选项说法正确的是
()
A、该电场可能由空间中孤立的负点电荷形成
B、M点的场强大于N点的场强
C、只在电场力作用下一带负电的试探电荷从
M点运动
到N点,试探电荷的动能一定减小
D、将一不计重力的带正电的粒子无初速置于
M点,该
粒子在电场力作用下,不可能经过
N点
8、如图M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点,
O点为半圆弧的圆心,∠
MOP=60°电荷量相等、
符号相反的两个点电荷分别置于
M、N两点,这时O点电场强度的大小为
E1;若将N点处的点电荷移
至P点,则O点的场场强大小变为
E2
1
2
)
,E
与E之比为(
A、1:
2
M
O
N
B、2:
1
60°
C、2:
3
D、4:
3
P
9、月球表面的重力加速度是地球表面的
1/6,月球半径是地球半径的
1/4,则在月球表面作匀速圆周运动的
登月舱的线速度是地球第一宇宙速度的(
)
A、
1
6
6
1
B、
12
C、
D、
24
24
12
10、2012年7月26日,一个国际研究小组借助于智利的甚
大望远镜,
观测到了一组双星系统,
它们绕两者连线上的某点
O做
匀速圆周运
动,如图所示。
此双星系统中体积较小成员能
“吸食”另
一颗体积较
大星体表面物质,达到质量转移的目的,假设在演变的
过程中两者
球心之间的距离保持不变,则在最初演变的过程中
(
)
A、它们做圆周运动的万有引力保持不变
B、它们做圆周运动的角速度不断变大
C、体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度也变大
D、体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度变小
11、如图所示,轻质弹簧的一端固定在竖直板P上,另一端与质量为m1的物体A相连,物体A静止于光
滑水平桌面上,A右边连接一细线绕过光滑的定滑轮悬挂一质量为处的物体B(定滑轮的质量不计).开
始时用手托住B,让细线恰好拉直,然后由静止释放B,直到B获得最大速度,下列有关此过程的分析
正确的是()
A、B物体的机械能一直增加
B、B物体机械能的减少量等于弹簧
弹性势能的增加量
C、B物体重力势能的减少量等干弹簧
弹性势能的增加量
D、B物体动能的增量等于细线拉力与B物体重力对B做功之和
12、如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道,外圆光滑内圆粗糙。
一质量为
m=0.2kg的
小球从轨道的最低点以初速度
v0向右运动,球的直径略
小于两圆间距,
球运动的轨道半径R=0.5米,g取10m/s2,不计空气阻
力,设小球过最
低点时重力势能为零,下列说法正确的是(
)
.
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A、若小球运动到最高点时速度为0,则小球机械能一定
不守恒
B、若小球第一次运动到最高点时速度大小为0,则v0一
定小于5m/s
C、若要小球不挤压内轨,则v0一定不小于5m/s
D、若小球开始运动时初动能为1.6J,则足够长时间后小
球的机械能为1J
二、实验题:
本大题共2小题,每小题6分,共12分。
13、利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测
量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h,某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种
测量方案。
A、用刻度尺测出物体下落高度
h,并测出下落时间
t,
通过v=gt计算出瞬时速度
v。
B、用刻度尺测出物体下落的高度
h,并通过v
2gh
计算出瞬时速度。
C、根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,
等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬
v2
计算出高度h。
时速度,并通过h
2g
D、用刻度尺测出物体下落的高度
h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速
度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度
v。
(1)以上方案中只有一种最合理,最合理的是
。
(填入上述相应的字母)
(2)要使该实验误差尽量小,下述注意点正确的是
(填入下述相应的字母)
a.使重锤的质量越大越好,但悬挂时不能拉断纸带
b.选用电火花计时器比电磁打点计时器更好,可减小阻力影响
c.测长度时保持纸带悬挂状态,刻度尺的读数更准确
d.纸带上留下的点越大越好
e.纸带长一点更好
14、物理兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打
点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的
部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据,回答下列问题:
(1)该电动小车运动的最大速度为m/s;
(2)关闭小车电源后,小车的加速度大小为m/s2;
(3)该电动小车的额定功率为W。
.
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三、计算
题:
本大题共5小题,每题10分,共50分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15、(10分)宇航员登上某一星球并在该星球表面做实验,用一根不可伸缩的轻绳跨过轻质定滑轮,一端
挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的宇航员拉住,如图所示。
宇航员的质量m1=65kg,吊椅的质量m2=15kg,
当宇航员与吊椅以a=1m/s2的加速度匀加速上升时,宇航员对吊椅的压力为l75N。
(忽略定滑轮摩擦)
(1)求该星球表面的重力加速度g;
(2)若该星球的半径R=6×106m,地球半径R0=6.4×106m,地球表面的重力
加速度g0=10m/s2,求该星球的平均密度与地球的平均密度之比
。
0
16、(10分)搭载有“勇气”号火星车的美国火星探测器,于北京时间
2003年6月11日凌晨1时58分成功
升空,经过了206个昼夜长达4亿8千万公里漫长的星际旅行,
于北京时间
2004年1月4日12
时35
分“勇气”号火星车终于成功登陆在火星表面.
“勇气”号离火星地面12m时与降落伞自动脱离,被众气囊包裹的
“勇气”号下落到地面后又弹跳到
15m
高处,这样上下碰撞了若干次后,才静止在火星表面上.假设
“勇气”号下落及反弹运动均沿竖直方
向.已知火星的半径为地球半径的二分之一,质量为地球的九分之一(取地球表面的重力加速度为
10m/s2,计算结果可保留根式).
(1)根据上述数据,火星表面的重力加速度是多少?
(2)若被众气囊包裹的“勇气”号第一次碰火星地面时,其机械能损失为其
12m高处
与降落伞脱离时的机械能的
20﹪,不计空气的阻力,求
“勇气”号与
降落伞脱离
时的速度.
17、(10分)如图19所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中
轨道AB、CD段是光滑的,水平轨道BC的长度x=5m,轨道CD足够长且倾角θ=37o,A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30m,h2=1.35m,现让质量为m的小滑块自A点由静止释放,已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8,求:
(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小
(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔
.
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(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离
.
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18、(10分)质量为
1.0103kg的汽车,沿倾角为
30的斜坡由静止开始运动,汽车在运动过程中所受摩擦
阻力大小恒为
2000N,汽车发动机的额定输出功率为
5.6104W,开始时以a1m/s2的加速度做匀
加速运动(g
10m/s2)。
求:
(1)汽车做匀加速运动的时间t1;
(2)汽车所能达到的最大速率;
(3)若斜坡长143.5m,且认为汽车达到坡顶之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多少时间?
19、(10分)如图所示,左侧为一个半径为
R的半球形的碗固定在水平桌面上,碗口水平,
O点为球心,
碗的内表面及碗口光滑。
右侧是一个固定光滑斜面,斜面足够长,倾角
θ=30°。
一根不可伸长的不计
质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上,线的两端分别系有可视为质点的小球
m1
和m2,且m1>m2。
开始时m1恰在右端碗口水平直径
A处,m2在斜面上且距离斜面顶端足够远,此
时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直。
当
m1由静止释放运动到圆心
O的正下方B点时细绳突然
断开,不计细绳断开瞬间的能量损失。
(1)求小球m2沿斜面上升的最大距离
s;
(2)若已知细绳断开后小球
m1沿碗的内侧上升的最大高度为
R/2,求m1=?
m2
Om1
A
R
m2
B
θ
.
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武汉二中2012——2013学年下学期
高一年级期中考试
物理试卷参考答案
一、选择题:
本大题共
12小题,每小题
4分,全部选对的得4
分,选对但不全的得
2分,有选错的得0
分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
AB
C
D
D
ACD
CD
B
B
C
D
ABD
二、实验题:
本大题共
2小题,每小题
6分,共
12分。
13、
(1)D
(2)ab
14、
(1)1.5
(2)4.0
(3)2.40
解析:
(1)打点周期为T=0.02s,小车匀速运动时速度最大为
v=x/t=6×10
-2
m/0.04s=1.5m/s
m
(2)关闭电源后,小车在摩擦阻力的作用下做匀减速直线运动,根据图乙记录数据可求出加速度大小为a=(5.78+5.15+4.51-3.86-3.22-2.59)×10-2m/(6×0.02s)2=4.0m/s2.
(3)摩擦阻力大小为f=ma=0.4kg×4.0m/s2=1.60N,电动小车的额定功率
W=fvm=1.60N×1.5m/s=2.40W。
三、计算题:
本大题共5小题,每题10分,共50分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15、解析:
(1)设宇航员受到绳向上的拉力为F,由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等,吊椅受到绳的拉力也是F。
对他和吊椅整体进行受力分析如图所示,则有:
2F-(m1+m2)g=(m1+m2)a
设吊椅对宇航员的支持力为
FN,压力为FN,由牛顿第三定律得:
FN=FN,对
宇航员,由牛顿第二定律
F+FN-m1g=m1
a,代入数值得g=6m/s2。
(2)由星球密度ρ=
M
和GMm
mg,得该星球的平均密
度与地球的平
4
3R2
R
3
均密度之比
gR0
,代入数值解得
16=0.64。
0
g0R
025
16、解析:
(1)在星球表面处有
GMm
mg,可得
g火
M火R地2
=
4
,
R2
=
g地
M地R火2
9
g火=4
g地=40
m/s2。
9
9
(2)设探测器在
12m高处向下的速度为
v0,则有:
mv2
mv
2
0
+mg
火1-
mg
火
2×
0
mg
h,代入数据,解得:
v0
。
2
h
h=0.2
2
火1
=
60m/s
17、(10分)解析:
.
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(1)小滑从AB、C运到D的程,由能定理得:
mg(h1
h2)
mgx
1mv2D
0
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
.分⋯⋯..2
2
代入数据解得:
vD
3m/s
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.分⋯⋯..1
(2)小滑从AB运到C的程,由能定理得:
mgh1
mgx
1mvC2,
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
.分⋯⋯..1
2
代入数据解得:
vC6m/s
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
.分⋯⋯..1
小滑沿CD段上滑的加速度大小
a
gsin6m/s2
vC
小滑沿CD段上滑到最高点的t11s,⋯⋯⋯⋯⋯⋯分..1
a
由称性可知,小滑从最高点滑回
C点的t2
t1
1s,
故小滑第一次与第二次通
C点的隔tt1
t2
2s。
⋯⋯..1分
(3)小滑运的全程利用能定理,小滑在水平道上运的路程s,
mgh1
mgs,
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯分..1
代入数据解得:
s
8.6m
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.分⋯⋯..1
故小滑最停止的位置距
B点的距离:
2xs1.4m⋯⋯⋯..1分
18、解:
(1)根据牛第二定律有:
Fmgsin30fma
匀加速的末速度v,有:
PFv、vat1
代入数,立解得:
匀加速的:
t17s
(2)当达到最大速度vm,有:
P
(mgsin30f)vm
解得:
汽的最大速度:
vm
8m/s
(3)汽匀加速运的位移:
s
1at
2
24.5m
1
2
1
在后一段引力汽做正功,重力和阻力做功,根据能定理有:
Pt2(mgsin30f)s2
1mvm2
1mv2
2
2
又有s2ss1
代入数,立求解得:
t2
15s
所以汽的运:
t
t1t2
22s
.
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19、(10分)(1)s
(2
2m1
2m2)R(2)m12
21
1.9
2m1
m2
m2
2
【解
析】(1)设重力加速度为
g,小球m1到达最低点
B时m1
、m2速度大小分别为
v1、v2,
由运动合成与分解得
v1
2v2
①
(1分)
对m1、m2系统由功能关系得
1
2
1
2
(1分)
m1gRm2ghm1v1
m2v2
②
2
2
h
2Rsin30
③
(1分)
设细绳断后m2沿斜面上升的距离为s′,对m2由机械能守恒定律得
m2gssin30
1
m2v2
2
④
(1分)
2
小球m2沿斜面上升的最大距离
s
2R
s⑤
(1分)
联立得s(
2
2m1
2m2)R
⑥
(1分)
2m1
m2
(2)对m1由机械能守恒定律得:
1
m1v1
2
R
(2分)
2
m1g
⑦
2
联立①②③⑦
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