湖北省武汉二中2012高一下学期期中考试物理 Word版含答案来源学优高考网1030144

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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 命题教师：刘胜明 审题教师：陈厚忠 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90 min转一圈.航天员在轨道舱做了许多科学实验,着地前1.5 m 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24 h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1.5 m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，相当于将的重物举高，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f s ‎ B、摩擦力对系统做的总功为0‎ C、力F对小车做的功为f L ‎ D、小车克服摩擦力所做的功为f s ‎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60oｏ，右侧斜面倾角为30Ｏ ‎，A、B两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。‎ ‎ D、两物体的质量之比为 ‎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 ‎ ‎60°‎ P ‎ N ‎ O ‎ M ‎ ‎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，E1与E2之比为 （　　） ‎ ‎ A、1:2 ‎ ‎ B、2:1 ‎ ‎ C、2:‎ ‎ D、4:‎ ‎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、 B、 C、 D、‎ ‎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（　　）‎ ‎ 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 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 时速度，并通过计算出高度h。‎ 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。‎ 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。‎ ‎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 ‎（3）小滑块最终停止的位置距B点的距离 ‎18、(10分)质量为的汽车，沿倾角为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，汽车发动机的额定输出功率为，开始时以的加速度做匀加速运动（）。‎ 求：（1）汽车做匀加速运动的时间；‎ ‎（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；‎ θ m1‎ m2‎ B O R A ‎（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=？‎ ‎ ‎ 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 vm=x/t＝6×10－2m/0.04s＝1.5m/s ‎　　　　（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，由牛顿第三定律得：FN＝，对宇航员，由牛顿第二定律F+FN－m1g=m1a，代入数值得g=6m/s2。‎ ‎　　（2）由星球密度ρ＝和，得该星球的平均密度与地球的平均密度之比，代入数值解得＝0.64。‎ ‎16、解析：（1）在星球表面处有，可得＝＝，‎ ‎　　　　　　　g火＝g地＝m/s2。‎ ‎　　　　　（2）设探测器在12m高处向下的速度为v0，则有：‎ ‎　　　　　　　　+mg火h1－mg火h2=0.2×，代入数据，解得：v0=m/s。‎ ‎17、（10分）解析：‎ ‎（1）小滑块从A经过B、C运动到D的过程，由动能定理得：‎ ‎ ………………….……..2分 代入数据解得： ………………….……..1分 ‎（2）小滑块从A经过B运动到C的过程，由动能定理得：‎ ‎， ………………….……..1分 代入数据解得： ………………….……..1分 小滑块沿CD段上滑的加速度大小 ‎ 小滑块沿CD段上滑到最高点的时间,………………..1分 由对称性可知，小滑块从最高点滑回C点的时间，‎ 故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔。……..1分 ‎（3）对小滑块运动的全过程利用动能定理，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为s，‎ ‎， ………………….……..1分 代入数据解得： ………………….……..1分 故小滑块最终停止的位置距B点的距离为：………..1分 ‎18、解：（1）根据牛顿第二定律有：‎ 设匀加速的末速度为，则有：、 ‎ 代入数值，联立解得：匀加速的时间为： ‎ ‎（2）当达到最大速度时，有：‎ 解得：汽车的最大速度为：‎ ‎（3）汽车匀加速运动的位移为：‎ 在后一阶段牵引力对汽车做正功，重力和阻力做负功，根据动能定理有：‎ 又有 代入数值，联立求解得：‎ 所以汽车总的运动时间为：‎ ‎19、（10分）（１） （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 ① (1分)‎ 对m1、m2系统由功能关系得 ‎ ② (1分)‎ ‎ 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 ‎ ④ (1分)‎ 小球m2沿斜面上升的最大距离 ⑤ (1分)‎ 联立得 ⑥ (1分) ‎ ‎（２）对 m1 由机械能守恒定律得： ⑦ (2分)‎ 联立①②③⑦得 (2分)‎