陕西师大附中2008-2009学年度第二学期期中考试
高一年级物理《必修Ⅱ》试题
审题人:郭雄藩
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,有一个或多个符合题意,每题4分,共48分)
1、水平匀速飞行的飞机每隔1s投下一颗炸弹,共投下5颗,若空气阻力及风的影响不计,在炸弹落到地面之前,下列说法中正确的是( )
A.这5颗炸弹及飞机在空中排列成一条竖直线,地面上的人看到每个炸弹都作平抛运动
B.这5颗炸弹及飞机在空中排列成一条竖直线,地面上的人看到每个炸弹都作自由落体运动
C.这5颗炸弹在空中排列成一条抛物线,地面上的人看到每个炸弹都作平抛运动
D.这5颗炸弹在空中排列成一条抛物线,地面上的人看到每个炸弹都作自由落体运动
2、如图1所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的受力情况是:
A、绳的拉力大于A的重力
B、绳的拉力等于A的重力
C、绳的拉力小于A的重力
D、绳的拉力先大于A的重力, 图1
后变为小于重力
3、在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为,摩托艇在静水中的航速为
,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d,如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为
A. B.
D.
4、如图2是甲、乙两球作匀速圆周运动时,向心加速度随半径变化图像。由图像可以知道:( )
A、甲球运动时,线速度大小保持不变;
B、甲球运动时,角速度大小保持不变;
C、乙球运动时,线速度大小保持不变;
D、乙球运动时,角速度大小保持不变。 图2
5、以为
的斜面上。由此可知物体完成这段飞行的时间是( )
A.
B.
C.
D.
6、我国是能够独立设计和发射地球同步卫星的国家之一。发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1。然后经点火,使其沿椭圆轨道2运动,最后再次点火,
将卫星送入轨道3。如图3所示,轨道
1、2相切于Q点,轨道2、3相切于
P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上
运行时,下列说法正确的有 ( ) 图3
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
7、某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变,每次测量中,卫星的运动可近似看作圆周运动。某次测量卫星的轨道半径为,后来变为
,
。以
、
表示卫星在这两个轨道上的动能,
、
表示卫星在这两上轨道上绕地运动的周期,则 ( )
A. B.
C. D.
8、在水平路面上,有一辆以
A.500 J B.200 J C.450 J D.900 J
9、质量为m的汽车从A点出发做匀速圆周运动,圆周半径为R,汽车绕行一周后又回到A点,若路面对汽车的阻力是车重的k倍,则绕行一周汽车克服阻力做功等于( )
A.0 B.mgR
C.kmgR D.2πkmgR
10、质量为m的物体以初速度v0沿水
平面向左开始运动,起始点A与一轻
弹簧O端相距s,如图4所示.,已知物体
与水平面间的动摩擦因数为μ,物体与 图4
弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为x,则从开始
碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为( )
A.mv02-μmg(s+x) B.
mv02-μmgx
C.μmgs D.μmg(s+x)
11、质量为m的物体以速度V0离开
桌面,如图5所示,当它经过A点
时,所具有的机械能是(以桌面为零势
能面,不计空气阻力) ( ) 图5
A.mV
+ mgh B.
mV
- mgh
C. mV
+ mg(H-h) D.
mV
12、一圆盘可以绕其竖直轴在水
平面内转动,圆盘半径为R,
甲、乙两物体的质量分别为M与m
(M>m),它们与圆盘之间的最大 图6
静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为l(l<R)的轻绳连在一起,如图6所示,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直,要使两物体与转盘之间不发生相对滑动,则转盘旋转的角速度最大值不得超过 ( )
二、填空题(每题4分,共16分)
13、如图7所示,OM=MN=R。两个小球质量都是m,a、b为水平轻绳。两小球正随水平圆盘以角
速度ω匀速同步转动。小球和圆盘、间的摩擦力可以不计。则
绳b对N的拉力大小为________,
图7
绳a对M的拉力大小为________。
14、把完全相同的三块木板固定叠放在一起,子弹以v0的速度射向木板,刚好能打穿这三块木板。子弹穿过三个木块所用时间之比:________ ,如果让子弹仍以v0的速度垂直射向其中的一块固定木板,子弹穿过木板时的速度是______。
15、在《验证机械能守恒定律》的实验中,打点计时器所接交流
电频率为50Hz,当地重
力加速度g=
实验选用重锤质量为m(kg),
从所打纸带中选择一条合适的纸带,此纸带第1、2点间的距离应接近 。纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O的距离如上图所示(O点为开始下落点),则重锤从O运动到C,重力势能减少_______J,重锤经过C时的速度为 m/s,其动能增加 J。
16、 如图8所示,跨过同一高度处的
光滑定滑轮的细线,连接着质量相同
的物体A和B,A套在光滑水平杆上,
细线与水平杆的夹角θ=53°,定滑
轮离水平杆的高度h =
止释放B后,A所能获得的最大速度为 (B不碰水平杆)。
三、解答论述题 (第17、18题8分,19、20题10分,共36分,解题要求:写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位)
17、土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为匀速圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA=8.0×
(1)求岩石颗粒A和B的线速度之比。
(2)求岩石颗粒A和B的周期之比。
(3)土星探测器上有一物体,在地球上重为10N,推算出它在距土星中心3.2×
18、 如图9所示,从倾角为
的斜面顶端平抛一个物体,阻力不计,物体的初动能为9J。当物体与斜面距离最远时,重力势能减少了多少焦耳?
图9
19、如图10所示,B为定滑轮,h=
图10
20、如图11所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面,一根不可伸长的细线两端分别系住物体A、B,且mA=2mB,在图示位置由静止开始释放A物体,当物体B达到半圆顶点时,求绳的拉力对物体B所做的功.。
图11
陕西师大附中2008-2009学年度第二学期
期中考试高一年级物理《必修Ⅱ》答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
A
C
AD
C
BD
C
C
D
A
D
D
二、填空题(每题4分,共16分)
13、2mω2R 3mω2R
14、 v0
15、
16、
三、解答论述题(17、18题8分,19、20题10分,共36分)
17、解:(1)设土星质量为M0,颗粒质量为m,颗粒距土星中心距离为r,线速度为v,根据牛顿第二定律和万有引力定律:得:
解得:
。
对于A、B两颗粒分别有: 和
得:
(2)设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T,则:
对于A、B两颗粒分别有: 和
得:
(3)设地球质量为M,地球半径为r0,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m0,在地球表面重力为G0,土星质量为M0,距土星中心r0/=km处的引力为G
由两式得: (倍)
18、解:当物体做平抛运动的末速度
方向平行于斜面时,物体距斜面的距
离最远,此时末速度的方向与初速度
方向成角
由图知:vt=v0/cosθ
所以当物体距斜面的距离最远时的动能为
Ek=m vt2/2= m v02/2 cos2θ=9×4/3J=12J
物体做平抛运动时机械能守恒
∴
即重力势能减少了3J
19、解:.物体A从初位置运动到这一位置的过程,只有绳的拉力对A做功,绳被拉过的长度ΔL,由几何关系
ΔL==
则WF=F?ΔL=20×2.5 J=50 J
物体初态Ek1=0,末端Ek2=mv2.
根据W=ΔEk有50=×10v2
解得v= m/s=
∴P=Fvcos53°=20×3.16×cos53°=37.9 W.
答案:37.9 W
20、解:以A、B和绳为系统,整体由动能定理得
mAg(πR)- mBgR=
mAvA2+
mBvB2-0
由于绳不可伸长,有vA=vB=v
解得v2=gR(π-1)
再以B为研究对象,张力做的功为W,由动能定理得
W-mBgR=mBvB2
解得W= (π+2)mBgR.
答案: (π+2)mBgR