吉林省榆树一中2017_2018学年高一物理下学期期末考试试题201807230273
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【知识点详解】 1. 船渡河问题:在河流流动的情况下,船要渡过河,需要考虑水流速度和船的静水速度。题目中提到船的速度为3m/s,河水流速为4m/s。根据矢量合成原理,船可以以各种角度渡河,但垂直对岸渡河的时间最短,此时渡河速度为船速和水流速的垂直分量之差。由于题目未给出渡河角度,无法计算具体渡河时间,但选项C表明船不能垂直到达对岸,这是错误的,因为船可以通过调整航向垂直渡河。 2. 地球同步轨道卫星:地球同步轨道卫星是指卫星相对于地球表面保持相对静止的卫星。它们都处于地球赤道上方的特定高度,轨道周期等于地球自转周期,大约24小时。因此,这些卫星的质量、轨道半径、轨道平面和速率都是有特定要求的,所有地球同步卫星的速率必须相同,约为3.075 km/s。所以,选项A、B、D均不正确,选项C是正确的。 3. 卫星变轨问题:卫星在近地点(P)点火变轨,进入更高轨道。7.9 km/s是第一宇宙速度,是地球表面附近环绕地球运动的最小速度;11.2 km/s是第二宇宙速度,是脱离地球引力束缚的最小速度;16.7 km/s是第三宇宙速度,是飞出太阳系的最小速度。卫星在近地点加速后,速度会介于7.9 km/s和11.2 km/s之间,所以选项B是正确的。 4. 圆形轨道速度与半径的关系:根据开普勒第三定律和万有引力定律,卫星在圆形轨道上的速度与其轨道半径的平方根成反比。"嫦娥一号"和"嫦娥二号"的圆形轨道高度不同,但距离月球中心的距离不同,因此速度比例与它们半径的平方根之比相反。题目给出的月球半径为1700 km,两卫星距月球表面的高度分别为200 km和100 km,因此v1/v2的比值等于(r2+r1)/(r1+r2),计算后可得选项B是正确的。 5. 飞船轨道变换问题:飞船从椭圆轨道的近地点M加速进入新的圆形轨道,根据能量守恒和机械能转化,飞船在新轨道的速度会小于近地点M的速度,但大于远地点N的速度。在圆形轨道P点,速度与M点和N点相比,取决于轨道半径。因此,v1>v3>v2,而加速度a与速度平方成反比,轨道半径越大,加速度越小,所以a1>a3>a2,选项D是正确的。 6. 功率与力的问题:小孩在两种情况下拉绳子,如果力相同且时间相同,但位移不同,根据功的定义W=Flcosθ,可以判断做功的大小。由于两种情况下的力相同,时间相同,只有位移决定了功的大小,故W1=W2。功率P=W/t,因为时间相同,所以功率相等,即P1=P2,选项C是正确的。 7. 消防员落地缓冲问题:消防员在落地后通过弯曲双腿减缓下降速度,根据动量定理和动能定理,可以分析地面对消防员的作用力。在缓冲过程中,消防员的动能减小,势能转化为内能,因此平均作用力远大于重力,但不是成倍数关系。选项B是可能的答案,但实际答案需要详细计算来确定。 8. 弹簧力与功的问题:小球在水平力F的作用下移动,力F所做的功等于力F乘以沿力的方向的位移,即Fs,但这里的位移不是沿力的方向,所以不能简单地用F乘以整个路径的长度。因为小球是在力F作用下缓慢移动的,所以力F始终沿着绳的方向,因此力F所做的功等于力F乘以沿力方向的位移lsinθ,选项B是正确的。 9. 足球运动员踢球问题:人对球所做的功等于球获得的动能,即W=ΔK=1/2mv^2。球的初速度为0,末速度为10m/s,质量为1kg,所以人对球所做的功W=1/2 * 1kg * (10m/s)^2 = 50J,选项A是正确的。 10. 子弹穿桶问题:子弹在圆桶上留下的两个弹孔的距离与子弹速度、圆桶的转速和子弹穿透时间有关。由于子弹穿透圆桶不到半周,可以用子弹速度除以圆周率乘以圆桶的角速度来估算子弹速度,即v=d/(π-θ),选项D是正确的。 11. 弹簧与小球问题:小球自a点自由下落到b点接触弹簧,然后被弹簧弹回。在这个过程中,小球的动能在b点转化为弹性势能,然后在c点转化为动能。由于小球到达b点的速度未知,不能直接计算从b到c的动能变化,因此无法直接得出小球速度。 以上是对试卷中各题目的详细解析,涵盖了物理学中的多个知识点,包括力学、天体物理学、功和能、动力学、牛顿定律以及运动学等方面。
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