1、福建省宁德市2013-2014学年下学期期末考试高一物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求）1（4分）在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献，下列叙述符合物理史实的是（）A开普勒发现万有引力定律B爱因斯坦提出：在一切惯性参照物中，测量到的真空中的光速c都一样C牛顿利用扭秤实验，首先测出引力常量，为人类实现飞天梦想奠定了基础D卡文迪许发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律考点：物理学史.专题：常规题型分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可解答：解：A、牛顿发现万有引力定律，故A错误；B、爱因斯坦提出：在一切惯性参照物中，
2、测量到的真空中的光速c都一样，故B正确；C、卡文迪许利用扭秤实验，首先测出引力常量，为人类实现飞天梦想奠定了基础，故C错误；D、开普勒发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律，故D错误；故选：B点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一2（4分）如图所示，在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动，同时刻在它的正上方有小球b也以初速度v0水平抛出，并落于c点则（）A小球a先到达c点B小球b先到达c点C两球同时到达c点D不能确定考点：平抛运动.专题：平抛运动专题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，结合两个
3、分运动的运动规律分析解答：解：b球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，可知相同时间内水平位移和a球的水平位移相等，可知两球同时到达c点故C正确，A、B、D错误故选：C点评：解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道a、b两球在任意相等时间内水平位移相等3（4分）如图所示，同一物块分别沿三条不同的轨道由A点滑到同一水平面上，其中轨道1是粗糙的，轨道2、3是光滑的，则（）A沿轨道1下滑重力做功最多B沿轨道2下滑重力做功最多C沿轨道3下滑重力做功最少D沿三条轨道下滑重力做功一样多考点：功的计算.专题：功的计算专题分析：重力做功 W=mgh，h是物体初末位置的高度差根据这个公
4、式进行分析解答：解：物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，重力做功都是 W=mgh，所以沿三条轨道滑下重力做的功一样多，故D正确ABC错误故选：D点评：解答本题要掌握重力做功的特点和做功公式W=mgh，正确理解h是物体初末位置的高度差重力做功与路程无关4（4分）如图所示，圆盘绕中心轴O匀速转动，盘上有a、b、c三点，则下列说法中错误的是（）Aa、b两点的线速度大小相同Ba、b、c三点的角速度大小相同Ca、b、c三点的运动周期相同Dc点向心加速度大小比a点大考点：向心加速度；线速度、角速度和周期、转速.专题：匀速圆周运动专题分析：abc三个点的角速度是相等的，根据线速度、周期
5、、向心加速度与半径关系即可解答解答：解：A、ab两点的角速度相等，运动的半径也相等，所以它们的线速度的大小是相等的故A正确；B、圆盘绕中心轴O匀速转动，盘上有a、b、c三点，所以a、b、c三点的角速度大小相同故B正确；C、a、b、c三点的角速度大小相同，根据公式：，所以a、b、c三点的运动周期相同故C正确；D、a、b、c三点的角速度大小相同，根据公式：a=2r，运动半径比较小的c点向心加速度大小比a点小故D错误本题选择错误的，故选：D点评：该题考查匀速圆周运动中的角速度一定的条件下，线速度、周期、向心加速度与半径关系属于基础题目5（4分）光滑水平面上，用细线拉着小球做匀速圆周运动（如图为俯视图
6、）若小球运动到p点时，细线突然断裂，下列说法正确的是（）A小球将沿pa轨迹运动B小球将沿pb轨迹运动C小球将沿c轨迹运动D小球继续做匀速圆周运动考点：离心现象.专题：匀速圆周运动专题分析：掌握牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到任何力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；指静止的物体不受力将保持静止，运动的物体不受力，将保持匀速直线运动状态解答：解：用绳子拉着小球在光滑的水平面上运动，如果绳子突然断了，在水平方向小球将不受力的作用，所以将保持绳子断时的速度做匀速直线运动故选：A点评：此题考查了对牛顿第一定律的理解与运用，要知道，当不受外力时，静止的将保持静止，运动的将做匀速直线运动6（
7、4分）如图所示，一只船在静水中的速度是4m/s，它要横渡一条200m宽的河，水流速度为3m/s，此船过河的最短时间为（）A28.6sB40sC50sD66.7s考点：运动的合成和分解.专题：运动的合成和分解专题分析：将小船运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，根据垂直于河岸方向上的速度求出渡河的时间解答：解：小船渡河最短时间即船身与河岸垂直：t=50s；选项C正确，ABD错误故选：C点评：解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，以及各分运动具有独立性，互不干扰7（4分）如图所示，用细绳系着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，小球受力分析正确的是（）A重力B向心力C重力和
8、拉力D重力、拉力、向心力考点：向心力.专题：匀速圆周运动专题分析：本题要对物体进行正确的受力分析，受力分析时，要找到每个力的施力物体解答：解：该小球在运动中只受到重力G和绳子的拉力F，拉力F和重力G的合力提供了小球在水平面上做匀速圆周运到的向心力故ABD错误，C正确故选：C点评：在分析受力情况时只分析物体实际受到的力，合成得到的力不单独分析此题好多同学可能会错选D，认为还有向心力，这样就与重力、拉力重复了8（4分）小明骑电动自行车沿直线公路行驶，设人和车的总质量为80kg，速度恒为5m/s，行驶过程中所受阻力约为人和车总重力的0.025倍，电动自行车的实际功率约为（）A10WB100WC500
9、WD1000W考点：功率、平均功率和瞬时功率.专题：功率的计算专题分析：人在匀速行驶时，受到的阻力的大小和脚蹬车的力的大小相等，由P=FV=fV可以求得此时人受到的阻力的大小解答：解：设人汽车的速度大小为5m/s，人在匀速行驶时，人和车的受力平衡，阻力的大小为f=0.02mg=0.025800N=20N，此时的功率P=FV=fV=205W=100W，所以B正确故选：B点评：在计算平均功率和瞬时功率时一定要注意公式的选择，P=只能计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度9（4分）质量为1kg的物体沿水平方向做直线运动，其vt图象如图所示，则
10、下列说法中正确的是（）A第1s内合外力做功为4JB13s内合外力做功为4JC35s内合外力做功为8JD57s内合外力做功为8J考点：动能定理的应用；功的计算.专题：功的计算专题分析：由图直接读出速度的大小根据动能定理可求得各时间段内合外力做功情况解答：解：A、由图可知，1s末物体的速度为4m/s；则由动能定理可知，合外力做功W1=mv2=116=8J；故A错误；B、由图可知，1s末物体的速度为4m/s，3s末物体的速度为4m/s；故该过程中，合外力做功为零；故B错误；C、由图可知，3s末物体的速度为4m/s，5s末物体的速度为0；故合外力做功W2=0mv2=116=8J；故C正确；D、由图可知
11、，5s末物体的速度为0，5s末物体的速度为4；故合外力做功W2=mv2=116=8J；故错误；故选：C点评：本题结合图象考查动能定理的应用，解题时要注意初末状态的确定；并明确57s内合外力是做正功的10（4分）在同一高度同时以10m/s的速度抛出A、B两个小球，A球竖直上抛，B球竖直下抛，g取10m/s2，则两球落地的时间差为（）A1sB2sC3sD4s考点：竖直上抛运动.分析：两个小球抛出后，加速度都是g，两个球的位移相同，根据位移公式x=v0t+，求解它们落地的时间差解答：解：设两球距离地面的高度为h，则对竖直上抛的小球，有：h=v0t，对竖直下抛的小球，有：h=v0t+落地的时间差为：t
12、=tt联立解得：t=2s故选：B点评：本题竖直上抛和竖直下抛都是匀变速直线运动，竖直上抛运动采用整体法研究，以竖直向上为正方向，加速度为g11（4分）2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”探测器在西昌卫星发射中心发射成功已知“嫦娥三号”在地面上受到地球对它的万有引力为F，当它受到的地球引力减小为时，“嫦娥三号”距离地面的高度为（已知地球半径为R）（）ARB2RC3RD4R考点：万有引力定律及其应用.专题：万有引力定律的应用专题分析：根据万有引力定律的内容（万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比）解决问题解答：解：根据万有引力定律表达式得：，其中r为物体到地球中心的距离某物体在地球
13、表面，受到地球的万有引力为F，此时r=R，若此物体受到的引力减小为，根据F=得出此时物体到地球中心的距离r=2R，所以物体距离地面的高度应为R故A正确、BCD错误故选：A点评：要注意万有引力定律表达式里的r为物体到地球中心的距离能够应用控制变量法研究问题12（4分）如图所示，质量为m的小球沿竖直平面内的圆管轨道运动，小球的直径略小于圆管的直径已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg，则小球以速度为通过圆管的最高点时：其中正确的是（）小球对圆管的内壁有压力小球对圆管的外壁有压力小球对圆管压力大小等于小球对圆管的压力大小等于ABCD考点：向心力.专题：匀速圆周运动专题分析：以小球为
14、研究对象，小球以速度v通过最高点时，由重力与管壁对小球的压力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式当小球以速度通过圆管的最高点，再根据牛顿第二定律列式，联立方程即可求解解答：解：以小球为研究对象，小球以速度v通过最高点时，根据牛顿第二定律得 mg+N=m 由题有：N=mg，则得 2mg=m 当小球以速度通过圆管的最高点，根据牛顿第二定律得： mg+N=m 由解得：N=mg，负号表示圆管对小球的作用力向上，则小球对圆管的内壁压力等于mg，故A正确故选：A点评：本题是牛顿第二定律的直接应用对于圆周运动，分析受力情况，确定向心力的来源是关键二、实验题（本题共2小题，共16分）13（6分）某学习小组成
15、员为了“探究动能定理”，在实验室选取适当器材组装了如图所示的装置，他们先用天平称量滑块的质量为M，沙和小桶的总质量为m，要完成该实验，请回答下列问题：（1）实验时为保证细线的拉力与沙、小桶的总重力大小近似相等，应满足的实验条件是 M远大于m（填“远大于”“等于”“远小于”），（2）在满足（1）的条件下，为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是平衡摩擦力（3）在满足（2）问的条件下，让小桶带动滑块加速运动，如图2所示为打点计时器所打的纸带的一部分，图中A、B、C、D、E是按时间先后顺序确定的计数点，相邻计数点间的距离如图所示，打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g，则在B、D两
16、点间滑块动能变化与拉力做功关系可能是： M（）2（）2=mg（x2+x3）（用实验中所测物理量表示） 考点：探究功与速度变化的关系.专题：实验题分析：为使绳子拉力为合力，应先平衡摩擦力，绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足沙和沙桶总质量远小于滑块的质量根据根据匀变速直线运动的推论：一段时间内的平均速度等于中点时刻的瞬时速度，求出B、D点的速度，即可得到动能定理表达式解答：解：（1）根据牛顿第二定律可知当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时，绳子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2）由受力分析可知，为保证细线拉力为木块的合外力，首先要做
17、的是平衡摩擦力（3）在B、D两点间，根据动能定理实验要验证的表达式为：mg（x2+x3）=而根据匀变速直线运动的推论得知，vB=，vD=联立解得： M（）2（）2=mg（x2+x3）故答案为：（1）远大于；（2）平衡摩擦力；（3）mg（x2+x3）点评：明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力14（10分）验证机械能守恒定律的实验装置如图1所示现有的器材：带铁夹的铁架台、纸带、打点计时器、交流电源、带夹子的重物回答下列问题：（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有C（填入选项前的
18、字母）A秒表B天平 C毫米刻度尺（2）部分实验步骤如下：A接通电源，待打点计时器工作稳定后放开纸带B手提纸带的上端，让重物静止在打点计时器附近C关闭电源，取出纸带D把打点计时器固定在铁夹上，让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是；DBAC（填入选项前的字母）（3）实验中，夹子与重物的质量m=250g，打点计时器在纸带上打出一系列点如图2所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为三个连续点，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度g=9.80m/s2选取图中O点和B点来验证机械能守恒定律，则重物重力势能减少量EP=0.49J，动能增量EK=0.48J（以上均要
19、求保留2位有效数字）（4）本实验产生误差的原因纸带与限位孔间存在摩擦、重物下落过程受到空气阻力考点：验证机械能守恒定律.专题：实验题分析：验证机械能守恒定律，即验证钩码重力势能的减小量与动能的增加量是否相等，运用打点计时器需使用交流电源纸带处理时需刻度尺首先是安装实验的器材，然后是接通电源，放开纸带，为了取得较好的实验效果，还要更换纸带，重复实验几次，最后是数据处理纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值解答：解：（1）要验证钩码动能的增加量与重力势
20、能的增加量是否相等，即mgh=mv2，质量可以约去，所以不需要天平，要测量下落的高度和瞬时速度，在纸带处理时需刻度尺纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表故选：C（2）根据实验原理与操作步骤一一分析：首先是安装实验的器材，包括：D把打点计时器固定在铁夹上，让纸带穿过限位孔，B手提纸带的上端，让重物静止在打点计时器附近，然后是A接通电源，放开纸带，最后C关闭电源，取出纸带所以正确顺序是DBAC（3）减少的重力势能Ep=mgh=0.259.80.2=0.49J利用匀变速直线运动的推论vB=1.95m/s所以增加的动能Ek=mv2=0.25（1.95）2=0.48J（4）本实验产生误差的原
21、因是纸带与限位孔间存在摩擦、重物下落过程受到空气阻力故答案为：（1）C（2）DBAC（3）0.49；0.48（4）纸带与限位孔间存在摩擦、重物下落过程受到空气阻力点评：要记好试验器材，必须结合试验的原理和试验的器材图才能记忆牢固，单纯的记忆试验器材容易遗漏；凡是涉及纸带问题的，基本都离不开求一个点的速度，一般的方法是用“平均速度等于中间时刻的瞬时速度”三、计算题（本题共3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15（12分）（2011天津模拟）如图所示，一架装载救援物资的飞机，在距水平地面h=500
22、m的高处以v=100m/s的水平速度飞行地面上A、B两点间的距离x=100m，飞机在离A点的水平距离x0=950m时投放救援物资，不计空气阻力，g取10m/s2（1）求救援物资从离开飞机到落至地面所经历的时间（2）通过计算说明，救援物资能否落在AB区域内考点：平抛运动.专题：平抛运动专题分析：（1）将平抛运动分解为水平方向和竖直方向去分析，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动分运动和合运动具有等时性，根据竖直方向上的运动去求时间（2）求出救援物资的水平位移，与x0和x0+x比较解答：解：（1）h= t=10s故救援物资从离开飞机到落至地面所经历的时间为10s（2）x=v0t=
23、1000m 由于xx0=1000m950m=50m100m，所以在AB范围内故救援物资能落在AB区域内点评：解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，将平抛运动分解为水平方向和竖直方向去分析，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动分运动和合运动具有等时性16（12分）如图所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一质量为1kg的金属块从离地弹簧上端高0.9m处自由下落，当弹簧被压缩了0.1m时，物体速度达到最大值4m/s，不计空气阻力，g取10m/s2，求：（1）此过程中重力所做的功；（2）此时弹簧的弹性势能考点：功能关系；重力势能.分析：（1）当小球到达最低点C时，求出小球
24、下落的总高度，然后由W=mgh即可求得；（2）于物体和弹簧组成的系统，由于只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，则根据系统的机械能守恒即可求得解答：解：（1）下落高度为：h=h1+h2=0.9m+0.1m=1m重力做功为：W=mgh=1101J=10J（2）对于物体和弹簧组成的系统，由于只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，则根据系统的机械能守恒得：mgh=mv2+EP则得此时弹簧的弹性势能为：EP=mghmv2=1101142=2J答：（1）此过程中重力所做的功10J；（2）此时弹簧的弹性势能1.2J点评：本题首先要正确分析小球的运动情况，再根据系统机械能守恒即可求出结果17（1
25、2分）2013年12月14日“嫦娥三号”探测器成功实现了月球表面软着陆“嫦娥三号”着陆前，先在距月球表面高度为h的圆轨道上运行，经过变轨进入远月点高度为h、近月点高度椭圆可忽略不计的椭圆轨道上运行，为下一步在月球表面软着陆做准备已知月球半径为R，月球质量为M，不考虑月球的自转，求：（1）月球表面的重力加速度；（2）“嫦娥三号”在距月球表面高度为h的圆轨道上运行的线速度大小；（3）“嫦娥三号”在椭圆轨道上运行的周期T（提示：开普勒第三定律=k，a为椭圆半长轴，k为常数）考点：万有引力定律及其应用.专题：万有引力定律的应用专题分析：（1）根据月球表面的物体受到的重力等于万有引力，计算月球表面的重力
26、加速度（2）嫦娥三号在距月球表面高度为h的圆轨道上运行时，由月球的万有引力充当向心力，根据万有引力定律和向心力公式列式求解线速度（3）对椭圆轨道，由开普勒第三定律求解周期解答：解：（1）根据万有引力定律，不考虑月球的自转有 mg=可得 g=（2）对圆轨道，由牛顿第二定律和万有引力定律解得 v=（3）对椭圆轨道，由开普勒第三定律，有 对圆轨道则 k=解得 T=（2R+h）答：（1）月球表面的重力加速度为；（2）“嫦娥三号”在距月球表面高度为h的圆轨道上运行的线速度大小为；（3）“嫦娥三号”在椭圆轨道上运行的周期T为（2R+h）点评：本题是注意卫星轨道与椭圆轨道的运动规律的区别，要知道只有圆轨道才有万有引力等于向心力这个思路，对于椭圆运动，应开普勒第三定律研究周期
