【名師解析】河南省周口市2013-2014學年高一下學期期末考試物理

1、2013一2014學年度下期高中期末調(diào)研考試高一物理注意事項1.選擇題答案必須規(guī)范填寫在答題卷上2.非選擇題答題時，必須使用0.5毫米的黑色墨水簽字筆書寫；作圖時，可用2B鉛筆，筆跡要清晰。3.嚴格按題號所指示的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4.考試時間為90分鐘，滿分100分?？荚嚱Y(jié)束，考生將答題卷交回。一、選擇題(1-9單選，10-12多選，每小題4分，共48分)1、牛頓時代的科學家們圍繞萬有引力的研究，經(jīng)歷了大量曲折頑強而又閃爍智慧的科學實踐。在萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程中，下列敘述不符合史實的是:A、開普勒研究了第谷的行星觀測記錄，提出了開普勒行星

2、運動定律B、牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律C、卡文迪許在實驗室中比較準確地得出了引力常量G的數(shù)值D、根據(jù)天王星的觀測資料，哈雷利用萬有引力定律計算出了海王星的軌道【答案】D【解析】A、開普勒總結(jié)出了行星運動的三大規(guī)律，故A正確；B、牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律，故B正確；C、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許在實驗室中準確地得出了引力常量G的數(shù)值，故C正確；D、海王星是英國人亞當斯和法國人勒威耶根據(jù)萬有引力推測出這顆新行星的軌道和位置，柏林天文臺年輕的天文

3、學家伽勒和他的助手根據(jù)根據(jù)勒威耶計算出來的新行星的位置，發(fā)現(xiàn)了第八顆新的行星-海王星，故D錯誤。故選D。【考點】萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)和萬有引力恒量的測定2、關(guān)于物體的運動和加速度，下列說法正確的是A、做直線運動的物體，加速度方向一定不變 B、做曲線運動的物體，加速度可能不變C、做勻速圓周運動的物體，加速度不變 D、以額定功率做加速直線運動的汽車，加速度是恒定的【答案】B【解析】A、做直線運動的物體時，加速度與速度共線，其加速度方向可以變化，故A錯誤；B、做曲線運動的物體時，加速度與速度不共線，而加速度可能不變，比如平拋運動，故B正確；C、做勻速圓周運動的物體，加速度方向始終指向圓心，即方向不斷變

4、化，故C錯誤；D、以額定功率做加速直線運動的汽車，根據(jù)P=Fv，可知，隨著速度的變化，牽引力在變化，則加速度不是恒定的，故D錯誤故選B。【考點】加速度3、一質(zhì)點在xOy平面內(nèi)運動的軌跡如圖所示，已知質(zhì)點在x方向的分運動是勻速運動，則關(guān)于質(zhì)點在y方向的分運動的描述正確的是A、勻速運動 B、先加速運動后減速運動C、先減速運動后加速運動 D、先勻速運動后加速運動【答案】C【解析】x方向始終勻速，經(jīng)過相同的時間水平間距相同，而y方向的高度先增加的越來越慢，說明豎直速度在減小，后來y方向的高度后增加的越來越快，說明豎直速度增大，所以物體速度先減小后增大。故選C?！究键c】勻變速直線運動的圖像4、如圖，一半

5、徑為R的球面固定于水平面的A點，頂端放一質(zhì)量為m的物塊，現(xiàn)給物塊一初速度v0，則A、若，則物塊落地點離A點B、若球面是粗糙的，當時，物塊一定會沿球面下滑一段，再斜拋離開球面C、若，則物塊落地點離A點為RD、若，則物塊落地點離A點至少為2R【答案】D【解析】A、在最高點，根據(jù)牛頓第二定律得，得，解得N=0，知物體在頂部僅受重力，有水平初速度，做平拋運動，則，則水平運動的位移，故A錯誤；B、當時，在最高點，根據(jù)牛頓第二定律得，解得N0，知物體將沿球面下滑一段，在這段運動過程中物體將先做減速運動，可能在某個位置靜止，也可能先運動再斜拋離球面，故B錯誤；C、當時，在到達與O點等高的位移做斜拋運動，落地

6、時離A點的距離大于R，故C錯誤；D、若，有A的分析可知，水平位移，故D正確。故選D?！究键c】向心力；平拋運動5、探月熱方興未艾，我國研制的月球衛(wèi)星“嫦娥一號”、“嫦娥二號”均己發(fā)射升空，“嫦娥三號”于2013年發(fā)射升空。假設“嫦娥三號”在地球表面的重力為G1，在月球表面的重力為G2；地球與月球均視為球體，其半徑分別為R1，R2；地球表面重力加速度為g。則A、月球表面的重力加速度為 B、月球與地球的質(zhì)量之比為C、月球衛(wèi)星與地球衛(wèi)星分別繞月球表面附近與地球表面附近運行的速度之比為D、“嫦娥三號”繞月球表面近做勻速圓周運動的周期為【答案】B【解析】A、“嫦娥三號”在地球表面的重力為G1，則嫦娥三號的

7、質(zhì)量為，則月球表面的重力加速度，故A錯誤；B、根據(jù)，則中心天體的質(zhì)量，因為月球表面和地球表面的重力加速度之比為，半徑之比為，則月球與地球的質(zhì)量之比為，故B正確；C、根據(jù)得，因為月球和地球的質(zhì)量之比為，衛(wèi)星的軌道半徑之比為，則月球衛(wèi)星與地球衛(wèi)星分別繞月球表面附近與地球表面附近運行的速度之比為，故C錯誤；D、根據(jù)，又，代入解得，故D錯誤。故選B。【考點】萬有引力定律6、質(zhì)量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛，如果發(fā)動機的功率恒為P，且行駛過程中受到的摩擦阻力大小一定，汽車速度能夠達到的最大值為v，那么當汽車的車速為v/4時。汽車的瞬時加速度的大小為A、3P/mv B、2P/mv C、P/mv D、4

8、P/mv【答案】A【解析】汽車速度達到最大后，將勻速前進，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv和共點力平衡條件，當汽車的車速為時，根據(jù)牛頓第二定律得：故選A?！究键c】功率、平均功率和瞬時功率7、如圖所示，長為R的輕桿，一端固定一個小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運動，關(guān)于小球在最高點的速度v0，下列說法中正確的是A、v0的最小值為 B、v0由零逐漸增大，向心力逐漸減少C、當v0由逐漸增大時，桿對小球的彈力也逐漸增大D、當v0由逐漸減小時，桿對小球的彈力也逐漸減小【答案】C【解析】A、由于桿子能支撐小球，小球在最高點的最小速度為零，故A錯誤；B、小球的向心力，知v由零開始逐漸

9、增大，向心力也逐漸增大，故B錯誤；C、在最高點，桿子對小球的作用力為零時，解得，當時，桿子表現(xiàn)為拉力，根據(jù)牛頓第二定律有：，知速度增大時，桿對小球的彈力逐漸增大，故C正確；D、當時，桿子表現(xiàn)為支持力，根據(jù)牛頓第二定律有：，知速度減小，桿對小球的彈力逐漸增大，故D錯誤。故選C?！究键c】向心力；牛頓第二定律8、如圖所示，木塊A放在木塊B的左端上方，用水平恒力F將A拉到B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功W1，生熱Q1；第二次讓B在光滑水平面可自由滑動，F(xiàn)做功W2，生熱Q2，則下列關(guān)系中正確的是A、W1W2，Q1=Q2 B、W1=W2，Q1=Q2 C、W1W2，Q1Q2 D、W1=W2，Q1Q2

10、【答案】A【解析】木塊從木板左端滑到右端克服摩擦力所做的功W=fs，因為木板不固定時木塊的位移要比固定時長，所以W1W2，；摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對，兩次都從木板左端滑到右端，相對位移相等，所以Q1=Q2。故選A?！究键c】功能關(guān)系；牛頓第二定律9、質(zhì)量為2kg的物體，放在動摩擦因數(shù)為m=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由靜止開始運動，拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖所示，g=10m/s2.下列說法中正確的是A、此物體在AB段做勻加速直線運動，且整個過程中拉力的最大功率為15WB、此物體在AB段做勻速直線運動，且整個過程中拉力的最大功率為6WC、此物體在AB段做勻加速直線運

11、動，且整個過程中拉力的最大功率為6WD、此物體在AB段做勻速直線運動，且整個過程中拉力的最大功率為15W【答案】D【解析】對物體受力分析，物體受到的摩擦力為由圖象可知，斜率表示的是物體受到的力的大小，OA段的拉力為5N，AB段的拉力為2N，所以物體在AB段做勻速直線運動，在OA段的拉力為5N，物體做加速運動，當速度最大時，拉力的功率最大，由，代入數(shù)值解得，此時的最大功率為，在AB段，物體勻速運動，速度的大小為3m/s，拉力的大小為2N，所以此時的功率為，所以在整個過程中拉力的最大功率為15W，所以D正確。故選D。【考點】功率、平均功率和瞬時功率；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系；牛頓第二定律1

12、0、在光滑圓錐形容器內(nèi)固定了一根光滑的豎直細桿，細桿與圓錐的中軸線重合，細桿上穿有小環(huán)(小環(huán)可以自由轉(zhuǎn)動，但不能上下移動)，小環(huán)上連接一輕繩，與一質(zhì)量為m的光猾小球相連，讓小球在圓錐內(nèi)做水平面上的勻速圓周運動，并與圓錐內(nèi)壁接觸.如下圖所示，圖甲中小環(huán)與小球在同一水平面上，圖乙中輕繩與豎直細桿成q角。設甲圖和乙圖中輕繩對球的拉力分別為Ta和Tb，圓錐內(nèi)壁對小球的支持力分別為Na和Nb，則下列說法中，正確的是A、Ta一定為零，Tb一定為零 B、Ta可以為零，Tb可以不為零C、Na一定不為零，Nb可以為零 D、Na可以為零，Nb可以不為零【答案】BC【解析】對a圖中的小球進行受力分析，小球所受的重力

13、，支持力合力的方向可以指向圓心提供向心力，所以Ta可以為零，若Na等于零，則小球所受的重力及繩子拉力的合力方向不能指向圓心而提供向心力，所以Na一定不為零；對b圖中的小球進行受力分析，若Tb為零，則小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圓心提供向心力，所以Tb可以為零，若Nb等于零，則小球所受的重力及繩子拉力的合力方向也可以指向圓心而提供向心力，所以Nb可以為零；故BC正確。故選BC?！究键c】向心力11、在高處以初速度v1水平拋出一個帶刺飛鏢，在離開拋出點水平距離L、2L處有A、B兩個小氣球以初速度v2勻速上升，先后被飛鏢刺破(認為飛鏢質(zhì)量很大，刺破氣球不會改變其平拋運動的軌跡)。則下列判斷

14、正確的是A、飛鏢刺破A氣球時，飛鏢的速度大小為B、飛鏢刺破A氣球時，飛鏢的速度大小為C、A、B兩個小氣球未被刺破前的勻速上升過程中，高度差為D、A、B兩個小氣球未被刺破前的勻速上升過程中，高度差為【答案】BC【解析】AB、飛標刺破A氣球時，設經(jīng)歷時間t，滿足：，故：而，故飛鏢的速度：，故A錯誤B正確；CD、飛鏢從刺破A球到刺破B球的時間，飛鏢從刺破A球后氣球B上升的高度：，飛鏢下降的高度兩氣球在上升的過程中高度差不變，所以，故C正確D錯誤。故選BC?！究键c】平拋運動12、如圖所示，在傾角q=30o的光滑固定斜面上，放有兩個質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點的小球A和B，兩球之間用一根長L=0

15、.2m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h=0.1m，兩球從靜止開始下滑到光滑地面上，不計球與地面碰撞時的機械能損失，g取10m/s2。則下列說法中正確的是A、下滑的整個過程中A球機械能守恒B、下滑的整個過程中兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒C、兩球在光滑水平面上運動時的速度大小為2m/sD、下滑的整個過程中B球機械能的增加量為J【答案】BD【解析】AB、對于兩球組成的系統(tǒng)，在下滑的整個過程中，只有重力對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的機械能守恒，但在B在水平面上滑行、而A在斜面上滑行時，B在加速，B的機械能在增加，A的機械能在減少，所以A球機械能不守恒，故A 錯誤B正確；CD、根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得：代入解得：下滑的

16、整個過程中B球機械能的增加量為，故C錯誤D正確。故選BD?！究键c】機械能守恒定律二、實驗(6分+9分=15分)13、(6分)三個同學根據(jù)不同的實驗條件，進行了“探究平拋運動規(guī)律”的實驗：(l)甲同學采用如圖(1)所示的裝置。用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明_。(2)乙同學采用如圖(2)所示的裝置。兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證

17、小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出。實驗可觀察到PQ兩球?qū)⑾嗯?。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明_。(3)丙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖(3)所示的“小球做平拋運動”的照片。圖中每個小方格的邊長為10cm,則由圖可求得該小球平拋的初速度大小為_m/s(g取10m/s2)【答案】(1)平拋運動的豎直分運動是自由落體運動 (2)平拋運動的水平分運動是勻速直線運動 (3)2【解析】（1）在打擊金屬片時，兩小球同時做平拋運動與自由落體運動

18、結(jié)果同時落地，則說明平拋運動豎直方向是自由落體運動；（2）讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度小球P做平拋運動，小球Q做勻速直線運動，當兩小球相遇時則說明小球平拋運動水平方向是勻速直線運動當同時改變兩小球滾下的高度時，仍能相碰，則說明平拋運動水平方向總是勻速直線運動（3）平拋運動可看成豎直方向自由落體運動與水平方向勻速直線運動；在豎直方向：由可得：水平方向：由得：。【考點】研究平拋物體的運動14、(9分)用如圖所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機

19、械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶，0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打下的點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=50g，m2=150g，則(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(實驗用交流電周期為0.02秒)(1)在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v=_m/s；(2)在記數(shù)點0-5過程中系統(tǒng)動能的增量DEk=_J。為了簡化計算，設g=10m/s2，則系統(tǒng)勢能的減少量EP=_J；(3)在本實驗中，若某同學作出了v2-h圖象，如圖所示，h為從起點量起的長度，則據(jù)此得到當?shù)氐闹亓铀俣萭=_m/s2.【答案】(1)2.4 (2)0.58 0.60 (3)9.7【解析】（1）根據(jù)

20、在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第5個點時的速度為：（2）物體的初速度為零，所以動能的增加量為：；重力勢能的減小量等于物體重力做功，故：；由此可知動能的增加量和勢能的減小量基本相等，因此在在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒（3）本題中根據(jù)機械能守恒可知，即有：，所以出圖象中圖象的斜率表示重力加速度，由圖可知，斜率k=9.7，故當?shù)氐膶嶋H重力加速度?！究键c】驗證機械能守恒定律三、計算題(共37分。要有必要的文字說明，計算步驟，只寫答案不給分。)15、(10分)我國的月球探測計劃“嫦娥工程”分為“繞、落、回”三步?！版隙鹑枴钡娜蝿帐恰奥洹?。2

21、013年12月2日，“嫦娥三號”發(fā)射，經(jīng)過中途軌道修正和近月制動之后，“嫦娥三號”探測器進人繞月的圓形軌道I.12月12日衛(wèi)星成功變軌，進人遠月點P、近月點Q的橢圓形軌道II。如圖所示。2013年12月14日，“嫦娥三號”探測器在Q點附近制動，由大功率發(fā)動機減速，以拋物線路徑下降到距離月面100米高處進行30s懸停避障，之后再緩慢豎直下降到距月面高度僅為數(shù)米處，為避免激起更多月塵，關(guān)閉發(fā)動機，做自由落體運動，落到月球表面。已知引力常量為G，月球的質(zhì)量為M，月球的半徑為R，“嫦娥三號”在軌道上運動時的質(zhì)量為m，P、Q點距月球表面的高度分別為h1，h2。(1)求“嫦娥三號”在圓形軌道I上運動的速度

22、大??；(2)已知“嫦娥三號”與月心的距離為r時，引力勢能為EP=(取無窮遠處引力勢能為零)，其中m為此時“嫦娥三號”的質(zhì)量。若“嫦娥三號”在軌道上運動的過程中，動能和引力勢能相互轉(zhuǎn)化，它們的總量保持不變。已知“嫦娥三號”經(jīng)過Q點的速度大小為v，求它經(jīng)過P點時的速度大小?！敬鸢浮?【解析】(1)“嫦娥三號”在軌道上運動的過程中解得：(2)“嫦娥三號”在軌道上運動的過程中，由機械能守恒定律解得：【考點】萬有引力定律16、(2分)在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓形區(qū)域，AB、CD分別為水平、豎直的兩個直徑，BM,MN、ND三段弧長相等。有一個長度為四分之一圓的豎直圓弧軌道，半徑也是R，圓心在C點，軌道下

23、端在O點與AB相切。(1)一小滑塊從軌道上端P點由靜止滑下，若摩擦力的平均值為滑塊重力的K倍，重力加速度大小為g，求滑塊從O點滑出時的速度大小。(2)若不計摩擦，滑塊仍由靜止從軌道上釋放，要求滑塊離開O點后能落到在圓的MN圓弧上(包括M、N兩點)，求釋放的位置距圓心O的豎直高度。(要求結(jié)果用R表示)【答案】 【解析】 (1)P到O，由動能定理：得：(2)機械能守恒定律：從O平拋：水平方向豎直方向：得：如圖，三段弧對的圓心角都是30o，為落在MN上，當時，有當時，有由以上得.【考點】動能定理；機械能守恒定律17、(15分)如圖所示，薄平板A長L=1m,質(zhì)量為M=6kg，放在水平桌面上，在A上最右端處放一個質(zhì)量m=2kg的小物體B，已知A與B之間的動摩擦因數(shù)m1=0.2，A、B兩物體與桌面間的動摩擦因數(shù)均為m