1、2012-2013学年四川省宜宾市南溪二中高一下学期半期考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 以下是对物理学的发展做出过巨大贡献的一些科学家，其中第一次在实验室里比较准确的测出引力常量的科学家是 A卡文迪许 B伽利略 C开普勒 D牛顿 答案： A 试题分析：牛顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量 G 的具体值，G的数值于 1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出，故 BCD错误， A正确 故选 A 考点：本题考查了物理学史， 点评：了解所涉及伟大科学家的重要成就，如高中所涉及到的牛顿、伽利略、开普勒、卡文迪许、库仑等重要科学家的成就要明确 关于 “研究物体平抛运动 ”实验，下列说法
2、正确的是（ ） A小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B安装斜槽时其末端切线应水平 C小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 D小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些 答案： BC 试题分析：该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于受到的摩擦力大小没有影响，故 A错误；实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，故 B正确；为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，故 C正确实验中水平速度过小，会给实验带来很大的误差，所以小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度不易过低，
3、 D错误 故选 BC 考点：研究平抛物体的运动 点评：掌握如何让小球做平抛运动及平抛运动轨迹的描绘，明确该实验成功的关键，同时培养学生利用平抛运动规律去分析与解决问题的能力 质量为 m的物块，沿着半径为 R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属 壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为 V，若物体与球壳之间的摩擦因数为 ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（ ） A受到向心力为 B受到的摩擦力为 C受到的摩擦力为 ( ) D受到的合力方向斜向左上方 . 答案： CD 试题分析：根据牛顿第二定律得知，物体在最低点时的向心力故 A错误根据牛顿第二定律得 ，得到金属球壳对小球的支持力 ,物体在最
4、低点时，受到的摩擦力为,B错误， C正确；在最低点受到一个切向加速度和一个向心加速度，故合力方向斜向左上方， D正确，故选 CD 考点：牛顿第二定律；向心力 点评：本题是变速圆周运动动力学问题，关键是分析小球的受力情况，确定向心力的来源对于变速圆周运动，由指向圆心的合力提供向心力 如图所示，小物块位于半径为 R的半球顶端，若小球的初速为 v0时，物块对球顶恰无压力，则以下说法正确的是（ ） A物块立即离开球面做平抛运动，不再沿圆弧下滑 B v0= C物块落地点离球顶水平位移 D物体将沿着圆弧下滑到地面 答案： ABC 试题分析：物体仅受重力，有水平初速度，做平抛运动故 A正确 D错误；根据牛顿
5、第二定律得， ，则 由 得， ，则水平位移 故 B、 C正确 故选 ABC 考点：平抛运动；牛顿第二定律；向心力 点评：解决本题的关键掌握平抛运动的特点和平抛运动的规律，知道平抛运动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 如图所示的圆锥摆，摆线与竖直方向的夹角为 ，悬点 O 到圆轨道平面的高度为 h，下列说法正确的是 ( ) A摆球质量越大，则 h越大 B角速度 越大，则摆角 也越大 C角速度 越大，则 h也越大 D摆球周期与质量有关 答案： B 试题分析：由圆周运动规律有 ，则 可得 ，与质量无关； A错误 由圆周运动规律有 ， ，则有 ，则角速度 越大，则摆角 也越大； B
6、正确 由 A知， ，则角速度 越大，则 h也越小； C错误 由 知，摆球周期与质量无关； D错误 故选 B 考点：圆周运动、向心力 点评：理解向心力：是效果力，它由某一个力充当，或几个力的合力提供，它不是性质的力，分析物体受力时不能分析向心力同时，还要清楚向心力的不同的表达式。 如图所示，用同样材料做成的 A、 B、 c三个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起绕竖直轴转动已知三物体质量间的关系 ma=2mb=3mc，转动半径之间的关系是 rC=2rA=2rB，那么以下说法中错误的是 ( ) A物体 A受到的摩擦力最大 B物体 B受到的摩擦力最小 C物体 C的向心加速度最大 D转台转速加快时，
7、物体 B最先开始滑动 答案： D 试题分析： A、 B、 C三个物体的角速度相同，设角速度为 ，则三个物体受到的静摩擦力分别为 ，所以物体 A受到的摩擦力最大，物体 B受到的摩擦力最小故 AB正确根据向心加速度 ， 相同， C的半径 r最大，则物体 C的向心加速度最大故 C正确三个物体受到的最大静摩擦力分别为： 转台转速加快时，角速度 增大，三个受到的静摩擦力都增大，物体 C的静摩擦力先达到最大值，最先滑动起来故 D错误 本题选错误的，故选 D 考点：牛顿第二定律；向心力 点评： A、 B、 C 三个物体放在匀速转动的水平转台上，随转台做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析
8、物体受到的静摩擦力大小当物体所受的静摩擦力达到最大值时开始滑动根据产生离心运动的条件分析哪个物体先滑动 如图所示，用长为 L 的细绳拴着质量为 m 的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是 ( ) A小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力 B小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 C若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为 D小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力 答案： CD 试题分析：小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力也可能等于重力与绳子的拉力之和，取决于小球的瞬时速度的大小，故 A 错误；小球在圆周最高点时，如果向心力完全由重力充当，则可以使绳子的拉力为零，
9、故 B错误；小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点，重力提供向心力， ，故 C正确；小球在圆周最低点时，具有竖直向上的向心加速度，处于超重状态，拉力一定大 于重力，故 D正确 故选 CD 考点：牛顿第二定律；向心力 点评：对小球在不同位置时分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程即可解答 杂技演员在表演 “水流星 ”的节目时（如图），盛水的杯子经过最高点杯口向下时，水也不洒出来对于杯子经过最高点时水的受力情况，下面说法正确的是（ ） A水处于失重状态，不受重力的作用 B水受平衡力的作用，合力为零 C由于水做圆周运动，因此必然受到重力和向心力的作用 D杯底对水的作用力可能为零 答案： D 试
10、题分析：水处于失重状态，是视重小于重力，不是不受重力， A错误，水做圆周运动，速度在变化，合力不为零， B错误，向心力是由重力和杯子对水的作用力的合力，不能与其的分力相提并论， C错误，当在最高点时，水做圆周运动的向心力完全由重力提供，即处于完全失重状态时，杯对水的作用力为零，D正确 故选 D 考点：考查了圆周运动实例分析 点评：特别 A选项中，对于失重概念的理解容易出错，一定要注意失重超重不是重力变化了，而是视重变化了， 如图所示，在同一竖直面内，小球 a、 b从高度不同的两点，分别以初速度va和 vb沿水平方向抛出，经过时间 ta和 tb后落到与两抛出点水平距离相等的 P点若不 计空气阻力
11、，下列关系式正确的是 ( ) A tatb， vatb， vavb C.tavb 答案： A 试题分析：平抛运动的运动时间是由竖直的高度决定的，由于 a的高度比 b的大，根据 ，所以 ，由于 ab的水平的位移相等，而 ，根据可得 ，所以 A正确 故选 A 考点：平抛运动；运动的合成和分解 点评：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同 如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳拉动物块 A。汽车匀速向右运动，在物块 A到达滑轮之前，关于物块 A的下列说法正确的是 : A将竖直向上做匀速运动 B将处于超重状态 C
12、将处于失重状态 D将竖直向上先加速后减速 答案： B 试题分析：小车的速度有两种效果，一种是将绳子拉长，一种是让绳子向上做圆周运动，所以死汽车的实际运动速度为合速度 ,以绳子右端为研究对象把速度进行分解 ,分速度分别为垂直绳子和沿绳子方向 ,沿绳子方向的分速度为 , 为绳子与水平方向的夹角，由此可知物体 A竖直向上加速上升，加速度向上，故处于超重 状态， B正确； 故选 B 考点：考查了运动的合成与分解 点评：关键是知道小车的速度的实际效果，然后将小车的速度按效果分解 某船在静水中划行的速率为 5m/s，要渡过 40m宽的河，河水的流速为 3m/s，以下说法中正确的是（ ） A该船渡河所用最短
13、时间为 10 s B该船可能沿垂直河岸的航线抵达对岸，所用时间为 10 s C如果河水的流速为 6m/s，则船也可能沿垂直河岸的航线抵达对岸 D如果河水的流速为 6m/s，则该船渡河所用最短时间大于 8 s 答案： B 试题分析：当船头正对河岸航行时，渡河时间最短，所以该船渡河所用最短时间为 ，故 A错误 该船可能沿垂直河岸的航线抵达对岸，合速度 ，所用时间为 10 s，故 B正确 只要船速大于水速，船就可能垂直达到对岸，所以河水的流速为 6m/s，船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸，故 C错误 船的最短渡河时间，只与河宽和船速有关系，与水流速无关，所以该船渡河所用最短时间依然为 10s，故 D
14、错误 故选 B 考点：考查了小船渡河问题 点评：小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直 河岸的速度，船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，使用平行四边形法则求合速度 一物体由静止开始自由下落一小段时间后突然受一恒定的水平风力的影响，则其运动轨迹可能的情况是图中的（ ）答案： B 试题分析：物体开始做自由下落，轨迹是一条直线，突然受到恒定的水平风力，合力的方向与速度的方向不在同一条直线上，做曲线运动，根据轨迹夹在速度方向和合力方向之间，知 B正确， ACD错误 故选 B 考点：运动的合成和分解 点评：解决本题的关键掌握做曲线运
15、动的轨迹夹在速度方向和合力方向之间，合力方向大致指向轨迹 凹的一向 某人以一定速率垂直河岸向对岸游去，当水流运动是匀速时，他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是 ( ) A水速大时，路程长，时间长 B水速大时，路程长，时间短 C水速大时，路程长，时间不变 D路程、时间与水速无关 答案： C 试题分析：由题意可知，人垂直于河岸过河，而过河的距离不变，速度不变，故过河时间不变； 若水流速变大，则人沿水流方向运动的距离增大； 故路程变长； 故选 C 考点：考查了小船渡河问题 点评：人过河时参与了两个运动，一个是垂直于河岸的运动，另一个是沿水流的运动，两运动相互独立对于运动的合成与分解，要注意两
16、分运动的独立性，过河时间与水流的速度无关 实验题 图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分 .图中背景方格的边长均为 2.5厘米，如果取重力加速度 g=10米 /秒 2，那么： (1)照片的闪光周期为 _s. . (2)小球做平抛运动的初速度的大小为 _m/s 答案： (1)0.1 (2)0.75 试题分析：（ 1）在竖直方向上有： ，其中 ，代入求得：， （ 2）小球水平方 向做匀速直线运动，故有： ，其中 ，所以 考点：研究平抛物体的运动 点评：对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题 如图所示的演示实验中， A、 B两球同时
17、落地，说明 (1) 。某同学设计了如图的实验：将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道 2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是 (2) ，这说明 (3) 。答案： (1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 (运动的等时性 ) (2)球 1落到光滑水平板上并击中球 2； (3)平抛 运动在水平方向上是匀速运动。 试题分析： A做自由落体运动， A、 B两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球 1离开斜面后做匀速直线 运动，球 2做平抛运动，水平方向速度相同，观察到的现象是球 1落到光滑水平板上并击中球 2，说明平抛运动
18、在水平方向上是匀速直线运动 考点：研究平抛物体的运动 点评：题研究平抛运动在水平方向和竖直方向两个方向分运动的情况，采用比较法，考查对实验原理和方法的理解能力 计算题 长为 L的细线，拴一质量为 m的小球，一端固定于 O 点让其在水平面内做匀速圆周运动 (这种运动通常称为圆锥摆运动 )，如图 .求摆线 L与竖直方向的夹角为 时： (1)线的拉力 F； (2)小球运动的线速度的大小； (3)小球运动的角速度及周期 答案： (1) (2) (3) 试题分析： (1)做匀速圆周运动的小球受力分析如图所示， 小球受重力 mg 和绳子的拉力 F.因为小球在水平面内做匀速圆周运动， 所以小球受到的合力指向
19、圆心 O，且沿水平方向 由平行四边形定则得小球受到的合力大小为 mgtan， 绳对小球的拉力大小为： . (2)由牛顿第二定律得： 由几何关系得 所以小球做匀速圆周运动的线速度的大小为 . (3)小球运动的角速度 小球运动的周期 . 考点：考查的是圆锥摆的问题。 点评：熟练掌握圆周运动的规律即可轻松解出此题。 跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用依山势特别建造的跳台进行的。运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆。这项运动极为壮观。设一位运动员由山坡顶的 A点沿水平方向飞出，到山坡上的 B点着陆。如图所示，已知运动员水平飞出的速度为 v0= 20m/s，
20、山坡倾角为 = 37，山坡可以看成 一个斜面。（ g = 10m/s2， sin37o= 0.6，cos37o= 0.8）求 （ 1）运动员在空中飞行的时间 t （ 2） AB间的距离 s 答案： (1)3s（ 2） 75m 试题分析： (1)设 A到 B的竖直高度为 h，有 ， A到 B的水平距离为 ，有 ， 由几何关系，得 ， 联立三式，解得 t=3s。 （ 2）水平方向有 所以， 考点：平抛运动 点评：平抛运动一般由两种研究方法，即分解速度和位移，如果知道速度方向，就用 求解，如果知道位移关系，则用 求解。 长 L 0.5 m的轻杆，其一端连接着一个零件 A， A的质量 m 2 kg.现
21、让 A在竖直平面内绕 O 点做匀速圆周运动，如图所示在 A通过最高点时，求下列两种情况下杆对 A的作用力的大小并指出是拉力还是支持力： (1)A的速率为 1 m/s； (2)A的速率为 4 m/s.(g 10 m/s2) 答案： (1) -16 N；支持力 (2) 44 N；拉力 试题分析：以 A为研究对象，设其受到杆的拉力为 F，则有 mg F m . (1)代入数据 v 1 m/s，可得 F m( -g) 2( -10)N -16 N， 即 A受到杆的支持力为 16 N根据牛顿第三定律可得 A对杆的作 用力为压力16 N. (2)代入数据 v 4 m/s，可得 F m( -g) 2( -1
22、0)N 44 N， 即 A受到杆的拉力为 44 N根据牛顿第三定律可得 A对杆的作用力为拉力 44 N. 考点：本题考查的是杆连接物体在竖直平面做匀速圆周运动的问题。 点评：熟练掌握其运动规律，分析最高和最低点的受力即可解出此题。 细绳一端系着质量 M=8kg的物体静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量 m=2kg的物体， M的中点与圆孔的距离 r=0.2m，已知 M与水平面间的动摩擦因数为 0.2，现使此物体 M随转台绕中心轴转动，问转台角速度 在什么范围 m会处于静止状态？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， g=10 m/s2）答案： 试题分析：当 所受的摩擦力与拉力反向且最大时，角速度最小 .则有： （ 2分） （ 1分） 得： rad/s （ 2分） 当 所受的摩擦力与拉力同向且最大时，角速度最大 . （ 2分） （ 1分） 得： （ 2分） 所以： m处于静止状态时转台角速度 的范围为： （ 2分） 考点：本题考查应用牛顿定律处理临界问题的能力 点评：当角速度最小时，由于细绳的拉力作用， M有向圆心运动 趋势，静摩擦力方向和指向圆心方向相反，并且达到最大值，由最大静摩擦力与细绳拉 力的合力提供 M的向心力当角速度最大时， M有离开圆心趋势，静摩擦力方向指向圆心方向，并且达到最大值，由最大静摩擦力与细绳拉力的合力提供 M的向心 力根据牛顿第二定律求解角速度及其范围
