1、2012-2013学年天津市耀华中学高一下学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 放在光滑水平面上的物体，在两个互相垂直的水平力共同作用下开始运动，若这两个力分别做了 6J和 8J的功，则该物体的动能增加了 A 10J B 14J C 48J D 2J 答案： B 试题分析：因为功是标量，所以两个力对物体做功为 6J+8J=14J,由动能定理，则该物体的动能增加了 14J,B选项正确。 考点：功的概念及动能定理。 如图所示，质量为 M的木块放在光滑的水平面上，质量为 m的子弹以速度v0沿水平面射中木块，并最终留在木块终于木块一起以速度 v运动，已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离 L，
2、子弹进入木块的深度为 s，此过程经历的时间为 t。若木块对子弹的阻力 f视为恒定，则下列关系式中正确的是 A B C D 答案： AB 试题分析：由动能定理，对 M可得 ， A选项正确；由动量定理，对m可列得 ，选项 B正确；对 Mm整体 ，根据动量守恒，解得 ，选项 C错误；根据能量守恒定律得,选项 D错误。 . 考点：动能定理、动量定理、动量守恒定律及能量守恒定律。 质量为 m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为 M，月球半径为 R，月球表面重力加速度为 g，引力常量为 G，不考虑月球自转的影响，则航天器的 A线速度 B角速度为 C运行周期为 D向
3、心加速度为 答案： BC 试题分析：航天器做圆周运动的向心力等于万有引力，根据，解得 ，,由黄金代换 ,代入得 选项 AD错误 ,选项 BC正确。 考点：万有引力定律、天体的运动及牛顿定律。 从同一高度自由落下的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在松软的沙坑上不易碎。下列叙述正确的是 A掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化较大 B掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化和掉在沙坑中一样大 C掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量较大，且与水泥地的作用时间较短，因而受到水泥地的作用力较大 D掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量和掉在沙坑中一样大，但与水泥地的作用时间较短，因而受到水泥地的作用力较大 答案： BD 试题分析：因为玻璃
4、杯从同一高度落下，所以落地的速度都相同，所以动量的变化量都相同，受到的冲量相同，选项 B对 A错；根据 掉到水泥地上作用时间较短，所以受到水泥地的作用力较大。选项 C错 D对。 考点：动 量定理。 一个质量为 2kg的滑块以 4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行。从某一时刻起，在滑块上作用一个向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度变为向右，大小为 4m/s。在这段时间里正确的是 A水平力做的功为 0 B水平力做的功为 32J C水平力的冲量大小为 16kgm/s D水平力的冲量大小为 0 答案： AC 试题分析：根据动能定理，水平力做的功等于其动能的变化量等于零，选项 A对 B错；根据动量定理
5、，水平力的冲量大小等于动量的变化，选项 C对 D错。 考点：动能定理及动量定理。 有三个质量都是 m 的小球 a、 b、 c，以相同的速度 v0在空中分别竖直向上、水平和竖直向下抛出，三球落地时相同的物理量是（不计空气阻力） A速度 B动量 C动能 D机械能 答案： CD 试题分析：根据机械能守恒定律，小球落到地面的速度大小相等，方向不同，所以速度和动量不同，而动能和机械能相同。选项 CD正确。 考点：机械能守恒定律及动量的概念。 如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道 AB滑下，从 B端水平飞出，撞击到一个与地面成 =37的斜面上，撞击点为 C。已知斜面上端与曲面末端B相连，若 AB的高度差
6、为 h， BC 间的高度差为 H，则 h与 H的比值 h/H等于：（不计空气阻力， sin37o=0.6， cos37 o=0.8） A. 3/4 B. 9/4 C. 4/3 D. 4/9 答案： D 试题分析：由机械能守恒得 ，有 A到 B ，由 B到 C小球做平抛运动则 ， 联立三式解得 h/H=4/9，选项 D正确。 考点：机械能守恒定律、平抛运动的规律。 A、 B两球在光滑水平面上做相向运动，已知 mAmB当两球相碰后，其中一球停止，则可以断定 A.碰前 A的动量等于 B的动量 B.碰前 A的动量大于 B的动量 C.若碰后 A的速度为零，则碰前 A的速度大于 B的速度 D.若碰后 B的
7、速度为零，则碰前 A的速度小于 B的速度 答案： D 试题分析：根据动量守恒定律，若碰前 A的动量等于 B的动量则碰后两球均停止， A选项错误；因为不知道碰后哪个球停止，所以不能断定碰前两球的动量关系，选项 B均错； .若碰后 A的速度为零，则 B球必然反弹，碰前 A的动量大于 B 的动量，即 mAvA mBvB,因为 mAmB，所以不能确定碰前两球速度关系，选项 C错误；若碰后 B的速度为零，则 A球碰后必然反弹，碰前 A的动量小于B的动量，即 mAvA mBvB,因为 mAmB，所以 A的速度小于 B的速度，选项 D正确。 考点：动量守 恒定律 质量相等的三个物体在一光滑水平面上排成一直线
8、，且彼此隔开一定距离，如图，具有初动能 E0-的第一号物块向右运动，依次与其余两个物块发生碰撞，最后这三个物体粘成一个整体，这个整体的动能等于 A E0 B 2E0/3 C E0/3 D E0/9 答案： C 试题分析：设 1的初速度为 v0,则根据动量守恒定律 ，解得 v=v0/3,整体的动能为 ,选项 C正确。 考点：动量守恒定律 质量为 m的物体在竖直向上大小为 F的恒力作用下减速上升了 H，在这个过程中，下列说法中错误的是 A物体的动能减少了 FH B物体的重力势能增加了 mgH C物体的机械能增加了 FH D物体重力势能的增加大于动能的减少 答案： A 试题分析：根据动能定理物体动能
9、减少量 ，选项 A错误；物体上升了 H，重力势能增加了 mgH，选项 B正确；因为除重力以外的其他力做功等于机械能的增量，所以物体的机械能增加了 FH，选项 C正确；因为，所以物体重力势能的增加大于动能的减少，选项 D正确。 考点：动能定理及重力做功和重力势能的关系。 质量为 m=2kg 的物体，在光滑的水平面上以 v1=6m/s 的速度匀速向西运动，若有一质量大小为 8N、方向向北的 恒力 F作用于物体， 2s末力 F的功率为 A 80W B 64W C 48W D 36W 答案： B 试题分析： 2s末物体沿 F方向的速度为 ，所以2s末力 F的功率为 P=Fv=64W,选项 B正确。 考
10、点：瞬时功率的概念及牛顿定律。 一个人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后做匀速圆周运动，动能减小为原来的 1/4，不考虑卫星质量的变化，变轨前后卫星的 A周期之比为 1:8 B角速度大小之比为 2:1 C向心加速度大小之比为 4:1 D轨道半径之比为 1:2 答案： A 试题分析：由于卫星变轨后动能减小为原来的 1/4，则速度减为原来的一半；根据 ，则轨道半径变为原来的 4倍，选项 D错误；根据 ,则周期 T变为原来的 8倍，选项 A正确；根据 ,角速度变为原来的 1/8,选项 B错误；由 得 向心加速度变为原来的 1/16,选项 C错误。 考点：万有引力定律及匀速圆周运动的规律
11、。 质量为 m的滑块从固定在水平面上、半径为 R的半球形碗的边缘由静止滑向碗底，过碗底的速度为 v，若滑块与碗之间的动摩擦因数为 ，则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为 A mg BC D 答案： C 试题分析：滑块到达底端时，根据牛顿定律 而 ，代入解得 Ff= ,选项 C正确。 考点：圆周运动及牛顿第二定律。 对平抛运动的物体，若 g已知，再给出下列哪组条件，可确定其初速度大小 A物体的水平位移 B物体下落的高度 C物体落地时速度的大小 D物体运动位移的大小和方向 答案： D 试题分析：如果已知物体运动位移的大小为 L 及位移方向与水平方向的夹角 ，则根据 ，可求得初速度 v0的大小。选项
12、D正确。 考点：平抛物体的运动规律。 质量为 1kg的物体从某一高度自由下落，设 1s内物体着地，则该物体下落1s内重力做功的平均功率是（不计空气阻力， g=10m/s2） A 25W B 50W C 75W D 100W 答案： B 试题分析： 1s内物体下落的高度为 ，重力做功为 W=mgh=50J,所以重力做功的平均功率为 ,选项 B正确。 考点：自由落体运动及功率的概念。 实验题 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为 6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点。对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律。
13、 （ 1）下面列举了该实验的几个操作步骤 A安装器件； B将打点计时器接到电源的 “直流输出 ”上； C用天平测出重锤的质量； D释放悬挂纸袋的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带； E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。 其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 。（将字母填在横线处） （ 2）通过做图像的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高试验的准确程度。某同学利用上图所示实验装置打出了纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离 h，算出了各计数点对应的速度 v，以 h为横轴，以 v2为纵轴划出了如图的图线。图线的斜率 k与当地的重力加速度 g的关系
14、是 。图线未过原点 O，可能是实验操作时 。 答案：（ 1） BCD (2)K=2g 先释放重物，后接通电源 试题分析：（ 1） B中应将打点计时器接到电源的交流电源上； C中由于要验证的是 mgh= ，等式的两边都有 m,所以不必要测重锤的质量； D中应该先接通电源后放开夹子；（ 2）因为 mgh= ,即 ，所以 函数关系的斜率 k=2g; 图线未过原点 O，可能是实验操作时先释放重物，后接通电源。 考点：验证机械能守恒定律。 填空题 一种氢气燃料的汽车，质量为 m=2.0103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的 0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动
15、，加速度的大小为 a=1.0m/s2。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了 800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。汽车的最大行驶速度 m/s；汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间 s。 g=10m/s2 答案： 35 试题分析：汽车的最大行驶速度为 ,匀加速运动时汽车的牵引力为 ,汽车匀加速所能达到的最大速度为 ，汽车从匀加速达到最大速度， 到匀速运动的过程根据动能定理 ，解得 t=35s 考点：机车在恒定的牵引力及恒定功率下的启动及动能定理。 如图所示，细线下面悬挂一个小钢球（可看作质点），让小钢球在水平面内做匀速圆周运动。若测得小钢球作圆周运动的圆半径为 r，悬点 O到圆
16、心 O之间的距离为 h，小球质量为 m。忽略空气阻力，重力加速度为 g。小球做匀速圆周运动的周期 T= 。 答案： 试题分析：小球作匀速圆周运动，其重力和线的拉力的合力指向圆心，根据牛顿定律 ，其中 tan=r/h，解得 考点：匀速圆周运动及圆锥摆。 两个质量相同的小球 A和 B， 分别从水平地面上 O点正上方高度分别为 4L和 L处水平抛出，恰好击中距离 O点 2L的地面上同一目标，不计空气阻力。两小球抛出时的初速度大小之比为 。 答案： :2 试题分析：小球抛出的高度为 h,初速度 v,则 ， x=v0t,解得 ，因为两次的水平射程相同，高度之比为 4:1，所以初速度之比为 1:2.。 考
17、点：平抛运动 计算题 某宇航员在一星球表面附近高度为 H处以速度 v0水平抛出一物体，经过一段时间后物体落回星球表面，测得该物体的水平位移为 x，已知星球半径为R，万有引力常量为 G。不计空气阻力，求（ 1）该星球的质量（ 2）该星球的第一宇宙速度大小 答案：（ 1） (2) 试题分析：（ 1）设平抛的时间为 t,则 ，解得 由 ,解得 (2)设第一宇宙速度为 v，则 ,解得 考点：万有引力定律及平抛物体的运动。 如图，木板 A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距 x，与滑块 B（可视为质点）相连的细线一端固定在 O 点，水平拉直细线时滑块由静止释放，当 B到达最低点时，细线断开， B恰好
18、从 A右端上表面水平滑入。 A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力。已知 A的质量为 2m， B的质量为 m， A、 B之间动摩擦因数为 =0.3，细线长为 L=0.45m；且 A 足够长， B 不会从 A 脱离；重力加速度为 g=10m/s2 （ 1）求细线被拉断瞬间 B的速度大小 v1 （ 2） A与台阶发生碰撞前瞬间， A、 B刚好共速，求 x为多少？ （ 3）在满足（ 2）条件下， A与台阶碰撞后最终的速度为多少？ 答案：（ 1） 3m/s (2) （ 3） 试题分析：（ 1）滑块 B到达最低点的速度为 v1 ,解得 v1=3m/s (2)A与 B共速的速度为 v2,则 mv1=3mv
19、2 ,v2=1m/s A在 B上滑动过程中，对物体 A由 ，解得 x= （ 3） A与台阶碰撞后 ,A将以原速率反弹，而 B则以原来速度向左滑动，两者最终速度为 v,由动量守恒定律 ，解得 v= 考点：机械能守恒定律、动量守恒定律及能量守恒定律。 如图所示，一个 3/4圆弧形光滑细圆管轨道 ABC，被放置在竖直平面内，轨道半径为 R，在 A点与水平地面 AD相接，地面与圆心 O等高， MN是放在水平地面上长为 3R、厚度不计的垫子，左端 M正好位于 A点，将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从 A处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力。 （ 1）若小球从 C点射出后恰好能打到垫子的 M
20、端，则小球经过 C点时对管的作用力大小和方向如何？ （ 2）欲使小球能通过 C点落到垫子上，小球离 A点的最大高度是多少？ 答案：（ 1） 方向竖直向下 (2) 5R 试题分析： (1)小球离开 C点做平抛运动，落到 M点的水平位移为 R,竖直下落的高度为 R,根据运动学公式可得： ，解得 从 C点射出的速度为 小球在 C点，根据牛顿定律 ,解得 根据牛顿第三定律，小球对管子的作用力大小为 ，方向竖直向下。 （ 2）根据机械能守恒定律，小球下落的高度越高，在 C点获得的速度越大。要使小球落到垫子上，小球在水平方向的位移应该在 R4R, 由于小球每次运动的时间相同，速度越大，水平方向 运动的距离越大，故应使小球运动的最大位移为 4R，达到 N点。设能够落到 N点的水平速度为 v2,根据平抛运动求得 v2=.设小球下落的最大高度为 H，根据机械能守恒定律，解得 。 考点：平抛运动的规律及机械能守恒定律。
