1、2013-2014学年吉林省吉林市高一下学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述不正确的是 A牛顿发现了万有引力定律 B相对论的创立表明经典力学已不再适用 C卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量 D爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域 答案： B 试题分析：英国科学家牛顿发现了万有引力定律，故 A正确；经典力学是相对论低速情况下的近似，经典力学在宏观、低速情况下仍然适用，故 B错误；英国科学家卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故 C正确；爱因斯坦建
2、立了狭义相对论，研究高速运动的情形，把物理学推进到高速领域，故 D正确 考点：考查了物理学史 质量为 m的人造地球卫星在地面上的重力为 G0，它在距地面高度等于 2倍于地球半径 R的轨道上做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是 A线速度 B动能 C周期为 D重力势能为 2G0R 答案： AB 试题分析：根据万有引力等于重力 ， 得 再根据万有引力提供向心力 ，得 故 A正确动能 故 B正确 故 C错误在距地面高度等于 2倍于地球半径 R的轨道上的重力等于万有引力 ，所以重力势能为 考点：考查了万有引力定律的应用 如图，质量为 m的物块始终静止在倾角为 的斜面上，则 A若斜面向左匀速移动距离 s，
3、斜面对物块做功 mgsincoss B若斜面向上匀速移动距离 s，斜面对物块做功 mgs C若斜面向左以加速度 a匀加速移动距离 s，斜面对物块不做功 D若斜面向上以加速度 a匀加速移动距离 s，斜面对物块做功 m（ g a） s 答案： BD 试题分析：若斜面向右匀速移动，物体受力平衡，斜面对物体的作用力等于重力，故斜面对物体做功为零，故 A错误；斜面向上匀速运动，物体受力平衡斜面对物体的作用力 ，则作用力做功 ，故 B正确；若斜面向左加速度 a运动时，物体对斜面的作用力可分解为向上的大小等于重力的支持力，水平方向上 ，则斜面对物体做功 ，故 C错误；若斜面向上以加速度 a加速移动时，由牛顿
4、第二定律可知， ，作用力，则斜面对物体做功 ，故 D正确； 考点：考查了功的计算；力的合成与分解的运用 一个质量为 0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以 6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后速度大小与碰撞前相等。则碰撞前后小球速度变化量的大小 v和碰撞过程中墙对小球做功的大小 W为 A v =0 B v = 12m/s C W = 0 D W = 8. 10J 答案： BC 试题分析：规定初速度方向为正方向，初速度 ，碰撞后速度， ，负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，所以碰撞前后小球速度变化量的大小为 12m/s故 A错误 B正确运用动能定理研究碰撞过程，由于
5、初、末动能相等，所以 碰撞过程中墙对小球做功的大小 W为 0故 C正确 D错误 考点：考查了动能定理的应用；运动的合成和分解 在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两小球 A和 B，其运动轨迹如图，不计阻力，要使两球在空中相遇，则必须 A先抛出 A球 B先抛出 B球 C同时抛出两球 D A球的初速度大于 B球的初速度 答案： CD 试题分析：两球都做平抛运动，由于相碰时 A、 B的竖直位移 h相同，由，知两球的运动时间相等，可知两球同时抛出故 A、 B错误， C正确；物体做平抛运动的规律水平方向上是匀速直线运动，由于 A的水平位移比B的水平位移大，由 知 A的初速度要大，故 D正确。 考
6、点：考查了平抛运动规律的应用 如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方 A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在 B位置接触弹簧的上端，在 C位置小球所受弹力大小等于重力，在 D位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是 A在 B位置小球动能最大 B从 A C 位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量 C从 A D 位置小球动能先增大后减小 D从 B D 位置小球动能的减少量等于弹簧弹势能的增加量 答案： C 试题分析：小球达到 B点后，由于重力仍大于弹力，所以继续加速，直到 C 点，速度达到最大故 A错误；从 位置小球重力势能的减少量等于小球动能与弹簧的弹性势
7、能增加量故 B错误；从 位置过程中，小球达到 B点后，由于重力仍大于弹力，所以继续加速，直到 C点，速度达到最大所以小球动能先增大后减小故 C正确；从 位置小球先增加，到达 C点后动能减小过程中动能的减少量小于弹簧弹性势能故 D错误； 考点：考查了功能关系的应用 如图，细线的一端固定于 O 点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由 A点运动到 B点，在此过程中拉力的 瞬时功率变化情况是 A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大，后减小 D先减小，后增大 答案： A 试题分析：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力 G、水平拉力 F、绳子拉力 T三者
8、的合力必是沿绳子指向 O 点设绳子与竖直方向夹角是 ，则 （ F与 G的合力必与绳子拉力在同一直线上）得 ，而水平拉力 F的方向与速度 v的方向夹角也是 ，所以水平力 F的瞬时功率是 ，则 ，显然，从 A到 B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力 F的瞬时功率是一直增大的 A正确 考点：考查了功率的计算 起重机的钢 索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度 时间图象如图所示，则钢索 拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的哪一个 答案： B 试题分析：在 时间内：重物向上做匀加速直线运动，设加速度大小为 a1，根据牛顿第二定律得： ，解得： ，拉力的功率：， m、 a1均一定，则 在 时间内：重物
9、向上做匀速直线运动，拉力 ，则拉力的功率， P2不变，根据拉力的大小得到， P2小于 时刻拉力的功率在时间内：重物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为 a2，根据牛顿第二定律得： ， ，拉力的功率， m、 a2均一定， P3与 t是线性关系，随着 t延长，P3减小， t3时刻拉力突然减小，功率突然减小，故 B正确。 考点：考查了功率的计算 某运动员臂长为 ，他将质量为 的铅球推出，铅球出手时速度大小为 ，方向与水平方向成 角，则该运动员对铅球做的功为 A B C D 答案： A 试题分析：推出球前，运动员使得铅球上升的高度为 ，所以铅球增加的重力势能为 ，铅球增加的动能为 ，所以人对铅球做的功
10、为， A正确 考点：考查了功的计算 有三颗质量相同的人造地球卫星 1、 2、 3，其中 1是放置在赤道附近还未发射的卫星， 2是靠近地球表面做圆周运动的卫星， 3是在高空的一颗地球同步卫星。比较这三颗人造卫星的角速度 ，下列判断正确的是 A 1=2 B 1 3 D 2 3 答案： B 试题分析：由题意地球同步卫星 3周期与地球自转周期相同，即与放在赤道的卫星 1的周期相同，根据 可知，地球同步卫星 3和放在赤道的卫星 1的角速度也是相等的，即 ，对表面卫星 2与同步卫 3，由 ，得 可知，卫星 3的角速度小于卫星 2的角速度，即 ，所以， B正确 考点：万有引力定律的应用 原香港中文大学校长、
11、被誉为 “光纤之父 ”的华裔科学家高锟和另外两名美国科学家共同分享了 2009年度的诺贝尔物理学奖早在 1996年中国科学院紫金山天文台就将 一颗于 1981年 12月 3日发现的国际编号为 “3463”的小行星命名为 “高锟星 ”假设 “高锟星 ”为均匀的球体，其质量为地球质量的 1/k，半径为地球半径的 1/q，则 “高锟星 ”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的 A q/k B k/q C q2/k D k2/q 答案： C 试题分析：根据 得， 因为高锟星的质量为地球质量的 ，半径为地球半径的 ，则 “高锟星 ”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的 故 C正确， 考点：考查了万
12、有引力定律的应用 一人乘电梯从 1楼到 20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是 A加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B加速时做正功，匀速和减速时做负功 C加速和匀速时做正功，减速时做负功 D始终做正功 答案： D 试题分析：根据力对物体做功的定义 （其中公式中 是力 F与位移S 间的夹角），可知若 ，则力 F 做正功；若 ，则力 F 不做功；若 ，则力 F做负功（或者说物体克服力 F做了功）人乘电梯从一楼到 20 楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向一致，即 ，所以支持力始终做正
13、功故选 D 考点：考查了功的计算 实验题 在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中： （ 1）有下列器材可供选用：重锤，铁架台，天平，秒表，电磁打点计时器，复写纸，纸 带，低压直流电源。其中不必要的器材有 ；缺少的器材是 。 实验中用打点计时器打出的纸带如下图所示， 其中， A为打下的第 1个点， C、 D、 E、 F为距 A较远的连续选取的四个点（其他点未标出 ）。用刻度尺量出 C、 D、 E、 F 到 A 的距离分别为 s1=20.06cm，s2=24.20cm， s3=28.66cm， s4=33.60cm。重锤的质量为 m=1.00kg；打点周期为T=0.02s；实验地点的重力加速度为
14、 g=9.80m/s2。为了验证打下 A点到打下 D点过程中重锤的机械能守恒，应计算出：打下 D点时重锤的速度 v= （ 用题予字符表达） = m/s，重锤重力势能的减少量 Ep= =（ 用题予字符表达） _J，重锤动能的增加量 = （ 用题予字符表达） = J。（小数点后保留 2位有效数字） 答案：（ 1）天 平、秒表、低压直流电源； 刻度尺、低压交流电源（ 2）， 2。 15， mgs2， 2.37， ； 2.31 试题分析：（ 1）实验过程中可以将等式两边的质量消去，所以不需要天平测量质量，打点计时器本身是一个计时的工具，所以不需要秒表，因为高中阶段的两种打点计时器都是使用的交流电，不需
15、要低压直流电源，电磁打点计时器需要 4-6V的低压交流电源，需要刻度尺测量纸带上两点间的距离， （ 2）由匀变速直线运动的推论得 ，从起点 O 到打下点 D的过程中，重力势能的减少量 ，重锤动能的增加量 考点：验证机械能守恒定律的实验 某学习小组做 “探究功与物体速度变化的关系 ”实验，如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为 W，当用 2条、 3条、 完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2次、第 3次、 实验时，使每次实验中橡皮筋伸 长的长度都保持一致，每次实验中小车获得的速度由电磁打点计时器所打的纸带测出 （ 1） 实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可使
16、木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是（ ） A不系橡皮筋，放开小车，能够自由下滑即可 B不系橡皮筋，轻推小车，小车能够匀速下滑即可 C不系橡皮 筋，放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D不系橡皮筋，轻推拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可 （ 2） 若根据多次测量数据画出的 v-W草图如图所示，根据图线形状可知，对W与 v的关系作出的以下猜想可能正确的是 。 A. W 1/v B W v C W v2 D W v3 答案：（ 1） D （ 2） CD 试题分析：（ 1）小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，摩擦力包括纸带受到的摩擦
17、和长木板的摩擦，因此平衡摩擦力时，不系橡皮筋，轻推拖着纸带的小车，如果小车能够匀速下滑，则恰好平衡摩擦力，故选 D （ 2）根据图象结合数学知识可知，该图象形式和 形式，故 CD正确 考点： “探究功与物体速度变化的关系 ”实验 计算题 质量为 m =5103 kg的汽车，在 t 0 时刻速度 v0 10 m/s，随后以 P=6104 W的额定功率沿平直公路继续前进，经 t=72 s达到最大速度。该汽车所受恒定阻力是其重力的 0.05倍，取 g = 10m/s2，求： （ 1）汽车的最大速度 vm； （ 2）汽车在 72 s内经过的路程 s。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）达到最
18、大速度时，牵引力等于阻力 f = kmg =2.5103N， 根据公式 （ 1分）解得： （ 2分） （ 2）由动能定理，可得： （ 2分） 代入数据，解得： （ 1分） 考点：考查了机车启动方式 太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星 “Glicsc581”运行的行星 “Gl-581c” 却很值得我们期待。该行星的 温度在 0 到 40 之间，质量是地球的 6倍，直径是地球的 1.5倍、公转周期为 13个地球日。 “Glicsc581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则求： （ 1）如果人到了该行星，其体重是地球上的体重的多少
19、倍？ （ 2）该行星与 “Glicsc581”的距离是日地距离的多少倍？（结果不用整理到最简，可带小数和根号） 答案：（ 1） 倍（ 2） 试题分析：（ 1）由 Gm=gR2，可得该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为 = =6 = ，如 果人到了该行星，其体重是地球上的= 倍。（ 4分） （ 2）由 G =mr ， G =mr ，可得 = =0.31， 该行星与 “Glicsc581”的距离 r是日地距离 r的 （ 4分） 考点：考查了万有引力定律的应用 如图所示，一质量为 m的物块从光滑斜面顶端的 A点由静止开始下滑， A点到水平地面 BC 的高度 H=2m，通过水平地面 BC
20、（ BC=2m）后滑上半径为R=1m的光滑 1/4圆弧面 CD，上升到 D点正上方 0.6m（图中未画出最高点）后又再落下。（设各轨道连接处均平滑且物块经过时无能量损失， g取 10 m/s2）。求： （ 1）物块第一次到达 B点时的速度 vB； （ 2）物块第一次从 B到 C克服阻力所做的功； （ 3）物块最终停在距 B点右侧多远处？ 答案：（ 1） （ 2） 0.4mg（ 3） B点右侧 2m处 试题分析：（ 1）由 A到 B过程，物块的机械能守恒 解得：（ 2分） （ 2）对从 A点第一次运动到最高点的过程，列动能定理，设 BC 段阻力所做的功为 ，则 故有 解得： 即克服阻力做功为 0
21、.4mg （ 3分） （ 3）由第（ 2）问知，物块每次经过 BC 段机械能损失 ，原有总机械能为可知物块经过 BC 段 5次后停在 C点，即 B点 右侧 2m处 （ 3分） 考点：考查了动能定理，机械能守恒 光滑水平面 AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在 B点平滑连接，导轨半径为 R，一个质量 m 的小物块在 A 点以 v0=3 的速度向 B点运动，如图所示， AB=4R，物块沿圆形轨道通过最高点 C 后做平抛运动，最后恰好落回出发点 A。（ g取 10 m/s2），求： （ 1） 物块在 C点时的速度大小 vC； （ 2） 物块在 C点处对轨道的压力大小 FN； （ 3） 物块从 B到 C过程阻力所做的功。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）物块离开 C后做平抛运动，竖直方向： ， 水平方向： ，解得： （ 2）物块在 C点做圆周运动，由牛顿第二定律得： ，解得：， 由牛顿第三运动定律得，物块对轨道的压力： ，方向：竖直向上； （ 3）对从 B到 C的过程，由动能定理得： ， 解得： 考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；平抛运动；向心力
