江西省赣州市高一物理下学期期末考试(含解析)

赣州市2013-2014学年第二学期期末考试
高一年级物理试题
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、选择题（1-8题每题只有一个选项是正确的；9-11题每题
有多个选项是正确的，每题4分，不全对得2分，共44分。

）1．水平地面上有一块重量是2N的静止石块，一个小孩用10N的力踢石块，使石块滑行了1M的距离，则小孩对石块所做的功是（）
A、10J
B、2J
C、12J
D、条件不足，无法确定
【答案】D
【解析】
一个小孩用10N的力踢石块，但是石块在这个力的作用下时石块移动的距离未知，所以条件不足，无法确定，故D正确。

故选D。

【考点】功
2．质点在平面内从P运动到Q，如果用v、a、F表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图示正确的是（）
【答案】D
【解析】
A、物体做曲线运动，物体的速度的方向是沿着轨迹的切线方向的，故A错误；
BCD、物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧，故BC错误D正确。

故选D。

【考点】曲线运动
3．下列哪个运动是抛体运动
A.随电梯一起运动的物体的运动
B.抛向空中的细绳的运动
C. 抛向空中的铅球的运动
D. 抛向空中的纸片的运动
【答案】C
【解析】
A、随电梯一起运动的物体的运动不是抛体运动，因为电梯对物体有作用力，故A错误；
B、抛向空中的细绳，是由于空气阻力的影响较大，不能看成抛体运动，故B错误；
C、抛向空中的铅球，空气阻力相比于重力可忽略不计，所以其运动可以看成抛体运动，故C正确；
D、抛向空中的纸片的运动，由于空气阻力对纸片的运动影响较大，不能忽略，不是抛
体运动，故D错误。

故选C。

【考点】抛体运动
4．关于平抛运动，下面的几种说法中正确的是( )．
A．平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B．平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动
C．平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D．平抛运动的物体质量越小，落点就越远，质量越大，落点就越近
【答案】C
【解析】
A、平抛运动的物体只受重力，故A错误；
B、平抛运动是曲线运动，它的速度方向沿田轨迹的切线方向，方向不断改变，所以平抛运动是变速运动．由于其加速度为g，保持不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动，故B错误；
C、平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，故C正确；
D、平抛运动的加速度为g，与物体的质量无关，则知其运动情况与其质量无关，所以落点远近与其质量无关，故D错误。

故选C。

【考点】平抛运动
5．当船在静水中的速度大于河水流速时，关于渡船的说法中正确的是
A．船头方向垂直河岸，渡河时间最短 B．船头方向斜向上游，渡河时间最短C．当水速变大时，渡河的最短时间变长 D．当水速变大时，渡河的最短时间变短【答案】A
【解析】
AB、因船在静水中的速度大于河水流速，船头方向垂直河岸，渡河时间最短，故A正确B错误；
CD、当水速突然增大时，在垂直河岸方向上的运动的速度大小不变，所以横渡的时间不变，水速增大后在沿河岸方向上的位移增大，所以路程增加，故CD错误；
故选A。

【考点】运动的合成和分解
6．下列关于重力势能的说法中正确的是（）
A.重力势能的大小只由重物本身决定
B.重力势能恒大于零
C.当物体放在地面上，它具有的重力势能一定为零
D.重力势能是相对于零势能面而言的，因此重力势能具有相对性
【答案】D
【解析】
A、由Ep=mgh可知，重力势能是由重物的重力和重物相对于零势能面的高度共同决定的，故A错误；
B、重力势能是相对的，当物体在参考平面的下方时重力势能为负，故B错误；
C、重力势能具有相对性，若取地面为零势能面，物体放在地面上，它具有的重力势能为零，若不取地面为零势能面，它具有的重力势能不为零，故C错误；
D、由Ep=mgh可知，h是物体相对于零势能面的高度，则重力势能是相对于零势能面而言的，选取不同的零势能面，同一物体的重力势能一般不同，所以重力势能具有相对性，
故D正确。

故选D。

【考点】重力势能
7．如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，以v0速度从桌面竖直向上抛到最大的高度为H，不计空气阻力，假设以最高处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（）
A、mgh
B、mgH
C、mg（H+h）
D、0
【答案】D
【解析】
以最高处的重力势能为零，小球在最高点时机械能E=0；
小球下落过程中，只有重力做功，机械能守恒，则小球落到地面前瞬间的机械能与最高点的机械能相等，为0，故D正确。

故选D。

【考点】机械能守恒定律
8．某运动员臂长L，将质量为m的铅球由静止自肩部推出，铅球出手的速度大小为V，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球所做的功是( )
A.
2
2
1
2
1
mv
mgl+
B．
2
2
1
mv
mgl+
C.
2
2
1
mv
D．
2
mv
mgl+
【答案】A 【解析】
运动员将铅球抛出的过程中，根据动能定理得：
2
1
W mg sin30
2
l mv
︒=+
－
解得：
2
11
W
22
mgl mv
=+。

故选A。

【考点】功
9．从“嫦娥奔月”到“万户飞天”，从“东方红”乐曲响彻寰宇到航天员杨利伟遨游太空，中华民族载人航天的梦想已变成现实．如图所示，“神舟”五号飞船升空后，先运行在近地点高度200千米、远地点高度350千米的椭圆轨道上，实施变轨后，进入343千米的圆轨道．假设“神舟”五号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n周，起始时刻为t1，结束时刻为t2，运行速度为v，半径为r.则计算其运行周期可用( )．
A．T＝
21
t t
n
-
B．T＝
12
t t
n
-
C ．T ＝2r v π
D ．T ＝2v v π
【答案】AC 【解析】
AB 、根据题意可知，“神舟五号”做匀速圆周运动运行n 圈的时间为
21
t t -，根据周期
的定义得：
21
t t T n -=
，故A 正确B 错误；
CD 、根据周期与线速度的关系可得：2r
T v π=
，故C 正确D 错误。

故选AC 。

【考点】万有引力定律
10．质量为m 的物体从距离地面h 高处由静止开始加速下落，其加速度大小为g 31。

在
物体下落过程中 （ ）
A ．物体的动能增加了mgh 31
B ．物体的重力势能减少了mgh 31
C ．物体的机械能保持不变
D ．物体的机械能减少了mgh 32
【答案】AD
【解析】
A 、动能的增加量等于合外力做的功：K 1
E mah mgh
3∆==，故A 正确；
B 、物体下落的高度为h ，则物体的重力势能减少mgh ，故B 错误；
CD 、根据牛顿第二定律：mg-F=ma ，得：12
F mg m g mg
33=-=
机械能的变化量的等于重力以外的力所做的功，F 做的功为：2
W Fh mgh
3=-=-，故机械能减少了2
mgh
3，故C 错误D 正确。

故选AD 。

【考点】动能定理
11．如图所示，一根弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A 位置有一个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，在小球的下降阶段中，以下说法正确的是( )
A．系统的机械能守恒
B．从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加
C．在B位置小球动能最大
D．在C位置小球动能最大
【答案】AD
【解析】
A、小球在运动过程中，受到重力和弹簧的弹力，所以系统的机械能守恒，故A正确；
B、从A到C，根据能量守恒定律，小球重力势能的减少量转化为小球动能和弹簧的弹性势能，故小球重力势能的减少量大于小球动能的增加量，故B错误；
CD、从A到B，此过程中只受到重力作用，小球做加速运动，速度增加；从B到C，此过程弹簧逐渐被压缩，弹簧的弹力逐渐增大，合外力逐渐减小，加速度和速度的方向相同，速度增大，到了C点，重力和弹簧的弹力大小相等，速度达到最大值，此时的动能最大，故C错误D正确。

故选AD。

【考点】能量守恒定律；功能关系
第II卷（非选择题）
评卷人得分
二、实验题（12题每空2分，13、14每空3分，共22分。

）12．读出游标卡尺的读数为__________cm．螺旋测微器的读数为__________mm
【答案】5.45cm 6.575——6.578mm
【解析】
游标卡尺的主尺读数为：5.4cm=54mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.1mm=0.4mm，
所以最终读数为：54mm+0.4mm=54.4mm=5.45cm；
螺旋测微器的固定刻度为6.5mm，可动刻度为7.6×0.01mm=0.076mm，
所以最终读数为6.5mm+0.076mm=6.576mm，由于需要估读，最后的结果可以在6.575～
6.578之间。

【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用
13. （6分）如图所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的交流电的频率为50Hz ，查得当地重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg ，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示。

把第一个点记做O ，另选连续的4个点A 、B 、C 、D 作为测量的点。

经测量知道A 、B 、C 、D 个点到O 点的距离为62.99cm 、70.14cm 、77.76cm 、85.67cm 。

根据以上数据可知重物由O 点运动到C 点，重力势能的减少量等于_____________J ；动能的增加量为_______________J ；（取三位有效数字）。

【答案】7. 62 7.54 【解析】
重力势能减小量
p E mgh 1.009.800.77767.62J
∆==⨯⨯≈；
BD c x v 2T =
，则动能的增加量2
2k C 110.85670.7014E mv 17.54J
2220.02-==⨯⨯≈⨯（）。

【考点】验证机械能守恒定律 14．某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态． 若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
(1)、你认为还需要的实验器材有
____________．
(2)、实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质 量应满足的实验条件是__________________________，实验时首先要做的步骤是 ________________．
(3)、在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M.往沙桶中装入适量的细沙，用
天平称出此时沙和沙桶的总质量为m.让沙桶带动滑块加速运动．用打点计时器记录 其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L 和这两点的 速度大小v1与v2(v1＜v2)．则本实验最终要验证的数学表达式为______________．(用 题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
【答案】 (1)天平、刻度尺 (2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力
(3)22
21
11mgL Mv Mv 22＝－
【解析】
（1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；
（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有
对沙和沙桶，有mg-T=ma
对滑块，有T=Ma
解得
M
T mg
M m
=
+
故当M＞＞m时，有T≈mg
滑块下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；
（3）总功为：mgL
动能增加量为：
22
21 11
Mv Mv 22
－。

三、计算题（解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的
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、16每题10分，17题14分）15．（10分）质量=3kg的物体,在水平拉力F=6N的拉力作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:(1)力F在3s内对物体所做的功 (2)力F在3s内对物体所做的功的平均功率 (3) 3s末力F对物体所做的功的瞬时功率
【答案】54J 18W 36W
【解析】
（1）物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得
22 F6
a m/s2m/s
m3
===
，
3s物体运动的位移是
2
1
x at9m
2
==
，
力F在3s内对物体所做的功为W Fx69J54J
==⨯=；
（2）力F在3s内对物体所做的功的平均功率为
W
P18W
t
==
－
；
（3）3s末物体的速度为v at6m/s
==
所以3s末力F对物体所做的功的瞬时功率为
P Fv 66W 36W
==⨯=。

【考点】功与功率 16．（10分）如图所示，某一高层楼房上水平抛出一个小石块，小石块抛出时的速度大小为v0=10m/s ，小石块落地点距楼房的水平位移x=20m ．g 取10m/s2．试通过计算高度h 的值判断小石块是从第几层抛出的？ 【答案】从第7层抛出 【解析】
设小石块抛出时的初速度为v0，小石块落地用时间为t ，则根据平抛运动规律可得 水平方向
0x v t
=，解得t=2s
竖直方向：
212h gt =
，解得：20m h =
小石块应该是从第7层抛出的
【考点】平抛运动
17（14分）如图所示，水平粗糙轨道AB 与半圆形光滑的竖直圆轨道BC 相连，B 点与C 点的连线沿竖直方向，AB 段长为L=2m ，圆轨道的半径为R=0.8m ．一个小滑块以初速度v0=8m/s 从A 点开始沿轨道滑动，已知它运动到C 点时对轨道的压力大小恰好等于其重力，g 取10m/s2。

求：
（1）滑块在C 点时的速度。

（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数．
（3）滑块离开C 点至着地时的水平射程
【答案】（1）s m /4 （2）4.0=μ （3）m 26.1（2.26m ） 【解析】
（1）由题意知，在C 点滑块做圆周运动的向心力：
F mg N mg mg 2mg =+=+=，
由牛顿第二定律得：
2c
v 2mg m
R ＝，解得：C v 2gR 2100.8m /s 4m /s ⨯⨯＝＝＝；
（2）从A 到C 过程中，由动能定理得：
22
C 011mgL mg 2R mv mv 22μ--=
-g ，
代入数据解得：20v 6gR 0.4
2gL μ-＝＝；
（3）滑块离开轨道后做平抛运动，
竖直方向：2
1
2R gt 2=，
水平方向：
C s v t
=，
解得：
s v 0.8m 2.26m ＝＝＝。

【考点】动能定理；牛顿第二定律；向心力
赣州市2013-2014学年第二学期期末考试 高一年级物理试题答题卷
二、实验题（12题每空2分，13、14每空3分，共22分。

） 12、（1） （2） 13、（1） （2） 14、（1） （2） （3） 三、计算题（共34分） 15、（10分）
16、（10分）
17、（14分）
参考答案
1．D 2．D 3． C 4．C 5．A 6．D 7．D 8.A 9．AC 10.AD 11．ＡD
12．5.45cm 6.575——6.578mm
13. 7. 62 7.54（每空3分）
14. (1)天平、刻度尺 (2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力
(3)mgL ＝12Mv22－12
Mv12 15．（1）物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得22F 6a m /s 2m /s m 3=
==，
3s 物体运动的位移是21x at 9m 2==，
力F 在3s 内对物体所做的功为W Fx 69J 54J ==⨯=；
（2）力F 在3s 内对物体所做的功的平均功率为
W P 18W t =
=－；
（3）3s 末物体的速度为v at 6m /s == 所以3s 末力F 对物体所做的功的瞬时功率为P Fv 66W 36W ==⨯=。

16．（10分）
设小石块抛出时的初速度为v0，小石块落地用时间为t ，则根据平抛运动规律可得 水平方向0x v t =，解得t=2s 竖直方向：212h gt =
，解得：20m h =
小石块应该是从第7层抛出的
17（14分）
（1）由题意知，在C 点滑块做圆周运动的向心力：
F mg N mg mg 2mg =+=+=， 由牛顿第二定律得：
2c v 2mg m R ＝
，解得：C v /s 4m /s ＝； （2）从A 到C 过程中，由动能定理得：
22C 011mgL mg 2R mv mv 22μ--=
-g ， 代入数据解得：20v 6gR 0.42gL μ-＝＝； （3）滑块离开轨道后做平抛运动，
竖直方向：2
12R gt 2=，
水平方向：C s v t =，
解得：s v 0.8m 2.26m ＝＝＝。