北京市西城区2013-2014学年高一下学期期末考试物理试题

1/9北京市西城区2013—2014学年度第二学期期末试卷高一物理2014.7试卷满分：120分考试时间：100分钟A卷[物理2]一．本题共12个小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共36分。1.物体做曲线运动时，一定发生变化的是A．速度方向B．速度大小C．加速度方向D．加速度大小2.牛顿在1687年提出万有引力定律后，首次比较准确地测定引力常数的科学家是A．开普勒B．伽利略C．卡文迪许D．牛顿3．以下关于经典力学的说法正确的是A．经典力学适用于接近光速运动的物体B．经典力学适用于某些强引力场的天体C．经典力学适用于宏观、低速运动的物体D．由于相对论、量子力学的提出，经典力学已经被完全否定4.一辆汽车在平直公路上以额定功率行驶，设所受阻力不变。在汽车加速过程中A．牵引力减小，加速度增大B．牵引力减小，加速度减小C．牵引力增大，加速度增大D．牵引力增大，加速度减小5.据报道，我国目前已经发射了三颗数据中继卫星“天链一号01星”“天链一号02星”“天链一号03星”，它们都是地球同步卫星。这些卫星的成功发射与组网运行，标志着我国第一代中继卫星系统正式建成。这三颗卫星相比，可能不同．．的是A．它们的质量B．它们距地面的高度C．它们的周期D．它们运行的线速度大小6.如图所示的皮带传动装置中，a、b、c分别为轮边缘上的三点。已知Ra:Rb:Rc＝1:2:3。假设在传动过程中皮带不打滑，则在传动过程中，b、c的角速度之比为A．3:1B．1:3C．2:1D．1:27.我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动。下列说法正确的是A．卫星在a上运行的周期大于在b上运行的周期B．卫星在a上运行的加速度大于在b上运行的加速度C．卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度D．卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度8.如图所示，在同一水平方向恒力F作用下，一物体分别沿着粗糙水平面和光滑水平面从静止开始，运动相同位移x。物体沿着粗糙水平地面运动位移x过程中，力F的功和平均功率分别为W1、P1。物体沿着光滑水平地面运动位移x过程中，力F的功和平均功率分别为W2、P2。则A．W1＞W2、P1＞P2B．W1=W2、P1＜P2Fab月球abc2/9C．W1=W2、P1＞P2D．W1＜W2、P1＜P29.地球半径是R，地球表面的重力加速度是g，万有引力常量是G。忽略地球自转的影响。如认为地球的质量分布是均匀的，则地球的密度的表达式为A．GgR2B．GRgC．GRg34D．GRg4310.如图所示，长为l的轻绳的一端固定在点O上，另一端系一小球。球刚好在竖直平面内做完整的圆周运动。当小球运动到最低点时，速度大小为v，所受拉力大小为F。不计空气阻力，则A．glv5B．glv2C．mgF5D．mgF411.如图所示，从离地面高为h处，斜向上以速度大小v0抛出一质量为m的物体。物体落地时速度大小为v。设物体在整个运动过程中受到空气阻力大小恒为f，物体运动过程中克服空气阻力所做的功为A．fhB．2fhC．20)(21vvmmghD．2202121mvmvmgh12.如图所示，质量为m的小滑块，由静止开始从倾角为θ的固定光滑斜面顶端A滑至底端B，A点距离水平地面的高度为h，则小滑块到达B点时重力的瞬时功率为A．ghmg2B．sin2ghmgC．cos2ghmgD．ghmg221二．本题共5个小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题意。每小题4分，共20分。每小题全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错误选项的不得分。13.如图是2014年索契冬奥会1500米短道速滑比赛中，运动员在赛道上以不同线速度转弯的情景。可以把运动员在转弯时的运动看成是匀速圆周运动，并且运动的轨道半径相同。运动员转弯时，线速度越大，则A．角速度越大B．角速度越小C．向心加速度越大D．向心加速度越小v0hmBAhθO3/914.一物体从A点以水平方向速度v0抛出，不计空气阻力。经过时间t运动到B点，则A．物体在B点的速度大小是v0+gtB．物体在B点的速度大小是2220tgvC．物体从A点运动到B点过程中速度变化量的大小是gtD．物体从A点运动到B点过程中速度变化量的大小是02220vtgv15．天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其做匀速圆周运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出A．恒星的质量B．恒星的平均密度C．行星的质量D．行星运行的速度大小16.一质量为m的物体，从静止开始竖直下落，加速度大小为0.8g，g为重力加速度。下落高度h的过程中，A．物体的动能增加0.2mghB．物体的动能增加0.8mghC．物体的机械能减少0.2mghD．物体的机械能减少0.8mgh17.在未知方向的力F作用下，一质量为1.0kg的物体以一定的初速度在光滑水平面上做直线运动。物体的动能Ek随位移x变化的关系如图所示。由上述已知条件，可求出A．力F的大小B．力F的方向C．物体运动过程中在任意位置的加速度大小D．物体运动过程中在任意位置力F的功率三．实验题（本题共2个小题，第18题2分，第19题12分，共14分。）用重物的自由落体运动验证机械能守恒定律，得到如图所示的纸带。18.在此实验中，除铁架台、铁夹、学生电源、纸带和重物外，还需选用的器材有A．秒表B．刻度尺C．天平D．打点计时器19.纸带上O点是起始点，A、B、C、D是打点计时器连续打下的四个点，用毫米刻度尺测量O点到A、B、C、D各点的距离，并记录在图中（单位：cm）。已知打点计时器的电源频率为50Hz。当地重力加速度g＝9.80m/s2。（1）纸带的测量数据中，不符合有效数字读数要求的是__________18.9623.0127.41单位：cmOABCD纸带图32.2Av0Bx/mEk/J0102025504/9A．18.96B．23.01C．27.41D．32.2（2）打点计时器打出的纸带记录了物体运动的信息。这些信息包括__________A．物体的运动时间B．物体下落高度C．物体运动的动能D．物体的重力势能（3）为了计算出物体重力势能变化和动能变化的具体数值，测得自由下落物体的质量m=0.50kg。根据上述信息，可以求得：从物体开始运动到打点计时器打下B点的过程中，物体的动能增加量kE=J；物体的重力势能减少量PE=J（以上运算结果均保留三位有效数字）。由计算结果可知：kEPE（填“大于”、“等于”、“小于”）。造成这一结果的可能原因是。四．计算题（本题共3个小题，共30分。解答时应画出必要的受力图，写出必要的文字说明和原始方程。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位。）20.（9分）已知土星的质量为M，半径为R，万有引力常量为G。忽略土星自转。求：（1）土星表面的自由落体加速度大小g；（2）靠近土星表面运转的卫星线速度大小v；（3）距土星表面高为h处的卫星的周期T。21.（10分）如图所示，细线下面悬挂一小钢球（可看作质点），钢球在水平面内以O′为圆心做匀速圆周运动。若测得钢球做圆周运动的轨道半径为r，悬点O到圆心O′之间的距离为h，钢球质量为m。忽略空气阻力，重力加速度为g。求：（1）钢球做匀速圆周运动的向心力大小Fn；（2）钢球做匀速圆周运动的角速度大小。OO′hr5/922.（11分）光滑斜面AB的倾角θ=53°，BC为水平面，BC的长度lBC=1.10m，CD为光滑的1/4圆弧，半径R=0.60m。一个质量m=2.0kg的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间动摩擦因数μ=0.20。轨道在B、C两点光滑连接。当物体到达D点时，继续竖直向上运动，最高点距离D点的高度h=0.20m。sin53°=0.8，cos53°=0.6。g取10m/s2。求：（1）物体运动到C点时速度大小vC；（2）A点距离水平面的高度H；（3）物体最终停止的位置到C点的距离s。B卷[学期综合]23.（3分）相同的玻璃杯从同一高度落下，分别掉在水泥地和草地上。则A．玻璃杯刚要落在水泥地上时的动量大于刚要落在草地上时的动量B．玻璃杯落在水泥地上动量的变化量大于落在草地上动量的变化量C．玻璃杯落在水泥地上动量的变化率大于落在草地上动量的变化率D．玻璃杯落在水泥地上受到的冲量大于落在草地上受到的冲量24.（8分）如图所示，水平轨道与竖直平面内的半圆形轨道平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.40m。一轻质弹簧的左端固定在墙M上，右端连接一个质量m=0.20kg的小滑块。开始时滑块静止在P点，弹簧正好处于原长。现水平向左推滑块压缩弹簧，使弹簧具有一定的弹性势能EP，然后释放滑块，滑块运动到半圆形轨道的最低点B时的速度vB=6.0m/s，运动到最高点A时的速度vA=3.0m/s。已知水平轨道MP部分是光滑的，滑块与水平轨道PB间的动摩擦因数μ=0.50，PB=1.0m，半圆形轨道是粗糙的。重力加速度g=10m/s2。求：（1）滑块由A点抛出后，落地点与A点间的水平距离x；（2）滑块在半圆形轨道上运动的过程中，克服摩擦力所做的功Wf；（3）弹簧处于压缩状态时具有的弹性势能EP。RABPMDCBAθO6/925.（9分）如图甲所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块以初速度v0从小车左端滑上小车，小车与物块间的动摩擦因数为μ。（1）若最终物块与小车达到共同速度v共。试用动量定理或者牛顿运动定律证明：mv0=(M+m)v共；（2）如图乙所示，若在小车前方放置一个固定挡板，挡板距小车右端s=1.5m。小车质量M=8.0kg，物块质量m=2.0kg，物块滑上小车时的初速度v0=5.0m/s，小车与物块间的动摩擦因数μ=0.20。小车与墙相撞后仍以原速率弹回。在整个运动过程中，物块未滑离小车。重力加速度g取10m/s2。求：①撞墙后，小车与物块最终达到的速度大小v；②若物块恰好运动到小车最右端未掉下来，小车的长度L。26.（9分）如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块以初速度v0从小车左端滑上小车，运动过程中，物块未滑离小车。小车与物块间的动摩擦因数为μ。求：（1）最终物块与小车达到的共同速度大小v；（2）物块在小车上发生相对滑动的时间t；（3）物块相对于小车向前滑动的距离L。v0s图乙v0图甲v07/9北京市西城区2013—2014学年度第二学期期末试卷高一物理参考答案及评分标准2014.7A卷（100分）一、本题共12个小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共36分。1．A2．C3．C4．B5．A6．D7．B8．B9．D10．A11．D12．B二、本题共5个小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题意。每小题4分，共20分。每小题全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错误选项的不得分。13．AC14．BC15．AD16．BC17．CD三．实验题（本题共2个小题，第18题2分，第19题12分，共14分。）18．BD19．（1）D（2）AB（3）1.11；1.13；小于；重物在运动过程中受到阻力作用。四、计算题（共30分）20．（9分）解：（1）万有引力等于重力：2RGMmmg【2分】所以，土星表面的自由落体加速度2RGMg【1分】（2）万有引力提供卫星的向心力：RmvRGMm22【2分】所以，RGMv【1分】（3）万有引力提供卫星的向心力：)(4)(222hRTmhRGMm【2分】所以，GMhRT3)(2【1分】21.（10分）解：（1）小钢球受力如右图所示hmgrmgFntan【4分】（2）根据牛顿第二定律：rmFn2【3分】所以，小球的角速度hg【3分】OO′hrFmgFnθ8/922．（11分）解：（1）物体由C点到最高点，根据机械能守恒得：)(212hRmgmvC【