安庆一中、合肥六中2013-2014学年第二学期高一期末联考

物理试题

一、单项选择题（每题4分，共48分）

1.以下是常见物体在运动过程中几种运动状态，如果 （ ）

A.机械能不守恒，则其运动状态一定变化 B.做匀加速直线运动，它的机械能可能守恒

C.所受合外力不为零，它的动能一定变化 D.所受合外力恒定不变，它一定是做直线运动

2.如图所示，物体自倾角为
、长为
的斜面顶端由静止滑下，到斜面底端时与固定挡板发生碰撞，设碰撞时无机械能损失.碰后物体又沿斜面上升，若到最后停止时，物体滑过的总路程为，则物体与斜面间的动摩擦因数为 ( )

A.
B.
C.
D.

3.一质点以匀速率做曲线运动，从右图所示的轨迹可知，质点加速度最大的点是 （ ）

A. A点 B. B点 C. C点 D. D点

4．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车。而动车组是几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（也叫拖车）编成一组，如图所示，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为 （ ）

A．120 km/h B．240 km/h

C．360 km/h D．480 km/h

5.如图，A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连，置于固定斜面的两个斜面上的相同高度处，且处于静止状态，而斜面的倾角分别为和
（和
大小关系未知），若不计一切摩擦。剪断细绳后，下列关于两物体的说法正确的是 （ ）

A.两物体着地的速度一定相同

B.两物体着地时动能一定相同

C.两物体着地时的机械能一定不相同

D.两物体达斜面底端时重力的功率一定相同

6.航天宇航员在月球表面完成了如下实验：如右图所示，在月球表面固定一竖直光滑圆环轨道，在轨道内最低点，放一可视为质点的小球，当给小球水平初速度
时，小球刚好能在竖直平面内做完整的圆周运动。已知圆环半径为，月球的半径为
，且
。若在月球表面上发射一颗环月卫星，它的最小发射速度应为 （ ）

A.
B.
C.
D.

7.如图，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒力F拉B，由于A、B间有摩擦力的作用，以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离，在此过程中，下列说法错误的是 （ ）

A.如果A、B不发生相对滑动，外力F做的功等于A和B动能的增量

B.不论A、B是否发生相对滑动，B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能的增量

C.A对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功

D.如果A、B不发生相对滑动，外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力的功之和

8.“探月热”方兴未艾，“嫦娥三号”于2013年12月2日发射升空，其所搭载的“玉兔”月球车成功降落月球。若已知月球质量为
，半径为R，引力常量为G，以下说法正确的是( )

A．若在月球上以初速度
竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为

B．若在月球上以初速度
竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为

C．若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为

D．若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为

9.如图所示，AB为半圆环ACB的水平直径，C为环上的最低点，环半径为R。一个小球从A点以速度
水平抛出，不计空气阻力，则下列判断正确的是 （ ）

A.
越大，小球落在圆环时的时间越长

B.即使
取值不同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同

C.若
取值适当，可以使小球垂直撞击半圆环

D.无论
取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环

10.如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力。若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是 ( )

A．增大抛射速度
，同时减小抛射角

B．减小抛射速度
，同时减小抛射角

C．增大抛射角
，同时减小抛出速度

D．增大抛射角
，同时增大抛出速度

11．质量为m的人造卫星与地心距离为r时，引力势能可表示为E
=-
，其中G为引力常量，M为地

球质量。已知地球半径为R,根据机械能守恒定律可得地球第二宇宙速度（可使卫星脱离地球引力的发射速度）

为 （ ）

A.

B.
C.
D. 2

12．如图，现有一根轻杆OB，总长度为1.5m，A为OB的中点，轻杆可绕O点在竖直面内自由转动，在A点和B点处各连接有一个质量m=10g的小球（小球体积忽略不计），将轻杆拉至水平位置由静止释放。则轻杆转到竖直位置时，小球A的速度大小以及OA杆在竖直方向对小球A的作用力的大小是（ ）（
)

A．3m/s 0.34N B．4m/s 0.56N C．3m/s 0.56N D．4m/s 0.34N

二、实验题（18分）

13.（10分）(1)在探究平抛运动的规律时,可以选用图中所示的各种装置图,以下操作合理的是(　　)。

A．选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地

B．选用装置2时,要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面

C．选用装置3时,要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球

D．除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧至几十帧的照片,获得平抛轨迹

(2)如图所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分,图中背景格的边长均相等。已知闪光频率是10Hz;,如果
取
,求:

①图中背景格的边长为　　　　

②小球运动的水平分速度的大小是　　　　

③小球经过B点时速度的大小是　　　　

14．（8分）用如图所示装置可验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体A、B，物块B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方.系统静止时，金属片C与圆环间的高度为h，由此释放，系统开始运动。当物体B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两光电门固定在铁架台P1、P2处，通过数字计时器可测出物块B通过P1、P2这段距离的时间。

(1)若测得P1、P2之间的距离为
,物体B通过这段距离的时间为，则物块B刚穿过圆环后的速度

(2)若物块A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，重力加速度为
,该实验中验证了等式 成立，即可验证机械能守恒定律。

（3）本实验中的测量仪器除了刻度尺、光电门、数字计时器外，还需要

三、计算题（34分）

15.（6分）雷达观察员通过雷达观察飞机上投放的物体的运动，已知观察点在飞机正前方地面上的某处，某时刻观察员测得以下信息：①物体运动的速度沿着水平方向，大小为；②观察点到物体的直线距离为
；③观察点到物体的视线与水平方向的夹角为（
）。不计空气阻力。（1）某位同学根据所测得的信息来求解物体落地的时间，他首先求出物体运动的水平位移
，又由水平方向是匀速运动可得：
，请问该同学的做法正确吗？若不正确，请写出正确解答。（2）根据上面所给的信息，求出物体落地点到观察点的距离。

16.（8分）如图甲所示，质量m=1kg的小球放在光滑水平面上，在分界线MN的左方始终受到水平恒力
的作用，在MN的右方除受F1外还受到与
在同一条直线上的水平恒力
的作用.小球从A点由静止开始运动，在O?5 s内运动的
图象如图乙所示，（1）求
与
的比值（用动能定理求解）（2）在
时，恒力
的功率

17．（8分）在竖直平面内固定一轨道
，
段水平放置，长为4 m，
段弯曲且光滑，轨道在
点的曲率半径为1.5 m；一质量为1.0 kg、可视作质点的圆环套在轨道上，圆环与轨道
段间的动摩擦因数为
。建立如图所示的直角坐标系，圆环在沿轴正方向的恒力
作用下，从
（-7,2）点由静止开始运动，到达原点
时撤去恒力
，水平飞出后经过
（6，3）点。重力加速度
取
，不计空气阻力。求： ⑴圆环到达
点时对轨道的压力；⑵恒力
的大小；

18.（12分）如图所示，质量均为
的A、B两板中间固连一弹簧，B板放置在水平地面上，A板上方有一质量为
的物块C。初始时A、B、C与弹簧均静止，现用力将物块C和板A下压一段距离并使A、B、C与弹簧仍为静止，此时力的大小为F。在突然将力撤掉后，物块C和板A弹回时弹簧刚好能将板B提离地面。重力加速度为
，弹性势能的表达式为
（为弹簧的形变量）

（1）若物块C和板A是连在一起的，F的值是多少？

（2）若物块C和板A不是连在一起的，F的值是多少？

（3）已知弹簧劲度系数为
，在第二种情况下，与初始时相比，

物块C上升的最大高度
是多少？

参考答案

1.B 2.C 3.A 4.C 5.D 6.B 7.C 8.A 9.D 10.C 11.B 12.C

13.(1) BD (4分)

(2)①　5　　 cm（2分） ②　1.5　　m/s; （2分）③　　2.5　　m/s （2分）

(1)
(2分)

（2）
（4分）

（3）天平 (2分)

15.解：（1）不正确 （1分） 物体下落的高度为
，落地时间
（2分）

（2）物体下落的水平位移为
（1分）

物体落点到观察点的距离为
（2分）

16.解：(1)设O?2.5 s小球的位移为
，1?2.5 s小球的位移为

由
图像可得：
（1分）

（1分）

从O?2.5 s由动能定理可得：
（1分） 解得：
(1分)

O?1 s小球的加速度为
（1分）

可得：

(1分)

由图像可知
时小球速度为
（1分）

解得：
（1分）

17．(1)圆环从O到D过程中做平抛运动

（1分）

读图知：x=6m、y=3m， 所以 v0=
m/s （1分）

到达O点时：根据向心力公式
=

代入数据，得 FN=30N （1分）

根据牛顿第三定律得，对轨道的压力为30N，方向竖直向上 （1分） （方向不写扣1分）

(2)圆环从A到O过程中，根据动能定理 有

（2分）

代入数据，得F=10N （2分）

18.解：（1）设施加力F静止时弹簧的压缩量为
，B刚要离开地面时弹簧的伸长量为

由题意可知：
（1分）

（1分）

若物块C和物块A连在一起，则A运动至最高点时有：

从撤掉力F至弹簧刚好将B提离地面的过程中，系统机械能守恒，有

（1分） 联立以上各式得：
（1分）

若物块C和板A不是连在一起的，物块C和板A回弹，在弹簧恢复自然长度时C与A开始分

离，设此时它们的运动速度为,则有：
（2分）

在以后的运动过程中，由A、B弹簧组成的系统机械能守恒，当弹簧刚将板B提离地面有：

（2分）

联立以上各式解得：
（1分）

（3）设初始时弹簧的压缩量为
，
（1分）

设C与A分离后上升的最大高度为
，有能量守恒：
（1分）

解得：
（1分）