北京市西城区2013-2014学年高一下学期期末考试物理试题

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

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R a :R b :R c ＝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 ．3:1 B ．1:3 C ．2:1 D ．1:2

7. 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W 1、P 1。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W 2、P 2。则 A ．W 1＞W 2、P 1＞P 2

B ．W 1=W 2、P 1＜P 2

C ．W 1=W 2、P 1＞P 2

D ．W 1＜W 2、P 1＜P 2

9. 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ρ的表达式为

A ．G gR 2=ρ

B ．GR g =ρ

C ．GR

g πρ34= D ．GR g

πρ43=

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 ．gl v 5= B ．gl v 2= C ．mg F 5= D ．mg F 4=

11. 如图所示，从离地面高为h 处，斜向上以速度大小v 0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 ．f h

B ．2f h

C ．20)(2

1

v v m mgh -+

D ．2

202

121mv mv mgh -+

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 ．gh mg 2 B ．θsin 2gh mg C ．θcos 2gh mg D ．

gh mg 22

1

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

14. 一物体从A 点以水平方向速度v 0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v 0+gt B ．物体在B 点的速度大小是222

0t g v +

C ．物体从A 点运动到B 点过程中速度变化量的大小是gt

D ．物体从A 点运动到B 点过程中速度变化量的大小是02220v t g v -+

a b

c

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0.2mgh B ．物体的动能增加0.8mgh C ．物体的机械能减少0.2mgh D ．物体的机械能减少0.8mgh

17. 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E k 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50 Hz 。当地重力加速度g ＝9.80 m/s 2。 （1）纸带的测量数据中，不符合有效数字读数要求的是__________

A ．18.96

B ．23.01

C ．27.41

D ．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k E ?= J ；物体的重力势能减少量P E ?= J

（以上运算结果均保留三位有效数字）。由计算结果可知：k E ? P E ? （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F n ；

（2）钢球做匀速圆周运动的角速度大小ω。

22. （11分）光滑斜面AB 的倾角θ=53°，BC 为水平面，BC 的长度l BC =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/s 2。求：

（1）物体运动到C 点时速度大小v C ； （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 。

cm

D

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E P ，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v B =6.0m/s ，运动到最高点A 时的速度v A =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/s 2。求：

（1）滑块由A 点抛出后，落地点与A

（2（3）弹簧处于压缩状态时具有的弹性势能E P 。

25. （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v 0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 。

26. （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v 0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： mv 0=(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v 0=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/s 2。

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 。

v 0 图甲

v 0

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2014.7

A 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．A 2．C 3．C 4．B 5．A 6．D

7．B 8．B 9．D 10．A 11．D 12．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．A C 14．B C 15．A D 16．B C 17．C D

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．B D

19．（1）D （2）A B

（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：2

R

GMm

mg =

【2分】 所以，土星表面的自由落体加速度2R

GM

g = 【1分】

（2）万有引力提供卫星的向心力：R mv R

GMm 2

2

= 【2分】 所以，R

GM

v = 【1分】

（3）万有引力提供卫星的向心力：)(4)(22

2

h R T

m h R GMm +=+π 【2分】 所以，GM

h R T 3

)(2+=π 【1分】

21. （10分）

22．（11分）

解：（1）物体由C 点到最高点，根据机械能守恒得：

)(2

12

h R mg mv C += 【2分】 代入数据，解得：m/s 4=C v 【1分】 （2）物体由A 点到C 点，根据动能定理得：

BC C mgl mgH mv μ-=-02

12

【2分】 代入数据，解得：H =1.02m 【1分】 （3）从物体开始下滑到停下，根据能量守恒得：

mgH mgx =μ 【2分】

代入数据，解得：x =5.1m 【1分】 由于x =4l BC +0.7m

所以，物体最终停止的位置到C 点的距离s =0.4m 【2分】

B 卷（20分）

23．（3分）C

24．（8分） 解：（1）滑块从A 点抛出后，满足：

水平方向：t v x A = 【1分】

竖直方向：2

2

12gt R =

【1分】 代入数据，解得：m 2.1=x 【1分】

（2）根据动能定理得：

R mg W mv mv f B A 22

1212

2--=- 【2分】

代入数据，解得：J 1.1=f W 【1分】 （3）根据能量守恒得：

2

2

1B P mv mgPB E +=μ 【1分】

代入数据，解得：J 6.4=P E 【1分】

25．（9分）

解：（1）设经过时间t 物块与小车达到共同速度。 对物块应用动能定理得：

0mv mv ft -=-共 【1分】

对小车应用动能定理得： 0-=共Mv ft 【1分】 由上述两式可得：

共v M m mv )(0+= 【1分】 （此步得分前提是前面推导正确） （2）①设小车与墙壁碰撞前，物块与小车可达到的共同速度为v 共。由动量守恒得：

共v M m mv )(0+=

代入数据，解得：m/s 1=共v 此过程中，小车运动的加速度2m/s 5.0==

M

mg

a μ

此过程，小车前进的距离m 122==a

v x 共

由于挡板距离小车右端s =1.5m ＞x ，

所以，小车撞墙前，两者达到共同速度。 【2分】

所以，小车撞墙后到再次与物块达到共同速度的过程中，小车与物块组成的系统动量守恒，

选向左为正方向。v M m mv Mv )(-+=+）（共共 【1分】 代入数据，解得：m/s 6.0=v 【1分】

②物块相对于小车一直向右滑动，整个过程中系统的能量守恒。

220)(2

1

21v m M mv mgL +-=μ 【1分】

代入数据，解得：L =5.8m 【1分】

26．（9分）

解：（1）小车和物块组成的系统满足动量守恒：v M m mv )(0+= 【2分】 解得：M

m mv v +=

【1分】 （2）对小车应用动量定理得：0-=Mv mgt μ 【2分】

解得：mg

Mv

t μ= 【1分】

（3）对小车与物块组成的系统满足能量守恒：

220)(2

1

21v m M mv mgL +-=μ 【2分】

解得：)

(2

m M g Mv L +=μ 【1分】