1、2013-2014学年湖北省鄂南高中等高一 5月联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 在物理学发展的进程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。对以下科学家所作科学贡献的表述中，不符合史实的是： A开普勒研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律 B牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，并测出了引力常量 G的数值 C密立根最早通过实验，比较准确的测定了电子的电量 D亚里士多德认为力是维持物体运动的原因 答案： B 试题分析 : 开普勒在第谷观测的天文数据的基础上，研究总结得出了行星运动的三个定律，故 A正确；牛顿没
2、有测出引力常量，第一个测出引力常量的物理学家是牛顿之的物理学家卡文迪许，故 B错误；密立根通过油滴实验，测出了电子电荷量的精确数值，故 C正确；亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，故 D正确。 考点： 物理学史 如图所示，离地 H高处有一个质量为 m、带电量为 +q的物体处于电场强度随时间变化规律为 （ 、 k 均为大于零的常数，电场水平向左为正方向）的电场中，物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为 ，已知 . 时，物体从墙上静 止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑 后脱离墙面，此时速度大小为 ，最终落在地面上。则下列关于物体的运动说法正确的是 A当物体沿墙壁下滑时，物体先
3、加速再做匀速直线运动 B物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线 H C物体克服摩擦力所做的功 D物体与墙壁脱离的时刻为 答案： CD 试题分析 : 竖直方向上，由牛顿第二定律有： mg-qE=ma，随着电场强度 E的减小，加速度 a逐渐增大，做变加速运动，当 E=0时，加速度增大到重力加速度 g，此后物块脱离墙面，脱离墙面后合力不为 0，物体脱离墙面时的速度向下，之后所受合外力与初速度不在同一条直线上，所以运动轨迹为曲线，故 A、 B错误；、物体从开始运动到脱离墙面电场力一直不做功，由动能定理得， mg，得物体克服摩擦力所做的功 ，故 C正确；当物体与墙面脱离时电场强度为零，所以 E=E
4、0-kt=0，解得时间 t= E0/k，故 D正确 考点：电场强度；共点力平衡的条件及其应用 如图所示，轻杆长为 3L，在杆的 A、 B两端分别固定质量均为 m的球 A和球 B，杆上距球 A为 L处的点 O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一 定的能量后，杆和球在竖直面内转动。在转动的过程中，忽略空气的阻力。若球B运动到最高点时，球 B对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是 A球 B转到最低点时，其速度为 B球 B在最低点时速度为 C球 B在最高点时，杆对水平轴的作用力为 1.5mg D球 B在最高点，杆对水平轴的作用力为 1.25mg 答案： AC 试题分析 :规定圆心 O所在的水平面为参考
5、平面 ，球 B运动到最高点时，球 B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有 ，得 ，两球的角速度相等，此时球 A的速度 ，由向心力公式，杆对 A球的作用力 ，解得 。 A、 B两球系统机械能守恒，设当球B运动到最低点时球的速度为 ，则球 A的速度为 ，由机械能守恒定律 ，解得，故 A、 C正确， B、 D错误。 考点： 机械能守恒定律 如图所示，一物体从光滑斜面 AB底端 A点以初速度 v上滑，沿斜面上升的最大高度为 h下列说法中正确的是（设下列情境中物体从 A点上滑的初速度仍为 v）。则 A若把斜面 CB部分截去，物体冲过 C点后上升的最大高度仍为 h B若把斜面 AB变成曲面 AEB，
6、物体沿此曲面上升仍能到达 B点 C若把斜面弯成圆如图中的弧形 D，物体仍沿圆弧升高 h D若把斜面 从 C点以上部分弯成与 C点相切的圆弧状，物体上升 的最大高度有可能仍为 h 答案： BD 试题分析 : 若把斜面 CB部分截去，物体冲过 C点后做斜抛运动，斜抛运动的最高点有水平分速度，速度不为零，由于物体机械能守恒可知，故不能到达 h高处，故 A错误；若把斜面 AB变成曲面 AEB，物体在最高点速度为零，根据机械能守恒定律，物体沿此曲面上升仍能到达 B点，故 B正确；若把斜面弯成圆弧形 D，如果能到圆弧最高点，根据机械能守恒定律得知：到达 h处的速度应为零，而物体要到达最高点，必须由合力充当
7、向心力，速度不为零，故知物体不可能到 D点，故 C错误；若把斜面从 C点以上部分弯成与 C点相切的圆弧状，若 B点不高于此圆的圆心，则到达 B点的速度可以为零，根据机械能守恒定律，物体沿斜面上升的最大高度仍然可以为 h，故 D正确。 考点：机械能守恒定律 电容器是一种常用的电学元件，对电容器的认识，正确的是 A电容器的电容表示其储存电荷的本领 B电容器的电容与它所带的电量成正比 C电容器的电容与它两极板间的电压成正比 D电容的常用单位有 和 pF， 答案： A 试题分析 : 电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，电容器的电容表示其储存电荷能 力，故 A正确；电容器的电容由电容器本身决定，与
8、所带电荷量和板间的电压无关，故 B、 C均错误；电容的常用单位有 F和 pF，1F=106F=1012pF，故 D错误； 考点：电容 已知地球的半径为 6.4106 m，地球自转的角速度为 7.2910-5 rad/s，地面的重力加速度为 9.8m/s2，在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为 7.9103 m/s，第三宇宙速度为 16.7103 m/s，月球到地球中心的距离为 3.84108 m假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则当苹果脱离苹果树后，将 A落向地面 B成为地球的同步 “苹果卫星 ” C成为地球的 “苹果月亮 ” D飞向茫茫宇宙 答案： D 试题分析 : 地球自转的角速度
9、为 7.2910-5 rad/s，月球到地球中心的距离为3.84108 m地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，根据 v=r，得苹果的线速度 v=2.8104 m/s，第三宇宙速度为 16.7103 m/s，由于苹果的线速度大于第三宇宙速度，所以苹果脱离苹果树后，将脱离太阳系的束缚，飞向茫茫宇宙。 考点：万有引力定律及其应用 如图所示，竖立在水平地面上的轻弹簧，下端与地面固定，将一个金属球放置在弹簧顶端 (球与弹簧不粘连 )，并用力向下压球，使弹簧作弹性压缩，稳定后用细线把弹簧拴牢，烧断细线，球将被弹起，脱离弹簧后能继续向上运动，那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的这一运动过程中 A球所受的合
10、力先增大后减小 B球的动能减小而它的机械能增加 C球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小 D球刚脱离弹簧时的动能最大 答案： C 试题分析 : 从细线被烧断到弹簧的弹力等于小球的重力的过程中，小球受重力和弹力，弹力逐渐减小到零；开始时弹 力大于重力，小球向上做加速运动，加速度逐渐减小到零；之后做减速运动，加速度反向增加；即加速度先减小后增加，合力先减小后增大，故 A正确；、当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大，所以小球的动能先增大后减小，所以球刚脱离弹簧时的动能不是最大，故 B、 D错误；从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的压缩量逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐减小，所以球刚脱离弹簧时弹簧
11、的弹性势能最小故 C正确。 考点：机械能守恒定律 汽车从平直公路驶上一斜坡，牵引力逐渐增大而输出功率保持不变，则在此过程中的初始阶段，汽车的 A.加速 度逐渐减小，速度逐渐减小 B.加速度逐渐增大，速度逐渐增大 C加速度逐渐增大，速度逐渐减小 D 加速度逐渐减小，速度逐渐增大 答案： A 试题分析 : 由 P=F v可知，功率不变，汽车的牵引力逐渐增大，其上坡的速度逐渐减小，汽车的加速度方向沿坡向下，对汽车进行受力分析：汽车受到重力、牵引力、阻力 Ff设斜坡与水平面的夹角为 ，由牛顿第二定律得： mgsin+Ff-F=ma，随 F增大， a逐渐减小，综上所述，加速度逐渐减小，速度逐渐减小，故
12、A正确， B、 C、 D错误 考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律 如图所示，具有初速度的物块，沿倾角为 30、粗糙的斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力 F 作用，这时物块 加速度的大小为 4m/s2，方向沿斜面向下 .那么在物块向上运动过程中，正确的说法是 A物块的机械能一定增加 B物块的机械能一定减少 C物块的机械能有可能不变 D物块的机械能可能增加也可能减少 答案： A 试题分析 : 设物块的质量为 m，拉力与摩擦力的合力大小为 F，根据牛顿第二定律得知，物体所受的合力大小为 4m，方向没斜面向下，而重力沿斜面的分力mgsin30=5m，所以 F沿斜面向上，大小为
13、 m，物块沿斜面向上运动，拉力与摩擦力的合力 F做正功，物体的机械能增加，故 A正确， BCD错误 考点：动能定理； 质量 m 4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点 O处，先用沿 x轴方向的力 F1=8 N作用了 2 s，然后撤去 F1；再用沿 y方向的力 F224 N作用了 1 s则质点在这 3 s内的轨迹图为图中的 答案： D 试题分析 : F1 作用下质点的加速度： ax=2m/s2， 2s 末质点的速度： vx=axt1=4m/s；这时位移为： x1= =4m；到 2s末撤去 F1再受到沿 +y方 向的力 F2的作用，在+y方向加速运动， +y方向的加速度为： ay=6m
14、/s2，方向向上，发生 y=3m，这段时间内物体在 +x轴方向匀速运动，有： x2=vxt2=4m，物体做曲线运动，再根据曲线运动的加速度方向大致指向轨迹凹的一向，知 D正确， A、 B、 C错误 考点：牛顿第二定律；运动的合成与分解 如图所示是做匀变速直线运动的质点在 0 6s内的位移 -时间图线若 t=1s时，图线所对应的切线斜率为 4（单位： m/s）。则 A t=1s时，质点在 x=2 m的位置 B t=1s和 t=5s时，质点的加速度等大反向 C t=2s和 t=4s时，质点的速率相等 D前 5s内，合外力对质点做正功 答案： C 试题分析 : 由题意可知， t=1s 时，速度 v1
15、=4m/s，图象对称分布， 3s 末位移最大，所以 3s末速度为零，物体做匀减速直线运动，加速度 a= 2m/s2，初速度 v0=v1-at=6m/s，所以 t=1s时，质点的位移 x=v0t+ =5m，故 A错误；因为是匀变速直线运动是加速度不变的运动，所以 t=1s和 t=5s时，质点的加速度是相同的，故 B错误；根据对称性可知， t=2s和 t=4s时图象的斜率的绝对 值相等，则质点的速率相等，故 C正确； 5s末的速度 v5=v0+at5=-4m/s，因为 4m/s 6m/s，所以物体动能减小，所以合外力对质点做负功，故 D错误 考点：匀变速直线运动的图像；功的计算 关于匀速圆周运动的
16、说法中正确的是 A匀速圆周运动是匀速运动 B匀速圆周运动是匀变速运动 C匀速圆周运动是加速度不变的运动 D匀速圆周运动是加速度不断改变的运动 答案： D 试题分析 : 匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度是变化的，是变速运动，不是匀速运动，故 A错误；匀速圆周运动加速度始终指向圆心 ，方向时刻在变化，加速度是变化的，；匀速圆周运动是变加速运动故 B、 C 错误， D 正确 考点：匀速圆周运动 实验题 （ 1）让一重物拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在纸带上打点，然后取纸带的一段进行研究。若该同学打出的纸带如下图所示，已知重物的质量m=1kg，打点计时器的工作频率为 50Hz，当地重力加
17、速度 g=9.8m/s2，利用这段纸带中的 2、 5两点测定物体重力势能的减少量为 J，物体动能的增加量为 J。通过计算比较可知， 。 (保留两位小数 ) （ 2）该同学计算了多组动能的变化量 Ek，画出动能的变化量 Ek与下落的对应高度 h的关系图象，在实验误差允许的范围内，得到的 Ek- h图象应是如下图的 。 答案：（ 1） 1.05； 1.01； 在实验误差允许的范围内，物体重力势能的减少量等于动能的增加量（或物体的机械能守恒）；（ 2） C 试题分析 : 2点的速度 v1=1.5m/s则 2点的动能 Ek1=1.125J 5点的速度 v2=2.075m/s则 5点的动能 Ek22.1
18、53J 这段纸带中的 2、 5两点间，物体动能的增加量为 Ek=Ek2-Ek11.03J； K这段纸带中的 2、 5两点重力势能的减少量为 Ep =mgh1.06J 重力势能的减少量为理论上等于动能的变化量 Ek，即： Ek= mg h，所以 Ek与 h应成正比，图象应为一条过原点的直线故选： C 故答案：为： 1.06， 1.03， C 考点：验证机械能守恒定律 二位同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验： (1)甲同学采用如图甲所示的装置用小锤击打弹性金属片，金属片把 A球沿水平方向弹出，同时 B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变 A球被弹出时的
19、速度，两球仍然同时落地，这说明_。 (2)乙同学采用如图乙所示的装置两个相同的弧形轨道 M、 N，分别用于发射小铁球 P、 Q，其中 N的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁 C、 D；调节电磁铁 C、 D的高度使 AC BD，从而保证小铁球 P、 Q在轨道出口处的水平初速度 v0相等现将小铁球 P、 Q分别吸在电磁铁 C、 D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度 v0同时分别从轨道 M、 N的末端射出。实验可观察到的现象应是 _仅仅改变弧形轨道 M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说 明 _。 答案： .(1)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 ； （ 2
20、）球 P将在水平轨道上击中球 Q； 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 试题分析 : （ 1）在打击金属片时，金属片把 A 球沿水平方向弹出，做平抛运动，同时 B球被松开，做自由落体运动，两小球同时落地，说明 A球与 B球在竖直方向的运动规律相同，即：说明平抛运动竖直方向是自由落体运动 （ 2）两小铁球 P、 Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出，小球 P做平抛运动，小球 Q在水平方向做匀速直线运动，可以看到： P球落地时刚好和 Q球相遇；当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，这说明：初速度相同时，平抛运动在水平方向的运动规律与匀速运动规律相同，即：说明平抛运动在水平方向做匀速直线运
21、动 考点：研究平抛物体的运动 计算题 一位同学为探月宇航员设计了如下实验 : 在距月球表面高 h处以初速度 v0水平抛出一个物体， 然后测量该平抛物体的位移为 S， 通过查阅资料知道月球的半径为 R， 引力常量为 G ， 若物体只受月球引力的作用， 求 : (1)月球表面的重力加速度； (2)月球的质量； (3)环绕月球表面运行的宇宙飞船的线速度。 答案：（ 1） ； （ 2） ；（ 3） 试题分析 : (1)设平抛运动的水平位移为 x，运动时间为 t，月球表面的重力加速度为 g，由平抛运动的规律知 又 1分 联立得 (2).设月球质量为 M，质量为的物体在月球表面附近有，根据万有引力定律 解
22、得 （ 3）设环绕月球表面运行的宇宙飞船的线速度为，由牛顿第二定律得 解得 考点： 平抛运动；万有引力定律及应用 如图所示，光滑水平面 AB与竖直面内的半圆形轨道在 B点相接，导轨半径为 R.一个质量为 m的物体将弹簧压缩至 A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后 脱离弹簧，脱离弹簧后当它经过 B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的 8倍，之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达 C点。试求： （ 1）弹簧开始时的弹性势能； （ 2）物体从 B点运动至 C点克服阻力做的功； （ 3）物体离开 C点后落回水平面时，重力的瞬时功率是多大？ 答案：（ 1） Ep=3.5mgR；（ 2） W
23、f， =mgR；（ 3） 试题分析 : (1)设弹簧的弹性势能为 Ep，物体经过 B点时的速度为 ，轨道对物体的支持力为 N，物体对轨道的压力为 由题意知 =8mg 由机械能守恒得 Ep= m 由牛顿第二定律得 : N-mg= 由牛顿第三定律得 N= 解得 Ep=3.5mgR (2)设物体克服阻力做功为 Wf， ，在 C点速度为 ， 物体恰到达 C点 mg= 由动能定理得 : -2mgR 解得 Wf， =mgR （ 3）物体落到水平面上时的竖直分速度是 重力的上升功率是 P=mg 考点： 动能定理；机械能守恒定律 如图所示的直角坐标系中，在直线 x -2l0到 y轴区域内存在着两个大小相等、方
24、向相反的有界匀强电场，其中 x轴上方的电场方向沿 y轴负方向， x轴下方的电场方向沿 y轴正方向。在电场左边界上 A(-2l0， - l0)到 C(-2l0， 0)区域内，连续分布着电荷量为 q、质量为 m的粒子。从某时刻起由 A点到 C点间的粒子，依次连续以相同的速度 v0沿 x轴正方向射入电场。若从 A点射入的粒子，恰好从 y轴上的 A(0， l0)沿 x轴正方向射出电场，其轨迹如图虚线所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。求 （ 1）粒子从 A点到 A的时间 t； （ 2) 匀强电场的电场强度 E； （ 3）在 AC间还有哪些位置的粒子，通过电场后也能沿 x轴正方向运动？ 答案：（ 1
25、） T= ；（ 2） E ；（ 3） AC 间坐标为 y - l0 (n 1，2， 3) 的点通过电场后也能沿 x轴正方向运动 试题分析 : (1)从 A点射出的粒子，由 A到 A的运动时间为 T，粒子 x轴方向匀速直线运动 2l0 v0T， 解得 T= (2)由运动的对称性知 解得： E (3)设到 C点距离为 y处射出的粒子通过电场后也沿 x轴正方向运动，粒子第一次到达 x轴用时为 t，水平位移为 x。 则 x v0t 若满足 2l0 n 2x(n 1， 2， 3) ，则粒子从电场射出时的速度方向也将沿 x轴正方向运动 (如图所示 )。 解得： y l0(n 1， 2， 3) 即 AC间坐标为 y - l0 (n 1， 2， 3) 的点通过电场后也能沿 x轴正方向运动。 考点： 带电粒子在电场中的运动
