2013-2014浙江省金华一中高一第二学期学段考试物理试卷与答案（带解析）.doc

1、2013-2014浙江省金华一中高一第二学期学段考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列关于运动和力的叙述中，正确的是 ( ) A做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的 B物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心 C物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动 D物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同 答案： C 试题分析：做曲线运动的物体，其加速度方向也可能是不变的，例如平抛运动，选项 A 错误；只有当物体做匀速圆周运动时，所受的合力才指向圆心，选项 B 错误；物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做匀减速直线运动，选项 C 正确；物体运动的速率在增加，所受合力

2、方向不一定与运动方向相同，例如平抛运动的物体，选项 D 错误。 考点：运动和力的关系。 以下是书本上的一些图片，说法正确的是A.有些火星的轨迹不是直线，说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的 B.两个影子在 x， y轴上的运动就是物体的两个分运动 C.无论小锤用多大的力去打击弹性金属片， A、 B两球总是同时落地 D.做变速圆周运动的物体所受合外力 F在半径方向的分力大于所需要的向心力 答案： BC 试题分析 ： A中炽热微粒是沿砂轮的切线方向飞出的，但是由于中途可能遇到了其它微粒的碰撞而改变了方向； A选项错误； B中沿 y轴的平行光照射时，在 x轴上的影子就是 x方向的分运动，同理沿 x轴

3、的平行光照射时，在 y轴上的影子就是 y方向的分运动，选项 B正确；无论小锤用多大的力去打击弹性金属片，只是使得小球 A 的水平速度变的更大，而两小球落地的时间是由两球离地面的高度决定的，所以 A、 B两球总是同时落地，选项 C 正确；做变速圆周运动的物体所受合外力 F 在半径方向的分力等于所需要的向心力，选项 D 错误。 考点：曲线运动的速度方向；运动的分 解；平抛运动的规律及向心力。 如图所示，三个小球在离地面不同高度处，同时以相同的速度向左水平抛出，小球 A落到 D点， DE=EF=FG，不计空气阻力，每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面。则关于三小球 （ ） A B球落在 E点， C球落

4、在 F点 B B、 C两球均落在 D点 C三小球离地面的高度 AE BF CG=1 4 9 D三小球在空中运动的时间 tA tB tC=1 3 5 答案： BC 试题分析：因为三球以相同的初速度抛出，每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面，则 A、 B、 C三个小球的运动的时间之比为 1： 2： 3，选项 D错误；可得水平位移之比 1： 2： 3，而 DE=EF=FG，所以 B、 C两球也落在 D点，故 B正确， A错误；由 可得， A、 B、 C三个小球抛出高度之比为 1： 4： 9，故 C正确 考点：平抛运动的规律。 如图所示为某一皮带传动装置，主动轮的半径为 r1，从动轮的半径为 r2，已知

5、主动轮做顺时针转动，转速为 n，转动过程中皮带不打滑下列说法正确的是 ( ) A从动轮做顺时针转动 B从动轮做逆时针转动 C从动轮的转速为 n D从动轮的转速为 n 答案： BC 试题分析：因为主动轮做顺时针转动，所以从动轮做逆时针转动，选项 B 正确，A错误；两轮边缘的线速度相等，则 ，解得从动轮的转速为n ，选项 C 正确， D 错误。 考点：皮带传动中圆周运动的规律。 如图所示，直径为 d的纸筒绕垂直于纸面的 O 轴匀速转动 (图示为截面 )从枪口射出的子弹以速度 v沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时先后在筒上留下a、 b两个弹孔则圆筒转动的角速度 可能为 ( ) A B C D 答案：

6、BC 试题分析：（ 1）当圆盘逆时针转动时，转过的角度可能为： 2n+（ -）（ n=0.1.2 ） ,此时 ，解得： ，当 n=0时， ，选项 B正确；（ 2）当圆盘顺时针转动时，转过的角度可能为： 2n+（ +）（ n=0.1.2 ） ,此时 ，解得：，当 n=0时， ，当 n=1时， ，选项 C 正确；而 AD均不是上两式里的值，故选 BC。 考点：匀速圆周运动和匀速直线运动。 在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从 t 0时刻起，由坐标原点 O(0,0)开始运动，其沿 x轴和 y轴方向运动的速度 时间图象如图甲、乙所示，下列说法中正确的是 ( ) A前 2 s内物体沿 x轴做匀加

7、速直线运动 B后 2 s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿 y轴方向 C 4 s末物体坐标为 (4 m,4 m) D 4 s末物体坐标为 (6 m,2 m) 答案： AD 试题分析：由甲乙图像可知，前 2 s内物体沿 x轴做匀加速直线运动，在沿 y方向静止，选项 A 正确；后 2 s内物体在 x方向以 2m/s做匀速运动，在 y方向做初速为零的匀加速运动，其合运动为匀变速曲线运动，选项 B错误； 4 s末物体在 x方向的位移为 ， y方向的位移为，则物体的位置坐标为 (6 m,2 m) ，选项 D 正确。 考点：运动的合成； v-t图像。 小球质量为 m，用长为 L的轻质细线悬挂在 O 点

8、，在 O 点的正下方 处有一钉子 P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法正确的是（ ） A小球的角速度突然增大 B小球的瞬时速度突然增大 C小球的向心加速度突然增大 D小球对悬线的拉力保持不变 答案： AC 试题分析：小球触到钉子后，从半径为 L的圆周过度到半径为 的圆周，此时不变的一个物理量是小球的线速度，即选项 B错误； 根据可知，小球的角速度突然增大，选项 A 正确；根据 ，可知小球的向心加速度 突然增大，选项 C 正确；根据 可知，小球对悬线的拉力增大，选项 D 错误。 考点：圆周运动的规律；牛顿定律的应用。 如图所示，坐

9、在雪橇上的人与雪橇的总质量为 m，在与水平面成 角的恒定拉力 F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离 l。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为 ，雪橇受到的 ( ) A支持力做功为 mgl B重力做功为 0 C拉力做功为 Flcos D滑动摩擦力做功为 -mgl 答案： BC 试题分析：根据功的概念可知，重力和支持力的方向为竖直方向，而位移的方向为水平方向，所以支持力和重力做功为零，选项 A 错误， B正确；拉力做功为 W=Flcos ，选项 C 正确；雪橇受地面的摩擦力为 (mg-Fsin)，所以滑动摩擦力做功为 -(mg-Fsin)l，选项 D 错误。 考点：功的概念及求解。 如图所示，小球以

10、v0正对倾角为 的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间 t为 (重力加速度为 g) ( ) A B C D 答案： D 试题分析：小球到达斜面的位移最小时，小球与斜面的连线垂直斜面，过抛出点作斜面的垂线，如图所示： 当质点落在斜面上的 B点时，位移最小，设运动的时间为 t，则 水平方向： x=v0t 竖直方向： 根据几何关系有 则联立解得 故 D正确 考点：平抛运动的规律。 实验是模拟拱形桥来研究汽车通过桥的最高点时对桥的压力。在较大的平整木板上相隔一定的距离钉 4个钉子，将三合板弯曲成拱桥形卡入钉内，三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了

11、。把这套系统放在电子秤上，关于电子秤的示数下列说法正确的是 ( ) A玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些 B玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大 C玩具运动通过拱桥顶端时处于超重状态 D玩具运动通过拱桥顶端时速度越大 (未离开拱桥 )，示数越小 答案： D 试题分析：玩具车在最高点时，受向下的重力和向上的支持力作用，根据牛顿定律 ，即 ，根据牛顿第三定律，玩具车对桥面的压力为 F/N=FN，所以玩具运动通过拱桥顶端时速度越大 (未离开拱桥 )，示数越小，选项 D正确。 考点：牛顿定律的应用；圆周运动。 一物体置于光滑水平面上，受互相垂直的水平力 F1 、 F2作用，如图，经一段位移， F1 做功为

12、 6J，克服 F2做功为 8J，则 F1 、 F2的合力做功为（ ） A 14J B 10J C -2J D 2J 答案： C 试题分析：功是标量，所以则 F1 、 F2的合力做功应等于两个力做功的代数和，即 6J+8J=14J，选项 A 正确 . 考点：标量的叠加运算。 在一场汽车越野赛中，一赛车在水平公路上减速转弯，沿圆周由 P向 Q 行驶。下述 4个俯视图中画出了赛车转弯时所受合力的 4种可能情况，你认为正确的是 ( ) 答案： D 试题分析：根据做曲线运动的物体，速度方向是曲线的切线方向，轨迹的方向应该向合力方向偏折，由此可知，图线 D 正确 . 考点：曲线运动的条件。 做匀速圆周运动

13、的 A、 B两物体， A的质量是 B的二倍， A的轨道半径是 B的一半，在 A转过 45角的时间内， B转过了 60角，则 A物体的向心力与 B的向心力之比为 （ ） A 1： 4 B 2： 3 C 4： 9 D 9： 16 答案： D 试题分析：根据 ，则 ，根据 ，选项 D 正确。 考点：匀速圆周运动的规律。 静止在地面上的物体随地球的自转而运动，它们（ ） A向心加速度都指向地心 B线速度随物体所在纬度的增加而减小 C角速度随物体所在纬度的增加而减小 D同一纬度上物体的向心加速度均相同 答案： B 试题分析：物体的向心加速度的方向都指向地轴上的某点，选 项 A错误；因为地球上物体的角速度

14、都等于地球自转的角速度，转动半径随纬度增加而减小，根据 可知线速度随物体所在纬度的增加而减小，选项 B 正确， C 错误；因为同一纬度上物体的转动半径不同，所以根据 可知物体的向心加速度不同，选项 D 错误； 考点：匀速圆周运动的规律； 如图所示，小船过河时，船头偏向上游与水流方向成 角，船相对于静水的速度为 v，其航线恰好垂直于河岸现水流速度稍有减小，为保持航线不变，且准时到达对岸，下列措施中可行的是 ( ) A减小 角，减小船速 v B增大 角，增大船速 v C减小 角，保持船速 v不变 D增大 角，保持船速 v不变 答案： A 试题分析：因为合速度方向指向河岸，由运动的合成知识可得： v

15、sin=v水 ,则当水流速度减小时，可减小船速 v或者减小 角，选项 A 正确。 考点：速度的合成和分解。 图示小物体 A与圆盘保持相对静止跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则 A受力情况 ( ) A重力、支持力、摩擦力 B重力、支持力、向心力 C重力、支持力 D重力、支持力、向心力、摩擦力 答案： A 试题分析：因为小物体 A与圆盘保持相对静止跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则在竖直方向， A受到重力和圆盘的支持力；水平方向受静摩擦力作用，用来提供做圆周运动的向心力，故答案： A 正确 . 考点：受力分析；向心力。 某同学的质量为 50kg，所骑自行车的质量为 15 kg，设该同学在平直路面上正常骑行

16、时脚踏自行车的功率为 40W。若人与车受到的阻力是其重力的 0.02 倍，则正常骑行自行车时的速度大小约为 ( ) A 3m/s B 4m/s C 13m/s D 30m/s 答案： A 试题分析：人和车受的阻力为 :f=0.02(15+50) 10N=13N；当匀速运动时的牵引力为 F=13N；根据 P=Fv，则 ，选项 A 正确。 考点：功率的计算。 如图所示，用长为 L 的轻杆拴着质量为 m 的小球在竖直平面内做圆周运动，则 ( ) A小球在最高点时所受向心力一定为重力 B小球在最高点时杆子的拉力不可能为零 C若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是 D小球在圆周最低点时一定

17、对杆子施加向下的拉力，且一定大于重力 答案： D 试题分析：小球在最高点时受重力，还有可能受杆对小球的作用力，故向心力是这两个力的合力，选项 A错误；小球在最高点时杆子的拉力可能为零，此时小球的速度满足 ,即 ,选项 B 错误；若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率为零，选项 C 错误；小球在圆周最低点时杆对小球一定施加向上的拉力，且满足 ，即 ，所以小球对杆子施加向下的拉力，且一定大于重力，选项 D正确。 考点：轻杆模型；牛顿定律的应用。 实验题 图甲是 “研究平抛物体的运动 ”实验装置图 (1) 在实验前应 ( ) A将斜槽的末端切线调成水平 B将木板校准到竖直方向，并使木板平

18、面与小球下落的竖直平面平行 C在白纸上记录斜槽末端槽口的 位置 O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点 D测出平抛小球的质量 (2)图乙是正确实验取得的数据，其中 O 为抛出点，则此小球作平抛运动的初速度为 _m/s； (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长 L 5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为 _m/s； B点的竖直分速度为 _m/s。 答案： (1)AB ； (2) 1.6m/s ； (3)1.5m/s； 2m/s 试题分析： (1) 在实验前应：将斜槽的末端切线调成水平；将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球

19、下落的竖直平面平行；在白纸上记录斜槽末端以上距离槽口为小球的半径 R的位置 O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点；此实验不需要测出平抛小球的质量；故选 AB。（ 2）根据 ，可得 ，所以初速度；（ 3）因为 ABC三点的水平距离相等，故,根据 ,可得 ，所以初速度 ；根据竖直方向的运动规律，因为 ,可知抛出点距离 B点的竖直距离为 4L,水平距离为 6L，即从抛出到到达 B点的时间为 2T,则 B点的竖直分速度为。 考点：研究平抛物体的运 动及初速度的求解。 填空题 右图把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，小球的向心力是由 _提供

20、的，更加用力的晃动漏斗，使小球运动到更高的水平面上，则小球做匀速圆周运动的半径 _，线速度 _，角速度 _，向心力大小 _(填“变大 ”， “不变 ”或者 “变小 ”)。 答案：重力与弹力的合力；变大；变大；变小；不变 试题分析：把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一 水平面内做匀速圆周运动，小球的向心力是由重力和器壁的弹力的合力提供的，更加用力的晃动漏斗，使小球运动到更高的水平面上，则小球做匀速圆周运动的半径变大，而小球所受的合力不变，即向心力不变，根据，可知线速度变大，角速度变小。 考点：匀速圆周运动及向心力。 计算题 (8分 )质量为 1kg的物块从斜面底端以

21、 10m/s的速度滑上斜面，已知斜面的倾斜角为 37，物块与斜面间的动摩擦因数为 0.5，已知在整个过程中，斜面都静止不动，且斜面足够长。求 (1)从物块滑上斜面到离开斜面的过程中，物块所受各力对物块做的功及合力物块做的功； (2)下滑过程重力做功的平均功率与回到斜面底端时重力的瞬时功率。 答案：（ 1） WG=0； WN=0； Wf=-40J； W 合 =-40J （ 2） ； 。 试题分析： (1)物体上滑时的加速度 物体沿斜面上滑的距离为： ， 当物体回到斜面低端时，重力功 WG=0,支持力做功 WN=0；摩擦力的功：合力做功： W=WG+WN +Wf=-40J。 （ 2）物体下滑时的加

22、速度 下滑到低端用的时间： ， 重力的平均功率： ， 下滑到低端的速度： ，重力的瞬时功率：考点：牛顿定律的应用；功；功率。 （ 6分）如图所示，某人站在一平台上，用长 L=0.5m的轻细线拴一个质量为 10kg的小球，让它在竖直平面内以 O 点为圆心做圆周运动，当小球转与最高点 A时，人突然撒手。经 0.8S小球落地，落地时小球速度方向与水平面成53，（ g=10m/s2）求： （ 1） A点距地面高度； （ 2）小球离开最高点时的速度； （ 3）在不改变其他条件的情况下，要使小球从 A 处抛出落至 B 时的位移最小，人突然撒手时小球的速度为多少。 答案： (1)3.2m； (2)6m/s；

23、 (3) 试 题分析：（ 1）根据 可求得， A点离地面的高度为（ 2）小球落地的竖直速度为： ，则水平速度为：（ 3）要想使小球落到 B点时的位移最小，在高度不变时，运动的时间不变，则需水平速度最小，而小球在 A点的最小速度由 ,可知，即人突然撒手时小球的最小速度为 。 考点：平抛运动的规律；牛顿定律。 (9分 )铁路转弯处的弯道半径 r是根据地形决定的。弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差 h的设计不仅与 r有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率。下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径 r及与之对应的轨道的高度差 h。 弯道半 径 r/m 660 330 220 165 132 110

24、 内外轨高度差 h/mm 50 100 150 200 250 300 （ 1）根据表中数据，试导出 h和 r关系的表达式，并求出当 r=440m时， h的设计值； （ 2）铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力，又已知我国铁路内外轨的间距设计值为 L=1435mm，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率 v（以 km/h为单位，结果取整数；路轨倾角很小时，正弦值按正切值处理）（ g取 9.8m/s2） （ 3）随着人们生活节奏加快，对交通运输的快捷提出了更高的要求。为了提高运输力，国家对铁路不断进行提速，这就要求铁路转弯速率也需要提高。请根据上述计算原理

25、和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施？ 答案：（ 1） h r =33m2； 75mm（ 2） 54km/h；（ 3） a适当增大内外轨的高度差 h； b适当增大铁路弯道的轨道半径 r。 试题分析：（ 1）分析表中数据可得，每组的 h与 r之乘积均等于常数 C=660m5010-3m=33m2 因此 h r =33m2（或 h=33 m2或 h r=33000m mm或 h r=3.3107mm2） 当 r=440m时，有： h= m=0.075m=75mm （ 2）转弯中，当内外轨对车轮没有侧向压力时，火车的受力如图所示。由牛顿第二定律得： 因为 很小，有： 由 、 可得： 代入数据得： v=15m/s=54km/h （ 3）由 式可知，可采取的有效措施有： a适当增大内外轨的高度差 h； b适当增大铁路弯道的轨道半径 r。 考点：圆周运动及牛顿定律。