1、2013届甘肃省兰州一中高三上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是（ ） A物体运动的速率不变，其运动状态就不变 B物体运动的加速度不变，其运动状态就不变 C物体运动状态的改变包括两种情况：一是由静止到运动，二是由运动到静止 D物体的运动速度不变，我们就说它的运动状态不变 答案： D 试题分析： A、物体运动的速率不变，但速度的方向可能改变，运动状态可能改变；错误 B、运动物体的加速度不变，速度可能发生改变，运动状态可能改变；错误 C、只要是物体的速度发生变化，物体的运动状态就改变，不只是由静止到运动，或由运动到静止，两种情况；错误 D、物体
2、的运动速度不变，我们就说它的运动状态不变；正确 故选 D 考点：力与运动的关系 点评：物体的运动状态包括速度大小和方向两方面，速度大小和方向只要有一个改变，那么运动状态就得改变。 如图所示， a、 b两束不同频率的单色光以 45的入射角射到玻璃砖的上表面上，入射点分别为 A、 B。直线 OO 垂直玻璃砖与玻璃砖上表面相交于 E点。 A、B到 E的距离相等。 a、 b两束光与直线 OO 在同一平面内（即图中纸面内）。经过玻璃 砖后， a、 b两束光相交于图中的 P点。则下列判断中正确的是 A在真空中， a光的传播速度大于 b光的传播速度 B在玻璃中， a光的传播速度小于 b光的传播速度 C同时增
3、大入射角，则 b光的出射光线先消失 D对同一双缝干涉装置， a光的干涉条纹比 b光的干涉条纹宽 答案： D 试题分析：由图看出，经过玻璃砖后， a、 b两束光相交于图中的 P点，说明 a光通过玻璃砖后的侧移小于 b光通过玻璃砖后的侧移，则知 a光的折射率小于 b光的折射率，再分析光在玻璃中速度关系及波长关系，波长越长，越容易产生衍射现象 A、在真空中两种光的传 播速度相同；错误 B、由图可知， b光在介质中的折射角小，则 b光的频率大， b光在介质中的折射率大，由 可知 a光在介质中的传播速度小于 b光的传播速度；错误 C、同时增大入射角，只要入射角小于 90，光线都不会消失；错误 D、对同一
4、双缝干涉装置，波长越长的光线，干涉条纹宽， a光的频率大，波长长，所以 a光的干涉条纹比 b光的干涉条纹宽；正确 故选 D 考点：折射定律 点评：光从真空射入同种介质中，入射角相同，折射较大的频率高，波长短，折射率大，传播速度小。 下面列出的是两个核反应方程式， X1和 X2各代表某种粒子。 Be+ H B+X1 U Th+X2 则以下判断中正确的是（ ） A X1是电子， X2是 粒子 B X1是中子， X2是质子 C X1是质子， X2是中子 D X1是中子， X2是 粒子 答案： D 试题分析：根据核反应方程的质量数核电荷数守恒可得， 的质量数是 1，电荷数是 0，为中子； 的质量数是
5、4，电荷数是 2，为 粒子。 故选 D 考点：核反应方程式 点评：此类问题要对核反应方程进行配平，得出位置粒子的质量数核电荷数来判断是何种粒子。 如图所示，滑块 A、 B的质量均为 m， A套在固定竖直杆上， A、 B通过转轴用长度为 L的刚性轻杆连接， B放在水平面上并靠着竖直杆， A、 B均静止。由于微小的扰动， B开始沿水平面向右运动。不计一切摩擦，滑块 A、 B视为质点。在 A下滑的过程中，下列说法中正确的是 A A、 B组成的系统机械能守恒 B在 A落地之前轻杆对 B一直做正功 C A运动到最低点时的速度为 D当 A的机械能最小时， B对水平面的压力大小为 2mg 答案： AC 试题
6、分析： A、由 A、 B组成的系统中只有动能和势能相互转化，系统机械能守恒；正确 B、 A 到最低点时， B 物体到达最右端，速度为 0，分析它们的受力与运动情况：B先受到竖直杆向右的推力，导致 B向右加速，当 B的速度达到一定值时，杆又对 B有向左的拉力作用，使 B减速运动，当 A落地时， B速度减为零，且即不向左又不向右运动；由于 B受到杆的力先向右，后向左，而运动方向始终向右，所以杆对 B先做正功，后做负功；错误 C、由于 A、 B物体系统机械能守恒，而到最低点时， B物体速度为零，故根据机械能守恒定律有： ,可得 ；正确 D、由于 AB系统机械能守恒， A机械能最小时， B的机械能最大
7、，动能最大，由上述 B选项分析可知，物体 B先加速后减速，动能最大时，速度最大，加速度为零，此时杆的弹力为零，故 B对水平面的压力大小为 mg；错误 故选 AC 考点：机械能守恒定律 点评：该题突破口是系统机械能守恒（墙和地对球的弹力不做功），由绳物模型可知， B 的速度沿杆方向的分速度等于杆的速度，越向下杆的运动速度越小，当 A刚要到地面时杆的速度为零，即 A落地瞬间 B的速度为零；物体 B一直向右，故 B向右先加速后减速。 1930年美国天文学家汤博发现了冥王星，当时由于错估了冥王星的质量，以为冥王星的质量比地球的质量还大，所以命名为大行星。然而，经过近 30年的进一 步观测，人们发现它的
8、直径只有 2300公里，比月球直径还要小。 2006年 8月 24日晚在布拉格召开的国际天文学联合会 (IAU)第 26届大会上，来自各国天文界的权威代表投票通过联合会决议，决议宣布：在今后，原来九大行星中的冥王星将不再位于 “行星 ”之列，而属于矮行星，并提出了行星的新定义。行星新定义的两个关键：一是行星必须是围绕恒星运转的天体；二是行星的质量必须足够大，它自身的重力必须和表面力平衡使其形状呈圆球。一般来说，行星直径必须在 800公里以上，质量必须在 50亿亿吨以上。假如冥王星的轨道是一个圆形，则由以下几 个条件能估测出其质量的是（其中已知万有引力常量为 G）（ ） A冥王星围绕太阳运转的周
9、期和轨道半径 B冥王星围绕太阳运转的线速度和轨道半径 C冥王星的卫星查龙 (charon)围绕冥王星在圆形轨道上运行的线速度和轨道半径 D冥王星的卫星查龙 (charon)围绕冥王星在圆形轨道上运行的周期和轨道半径 答案： CD 试题分析： A、已知冥王星围绕太阳运转的周期和轨道半径，可以求出太阳的质量，不能求出冥王星的质量；错误 B、已知冥王星围绕太阳运转的线速度和轨道半径，可以求出太阳的质量，不能求出冥王星的质量；错误 C、已知冥王星的卫星查龙（ charon）围绕冥王星在圆形轨道上转动的线速度和轨道半径可以求出冥王星的质量；正确 D、已知冥王星的卫星查龙（ charon）围绕冥王星在圆形
10、轨道上转动的周期和轨道半径可以求出冥王星的质量；正确 故选 CD 考点：万有引力定律及其应用 点评：行星绕恒星做圆周运动或卫星绕行星做圆周运动的向心力由恒星或行星的万有引力提供，然后根据万有引力公式与向心力公式列方程可以求出恒星或行星（中心天体）的质量。 一轻杆一端固定质量为 m的小球，以另一端 O为圆心，使小球在竖直平面内作半径为 R的圆周运动，如图所示，则（ ） A小球过最低点时，球对杆的力不一定大于球的重力 B小球过最高点时的最小速度是 C小球过最高点时，杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反 D小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力
11、答案： D 试题分析： A、小球过最低点时，需要的向心力向上，而重力是向下的，所以杆对球的作用力一定向上，这样合力才可能向上作为向心力，由 ,可知杆对球的 作用力大于球的重力，由牛顿第三定律得球对杆的力一定大于球的重力；错误 B、轻杆带着物体做圆周运动，只要物体能够到达最高点就可以了，所以小球过最高点时的速度可以为零；错误 C、轻杆既可以提供拉力，又可以提供支持力，所以杆对球的作用力不一定与球所受重力方向相反；错误 D、小球过最高点时，若杆对球的作用力与球所受重力方向相反，因为合力提供向心力，合力的方向向下，所以重力一定大于杆对球的作用力；正确 故选 D 考点：竖直平面内的圆周运动 点评：轻杆
12、拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点和最低点，靠重力和杆作用力的合 力提供圆周运动的向心力，在最高点，杆可以表现为拉力，也可以表现为支持力，作用力也有可能为 0，由最高点的速度决定，在最高点的最小速度为 0；在最低点，合力的方向指向圆心，则杆表现为拉力。 如图所示，两个质量相等的物体 A、 B处在同一水平线上，当物体 A被水平抛出的同时，物体 B开始自由下落，图中曲线 AC为物体 A的运动轨迹，直线 BD为物体 B的运动轨迹，两轨迹相交于 O点，空气阻力忽略不计，则 A两物体在 O点时的速度相同 B两物体在 O点相遇 C两物体在 O点时的动能不相等 D两物体在 O点时重力的功率相等 答案：
13、 BCD 试题分析： A、物体 A做平抛运动，水平方向匀速直线，竖直方向自由落体；物体 B自由落体运动，由于 A有水平方向的初速度，而竖直方向与 B具有相同的速度，故 A物体的速度大于 B物体的速度；错误 B、物体 A竖直方向自由落体，物体 B自由落体运动，由题知两物体到达 O点的时间相等；正确 C、由选项 A的分析知，在 O点时 A的动能大于 B的动能；正确 D、重力在 O 点的功率为 ，因竖直分速度相等，故 O 点处重力的功率相等；正确 故选 BCD 考点：平抛运动 点评：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据分运动与合运动具有等时性，可知谁先到达 O点根据
14、比较重力的瞬时功率。 如图所示，质量为 m的物体放在光滑的水平面上，两次用力拉物体，都是从静止开始，以相同的加速度移动同样的距离，第一次拉力 F1的方向水平，第二次拉力 F2的方向与水平方向成 角斜向上。若在此过程中，两力的平均功率为 P1和 P2，则（ ） A B C D无法判断 答案： B 试题分析：根据动能定理，有 ；根据运动学公式，有 v=at，可得，由于加速度和时间 均相同，故两次功率相同。 故选 B 考点：平均功率的计算 点评：两物体以相同的加速度运动，经过相同的时间，通过相同的位移，故动能增量相同，根据动能定理，拉力的功相同，故拉力的平均功率相同。 质量为 m的木块被水平力 F紧
15、压在倾角为 =60 的固定木板上静止，如图所示。则木板对木块的作用力大小为（ ） A F B C D 答案： D 试题分析：以木块为研究对象，受力分析可知，木块受重力 mg、水平推力 F、木板对木块的压力和摩擦力，四个共点力处于平衡状态，则木板对对木块的作用力，与重力和推力的合力等大方向，即为 。 故选 D 考点：共点力平衡 点评： 本题关键是木板对对木块的作用力，是木板对木块的压力和摩擦力的合力；四个共点力平衡时，任意两个力的合力与另外两个力的合力等大反向。 两辆游戏赛车 a、 b在两条平行的直车道上行驶。 t=0时两车都在同一计时线处，此时比赛开始。它们在四次比赛中的 v-t图如图所示。则
16、哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆（ ）答案： AC 试题分析：在速度 -时间图象里，图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移。 A、从 A图中可以看出，当 t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆；正确 B、图中 a的面积始终小于 b的面积，所以不可能追上；错误 C、图象也是在 t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆；正确 D、图象中 a的面积始终小于 b的面积，所以不可能追上；错误 故选 AC 考点：匀变速直线运动的图像 点评：图象法是描述物理规律的重要方法，应用图象法时注意理解图象的物理意义，即图象的纵、横坐标表示的是什么物理量，图线的斜率、截距、两条图
17、线的交点、 图线与坐标轴所夹的面积的物理意义各如何。 下列说法不正确的是（ ） A物体吸收热量，其温度一定升高 B布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 C物体从单一热源吸收的热量不可能全部用于做功 D对一定质量的气体，如果其压强不变而体积增大，那么它的温度一定会升高 答案： ABC 试题分析： A、物体吸收热量，如果对外做功，物体内能可能不变，温度就不变；错误应选 B、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的规则运动；错误应选 C、物体从单一热源吸收的热量全部用于做功是可能的，但会引起其它变化；错误应选 D、根据理想气体状态方程可知，对一定质量的气体，如果其压强不变而体积增大，那么它的
18、温度一定会升高；正确不选 故选 ABC 考点：热力学定律、理想气体状态方程 点评：牢记热力学第一、第二定律的各种表述，深刻理解它们的含义。 实验题 某实验小组设计了如图（ a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度 a和所受拉力 F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条 a-F图线，如图（ b）所示。滑块和 位移传感器发射部分的总质量 m= kg；滑块和轨道间的动摩擦因数 = （重力加速度 g取 10m/s2）。答案： .5kg 0.2 试题分析：他们在水平轨道上运动时有 ，所以 ，所以图像的斜率为 ，在 a轴上的截距为 ，所以 ，所以
19、滑块和位移传感器发射部分的总质量 m=0.5kg； ，滑块和轨道间的动摩擦因数=0.2. 考点：探究加速度和外力的关系 点评：本题要找到滑块在水平面上滑动时的加速度随外力的变化关系式，根据图线找出与关系式相对应的物理量。 用电磁打点计时器、水平木板（包括定滑轮）、小车等器材做 “研究小车加速度与质量的关系 ”的实验。下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图，该图中有 4处错误，它们分别是： _； _； _； _。 答案： 细线与木板不平行 打点计时器接的是直流电源 小车离打点计时器距离太远 没有平衡摩擦 力 试题分析： 细线与木板不平行，细线不与木板平行绳子拉力就不等于小车受到的合外
20、力； 打点计时器接的是直流电源，打点计时器使用直流电源不会打点，必须用交流电源； 小车离打点计时器距离太远，打点计时器在纸带上打出的点太少，数据不充足； 没有平衡摩擦力，绳子拉力就不等于小车受到的合外力， a- 图像不过原点。 考点：探究加速度与力、质量的关系 点评：实验时要注意各个操作环节和注意事项，否则会使实验误差增大。 关于 “互成角度的两个力的合成 ”实验，下列说法中正确的是（ ） A该实验可证明力的平行四边形定则的正 确性 B该实验中拉橡皮条的细绳要稍长一些 C该实验在使用弹簧秤时，要使弹簧秤的弹簧与木板平面平行 D该实验中两个橡皮条上的拉力必须相等 答案： ABC 试题分析： A、
21、 “互成角度的两个力的合成 ”实验可以验证合力和分力的关系，可以证明力的平行四边形定则的正确性；正确 B、该实验中拉橡皮条的细绳要稍长一些，可以在确定拉力方向时更准确；正确 C、该实验在使用弹簧秤时，要使弹簧秤的弹簧与木板平面平行，可以保证合力和分力在同一平面内；正确、 D、该实验中两个橡皮条上的拉力不必相等，以保证实验的普适性；错误 故选 ABC 考点：验证力的平行四边形定则 点评：熟悉实验步骤，严格操作过程，注意操作规范，牢记实验注意事项就能够减小实验误差。 计算题 一个物块放置在粗糙的水平地面上，受到的水平拉力 F随时间 t变化的关系如图（ a）所示，速度 v 随时间 t 变化的关系如图
22、（ b）所示。取 g=10m/s2，求： （ 1） 1s末物块所受摩擦力的大小 f1； （ 2）物块在前 6内的位移大小 ； （ 3）物块与水平地面间的动摩擦因数 。 答案：（ 1） 4N（ 2） 12m（ 3） 0.4 试题分析：（ 1）从图（ a）中可以读出，当 t=1s时， （ 2）物块在前 6内的位移大小 （ 3）从图（ b）中可以看出，在 t=2s至 t=4s的过程中， 物块做匀加速运动，加速度大小为 由牛顿第二定律得 所以 考点：牛顿第二定律的应用 点评：本题考查对图像的分析能力，根据图像分析物体的受力情况和运动规律。 “嫦娥一号 ”探月卫星在环绕月球的极地轨道上运动，由于月球的自
23、转，因而 “嫦娥一号 ”卫星能探测到整个月球表面。 2007年 12月 11日 “嫦娥一号 ”卫星的 CCD相机已对月球背面进行成像探测，并获得了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球 表面高为 H，绕行的周期为 TM；月球绕地公转的周期为 TE，半径为 R0；地球半径为 RE，月球半径为 RM。试解答下列问题： （ 1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球的质量之比。 （ 2）若当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线垂直（如图所示）时，探月卫星将向地球发送所拍摄的照片。已知光速为 c，则此照片信号由探月卫星传送到地球最
24、短需要多长时间？ 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）由牛顿第二定律有： ， 由万有引力定律公式有： ， 则月球绕地球公转时由万有引力 提供向心力，故 同理对探月卫星绕月有： 由 联立解得： （ 2）如图所示，设探月极地卫星到地心距离为 ，则卫星到地面的最短距离为 ，由几何知识知： 故将照片信号发回地面的最短时间为： 考点：万有引力定律在天体运动中的应用 点评：计算天体质量时，一般利用万有引力等向心力列表达式求解，即。 一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为 3.010-3m3。用 DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为 300K和 1.0105Pa。推动活塞压
25、缩气体，测得气体的温度和压强分别为 320K和 1.6105Pa。 求此时气体的体积； 保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为 8.0104Pa，求此时气体的体积。 答案： 试题分析：（ 1）由气体状态方程知： 将 ， ， ， ， 代入上式 解得： （ 2）气体发生等温变化，根据玻马定律有： 将 代入可得： 考点：理想气体的状态方程 点评：熟记理想气体的状态方程中各物理量之间的关系。 如图所示是一列沿 x轴正方向传播的简谐横波在 t=0时刻的波形图，波的传播速度 v=2m/s，试求： x=4m处质点的振动函数表达式； x=5m处质点在 0 4.5s内通过的路程 s。 答案： 或
26、者 0.45m 试题分析： x=4m处质点的振幅为 5cm，波长为 4m，所以周期 ，质点开始向下振动，所以振动函数表达式为或 。 x=5m处质点此时在最大位移处， 4.5s为 ，通过的路程为 9个振幅，所以在 0 4.5s内通过的路程 s=9A=0.45m. 考点：机械振动和机械波的关系 点评：质点在一个周期内通过的路程为 4个振幅，半个周期内通过的路程为两个振幅，只有在平衡位置或最大 位移处的质点在 周期的位移才等于一个振幅。 云室处在磁感应强度为 B的匀强磁场中，一静止的质量为 M的原子核在云室中发生一次 衰变。 粒子的质量为 m，带电量为 q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内。现测得 粒子运动的迹道半径为 R，试求在衰变过程中的质量亏损（涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）。 答案： 试题分析：根据 可得 粒子的速度 ， 在衰变过程中动量守恒，则 ， 所以产生的新核的速度为 ， 新核和 粒子的总动能为 根据质能方程 所以在衰变过程中的质量亏损 考点：质能方程 点评：动量守恒不仅适用于低速宏观物体，对高速微观物体也适用。
