北京市东城区（南片）2012-2013学年下学期高一期末考试

物理试卷

本试卷共4道大题，24道小题，满分100分。考试时间100分钟。

一、单项选择题(本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题意。)

1. 做匀速圆周运动的物体在运动过程中保持不变的物理量是

A. 速度 B. 加速度 C. 动能 D. 合外力

2. 在变速运动中，物体的速度由0增加到v，再由v增加到2v，合外力做功分别为W
和W
，则W
与W
之比为

A. 1：1 B. 1：2 C. 1：3 D. 1：4

3. 如图所示，半径为r的圆筒绕其竖直中心轴O
O
以角速度ω匀速转动，质量为m的小物块(可视为质点)在圆筒的内壁上相对圆筒静止，小物块受到静摩擦力大小为f，弹力大小为N，则

A. N=0 f=mg B. N=mg f=0

C. N=mg f=nω
r D. N=mω
r f=mg

4. 如图所示，在平坦的垒球场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球在空中飞行一段时间后落地。若不计空气阻力，则下列说法中正确的是

A. 垒球在空中运动过程中速度、加速度时刻改变

B. 垒球落地时速度的方向可以竖直向下

C. 垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定

D. 垒球落地点与击球点的水平距离仅由初速度决定

5. 做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径是20m的圆周运动了100m，则下列说法中正确的是

A. 线速度大小是10m/s B. 角速度大小是10rad/s

C. 物体的运动周期是2s D. 向心加速度的大小是2m/s

6. 如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮绕共同的轴转动。在自行车正常行驶时

A. 后轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度相等

B. 后轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等

C. 大齿轮边缘点与后轮边缘点的线速度相等

D. 大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等

7. 如图所示，长0.5m的轻质细杆，其一端固定于O点，另一端固定有质量为1kg的小球。小球在竖直平面内绕O点做圆周运动。已知小球通过最高点时速度大小为2m/s，运动过程中小球所受空气阻力忽略不计，g取10m/s
。关于小球通过最高点时杆对小球的作用力，下列说法中正确的是

A. 杆对小球施加向上的支持力，大小为2N

B. 杆对小球施加向上的支持力，大小为18N

C. 杆对小球施加向下的拉力，大小为2N

D. 杆对小球施加向下的拉力，大小为18N

8. 某人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M，地球半径为R，卫星质量为m，引力常量为G。则卫星在圆形轨道上运行时

A. 线速度大小
B. 线速度大小

C. 角速度大小
D. 角速度大小

9. 如图所示，游乐场中一位小朋友沿滑梯加速下滑，在此过程中他的机械能不守恒，其原因是

A. 因为小朋友做加速运动，所以机械能不守恒

B. 因为小朋友做曲线运动，所以机械能不守恒

C. 因为小朋友受到了除重力以外的其他力作用，所以机械能不守恒

D. 因为除重力做功外还有其它力做功，所以机械能不守恒

10. 质量为m的物体静止在水平地面上，起重机将其竖直吊起，上升高度为h时，物体的速度为v
此过程中

A. 重力对物体做功为
B. 起重机对物体做功为mgh

C. 合外力对物体做功为
D. 合外力对物体做功为
+mgh

11. “蹦极”是一项很有挑战性的运动。如图所示，蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上。蹦极者从跳台跳下，落至图中a点时弹性绳刚好被拉直，下落至图中b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中c点是蹦极者所能达到的最低点。在蹦极者从离开跳台到第一次运动到最低点的过程中，下列说法正确的是

A. 在a点时，蹦极者的动能最小

B. 在b点时，弹性绳的弹性势能最小

C. 从a点运动到c点的过程中，蹦极者的动能一直在增加

D. 从a点运动到c点的过程中，蹦极者的机械能不断减小

12. 如图所示，质量为M的木块静止在光滑水平面上，质量为m的子弹以水平速度v
射入木块，并留在木块里。已知在子弹射入木块的过程中子弹发生的位移为s
，木块发生的位移为s
，子弹进入木块深度为s，子弹受到阻力大小恒为f，子弹射入木块后二者的共同速度为v
，不计空气阻力影响，下列说法中不正确的是

A.
B.

C.
D.

二．多项选择题(本题共3小题，每小题3分，共9分。在每小题所给的四个选项中，至少有一个选项符合题意。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的不得分。)

13. 如图所示，杂技演员在表演“水流星”节目时，用细绳系着的盛水的杯子可以在竖直平面内做圆周运动，甚至当杯子运动到最高点时杯里的水也不流出来。下列说法中正确的是

A. 在最高点时，水对杯底一定有压力

B. 在最高点时，盛水杯子的速度一定不为零

C. 在最低点时，细绳对杯子的拉力充当向心力

D. 在最低点时，杯中的水不只受重力作用

14. 甲、乙两颗人造卫星都绕地球做匀速圆周运动，甲为地球同步卫星，乙为近地卫星。关于这两颗卫星，下列说法中正确的是

A. 甲的运行速度一定大于乙的运行速度

B. 甲的运行周期一定大于乙的运行周期

C. 甲卫星在运行时不可能经过北京的正上方

D. 两卫星的运行速度均可以等于第一宇宙速度

15. 质量为1kg的小球在空中自由下落，与水平地面相碰后立即被反弹，之后又上升到某一高度处。此过程中小球的速度随时间变化规律的图像如图所示。不计空气阻力，g取10m/s
。下列说法中正确的是

A. 小球在下落过程中重力做功12.5J

B. 小球在上升过程中重力势能增加8J

C. 小球与地面接触过程中机械能损失8J

D. 小球刚与地面接触时重力的瞬时功率为50w

三、填空题(本题共4小题，16、17题每题2分，18、19题每题8分，共20分)

16. 如图所示，光滑水平面上放置一条形磁铁，小铁球在运动过程中由于受到磁铁的吸引而做曲线运动，请你说明小铁球做曲线运动的原因是：________________________________。

17. 利用如图所示的装置可以研究影响向心力大小的因素。转动手柄1，使长槽4和短槽5分别随变速塔轮2和3匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8。标尺8上露出的等分格子的多少可以显示出__________________________。

18. 小张同学采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。

(1)请将下列主要实验步骤补充完整：

A. 让小球多次从____________位置开始运动，记下小球运动过程中经过的一系列位置。

B. 安装器材，使斜槽末端切线____________，记下平抛起点O点和过O点的竖直线。

C. 测出曲线上某点的坐标x、y，用公式计算出平抛的初速度。

D. 取下记录纸，以平抛的起点O为原点，以过O点的竖直线为纵轴建立坐标系，用平滑曲线描绘出小球运动轨迹。

(2)上述实验步骤的合理顺序是____________________________________。

(3)他在得到的小球运动轨迹上，选取了横坐标x=10.00cm，纵坐标y=4.90cm的点，据此计算出小球运动的初速度为____________m/s。(取g=9.80m/s
)

19. 小李同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验，其中电源未画出。

(1)下列操作中正确的是________________________。

A. 用秒表测出重物下落时间。

B. 将打点计时器接到直流电源上。

C. 先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。

(2)如图2所示，小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把打点计时器所打的第一个点记作O，另选取连续三个点A、B、C作为测量点。若测得的A、B、C各点到O点的距离分别用s
，s
，s
表示，重物的质量用m表示，当地的重力加速度为g，打点计时器所用电源的频率为f。为了方便，他可以利用图2中O点到________(选填“A”、“B”、“C”)点所代表的过程来验证机械能守恒定律；此过程中重物重力势能的减少量
________，动能的增加量
________。

四．计算题(本题共5小题，共35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. (5分)铁路出行是人们外出旅行的一种重要方式。如图所示，为了使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压，修筑铁路时转弯处外轨略高于内轨，即内外轨存在高度差。已知火车转弯半径为R，车厢底面与水平面间的夹角为θ。在转弯处当火车按规定速度行驶时轮缘不挤压内外轨，画出必要的受力示意图并求此规定行驶速度v。

21. (7分)神舟飞船是我国自主研制的载人宇宙飞船系列，达到国际领先水平。某飞船发射升空进入预定轨道后，绕地球做匀速圆周运动。已知飞船用t秒时间绕地球运行了n圈，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，求飞船绕地球飞行时距地面的高度h。

22. (7分)如图所示，质量m=2.0kg的金属块(可视为质点)静止在高h=1.8m的光滑水平台面上。现用水平恒力F=9.0N拉动金属块，当金属块向右运动s=4.0m时撤去拉力F，之后金属块在台面上滑行一段距离后飞离台面。空气阻力忽略不计，g取10m/s
。求：

(1)金属块离开台面时的速度大小v；

(2)金属块落地点距台面边缘的水平距离L；

(3)金属块落地时速度方向与竖直方向的夹角θ。

23. (7分)如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道ABCD，其中ABC部分为半径R=0.9m的半圆形轨道，CD部分为水平轨道。一个质量m=1 kg的小球沿水平方向进入轨道，通过最高点A时对轨道的压力为其重力的3倍。小球运动过程中所受空气阻力忽略不计，g取10m/s2。

(1)画出小球在A点时的受力示意图：

(2)求出小球在A点时的速度大小v
；

(3)求出小球经过C点进入半圆形轨道时对轨道的压力N
。

24. (9分)一辆汽车的质量是5×10
kg，发动机的额定功率为60kW，汽车所受阻力恒为2000N，如果汽车从静止开始以2m/s
的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后汽车又以额定功率运动了一段距离达到了最大速度，在整个过程中汽车运动了100m。下面是甲、乙两位同学关于此过程中汽车牵引力做功的解法：

甲同学的解法：
①

W=Pt=6×10
×10J=6×10
J ②

乙同学的解法：F=ma+f=5×10
×2+2000=1.2×10
N ③

W=Fs=1.2×10
×100J=1.2×10
J ④

请对上述两位同学的解法做出评价并说明理由。若你认为两同学的解法都不正确，请给出你的解法。

【试题答案】

一、单项选择题(每题3分，共36分。错选、多选不得分)

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



答案

C

C

D

C

A

B

A

B

D

C

D

D



二、多项选择题(每题3分，共9分。选对但不全者得2分，错选，不选者不得分)

题号

13

14

15



答案

BD

BC

ACD



三、填空题(共20分)

题号

答案

分值

题号

答案

分值



16

小球所受合外力方向(加速度方向)与速度方向不在同一直线上

2分

18

(1)同一水平

4分











(2)BADC

2分











(3)1.00

2分



17

小球所受向心力的大小

2分

19

(1)C

2分











(2)B

2分











mgs2

2分













2分



四、计算题(共35分)

20. (5分)解：

受力意示图(略) ……………………………………………………………………………1分

在转弯处火车按规定速度行驶时，火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供F
=mgtanθ …………………………………………………………………………………1分

根据牛顿第二定律有：
………………………………………………2分

解得火车规定行驶速度
…………………………………………………1分

21. (7分)解：

设地球质量为M，飞船质量为m，

飞船运行时万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律有
………………………………………………………………2分

飞船运行周期为
……………………………………………………………………1分

质量为m
的物体在地面有
………………………………………………2分

解得飞船距地面高度
…………………………………………………2分