1、- 1 -黑龙江省哈尔滨市阿城区龙涤中学 2017-2018 学年高一第二学期期末考试物理试卷一、选择题1.发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（ ）A. 开普勒、卡文迪许B. 牛顿、伽利略C. 牛顿、卡文迪许D. 开普勒、伽利略【答案】C【解析】试题分析：发现万有引力定律科学家是牛顿，而测出引力常量的科学家是卡文迪许故选：C2. 关于物体的动能，下列说法正确的是( )A. 质量大的物体，动能一定大B. 速度大的物体，动能一定大C. 速度方向变化，动能一定变化D. 物体的质量不变，速度变为原来的两倍，动能将变为原来的四倍【答案】D【解析】试题分析：、根据 知，质量大，动能不一定大，还跟
2、速度有关故 A 错误根据知，速度大，动能不一定大，还与质量有关故 B 错误速度方向改变，动能不一定改变如匀速圆周运动故 C 错误根据 知，物体的质量不变，速度变为原来的两倍，动能将变为原来的四倍故 D 正确故选 D考点：考查了对动能的理解点评：解决本题的关键知道动能的表达式 ，以及知道动能是标量3.关于重力势能的说法,正确的是( )A. 重力势能的大小只由重物本身决定- 2 -B. 重力势能恒大于零或等于零C. 在地面上的物体它的重力势能一定等于零D. 重力势能是物体和地球共有的【答案】D【解析】重力势能的大小与质量和位置两个因素有关，故 A 错误；当物体处于零势能面下方时，重力势能为负，小于
3、零，故 B 错误；只有放在零势能面上的物体重力势能才是零，而并不是放在地面上，重力势能就为零；故 C 错误；重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的，离开地球物体将不再具有重力势能，故 D 正确。所以 D 正确，ABC 错误。4.关于功和能，下列说法正确的是（ ）A. 功有正负，因此功是矢量B. 功是能量转化的量度C. 能量的单位是焦耳，功的单位是瓦特D. 物体发生 1m 位移的过程中，作用在物体上大小为 1 N 的力对物体做的功一定为 1 J【答案】B【解析】试题分析：功是标量，其正负表示是动力做功还是阻力做功，故 A 错误；功是能量转化的量度，有多少能量转化就必然有多少功产生，故
4、B 正确；功和能量的单位均为焦耳，瓦特是功率的单位，故 C 错误；若力的方向与位移方向不在同一直线上，则功不等于力与位移的乘积，故 D 错误。考点：功能关系名师点睛：解答本题应明确：功是能量转化的量度；功能的单位均为焦耳；功为力与力的方向上发生的位移的乘积。5.关于万有引力和万有引力定律，下列说法正确的是（ ）A. 只有天体间才存在相互作用的引力B. 只有质量很大的物体间才存在相互作用的引力C. 质量不变时物体间的距离变大时，它们之间的引力将变小D. 物体对地球的引力小于地球对物体的引力【答案】C【解析】- 3 -【详解】万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力，不仅仅天体间有，故 A
5、 错误；万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力，只不过质量很大的物体间的相互作用较显著，故 B 错误；由万有引力定律的公式 F= 可得，当物体间的距离变大时，它们之间的引力将变小，故 C 正确；物体对地球的引力与地球对物体的引力是一对作用力与反作用力，所以大小相等，故 D 错误；故选 C。【点睛】本题考查对万有引力定律适用范围的理解，万有引力定律适用于任意两个物体之间的引力，但由于知识的局限，中学阶段只能用于计算两个质点之间的引力万有引力定律是由牛顿发现的，而万有引力恒量是由卡文迪许测定的6.某个行星的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半，则此行星表面上的重力加速度是地球表面
6、上重力加速度的（ ）A. 2 倍B. 0.5 倍C. 4 倍D. 0.25 倍【答案】A【解析】由黄金代换 ，A 对；7.一个物体速度由 0 增加到 v,再从 v 增加到 2v,外力做功分别为 W1和 W2，则 W1和 W2关系正确的是( )A. W1=W2B. W2=2W1C. W2=3W1D. W2=4W1【答案】C【解析】本题考查动能定理问题， ，因此只有 C 正确；8. 如图所示，质量为 m 的钩码在一个弹簧秤的作用下竖直向上运动。设弹簧秤的示数为 T，- 4 -不计空气阻力，重力加速度为 g。则下列说法中正确的是A. T=mg 时，钩码的机械能不变B. Tmg 时，钩码的机械能不变【
7、答案】C【解析】当只有重力做功时物体机械能守恒，无论拉力与重力大小关系如何，物体向上运动，拉力做正功，机械能增大，C 对；9.我国发射的“神舟六号”载人飞船，与“神舟五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是 （ ）A. “神舟六号”的环绕速度较小B. “神舟六号”的环绕速度大C. “神舟六号”的周期更短D. “神舟六号”的周期更大【答案】AD【解析】【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为 m、轨道半径为 r、地球质量为 M，有 可得 ， “神舟六号”载人飞船的- 5 -轨道半径大于“神舟五号”飞船的轨道半径，所以“
8、神舟六号”的速度较小，故 A 正确，B错误；由 T=2 ， “神舟六号”载人飞船的轨道半径大于“神舟五号”飞船的轨道半径，所以“神舟六号”的周期更大，故 C 错误，D 正确；故选 AD.10.关于地球同步卫星下列说法正确的是（ ）.A. 地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度大小是一定的，线速度大小是一定的B. 地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小C. 地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动D. 以上均不正确【答案】AC【解析】【详解】根据万有引力提供向心力，列出等式： ，其中 R 为地球半径，h 为同步卫星离地面的高度。由于
9、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以 T 为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度 h 也为一定值。由于轨道半径一定，则线速度的大小也一定，故 A 正确。同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，由 A 选项可知，高度与速度大小均是定值。故 B 错误。它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，因此同步卫星相对地面静止不动，故 C 正确，D 错误。故选 AC。【点睛】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小11.如图所
10、示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧开始压缩到最短的整个过程中（不计空气阻力及碰撞过程能量损失） ，下列关于能量的叙述中正确的应是（ ）A. 重力势能和动能之和一直减少B. 重力势能和弹性势能之和总保持不变- 6 -C. 动能和弹性势能之和保持不变D. 重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变【答案】AD【解析】【详解】对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹
11、性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故 A 正确。在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为 0，要注意在小球刚接触到加速度变 0 的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为 0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故 B 错误。小球下降，重力势能一直减
12、小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故 C 错误。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故 D 正确。故选 AD。【点睛】根据能量守恒小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变其中一个能量的变化可以反映出其余两个能量之和的变化12.如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端 a 点，质量为 m 的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点 b 滑上粗糙水平面，圆弧轨道在 b 点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至 c 点停止若圆弧轨道半径为
13、 R，物块与水平面间的动摩擦因数为 ，下列说法正确的是( )A. 物块滑到 b 点时的速度为B. 物块滑到 b 点时对 b 点的压力是 3mg- 7 -C. c 点与 b 点的距离为D. 整个过程中物块机械能损失了 3mgR【答案】BC【解析】【详解】由机械能守恒可知，mgR= mv2，解得 b 点时的速度为 ，故 A 错误；b 点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由 F-mg=m 可得，支持力 F=3mg，由牛顿第三定律可知，物块对 b 点的压力为 3mg； 故 B 正确；对全程由动能定理可知，mgR-mgs=0，解得 bc两点间的距离为 ，故 C 正确；在滑动过程中，摩擦力所做的功等于
14、机械能的损失，故机械能损失了 mgs=mgR，故 D 错误。故选 BC。二、实验题13.在运用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验中，下列说法正确的是（_）A通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的加速度【答案】AC;【解析】【分析】在探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系的实验中应注意：n 根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的 n 倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难；该实验需要平衡摩擦
15、力以保证动能的增量是只有橡皮筋做功而来；小车最大速度即为后来匀速运动的速度【详解】我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有 n 根相同橡皮筋并系在小车上时，- 8 -n 根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的 n 倍，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致，故 A 正确，B 错误；当橡皮筋做功完毕小车应获得最大速度，由于平衡了摩擦力所以小车以后要做匀速运动，相邻两点间的距离基本相同。所以计算小车速度应该选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车的匀速运动阶段，用这些点计算小车的速度。故 C
16、 正确，D 错误。故选 AC。14.在验证机械能守恒定律实验时：甲同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量 略大于动能的增加量 Ek，乙同学发现 EpEk，实验过程中肯定存在错误的是_同学。本实验中引起误差的主要原因是 _。【答案】 (1). 乙； (2). 重锤下落过程中存在着阻力作用；【解析】【详解】由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量所以实验过程中肯定存在错误的是乙同学，本实验中引起误差的主要原因是重锤下落过程中存在着阻力作用三、计算题15.如图所示，要使卫星在预定的圆轨道上绕地球运动，一般
17、是先用火箭将卫星送入近地点为 A，远地点为 B 的椭圆轨道上，实施变轨后再进入预定圆轨道，已知:卫星在预定圆轨道上飞行 n 圈所用时间为 t，地球表面重力加速度为 g，地球半径为 R，求：远地点 B 距地面的高度为多少？【答案】 【解析】【详解】飞船做匀速圆周运动，飞行 n 圈所用时间为 t，故周期为： .万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有： - 9 -根据黄金代换式：GM=gR 2 联立解得：h= R16.如图所示，m A=4kg，m B=1kg，A 与桌面动摩擦因数 =0.2，B 与地面间的距离h=0.8m，A、B 原来静止.求：（1）B 落到地面时的速度?（2）B 落地后，A 在桌
18、面上能继续滑行多远才能静止下来?（桌面足够长，g 取 10m/s2）【答案】 （1） （2） 【解析】【详解】 （1）B 下落过程中，它减少的重力势能转化为 A 的动能和 A 克服摩擦力做功产生的内能，B 下落高度和同一时间内 A 在桌面上滑动的距离相等、B 落地的速度和同一时刻 A 的速度大小相等，根据能量转化和守恒有：mBgh= （m A+mB）v 2+m Agh解得 B 落到地面的速度 v= =0.8m/s；（2）B 落地后，A 以 v=0.8m/s 初速度继续向前运动，克服摩擦力做功最后停下，根据动能定理得 m Ags= mAv2解得：s= =0.16m；【点睛】本题是连接体问题，采用
19、能量守恒定律研究方便快捷，也可以运用动能定理、或牛顿运动定律和运动公式结合研究17.如图所示,水平传送带 AB 长 L=6m，以 V0=3m/s 的恒定速度传动，水平光滑台面 BC 与传送带平滑迕接于 B 点，竖直平面内的半圆形光滑轨道半径 R=0.4m,与水平台面相切于 C 点，一质量 m=1kg 的物块（可视为质点） ，从 A 点无初速度释放，当它运动到 AB 中点位置时，刚好与传送带保持相对静止，重力加速度 g 取 10m/s2,- 10 -(1)物块与传送带之间的动摩擦因数 (2)物块刚滑过 C 点时对轨道压力 FN(3)物块在 A 点至少要具有多大的速度才能通过半圆形轨道的最高点（结
20、果可用根式表示)。【答案】 （1）0.15 （2）32.5N （3）【解析】对物块，由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律和运动学公式有(2 分)(2 分)解得 (1 分)物块刚滑过 C 点时的速度 vC=vB=3m/s在 C 点，有 (2 分)解得 FN=32.5N (1 分)由牛顿第三定律知，物块对轨道的压力大小为 32.5N，方向竖直向下 (1 分)物块经过半圆轨道最高点 D 的最小速度为 (1 分)由 C 到 D 的过程中，由动能定理有 (1 分)解得 (1 分)可见，物块从 A 到 B 的全过程中一直做匀减速直线运动，到达 B 端的速度至少为(1 分)由问可知，物块在传送带上减速运动时的加速度大小 a=1.5m/s2由运动学公式有 (1 分)解得 (1 分)- 11 -
