1、高一期中物理试题时间:90分钟 满分:100分一选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。其中11、12为双选题,全部选对得4分,选出部分得2分,有错的得0分。1小球做匀速圆周运动的过程中,以下各物理量中不发生变化的是()A线速度B向心力C周期D向心加速度2下列关于万有引力定律的说法,正确的是()A万有引力定律是卡文迪许发现的B万有引力定律适用于自然界中的任何两个物体之间C万有引力定律公式F=中的G是一个比例常数,是没有单位的D万有引力定律公式表明当r等于零时,万有引力为无穷大3洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中错误的是()A脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的B水会从桶中甩出是
2、因为水滴受到向心力很大的缘故C加快脱水筒转动角速度,脱水效果会更好D靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好4如图所示,悬线一端系一小球,另一端固定于O点,在O点正下方的P点钉一个钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时,下列说法正确的是()小球的瞬时速度突然变大 小球的加速度突然变大小球所需的向心力突然变大 悬线所受的拉力突然变大ABCD5理论和实践证明,开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动,而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用下面对于开普勒第三定律的公式=k,说法正确的是()A公式只适用于轨道是椭圆的运动B式中的k值,对于所有行星(或卫星)都相
3、等C式中的k值,只与中心天体有关,与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关D若已知月球与地球之间的距离,根据公式可求出地球与太阳之间的距离6两个质点相距r时,它们之间的万有引力为F,若它们间的距离缩短为,其中一个质点的质量变为原来的2倍,另一质点质量保持不变,则它们之间的万有引力为()A2FB4FC8FD16F7一个质量为2kg的物体,以4m/s的速度在光滑水平面上向右滑行,从某个时刻起,在物体上作用一个向左的水平力,经过一段时间,物体的速度方向变为向左,大小仍然是4m/s,在这段时间内水平力对物体做的功为()A0B8JC16JD32J8质量为m的小物块,从离桌面高H处由静止下落,桌面离地面高为h
4、,如图所示如果以桌面为参考平面,那么小物块落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是()Amgh,减少mg(Hh)Bmgh,增加mg(H+h)Cmgh,增加mg(Hh)Dmgh,减少mg(H+h)9如图所示,同一物体在大小相同、方向不同的F力的作用下,在光滑水平面上移动了一段相同的位移s,两种情况下力所做的功分别为Wa、Wb,下列表述正确的是()AWa=Wb BWa=WbCWaWb DWaWb10为研究太阳系内行星的运动,需要知道太阳的质量,已知地球半径为R,地球质量为m,太阳与地球中心间距为r,地球表面的重力加速度为g地球绕太阳公转的周期为T则太阳的质量为()AB C D11如图所示,
5、用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是()A小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力D若小球刚好能在竖直直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为12如图所示,光滑斜面放在水平面上,斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球当整个装置沿水平面向左减速运动的过程中,关于重球所受各力做功情况的说法中正确的是()A重力不做功 B斜面对球的弹力一定做正功C挡板对球的弹力可能不做功 D挡板对球的弹力一定做负功二填空题:本题共2小题,每空2分,共10分。其中13题6分,14题4分。13如图为一皮
6、带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点和c点分别位于轮轴小轮和大轮的边缘上若在传动过程中,皮带不打滑则a、b、c三点的线速度大小之比为;a、b、c三点的角速度大小之比为;a、b、c三点的向心加速度大小之比为14近年,我国的高铁发展非常迅猛为了保证行车安全,车辆转弯的技术要求是相当高的如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道,则车辆经过弯道时,火车的(选填“外轮”、“内轮”)对轨道有侧向挤压,容易导致翻车事故为此,铺设轨道时应该把(选填“外轨”、“内轨”)适当降低一定的高度三实验题:本题共2小题,其中,第15题8分,第16题8分,共1
7、6分。15一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行星数圈后着陆于该行星,宇宙飞船备有下列器材:A精确秒表一只 B弹簧秤一个C质量为m的物体一个 D天平一台已知宇航员在绕行星过程中与着陆后各作了一次测量,依据所测量的数据,可求得该行星的质量M和半径R(已知引力常量为G);(1)两次测量所选用的器材分别是上列器材中的(填写宇母序号);(2分)(2)两次测量的方法及对应的物理量分别是;(2分)(3)用测得的数据求得该星球的质量M=,(2分)该星球的半径R=(2分)16图1是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,以下列出了一些实验步骤:A用天平测出重物和夹子的质量B把打点
8、计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直面内C把打点计时器接在交流电源上,电源开关处于断开状态D将纸带穿过打点计时器的限位孔,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,让重物靠近打点计时器,处于静止状态E接通电源,待计时器打点稳定后释放纸带,之后再断开电源F用秒表测出重物下落的时间G更换纸带,重新进行两次实验(1)对于本实验,以上不必要的两个步骤是和(每空1分,共2分)图2为实验中打出的一条纸带,O为打出的第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出),打点计时器每隔0.02s打一个点若重物的质量为0.5kg,当地重力加速度取g=9.8m/s2,由图乙所给的
9、数据可算出(结果保留两位有效数字): 从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量为J(2分) 打B点时重物的动能为J(2分)(2)试指出造成第(1)问中计算结果不等的原因是(2分)四计算题:本题共3个小题,其中,第17题8分,第18题7分,第19题11分。共26分。17如图所示,物体静止在光滑水平面上t=0时刻,在水平拉力F=6N的作用下,物体由静止开始做匀加速直线运动,加速度a=2m/s2求:(1)物体在t=3s时速度v的大小;(2分)(2)物体的质量m;(2分)(3)02s内力F的平均功率P(4分)182016年11月18日,“神舟十一号”飞船在指定区域成功着陆,这标志着我国载人航天工程空
10、间实验室阶段任务取得了具有决定性意义的成果此次任务中,“神舟十一号”和“天宫二号”空间实验室自动交会对接后形成组合体,如图所示组合体在轨道上的运动可视为匀速圆周运动已知组合体距地球表面的高度为h,地球半径为R,地球表面附近的重力加速度为g,引力常量为G(1)求地球的质量M(2分)(2)求组合体运行的线速度大小v(3分)(3)你认为能否在“天宫二号”空间实验室中用天平测物体的质量,并说明理由(2分)19如图甲所示,长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.5m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接,有一质量为1kg的滑块(大小不计),从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F的大小随位移变化的关系如图乙所示
11、,滑块与AB间的动摩擦因数为=0.25,取g=10m/s2求:(1)滑块到达B处时的速度大小;(3分)(2)滑块刚滑上圆弧轨道时,对圆弧轨道的压力;(3分)(3)若到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能到达最高点C,则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少?(5分)高一期中物理试题答案一选择题答案1.在描述匀速圆周运动的物理量中,线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量,虽然其大小不变但是方向在变,因此这些物理量是变化的;所以保持不变的量是周期,所以C正确故选:C2. A、万有引力定律是牛顿发现的,而引力常量G是卡文迪许测得的,故A错误B、万有引力具有普适性,适用自然
12、界任何物体间的作用,故B正确C、G是常数,但是有单位,其单位是:Nm2/kg2故C错误D、r等于零时物体不能看做质点,万有引力仍然能用,但是r不再是物体间的距离,而要以微积分的方式来算物体间的万有引力,故D错误故选:B3. A、脱水过程中,衣物做离心运动而甩向桶壁故A正确B、水滴依附的附着力是一定的,当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时,水滴被甩掉故B错误C、F=ma=m2R,增大会使向心力F增大,而转筒有洞,不能提供足够大的向心力,水滴就会被甩出去,增大向心力,会使更多水滴被甩出去故C正确D、中心的衣服,R比较小,角速度一样,所以向心力小,脱水效果差故D正确故选:B4. :、当悬线碰
13、到钉子时,线速度大小不变故错误、当悬线碰到钉子时,线速度大小不变,摆长变小,根据a=知,加速度变大故正确、根据Fn=ma,知向心加速度增大,则小球所受的向心力增大故正确、根据牛顿第二定律得,Fmg=ma,解得F=mg+ma,向心加速度增大,拉力增大,故正确故选:B5. A、开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕行星的运动所以也适用于轨道是圆的运动,故A错误B、式中的k是与中心星体的质量有关,与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关故B错误,C正确D、式中的k是与中心星体的质量有关,已知月球与地球之间的距离,无法求出地球与太阳之间的距离,故D错误故选:C6. 两个质点相距r时,它们
14、之间的万有引力为F=,若它们间的距离缩短为1/2r,其中一个质点的质量变为原来的2倍,则它们之间的万有引力为F=8F故C正确,ABD错误故选C7. 解:根据动能定理有,力F对物体做的功为:W=0故选:A8. 解:以桌面为参考平面,小物块落地时在桌面下方,所以小物块落地时的重力势能为mgh据重力做功与重力势能变化的关系得:wG=Ep小球下落的过程中wG=mg(H+h)所以小球重力势能减少mg(H+h)故选D9. 解:这两种情形下力F和位移x的大小都是一样的,将力沿着水平和竖直方向正交分解,水平分力大小相同,只有水平分力做功,竖直分力不做功,故两种情况下力F的功的大小是相同的;并且均做正功;故选:
15、A10. 解:设T为地球绕太阳运动的周期,则由万有引力定律和动力学知识得:=根据地球表面的万有引力等于重力得:对地球表面物体m有=mg两式联立得M=故选D11. 解:A、小球在圆周最高点时,向心力可能等于重力也可能等于重力与绳子的拉力之和,取决于小球的瞬时速度的大小,故A错误;B、小球在圆周最高点时,满足一定的条件可以使绳子的拉力为零,故B错误;C、小球在圆周最低点时,具有竖直向上的向心加速度,处于超重状态,拉力一定大于重力,故C正确;D、小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则在最高点,重力提供向心力,v=,故D正确;故选:CD12. 解:A、对小球进行受力分析如图:小球受到竖直向下的重力mg,斜
16、面的垂直斜面向上的弹力N2,挡板对它水平向左的弹力N1,而小球位移方向水平向左,所以只有重力方向与位移方向垂直,其他力都不垂直,故只有重力不做功,其它两个力都做功,故A正确B、由于整个装置向左减速运动,加速度水平向右,竖直方向受力平衡,则得N20,且N2与位移的夹角为锐角,斜面对球的弹力一定做正功故B正确C、D、设加速度为a,斜面的倾角为,根据牛顿第二定律得 竖直方向:N2cosmg=0 水平方向:N1N2sin=ma由上分析得知,N2不变,N10,因为挡板对球的弹力N1的方向与位移方向相反,所以N1一定做负功故C错误,D正确故选ABD二:填空题答案13. 解:如图所示,a与c同一皮带下传动,
17、则va=vc,因为ra:rc=1:2,根据v=r,所以a:c=rc:ra=2:1c、b、d三点共轴,则c=b=d,因为rb:rc:rd=1:2:4,所以va:vb:vc=2:1:2根据v=r得角速度之比a:b:c=2:1:1又因为a=v,所以aa:ab:ac=4:1:2故答案为:2:1:2; 2:1:1; 4:1:214. 解:火车拐弯需要有指向圆心的向心力,若内、外轨等高,则火车拐弯时由外轨的压力去提供,则火车的外轮对轨道有侧向挤压,若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘,要靠重力和支持力的合力提供向心力,则铺设轨道时应该把内轨降低一定的高度,使外轨高于内轨故答案为:外轮,内轨三.实验题答案15.
18、解:(1)重力等于万有引力:mg=G万有引力等于向心力:G=mR由以上两式解得:R= M=由牛顿第二定律 FG=mg因而需要用计时表测量周期T,用天平测量质量,用弹簧秤测量重力;故选ABC(2)由第一问讨论可知,需要用计时表测量周期T,用天平测量质量,用弹簧秤测量重力;故答案为:飞船绕行星表面运行的周期T,质量为m的物体在行星上所受的重力FG (3)由三式可解得 R= M=故答案为:(1)A,B C (2)周期T,物体重力FG(3),16. 解:(1)实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,两边都有质量,可以约去,所以不需要测出重物和夹子的质量,故A不需要物体下落的时间可以通过打点计
19、时器直接得出,不需要秒表测重物下落的时间,故F不需要故选:A和F从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量Ep=mgh=0.59.80.176J=0.86JB点的速度=1.8m/s,则B点的动能=0.81J(2)第(1)问中计算结果不等的原因是由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功故答案为:(1)A、F,0.86 0.81 (2)由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功四.计算题答案17. 解:(1)物体由静止开始做匀加速直线运动,由速度公式v=at得: v=23=6m/s -(2分)(2)由牛顿第二定律F=ma得 m=3kg-(2分)(3)由匀变速位移公式x=at2-(1分)恒力做
20、功 W=Fx-(1分)则力F的平均功率 P=Fat=W=12W-(2分)答:(1)物体在t=3s时速度v的大小是6m/s;(2)物体的质量是3kg;(3)02s内力F的平均功率P是12W18. 解:(1)设一物体的质量为m1,在地球表面附近物体受到的万有引力近似等于重力,则:-(2分)解得:M=(2)设组合体的质量为m2,根据万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:-(2分)联立解得:v=-(1分)(3)不能用天平测物体的质量因为物体处于完全失重状态,对天平的托盘没有压力-(2分)答:(1)地球的质量M是(2)组合体运行的线速度大小是(3)不能用天平测物体的质量因为物体处于完全失重状态,对天平的
21、托盘没有压力19. 解:(1)设02m过程中外力和位移分别为F1、x1,设3m4m过程中外力和位移分别为F3、x3以及B点速度为vB对滑块从A到B的过程,由动能定理得:F1x1F3x3mgxAB=mvB2 -(2分)代入数据得:vB=2m/s-(1分)(2)滑块刚滑上圆弧轨道时,根据牛顿第二定律得:FNmg=,-(2分)可得:FN=90N-(1分)由牛顿第三定律知,滑块对轨道的压力为90 N(3)当滑块恰好能到达最高点C时,由牛顿第二定律有:mg=m-(2分)对滑块从B到C的过程,由动能定理得:Wmg2R=mvC2mvB2-(2分)代入数值得:W=7.5 J,-(1分)即克服摩擦力做的功为7.5 J答:(1)滑块到达B处时的速度大小为2m/s;(2)滑块刚滑上圆弧轨道时,对圆弧轨道的压力为90 N;(3)滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功7.5 J