1、广西钦州市钦州港区2017年春季学期期末考试高一年级物理试卷解析版一、选择题1.与物体的重力势能有关的因素是（）A.物体的质量B.物体的速度C.物体和参考平面之间的高度差D.物体的大小解析：物体在重力作用下由于位置而具有的势能称为重力势能.前人的实验表明重力势能的表达式为Ep=mgh，其中m是物体的质量，g为地球表面的重力加速度，h为相对参考平面的高度.重力势能的大小只与质量、重力加速度、高度有关，与其他因素都没有关系.物体的重力势能取决于物体的质量和高度，当质量和高度有一个因素发生变化时，物体的势能就要发生变化.答案：AC2.如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30和45，质量分别为2和的两个滑
2、块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放则在上述两种情形中正确的有A质量为2的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B质量为的滑块均沿斜面向上运动C绳对质量为滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D系统在运动中机械能均守恒答案：BD解析：考查受力分析、连接体整体法处理复杂问题的能力。每个滑块受到三个力：重力、绳子拉力、斜面的支持力，受力分析中应该是按性质分类的力，沿着斜面下滑力是分解出来的按照效果命名的力，A错；对B选项，物体是上滑还是下滑要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系，由于2m质量的滑
3、块的重力沿着斜面的下滑分力较大，故质量为m的滑块必定沿着斜面向上运动，B对；任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大反向，C错；对系统除了重力之外，支持力对系统每个滑块不做功，绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向，且对滑块的位移必定大小相等，故绳子拉力作为系统的内力对系统做功总和必定为零，故只有重力做功的系统，机械能守恒，D对。3.如图所示，滑块A和B叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑。已知B与斜面体之间光滑接触，则在AB下滑的过程中，下列说法正确的是AB对A的支持力不做功 BB对A的支持力做负功CB对A的摩擦力做正功 DB对A的摩擦力做负功答案：BC解析：B
4、对A的支持力向上，对A做负功，A错B对；A、B加速度方向沿斜面向下，则水平分量向左，因此B对A的摩擦力方向向左，与运动方向成小于90角，做正功，C对D错。试题考查牛顿第二定律、做功及功的正负判断等知识内容，需要对A进行受力分析来判断B对A的摩擦力方向，难度较易。4.已知某星球的质量为M，星球半径为R，表面的重力加速度为g，引力常量为G,则该星球的第一宇宙速度可表达为()AGR B C D答案：BD解析：略5.由“嫦娥奔月”到“万户飞天”，由“东方红”乐曲响彻寰宇到航天员杨利伟、费俊龙、聂海胜遨游太空，中华民族的航天梦想已变成现实.“神舟”六号飞船升空后，先运行在近地点高度200km、远地点高度
5、350km的椭圆轨道上，实施变轨后进入343km的圆轨道，设变轨后做匀速圆周运动，共运行n周，起始时刻为t1,结束时刻为t2,运行速度为v，半径为r.则计算其运行周期可用（）A B C D答案：AC解析：由题意知：T=,显然AC正确.6.在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫做“宇宙膨胀说”，这种学说认为万有引力常量G缓慢地减小。根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比A公转半径R较大 B公转周期T较小C公转速率v较大 D公转角速度较小答案：BC解析：根据“宇宙膨胀说”，宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的。大爆炸后各星球队即以不同的速度向外运动，这种学说认为地球离太阳的
6、距离不断增加，即公转半径也不断增加，A选项错。又因为地球以太阳为中心作匀速圆周运动，由G=，当G减小时，R增加时，公转速度慢慢减小。由公式T=可知T在增加，故选项B、C正确。7.美国航空航天局（NASA）于2009年2月11日晚宣布，美国一颗通信卫星10日与一颗已报废的俄罗斯卫星在太空中相撞，相撞产生的大量碎片对国际空间站等在轨太空设备都造成了潜在威胁。NASA表示，这是人类历史上首次两颗完整在轨卫星相撞事故。新闻发言人凯利汉弗莱斯表示，撞击地点位于西伯利亚上空约500英里处（约805公里）。发生相撞的分别是美国1997年发射的“铱33”卫星，以及俄罗斯1993年发射的“宇宙2251”卫星，据
7、信已经废弃了10年。前者重约560千克，后者重约900千克。假设两颗卫星相撞前都在离地805公里的轨道上做匀速圆周运动，结合中学物理的知识，下面对于相撞产生的大量碎片说法正确的是（）A相撞后某些速度增大的碎片，要靠近地球运动B相撞后某些速度增大的碎片，要远离地球运动C相撞后所有的碎片都要靠近地球运动D相撞后所有的碎片都要远离地球运动答案：B解析：相撞后生成的碎片，如果速度大小不变，知仍在原轨道上做匀速圆周运动；如果速度增大，则做离心运动，远离地球；如果速度减小，则做向心运动，靠近地球。由此知正确答案是B。8.2008年9月25日21时10分04秒，我国航天事业又迎来一个历史性时刻，我国自行研制
8、的神舟七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。9月27日16时34分，在发射升空43个小时后，中国航天员开始了中国人第一次舱外活动，16时41分，随着翟志刚进入太空，中国航天员首次太空行走正式开始。太空行走共进行了19分35秒。已知神舟七号飞船运行在高度约330公里的近圆轨道上，地球半径R=6370km，g=10m/s2,试估算翟志刚太空行走的路程约为（）A8100km B9100km C10100km D11100km答案：B解析：由牛顿第二定律得，又在地球表面有，联立得神七圆周运动的速度为，则运行路程为，因此B正确。9.在光滑的水平面上相距40cm的两个钉子A和B，如图所示，长1m的细绳一
9、端系着质量为0.4kg的小球，另一端固定在钉子A上，开始时，小球和钉子A、B在同一直线上，小球始终以2m/s的速率在水平面上做匀速圆周运动若细绳能承受的最大拉力是4N，那么，从开始到细绳断开所经历的时间是()A0.9s B0.8s C1.2s D1.6s答案：B解析：当小球绕A以1m的半径转半圈的过程中，拉力F1m0.4N1.6N，绳不断；当小球继续绕B以0.6m的半径转半圈的过程中，拉力F2m2.67N，绳不断当小球再碰到钉子A，将以半径0.2m做圆周运动，拉力F3m8N，绳断；所以，在绳断之前小球转过两个半圈，时间分别为t1s0.5s，t2s0.3s所以，断开前总时间是tt1t20.8s.
10、10.一颗人造地球卫星以初速度v发射后，可绕地球做匀速圆周运动，若使发射速度为2v，该卫星可能()A.绕地球做匀速圆周运动，周期变大 B.绕地球运动，轨道变为椭圆C.不绕地球运动，成为太阳系的人造行星D.挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙解析：人造地球卫星以初速度v发射，可绕地球做匀速圆周运动，则发射速度满足7.9kmsv11.2kms，所以发射速度为2v时，2v15.8kms，即发射速度一定大于第二宇宙速度11.2kms，卫星一定脱离地球束缚，成为太阳系的人造行星.C选项正确.答案：C温馨提示：卫星发射速度越大，离地越高，绕行速度、角速度越小，只适用于地球的卫星.发射速度过大，卫星将脱
11、离地球，而要发射太空探测器，就必须发射速度超过第二宇宙速度，使其摆脱地球的引力.二、实验题11.在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是（）A.游标卡尺B.停表C.坐标纸D.天平 E.弹簧秤F.重垂线实验中，下列说法正确的是（）A.应使小球每次从斜槽上相同位置自由滑下 B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道末端可以不水平D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应该多一些E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来解析：由于本实验是通过描述平抛运动的轨迹而研究其运动规律，因此需用坐标纸记录小球所经过的若干点，需用重垂线
12、确定y轴，由此可知还需器材为C、F.实验中，由于通过若干次平抛记录所经过的若干点.因此使小球做相同的平抛运动，因此A、D正确,C错误；无论斜槽轨道是否光滑，从同一位置滑下的平抛速度相同，B错误；通过所记录的若干点画轨迹图象时并不是将各点连接起来，总有个别点因某种因素偏离理想点，E错误.答案：CFAD12.在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为.设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，应等于_.答案：arctan解析：如右图所示，要使摩擦力为零，必使车受的重力与支持力的
13、合力提供向心力，则：Fn=mgtan=m所以=arctan.13.欧洲开发的全球卫星定位系统“伽利略计划”进入部署和使用阶段.“伽利略计划”将发射30颗卫星，全球卫星定位系统采用的是“移动卫星”，它与电视转播用的“地球同步卫星”不同.同步卫星的轨道平面与地球赤道平面重合，离地面的高度只能为一确定的值，移动卫星的轨道离地面的高度可以改变，相应转动周期也可以不同.设某移动卫星通过地球的南、北两极的圆形轨道运行，离地面的高度为h.已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g,则该移动卫星连续两次通过地球赤道上空的时间间隔为_.答案：解析：对移动卫星，地球对它的引力提供其做匀速圆周运动的向心力.即G=m
14、(R+h)对地表处物体m0，有：G=m0g由得：T=.于是两次经过赤道上空的时间间隔为：t=.14.一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数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器：A弹簧测力计一个B精确秒表一只C天平一台（附砝码一套)D物体一个为测定该行星的质量M和半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行一次测量，依据测量数据可以求出M和R（已知引力常量为G)（1)绕行时测量所用的仪器为_（用仪器的字母序号表示)，所测物理量为_（2)着陆后测量所用的仪器为_，所测物理量为_用测量数据求该星球半径R_.答案：B周期TACD物体质量m重力F解析：据题意，当飞船绕行时
15、有：，在星球表面有：和，联立这三式就可以求出行星质量M和半径R,所以需要用秒表测量绕行时的周期T和用弹簧测力计、物体一个及天平一台测量星球地面的重力加速度g；联立求得：。考点：本题考查万有引力定律。15.一个人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，车继续向前运动，运动过程中受到的阻力可以认为是大小不变的.试根据人停止蹬车这一运动过程，研究外力对物体做的功和物体运动速度的关系.要求写出探究思路、所需器材、测量数据、探究结果.答案：解答：(1)使自行车获得某一速度后，停止蹬车，让自行车沿着平直路面前进，用秒表测出自行车从停止蹬车到停止运动所用的时间t，用米尺测出自行车停止蹬车后运动的距离s.
16、(2)设自行车无动力后受到的阻力是F1，则这一过程阻力所做的功W1F1s，自行车的初速度v02v=2s/t.(3)重复实验步骤(1)可以得到多组t和s的值.(4)通过作W-v图象或者计算的方法可以获得W-v的关系.(5)探究结果：Wv2.三、填空题16.相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做_.答案：势能17.物体由于运动而具有的能量叫做_.答案：动能18.用一直流电动机提升重物，设被提升的重物的质量m50kg，电动机的输入电压是110V，不计各处的摩擦，当电动机以1m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为I5A，由此可知，电动机的线圈电阻为_.(g取10m/s2)答案：解析：由能量守
17、恒知，电动机的输入功率应等于提升重物时克服重力做功的功率和线圈电阻上消耗的热功率之和，UImgv+I2rr2.答案：219.纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一若E1概念车的总质量为920kg，在16s内从静止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为_N当E1概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为_kW答案：3.110350解析：在加速阶段由匀变速运动公式得：vat根据牛顿第二定律得Ffma联立代入数据解得F3.1103N当E1概念车做匀速直线运动时PFvfvm5
18、0kW20.经典力学认为:时间和空间是独立于_而存在的,而爱因斯坦的相对论认为:同一过程的位移和时间的测量在不同的参考系中是_的.答案：物体运动不同21.相对论给出了物体在_状态下所遵循的规律，量子力学给出了_世界所遵循的规律，爱因斯坦引力理论解决了_作用下的相关问题，而经典力学只适用于_，不适用于_。答案：高速运动微观强引力低速运动、宏观世界和弱引力作用高速运动、微观世界和强引力作用22.已知地球的质量为5.891024kg,太阳的质量为2.01030kg,地球绕太阳公转的轨道半径是1.511m.则太阳对地球的吸引力为_N,地球绕太阳运转的向心加速度为_m/s2.(已知G=6.6710-11
19、Nm2/kg2)答案：解析：由于太阳对地球的万有引力使地球绕太阳运转,这种引力提供地球公转所需要的向心力,天体之间由于它们的质量巨大,使它们之间产生巨大的引力,正是这种引力支配天体的运动,太阳对地球的引力大小为F=G=N=3.491022N.地球公转的向心加速度a=m/s2=610-3m/s2.答案：3.491022610-323.建筑工地一塔吊，用5m长的缆绳吊着lt重的钢件，使钢件以2m/s的速度水平运动,若塔吊突然制动,则此瞬间缆绳所受的拉力大小为_。（取g=10m/s2）答案：10800N解析：塔吊制动瞬间，由于惯性及缆绳的作用，钢件做圆周运动，在最低点的速度即为原速度，由牛顿运动定律
20、对钢件有：，代入数值解得F=10800N，由牛顿第三定律缆绳受力大小等于F的大小。24.一起重机用长4m的钢丝绳吊一重为2000kg的重物，以2m/s的速度在水平方向上匀速行驶，当起重机突然停住的瞬间，钢丝绳受到的拉力是_N。（取g=10）答案：N解析：当起重机突然停住的瞬间,重物将会做圆周运动：可得拉力T=25.一物体被水平抛出后1s、2s、3s内竖直下降的距离之比为_，通过的水平距离之比为_.解析：因为竖直方向物体做自由落体运动，由位移公式y=gt2可得，竖直方向上下降的距离之比为149；水平方向物体做匀速直线运动，由x=v0t得，水平距离之比为123.答案：149123四、解答题26.如
21、图6-7-11所示，在光滑的水平面上相距0.1cm处钉两枚铁钉A、B，长1m的柔软细线一端拴在A上，另一端拴一质量为500g的小球，小球的初始位置在AB连线上的A的一侧，把细线拉直，给小球以2m/s，垂直于细线方向的水平速度，使它做圆周运动.由于钉子B的存在，使细线逐渐缠绕在AB上，问：线全部缠绕在钉子上的时间是多少？如果细线的抗断张力为7N，从开始经多长时间绳子断裂？图6-7-11解析：半径逐渐减小，小球所受细线的拉力T提供向心力，即T=，显然拉力F随半径r的减小而增大，所需时间t用t=计算，随着小球运动半径的减小，小球通过每半个圆周的时间t逐渐减小.在第一个半圆内，T=,t1=，在第二个半
22、圆内，T2=，t2=(L0-s)/v，在第三个半圆内，T3=,t3=(L0-2s)/v，在第n个半圆内，Tn=,tn=L0-(n-1)s/v，当n=10时，球从开始运动到细线完全缠绕在AB上，设所用的时间为t，则t=t1+t2+t10=10L0-1+2+3+（10-1）s=s8.6s.设小球从开始运动到第n个半圆周时，细线的拉力T=Tn，由Tn=，解得n=8，所以小球从开始运动到细线断裂（n取7）所需要时间t=s7.7s.答案：8.6s7.7s27.地球的质量是月球的81倍，设月球与地球间的距离为s，有一飞行器运动到地球与月球连线上某位置时，地球对它的引力和月球对它的引力大小相等，那么此飞行器
23、离开地心的距离是多少答案：解析：设月球的质量为m，则地球的质量为81m，设飞行器的质量为m0，飞行器与地心间的距离为x，则飞行器离月球心的距离为s-x，根据万有引力公式：G，根据上述公式计算可得：x=0.9s，即表示此飞行器离地心的距离是x=0.9s.答案：0.9s28.在一次测定引力常量的实验中,测得一个质量为0.8kg的球,以1.310-3N的力吸引另一个质量为4g的小球.g取9.8m/s2,地球半径为6400km.试根据这些数据计算地球的质量为多少千克.解析：由于地球对物体的引力近似等于物体所受到的重力,则有G=mg;所以M=.又因为两球间的万有引力为F=G,所以有G=,两式联立得M=，
24、代入数据可得M=6.21024kg.答案：6.21024kg温馨提示：要理解引力常量G的意义,会结合万有引力定律解决问题.29.将一个边长为a、质量为m的匀质正方体，移动一段距离l(la)，已知正方体与水平地面的动摩擦因数为，可供选择的方法有两种：水平推动和翻动.请回答：选择哪一种方法较为省力气解析：如图甲，用水平推力移动正方体，外力F至少等于摩擦力，即F=mg，外力做功W1=FL=mgl.如图乙，用翻动的方法，每翻一次，正方体向前移动距离a，每翻动一次，正方体重心升高.h=a-a=a，外力至少做功W2=mgh=mga正方体移动的距离为l，则需翻动的次数为n=外力至少做功W2=nW2=nmgh
25、=mga=mgl比较W1、W2的大小：(1)当，即0.21时，W1W2，用水平推动的方法省功.(2)当=0.21时，W1=W2，两种方法效果相同.(3)当0.21时，采用翻动的方法省功.得出结论：在非常光滑的地面上，采用推动物体前进的方法较为省功；在粗糙的地面上，采用翻动物体前进的方法省功.答案：在非常光滑的地面上，采用推动物体前进的方法较为省功；在粗糙的地面上，采用翻动物体前进的方法省功.30.一弹簧的劲度系数为k，把弹簧的一端固定，另一端连接一个物体，如图7-5-6所示.若O点是弹簧自由伸长时物体所在的位置，试求当弹簧的伸长量（或压缩量）为x时，弹簧的弹性势能为多少？图7-5-6解析：由于弹簧的弹力F的大小与位移x的大小成正比，所以变力F可以用平均值代替，也就是说，变力x做的功等于F的平均力F做的功，.弹性势能是跟弹力有关的势能，弹性势能的变化是由弹力做功的多少来量度，显然本题中弹簧的弹性势能就等于弹簧从该位置回到原长时弹性势能的变化，弹性势能的这种变化可以用弹簧所做的功来量度.根据胡克定律，弹力的大小跟弹簧的伸长量成正比，即F=kx，显然，弹力做功是变力做功，可用示功图来求弹力所做的功，作出F=kx图象，如图7-5-7所示.由图可知：图7-5-7弹力所做的功的大小等于三角形OAx的面积.即由功能关系可知：弹簧伸长量（或压缩量）为x时，弹簧的弹性势能.