广东省肇庆市杏花中学高一物理期末试题带解析

广东省肇庆市杏花中学高一物理期末试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 某星球与地球的质量比为a，半径比为b，则该行星表面与地球表面的重力加速度之比为
A．a/b B．ab2 C．a/b2 D．ab
参考答案：
C
2. （单选）如图所示，一物体沿三条不同的路径由A运动到B，关于它们的位移的大小，下列说法正确的是：()
A.沿Ⅰ较大
B.沿Ⅱ较大
C.沿Ⅲ较大
D.一样大
参考答案：
D
3. 下列说法正确的是
A．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B．物体所受的合外力不为零时，一定做曲线运动
C．物体做曲线运动时所受的合外力一定是变力
D．物体在变力作用下，可以做曲线运动
参考答案：
D
4. 甲、乙两船（视为质点）在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为v0，划船速度均为v，出发时两船相距为H，甲、乙两船船头均与河岸成60°角，如图所示.已知乙船恰好能垂直到达对岸A点.则下列判断正确的是（）A．甲、乙到达对岸的时间不同 B．v＝2v0
C．两船在未到达对岸前相遇 D．甲船也在A点靠岸
参考答案：
BD
5. 如图所示，a为放在赤道上随地球一起自转的物体，b为同步卫星，c为一般卫星，d为极地卫星．设b、c﹑d三卫星距地心的距离均为r，做匀速圆周运动．则下列说法正确的是（）
A．a、b﹑c﹑d线速度大小相等
B．a、b﹑c﹑d角速度大小相等
C．a、b﹑c﹑d向心加速度大小相等
D．若b卫星升到更高圆轨道上运动，则b仍可能与a物体相对静止
参考答案：
B
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
【分析】本题中涉及到物体都做圆周运，ab转动的周期相等，b、c、d为卫星，故比较他们的周期、角速度、线速度、向心加速度的关系时，涉及到两种物理模型，要两两比较．
【解答】解：A、a、b比较，角速度相等，由v=ωr，可知υa＜υb，根据线速度公式v=，b、c、d 为卫星，轨道半径相同，线速度大小相等，故A错误；
B、根据ω=，b、c、d为卫星，轨道半径相同，角速度大小相等，a、b比较，角速度相等，所以a、b﹑c﹑d角速度大小相等，故B正确；
C、a、b比较，角速度相等，由a=ω2r，a a＜a b，根据向心加速度大小公式a=，b、c、d为卫星，轨道半径相同，向心加速度大小相等，故C错误；
D、b为同步卫星，若b卫星升到更高圆轨道上运动，周期发生变化，b不可能与a物体相对静止，故D错误；
故选：B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动时其上一切物体处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设卫星上具有基本的测量工具．
（1）实验时物体与桌面间的摩擦力不计，原因是；
（2）实验时需要测量的物理量有，，
；
（3）待测质量的表达式为．（用上小题中的物理量表示）
参考答案：
（1）物体处于完全失重状态，对支持面没有压力
2分
（2）弹簧秤的示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T（或n周的时间t）。

3分
（3）（或）
7. 一个小球从倾角为370的斜面上O点以初速v0水平抛出，落在斜面上A点，如图所示，
则小球在空中的飞行时间为t= 。

若第二次以水平速度，从同一位置同方向抛出，小
球落在斜面上B点，两次落至斜面时的动能与抛出时动能相比，其增量之比
，则两次抛出时的初速度大小之比为。

参考答案：
8. 如图7所示，表示合力的大小与两分力夹角的关系图线，则这两个分力的大小分别
为 N 和 N。

参考答案：
2,3
9. （3分）已知轮船航行时受到的阻力与其速率成正比，比例系数为k，则当船以额定功率P
启动时，轮船最终可以达到的最大速度v m= 。

参考答案：
10. 如图所示为一试验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置示意图，A为光源，B为光电接收器，
A与B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮，A发出的光束通过旋转齿轮上
齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示，若实验显示单位时
间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据
是，车速度的表达式为v= ，行程的表达式为
参考答案：
车轮的半径R齿轮的齿数P
11. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长为5cm．如果取
g=10m/s2，则：
（1）两次闪光的时间是s；
（2）小球做平抛运动时的初速度大小是m/s；
参考答案：
0.01s 、1．5m/s
12. 刘刚通过实验探究弹力与弹簧长度变化的关系，他应该得到的正确结论是：在发生弹性形变时，弹簧的弹力与弹簧的______成正比。

实验中刘刚在弹簧下端悬挂50N重物时，弹簧长度为12cm，已知弹簧在弹性限度内，且弹簧原长为10cm，则他所用弹簧的劲度系数为
______。

参考答案：
形变量 2分 2500N/m
13. 用一根细绳，一端系住一定质量的小球，另一端固定，使小球在水平面内做匀速圆周运动．现在两个这样的装置，如图甲和乙所示．已知两球转动的角速度大小相同，绳与竖直方向的夹角分别为37°和53°.则a、b两球的转动半径Ra和Rb之比为________．
参考答案：
9：16 ___
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
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）两次测量的方法及对应的物理量分别
是；
（3）用测得的数据．求得该星球的质量M=，该星球的半径R=．
参考答案：
（1）A，B C
（2）周期T，物体重力F G
（3），
【考点】万有引力定律及其应用．
【分析】要测量行星的半径和质量，根据重力等于万有引力和万有引力等于向心力，列式求解会发现需要测量出行星表面的重力加速度和行星表面卫星的公转周期，从而需要选择相应器材
【解答】.解：（1）重力等于万有引力：mg=G
万有引力等于向心力：G=m R
由以上两式解得：R=﹣﹣﹣﹣①
M=﹣﹣﹣﹣﹣②
由牛顿第二定律
F G=mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
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F G ．
（3）由①②③三式可解得
R=
M=
故答案为：（1）A，B C
（2）周期T，物体重力F G
（3），
15. 四位同学在“验证力的平行四边形定则”实验中，作出了以下四个图，其中F1和F2是两个弹簧测力计同时拉橡皮条时的力，F是一个弹簧测力计单独拉橡皮条时的力，
（1）正确的图是________
（2）某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是________
A．用两只弹簧秤拉橡皮条时，应使两细绳套间的夹角为90ｏ，以便算出合力的大小
B．用两只弹簧秤和只用一只弹簧秤先后两次使橡皮条的伸长量相等，表明两次力产生的效果相同
C．实验中要记录各力的大小和方向，还要记录橡皮条伸长到的位置
D．若F1、F2方向不变，而大小各增加1N，则合力的方向也不变，大小也增加1N
参考答案：
（1）D （2）C
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图，轻绳OA一端系在天花板上，与竖直线夹角37°，轻绳OB水平，一端系在墙上，O点处挂一重为40N的物体．（cos37°=0.8, sin37°=0.6）
（1）求AO、BO的拉力各为多大？
（2）若AO、BO、CO所能承受的最大拉力均为100N，则所吊重物重力最大不能超过多大？参考答案：
FA=66.67N FB=30N G=80N
17. （多选题）如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，
B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。

现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。

已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。

释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。

下列说法正确的是
A. 斜面倾角
B. A获得最大速度为
C. C刚离开地面时，B的加速度最大
D. 从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
参考答案：
AB
试题分析：设当物体C刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为x C，则：①
物体C刚刚离开地面时，以B为研究对象，物体B受到重力mg、弹簧的弹力kx C、细线的拉力T三个力的作用，设物体B的加速度为a，根据牛顿第二定律，
对B有：②
对A有：③
由②、③两式得：④当B获得最大速度时，有：⑤
由①④⑤式联立，解得：，所以：α=30°，A正确；
设开始时弹簧的压缩量x B，则：
设当物体C刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为x A，则：
当物体C刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体A沿斜面下滑的距离均为:
由于弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，且物体A刚刚离开地面时，C、B两物体的速度相等，设为v Bm，以C、B及弹簧组成的系统为研究对象，
考点：牛顿第二定律、机械能守恒、胡克定律。

【名师点睛】C刚离开地面时，物体A沿斜面下滑的距离应该等于弹簧原来被压缩的长度再加上后来弹簧被拉长的长度，B获得最大速度，B应该处于受力平衡状态，对B受力分析，可以求得斜面的倾角α；对于整个系统机械能守恒，根据机械能守恒列出方程就可以求得B的最大速度。

18. 在水平路面上用绳子拉一个重力为G＝183 N的木箱，绳子与水平路面的夹角为θ=30°，如图所示．木箱与路面间的动摩擦因数μ＝0.10，要使木箱能在水平路面上匀速直线移动，则绳上所加拉力F 应为多大？（计算时取）
参考答案：
解析物体的受力分析如右图所示，木箱受到了四个力的作用．将拉力F按水平方向与竖直方向分解为两个分力F1和F2，在水平方向上由二力平衡可得
F1＝Ff＝Fcos θ① 2分
在竖直方向上G＝F2＋FN＝FN＋Fsin θ② 2分又Ff＝μFN③２分
联立以上各式解得F＝20 N.。