广东省广州市荔湾区高一下学期期末考试物理试题含解析【精品】

广东省广州市荔湾区高一下学期期末考试物理试题
一、单项选择题
1. 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是
A. 动能
B. 速度
C. 加速度
D. 合外力
【答案】B
【解析】A、匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，其动能也不变，故A错误；
B、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故B正确；
C、平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，加速度是重力加速度，是不变的，故CD错误。

点睛：曲线运动不能只想着匀速圆周运动，平抛也是曲线运动的一种，在做题时一定要考虑全面。

2. 在水平面上转弯的摩托车，如图所示，提供向心力是
A. 重力和支持力的合力
B. 静摩擦力
C. 滑动摩擦力
D. 重力、支持力、牵引力的合力
【答案】B
............
故选：B
3. 关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是
A. 物体只受重力的作用，是加速度的匀变速运动
B. 初速度越大，物体在空中运动的时间越长
C. 物体落地时的水平位移与初速度无关
D. 物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关
【答案】A
【解析】平抛运动的物体只受重力的作用，是a＝g的匀变速运动，选项A正确；根据可知，高度越大，物体在空中运动的时间越长，选项B错误；根据可知，物体落地时的水平位移与初速度和抛出点的高度都有关，选项CD错误；故选A.
4. 质点做匀速圆周运动时
A. 因为，所以向心加速度与半径成反比
B. 因为，所以向心加速度与半径成正比
C. 因为，所以角速度与半径成反比
D. 因为(n为转速)，所以角速度与转速成正比
【答案】D
【解析】A、由牛顿第二定律可知，向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，与速度和半径无关，所以AB错误；
C、由可知角速度与转动半径、线速度都有关，在线速度不变时角速度才与转动半径成反比，所以C错误；
D、因为是恒量，所以角速度与转速成正比，所以D正确。

点睛：向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，不能简单由向心加速度的公式来分析，这是本题中最容易出错的地方。

5. 关于万有引力和重力，下列说法正确的是
A. 公式中的是一个常数，单位是
B. 到地心距离等于地球半径2 倍处的重力加速度和地面重力加速度大小相等
C. 、受到的万有引力是一对平衡力
D. 若两物体的质量不变，它们间的距离减小到原来的一半，它们间的万有引力也变为原来的一半【答案】A
【解析】A、中的G是一个比例系数，单位为，故A正确；
B、设地球半径为R，根据题意有：①
联立可以得到：，故选项B错误；
C、万有引力作用是天体间的相互吸引，一定是等大反向，是作用力与反作用力的关系，故C错误；
D、D、根据万有引力定律，知若两物体的质量不变，它们间的距离减小到原来的一半，它
们间的万有引力也变为原来的4倍，故D错误。

点睛：牛顿提出了万有引力定律，而万有引力恒量是由卡文迪许测定的．万有引力定律适用于质点间的相互作用．根据万有引力定律的内容（万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比。

6. 右图为同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C，某一时刻恰好在同一直线上，则 A
A. 向心加速度a A>a B> a C
B. 根据，可知v A<v B<v C
C. 根据万有引力定律，有F A>F B>F C
D. 运动一周后，C先回到原点
【答案】A
【解析】A、卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式，，其中M为地球质量，r为轨道半径，所以向心加速度，故A正确；
B、根据中距离r的变化去判断速度大小关系是错误的，因为随着距离r的变化，g也在改变，研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，其中M 为地球质量，r为轨道半径，所以．故B错误；
C、根据万有引力定律知：由于不知道人造星球卫星A、B、C的质量关系，所以卫星A、B、C 与地球的引力无法比较，故C错误；
D、研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式，，其中M为地球质量，r为轨道半径，所以，所以运动一周后，A先回到原地点，故D错误。

点睛：研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量即可解题。

7. 将质量为100 kg的物体从地面提升到10 m高处，在这个过程中，下列说法中正确的是(取g=10m/s2 )
A. 重力做正功，重力势能增加1.0×104 J
B. 重力做正功，重力势能减少1.0×104 J
C. 重力做负功，重力势能增加1.0×104 J
D. 重力做负功，重力势能减少1.0×104 J
【答案】C
【解析】试题分析：物体上升，位移方向与重力方向相反，重力做负功，重力势能增加，
W=mgh=100×10×10=1．0×104J；
故选C．
考点：重力势能的变化与重力做功的关系。

8. 汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是
A. F逐渐减小，a也逐渐减小
B. F逐渐增大，a逐渐减小
C. F逐渐减小，a逐渐增大
D. F逐渐增大，a也逐渐增大
【答案】A
【解析】试题分析：根据p=Fv，发动机的功率不变，汽车加速行驶的过程中，速度增大，则牵引力减小，根据，阻力不变，加速度减小．故A正确，BCD错误．故选A。

考点：功率；牛顿第二定律
【名师点睛】解决本题的关键知道通过p=Fv判断牵引力的变化，根据牛顿第二定律，通过合力的变化判断加速度的变化。

9. 下列关于功率的说法，正确的是
A. 物体做功越多，功率越大
B. 物体做功时间越短，功率越大
C. 物体做功越快，功率越大
D. 物体做功时间越长，功率越大
【答案】C
【解析】A、功率的大小等于功与时间的比值，仅仅知道做功多少而不知做功时间长短，无法判断功率大小，故A错误；
B、功率的大小等于功与时间的比值，仅仅知道时间长短而不知做功多少，无法判断功率大小，故BD 错误；
C、功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故C正确。

点睛：单位时间内所做的功叫做功率．功率是表示做功快慢的物理量．功率得到计算公式为，即功率的大小等于功与时间的比值。

10. 如右图所示，甲、乙两球质量相同，悬线一长一短，如将两球从同一水平面无初速释放，不计阻力，则小球通过最低点时
A. 甲球受到的拉力较乙球大
B. 甲球的向心加速度较乙球大
C. 甲球的动能和乙球的动能相等
D. 相对同一参考平面，甲、乙两球的机械能一样大
【答案】D
【解析】A、在最低点有：，根据动能定理得：，解得：，与绳长无关，故A错误；
B、通过最低点时，两球的向心加速度为：，与绳长无关，故B错误；
C、从同一水平面无初速释放到小球通过最低点的过程中运用动能定理可知：小球的末动能等于小球重力所做的功，而由题意可知甲下落的位移大，故甲球重力做的功多，故甲球的动能大于乙球的动能，故C错误；
D、相对同一参考平面，两球开始时的重力势能相等；因机械能守恒；则两球机械能相等，故D正确。

点睛：解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律，知道摆球在最低点靠合力提供做圆周运动的向心力。

二、多项选择题
11. 如右图所示的皮带传动装置，主动轮1的半径与从动轮2的半径之比R1∶R2=2∶1，A、B分别是两轮边缘上的点，假定皮带不打滑，则下列说法正确的是
A. A、B两点的线速度之比为v A∶v B=1∶2
B. A、B两点的线速度之比为v A∶v B=1∶1
C. A、B两点的角速度之比为ωA∶ωB=1∶2
D. A、B两点的角速度之比为ωA∶ωB=1∶1
【答案】BC
点睛：同缘传动边缘点线速度大小相等，同轴传动角速度相等，根据求解速度之比。

12. 如右图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是
A. 卫星轨道a、b、c都是可能的
B. 卫星轨道只可能是b、c
C. a、b均可能是同步卫星轨道
D. 同步卫星轨道只可能是b
【答案】BD
【解析】A、地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确；C、同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以同步卫星轨道只可能是b，故D正确，C错误。

点睛：凡是人造地球卫星，轨道平面必定经过地球中心，即万有引力方向指向轨道面的圆心．同步卫星轨道必须与赤道平面共面．由此分析即可。

13. 一条河宽度为d，河水流速为v1，小船在静水中的速度为v2，要使小船在渡河过程中所行驶的路程s最短，则
A. 当v1<v2时，
B. 当v1<v2时，
C. 当v1>v2时，
D. 当v1>v2时，
【答案】AC
【解析】A、当静水速大于水流速，即时，合速度方向可以垂直于河岸，渡河位移最短，最小位移就是河的宽度即，故A正确；
B、当静水速小于水流速，即时，合速度方向不可能垂直于河岸，即不可能垂直渡河，当合速度的方向与静水速的方向垂直时，渡河位移最短，设此时合速度的方向与河岸的夹角为，有，
则渡河的最小位移为：，故BD错误，C正确。

点睛：解决本题的关键知道合运动与分运动具有等时性，若静水速大于水流速，合速度方向与河岸垂直时，渡河位移最短；若静水速小于水流速，则合速度方向与静水速方向垂直时，渡河位移最短。

14. 物体在合外力作用下做直线运动的v -t 图象如右下图所示，下列表述正确的是
A. 在0~1s 内，物体做加速运动，合外力做正功
B. 在1~3s 内，物体做匀速运动，合外力做正功
C. 在3~7s 内，合外力做功为零
D. 在0~5s 内，速度变化量为零，合力的平均功率为零
【答案】ACD
【解析】A、在内，物体做匀加速运动，动能增加，根据动能定理知，合外力做正功，故A正确；
B、在内，物体做匀速运动，合外力为零，故合外力不做功，故B错误；
C、在内，动能的变化量为零，根据动能定理可知，合外力做功为零，故C正确；
D、在内，速度变化量为零，动能的变化量为零，由动能定理知合力做功为零，则合力的平均功率为零，故D正确。

点睛：本题根据动能定理可以直接判断合外力做功情况，也可以根据合外力方向与位移方向的关系判断。

三、实验与探究题
15. 在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器；B.天平；
C.秒表；
D.低压交流电源；
E.电池；
F.纸带；
G.细线、砝码、小车、砝码盘；
H.薄木板；
I.导线若干。

(1)其中多余的器材是____________，缺少的器材是__________________。

(2)测量时间的工具是____________，测量质量的工具是______________。

【答案】 (1). C、E (2). 刻度尺 (3). A (4). B
【解析】打点计时器是一种计时仪器，通过纸带能记录时间， 故不需要秒表．打点计时器应使用交流电源，不需要电池，故多余的器材是C、E；
测量点与点之间的距离要用毫米刻度尺，故缺少的器材是毫米刻度尺，测量时间的工具是打点计时器，测量质量的工具是天平。

点睛：打点计时器本身能记录时间，不需要秒表．打点计时器使用的是交流电源，不需要电池．要测
量速度，必须用到毫米刻度尺测量位移，故缺少了毫米刻度尺．测量质量的工具是天平。

16. “验证机械能守恒”的实验中
(1)下列叙述正确的是（_______）
A．应该用天平称出重锤的质量
B．应该选用点迹清晰、特别是第1、2点间距离接近2mm的纸带
C．操作时应先通电再释放纸带
D．打点计时器应接在电压为4V—6V的直流电源上
(2)选出一条纸带如下图所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个点，打点计时器通以50H Z交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=9.51cm，OB=12.42cm，OC=15.7cm．这三个数据中不符合有效数字要求的是______cm，应该写成______cm。

(3)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_____，而动能的增加量为____，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示)．这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_____（填“大于”、“小于”或“等于”）动能的增加量。

【答案】 (1). BC (2). 15.7 (3). 15.70 (4). 1.22m (5). 1.20m (6). 大于【解析】（1）A、由可知，本实验不需要测量重锤的质量，所以A错误；
B、根据自由落体运动规律应有，所以应该选用点迹清晰、特别是第1、2点间距离接近的纸带，故B正确；
C、使用打点计时器时都应先接通电源再释放纸带，这样可以减小实验误差，所以C正确；
D、电磁打点计时器应使用的交流电源，所以D错误。

（2）根据刻度尺的读数要求可知，应估读到即，所以不符合要求的是，应写成cm。

（3）重锤减少的重力势能为，打B点是的速度，所以动能，可见在忽略误差的情况下，重锤的机械能守恒。

点睛：解决本题关键掌握实验的原理，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度的大小。

四、计算题
17. 质量为m的物体在水平恒力F的作用下，由静止开始前进S1，后撤去力F。

物体与水平面间的摩擦力恒为f，求：
（1）撤去恒力F时，物体的速度；
（2）物体从开始运动到最终停止共发生了多大的位移？
【答案】（1）（2）
【解析】解：（1）物体在前进的过程中，由动能定理有：
得：
设共发生了的位移，由动能定理有：
18. 已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T，万有引力常量G，试求（1）地球的质量M和地球的密度ρ；
（2）地球同步卫星的轨道半径r；
（3）地球同步卫星的向心加速度大小。

【答案】（1）（2）（3）
【解析】解（1）设一质量为的物体放在地球表面，
则：
有：
又：
有：
设同步卫星质量为，有
有：
地球同步卫星的向心加速度。

点睛：本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，注意只能计算出中心天体的质量．要清楚地
球表面的物体受到的重力等于万有引力。

19. 一小球用细绳悬挂于O点，绳的另一端系有质量为的小球，拉至水平位置，给其一个垂直向下的初速度。

当球运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离后落地，如图所示。

已知O点离地面高度为，O点与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略空气阻力。

；
(1)求绳断时球的速度大小v
1
(2)问绳能承受的最大拉力多大？
(3)改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
【答案】（1）（2）（3）
【解析】解(1)设绳断后球飞行的时间为，由平抛运动规律有
竖直方向：
水平方向：
解得：。

(2)设绳能承受的最大拉力大小为，这也是球受到绳的最大拉力的大小．
球做圆周运动的半径为
由圆周运动向心力公式，有
得:
设绳长为，绳断时球的速度大小为.绳承受的最大拉力不变，有
解得：
绳断后球做平抛运动，竖直位移为，水平位移为，时间为.由平抛运动规律有：
得
当时
有最大值。

点睛：本题综合了平抛运动和圆周运动两个运动，关键知道平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源。