湖北省松滋市第一中学高一物理下学期期末质量检测试题

湖北省松滋市一中2015-2016学年度下学期期末质量检测

高一物理试题

（时间：90分钟 分值100分 ）

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I 卷（选择题共48分）

一、选择题（本大题12小题，每小题4分，共48分）

1．在我国探月工程计划中，“嫦娥五号”将于几年后登月取样返回地球。当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，地球和月球对它的引力1F 和2F 的大小变化情况是（ ）

A ．1F 增大，2F 减小

B ．1F 减小，2F 增大

C ．1F 和2F 均增大

D ．1F 和2F 均减小

2．光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动，下面关于小球描述正确的是（ ）

A ．运动过程中小球的速度、角速度都是不变的

B ．运动过程中小球的加速度是不变的

C ．小球受到重力、支持力、拉力和向心力的作用

D ．小球受到重力、支持力、拉力的作用

3．如图所示，O 1、O 2两轮通过皮带传动，两轮半径之比r 1：r 2=2：1，点A 在O 1轮边缘上，点B 在O 2轮边缘上，则A 、B 两点的角速度大小之比为（ ）

A ．1：1

B ．1：2

C ．2：1

D ．1：4

4．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）

A ．做曲线运动的物体，受到的合外力方向在不断改变

B ．只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心

C ．做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动

D ．物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动

5．已知引力常数G 与下列哪些数据，可以计算出地球密度（ ）

A ．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离

B ．月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径

C ．人造地球卫星在地面附近绕行运行周期

D ．若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度

6．如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。整个雪道由倾斜的助滑雪道AB 、水平的起跳平台BC 和着陆雪道CD 组成，AB 与BC 平滑连接。运动员从助滑雪道AB 上由静止开始在重力作用下下滑，滑到C 点后水平飞出，落到CD 上的F 点。E 是运动轨迹上的某一点，在该点运动员的速度方向与轨道CD 平行，E′点是E 点在斜面上的垂直投影。设运动员从C 到E 与从E 到F 的运动时间分别为t CE 和t EF 。不计飞行中的空气阻力，下面说法或结论正确的是（ ）

A ．运动员在F 点的速度方向与从C 点飞出时的速度大小无关

B ．t CE ∶t EF ＝1∶1

C ．CE′∶E′F 可能等于1∶3

D ．CE′∶E′F 可能等于1∶2

7．质量为m 的小球由轻绳a 和b 系于一轻质木架上的A 点和C 点，且L a ＜L b , 如图所示。当轻杆绕轴BC 以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a 在竖直方向、绳b 在水平方向。当小球运动在图示位置时，绳b 被烧断的同时杆也停止转动，则（ ）

A ．小球仍在水平面内作匀速圆周运动

B ．在绳被烧断瞬间，a 绳中张力突然增大

C ．在绳被烧断瞬间，小球所受的合外力突然变小

D ．若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC 的竖直平面内作圆周运动

8．下列叙述中正确的是（ ）

A ．开普勒第三定律k T

a 23

，K 为常量，此常量的大小只与中心天体有关 B ．做匀速圆周运动的物体的加速度不变

C ．做平抛运动的物体在任意一段运动时间内速度变化的方向都是相同的

D ．做圆周运动的物体，合外力一定指向圆心。

9．如图所示，有一个质量为M ，半径为R ，密度均匀的大球体。从中挖去一个半径为R ／2的小球体，并在空腔中心放置一质量为m 的质点，则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为（已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零）（ ）

A．

2

M

G

R

m

B．

2

2R

Mm

G C．

2

R

Mm

4G D．0

10．如图所示，一个质量均匀分布的星球，绕其中心轴PQ自转，AB与PQ是互相垂直的直径。星球在A点的重力加速度是P点的90%，星球自转的周期为T，万有引力常量为G，则星球的密度为（）

A．

2

0.3

GT

π

B．

2

3

GT

π

C．

2

10

3GT

π

D．

2

30

GT

π

11．一个行星，其半径比地球的半径大2倍，质量是地球的25倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（）

A．6倍 B．4倍 C．25／9倍 D．12倍

12．以下说法中正确的是（）

A．哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行

B．开普勒通过对行星运动规律的研究，总结出了万有引力定律

C．卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值

D．万有引力定律公式

2

r

Mm

G

F=表明当r等于零时，万有引力为无穷大

第Ⅱ卷(非选择题共52分)

二、实验题（14分）

13．（本题8分）在《探究功与物体速度变化的关系》实验时，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，实验装置如图所示。

(1)适当垫高木板是为了______ ______；

(2)通过打点计器的纸带记录小车的运动情况，观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，通过纸带求小车速度时，应使用纸带的_____ △_____(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；

(3)若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2……v n，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W—v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是___ △_________。

14．（本题6分）如图甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做运动．

（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N，小车的质量为0.2 kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化k

O－B O－C O－D O－E O－F

W/J 0.043 0.057 0.073 0.091

ΔE k/J 0.043 0.057 0.073 0.090

分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W＝ΔE k，与理论推导结果一致．

（3）实验前已测得托盘质量为7.7×10－3 kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为kg.

（g=9.8 m/s2，结果保留至小数点后第三位）

五、计算题（40分）

15．（本题10分）如图所示,位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，圆弧轨道上端A点距地面高度为H，质量为m的小球从A点静止释放，到B点的速度为

2gR，最后落在地面C点处，不计空气阻力。试求：

（1）小球刚运动到B点时，对轨道的压力多大?

（2）小球落地点C 与B 的水平距离S 为多少?

（3）比值R/H 为多少时，小球落地点C 与B 水平距离S 最远?该水平距离的最大值是多少?

16．（本题10分）已知地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R 。某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。求：

（1）该卫星做圆周运动的角速度大小为多少？

（2）该卫星做圆周运动的周期为多少？

17．（本题10分）现代化的生产流水线大大提高了劳动效率，如图为某工厂生产流水线上的水平传输装置的俯视图，它由传送带和转盘组成。物品从A 处无初速、等时间间隔地放到传送带上，运动到B 处后进入匀速转动的转盘，并恰好与转盘无相对滑动，运动到C 处被取走。已知物品在转盘上与转轴O 的距离R=3．0 m ，物品与传送带间的动摩擦因数μ1=0．25，与转盘之间动摩擦因数μ2=0．3，各处的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。传送带的传输速度

和转盘上与O 相距为R 处的线速度相同，取g=10m/s 2。求：

（1）水平传送带至少为多长；

（2）若物品的质量为m=2．0kg ，每输送一个物品，该流水线需多做多少功。

18．（本题10分）飞机在水平跑道上滑行一段时间后起飞.飞机总质量m=1×104kg ，发动机

在水平滑行过程中保持额定功率P=8000kW ，滑行距离x=50m ，滑行时间t=5s ，然后以水平速度v 0=80m/s 飞离跑道后逐渐上升，飞机在上升过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其他力的合力提供，不含重力），飞机在水平方向通过距

离L=1600m 的过程中，上升高度为h=400m ．取g=10m/s 2．求：

（1）假设飞机在水平跑道滑行过程中受到的阻力大小恒定，求阻力f 的大小;

（2）飞机在上升高度为h=400m 过程时，飞机的动能为多少.

参考答案

1．A

【解析】 试题分析：根据2

Mm F G r 知，当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，与月球之间的距离变大，与地球之间的距离减小，可知地球对它的万有引力F 1增大，月球对它的万有引力F 2减小．故A 正确， BCD 错误．故选A ．

考点：万有引力定律的应用

【名师点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，知道万有引力的大小与两物体质量的乘积成正比，与距离的二次方成反比。

2．D

【解析】

试题分析：线速度是矢量，在匀速圆周运动的过程中，速度的大小不变，方向时刻改变．故

A 错误．根据2

v a r

=，知匀速圆周运动的向心加速度大小不变，但方向始终指向圆心，时刻改变．故B 错误．小球在运动的过程中，受重力、支持力、拉力三个力，向心力不是物体受到的力，是做圆周运动所需要的力，由其它力来提供．故C 错误，D 正确；故选D ． 考点：角速度和线速度；向心力

【名师点睛】解决本题的关键知道匀速圆周运动的过程中，线速度、向心加速度的大小不变，方向时刻改变．以及知道向心力不是物体受到的力，是物体做圆周运动所需要的力，由其它力来提供。

3．B

【解析】

试题分析：AB 两点是轮子边缘上的点，靠传送带传动，两点的线速度相等，根据v=ωr 求解角速度之比为：

ωA ：ωB =r 2：r 1=1：2，故选B ．

考点：角速度；线速度

【名师点睛】解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，角速度与半径成反比．，大小满足v=ωr，此题是基础题．

4．C

【解析】

试题分析：做曲线运动的物体，受到的合外力方向不一定不断改变，例如做平抛运动的物体合外力总是竖直向下，选项A 错误；只要物体做匀速圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心，选项B 错误；做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，选项C 正确；物体只要受到永远垂直于初速度方向的大小不变的力作用，就一定能做匀速圆周运动，选项D 错误；故选C ．

考点：曲线运动

【名师点睛】本题主要是考查学生对物体做曲线运动的条件、圆周运动特点的理解；要知道物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力方向不一定变化；向心力，顾名思义，它的方向一定是指向圆心的；既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动。

5．CD

【解析】

试题分析：已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离，根据万有引力提供向心力，列出等式：2224GMm m r r T π?= ，23

24r M GT

π=，所以只能求出太阳的质量．故A 错误．已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径，根据万有引力提供向心力，列出等式：2224Gmm m r r T π''?'=''，地球质量23

24r m GT π'='，可以求出地球质量．但不知道地球半径，故B

错误．已知人造地球卫星在地面附近绕行运行周期，根据万有引力提供向心力，列出等式：2224Gmm m R R T π""?=" ，地球质量2324R m GT π="根据密度定义得：2

3m V GT πρ=="，故C 正确．已知地球半径和重力加速度，根据万有引力等于重力列出等式

112 Gmm m g R =，2gR m G =，根据密度定义得：34m g V GR

ρπ==，故D 正确．故选CD 。 考点：万有引力定律的应用

【名师点睛】本题考查了万有引力定律在天体中的应用，解题的关键在于找出向心力的来源，并能列出等式22

224GMm m r v m mg r T r

π?===，根据需要选择合适的式子求解物理量进行解题．

6．ABD

【解析】

试题分析：设运动员在F 点的速度方向与水平方向的夹角为α，斜面的倾角为θ．则有

0y v tan v α=，0022y

y v t v y tan x v t v θ===，则得 tanα=2tanθ，θ一定，则α一定，则知运动员在F 点的速度方向与从C 点飞出时的速度大小无关，故A 正确．将运动员的运动分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向，则知垂直斜面方向上做匀减速直线运动（类似于竖直上抛运动），当运动到E 点，垂直斜面方向上的速度减为零，返回做匀加速直线运动，根据运动的对称性，知时间相等，t CE ：t EF =1：1．在沿斜面方向上做匀加速直线运动，根据等时性，知时间相等，根据匀变速直线运动的推论，初速度为零匀加速直线运动在相等时间内的位移为1：3，因为沿斜面方向上的初速度不为零，则相等时间内的水平位移之比大于1：3，可能等于1：2，故BD 正确，C 错误．故选ABD ．

考点：平抛运动

【名师点睛】解决本题的关键要掌握平抛运动的两种分解方法：一种分解为水平和竖直两个方向．另一种：将平抛运动分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向，知道两个分运动的规律，并能熟练运用。

7．BD

【解析】

试题分析：小球原来在水平面内做匀速圆周运动，绳b 被烧断后，小球在垂直于平面ABC 的竖直平面内摆动或圆周运动．故A 错误．绳b 被烧断前，小球在竖直方向没有位移，加速度为零，a 绳中张力等于重力，在绳b 被烧断瞬间，a 绳中张力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳b 的张力将大于重力，即张力突然增大．故B 正确，C 错误．若角速度ω较大，小球原来的速度较大，小球可能在垂直于平面ABC 的竖直平面内做圆周运动．故D 正确．故选BD ．

考点：匀速圆周运动

【名师点睛】本题中要注意物体做圆周运动时，外界必须提供向心力．C 、D 两项还可根据机械能守恒与向心力知识求解小球在垂直于平面ABC 的竖直平面内摆动或圆周运动角速度的范围。

8．AC

【解析】 试题分析：开普勒第三定律k T

a =23

，K 为常数，此常数的大小只与中心天体的质量有关，故A 正确；匀速圆周运动的速度大小不变，方向在改变，故B 错误；平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动；故做平抛运动的物体在任息一段时间内速度变化的方向都是相同的，竖直向下；故C 正确；做匀速圆周运动的物体，合外力一定指向圆心；做变速圆周运动的物体，合外力不一定指向圆心；故D 错误；故选AC ．

考点：圆周运动；平抛运动；开普勒第三定律

【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动和匀速圆周运动的特点，知道平抛运动做匀变速曲线运动，匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，具有指向圆心的加速度，加速度方向时刻改变。

9．B

【解析】

试题分析：采用割补法，先将空腔填满；填入的球的球心与物体重合，填入球上各个部分对物体m 的引力的矢量和为零；均匀球壳对内部的质点的万有引力的合力为零，根据万有引力定律，有：2(

)(8)02M m G F R =+解得：22GMm F R =，故选B 。 考点：万有引力定律

【名师点睛】采用割补法，先将空腔填满，根据万有引力定律列式求解万有引力，该引力是填入的球的引力与剩余部分引力的合力；注意均匀球壳对内部的质点的万有引力的合力为零．

10．D

【解析】 试题分析：因为两极处的万有引力等于物体的重力，故：2

P GMm G R = ;由于赤道处的向心力等于万有引力与物体在赤道处的重力之差，故：2

2224 0.9GMm GMm m R R R T

π-=；解得：23240R M GT π= ，则星球的密度233043

M GT

R πρπ==，故选：D 考点：万有引力定律的应用

【名师点睛】本题关键是明确：两极处的万有引力等于物体的重力，赤道处的重力等于万有引力与物体绕地球自转所需的向心力之差，结合万有引力定律公式列式求解即可。

11．C

【解析】

试题分析：此行星其半径比地球的半径大2倍即其半径是地球半径的3倍，设任意星球的质量为M ，半径为R ，质量为m 的物体在星球表面时，星球对物体的万有引力近似等于物体的

重力，则有：2

Mm G

mg R = 解得：2GM g R = ，该行星表面重力加速度与地球表面重力加速度之比为：2225259

):( 3g M M g R R ==行地，故ABD 错误，C 正确．故选C 。 考点：万有引力定律的应用

【名师点睛】本题根据重力近似等于万有引力，分析星球表面的重力加速度与星球质量、半径的关系，运用比例法求解该行星的表面重力加速度与地球的表面重力加速度的比值；注意

根据重力等于万有引力推导出的表达式GM=R 2g ，常常称为黄金代换式，是卫星问题经常用到

的表达式。

12．C

【解析】

试题分析：哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，但没有认为行星以椭圆轨道绕太阳运行，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行的是开普勒，故A 错误；开普勒通过对行星运动规律的研究，总结出了行星运动的规律，牛顿总结出了万有引力定律，故B 错误；卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值，故C 正确；万有引力定律适应于质点之间的相互作用，故当r 等于零时，万有引力定律就失去了意义，选项D 错误；故选C ．

考点：物理学史

【名师点睛】本题主要考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一，尤其是课本上涉及到的物理学家的名字及伟大贡献更应该牢记；注意万有引力定律的适用条件．

13．（1） 平衡摩擦

（2） 后面部分

（3）2v W ∝

【解析】

试题分析：小车在木板上滑行时要受到木板的摩擦力，重力，支持力以及细线的拉力，要是拉力等于合力，就要用重力的下滑分量来平衡摩擦力，所以在做实验前，需要将木板适当垫高，平衡摩擦力；小车在橡皮筋的拉力作用下做加速运动，橡皮筋做功完毕后，小车开始做匀速直线运动，所以应该选择后面部分的匀速打点数据；因为正比例函数为过原点的直线，而W —v 2图线是一条过原点的直线，说明2

v W 与成正比例关系，也即2v W ∝。 考点：探究做功与速度变化的关系。

【答案】(1) 匀速直线 ；

(2) 0.112(0.110～0.113)， 0.110

(3) 0.015(0.012～0.016)

【解析】

试题分析：①为保证拉力等于小车受到的合力，需平衡摩擦力，即将长木板左端适当垫高，轻推小车，小车做匀速直线运动；

②拉力的功为：0.20.55750.112OF W F x N m J =?=?=；

F 点的瞬时速度为：0.66770.4575 1.051/20.12F O

G OE m m v m s s T -=

-?==； 故F 点的动能为：221

10.2 1.0510.11022

F KF E m J J v =

??==； ③砝码盘和砝码整体受重力和拉力，从O 到F 过程运用动能定理，有：()2

1[]2

O F F M m g F x M m v +-=+（）； 代入数据解得：0.015m kg =； 考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系

【名师点睛】为保证拉力等于小车受到的合力，需平衡摩擦力；合力的功等于拉力与位移的乘积；F 点速度等于EG 段的平均速度，求解出速度后再求解动能；对砝码盘和砝码整体从O 到F 过程运用动能定理列式求解即可。

15．（1）3mg

（2）s =

（3）当2H R =时，s 最大值2

m H s =

【解析】

试题分析：（1）小球沿圆弧做圆周运动，在B 点由牛顿第二定律 有2

B v N mg m R

-= 解得N B =3mg

根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力，为3mg

（2）小球由B →C 过程，

水平方向有：s=v B ·t 竖直方向有：212

H R gt -=

解得s =

（3）水平距离：s == 所以，当2H R =时，s 最大．2

m H s = 考点：平抛运动

【名师点睛】本题关键对两个的运动过程分析清楚，然后选择机械能守恒定律和平抛运动规律列式求解；第3问要用数学的二次函数的知识讨论极值问题，考查学生用数学知识解决物理问题的能力．

【答案】（1

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/lrwl.html