广东省肇庆市2014-2015学年高一下学期期末物理试卷

一、本题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

1．（5分）如图所示，水平桌面上物体P绕中心O点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）

A．P做变加速运动

B．P处于平衡状态

C．P所受的合力是零

D．P的向心加速度方向与速度方向一致

2．（5分）两个质量均匀的球体，相距r，它们之间的万有引力为10﹣8N，若它们的质量、距离都增加为原来的两倍，则它们之间的万有引力为（）

A．4×10﹣8N B．10﹣8N C．2×10﹣8N D．8×10﹣8N

3．（5分）下列说法正确的是（）

A．两个直线运动的合运动一定是直线运动

B．两个直线运动的合运动一定是曲线运动

C．两个直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动

D．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动

4．（5分）行星绕太阳的运动轨道如果是圆形，它的轨道半径R的三次方与公转周期T的二次方之比为常数，设=k，下列说法正确的是（）

A．常数k的大小只与太阳的质量有关

B．常数k的大小与太阳的质量及行星的质量有关

C．常数k的大小只与行星的质量有关

D．常数k的大小与太阳的质量及行星的速度均有关

5．（5分）当重力对物体做正功时，物体的重力势能和动能可能的变化情况，下面说法正确的是（）

A．重力势能一定增加，动能一定减小

B．重力势能一定减小，动能一定增加

C．重力势能不一定减小，动能一定增加

D．重力势能一定减小；动能不一定增加

6．（5分）关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（）

A．在最高点速度为零，加速度也为零

B．上升和下落过程的位移大小相同

C．从上升到下降的整个过程中加速度保持不变

D．上升到某一高度时的速率与下降到此高度时的速率相等

7．（5分）雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，下述说法正确的是（）

A．风速越大，雨滴着地的时间越长

B．风速越大，雨滴着地的时间越短

C．雨滴下落着地的时间与风速无关

D．雨滴着地速度与风速有关

8．（5分）甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉两个物体在水平面上从静止开始移动相同的距离s．如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，下面说法正确的是（）

A．力F对甲、乙两个物体做的功一样多

B．力F对甲做的功多

C．甲物体获得的动能比乙的大

D．力F对甲物体做功的功率比对乙物体做功的功率大

二、非选择题，全部为必考题．考生根据要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

9．（5分）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹．为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母选出（）

A．通过调节使斜槽的末端切线保持水平

B．每次必须由静止释放小球

C．记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降

D．固定白纸的木板必须调节成竖直

E．每次释放小球的位置必须不同

F．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些

G．将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

10．（10分）某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细砂．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

①你认为还需要的实验器材有．

②实验时为了保证滑块受到的合力与砂桶的总重力大小基本相等，砂和砂桶的总质量应满足的实验条件是．实验时首先要做的是．

③在②的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M．往砂桶中装入适量的细砂，用天平称出此时砂和砂桶的总质量为m．让砂桶带动滑块加速运动．用打点计时器记录运动情况，

在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为．（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）

11．（11分）质量为m的木箱放在倾角为α的粗糙斜面上，水平力F作用在木箱上，使它沿斜面匀速向上移动了s，如图所示，试分析作用在木箱上的各力对木箱所做的功分别为多少？这些力的合力所做的功为多少？重力加度设为g．

12．（11分）A、B两小球同时从距地面高h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s．A 球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=l0m/s2．求：

（1）A球经多长时间落地？

（2）A球落地时，A、B两球间的距离是多少？（计算结果保留三位有效数字）

13．（11分）已知月球到地球的球心距离为r=4×108m，月亮绕地球运行的周期为30天，求地球的质量．G=6. 67×10﹣11N?m2/kg2．

14．（12分）如图所示，斜面倾角θ=30°，另一边与地面垂直，高为H，斜面顶点有一定滑轮，物块A和B的质量分别为m1和m2，通过轻而软的细绳连接并跨过定滑轮，开始时两

物块都位于与地面的垂直距离为的位置上，释放两物块后，A沿斜面无摩擦地上滑，B沿

斜面的竖直边下落，若物块A恰好能达到斜面的顶点，试求m1和m2的比值．（滑轮质量、半径及摩擦均可忽略）

广东省肇庆市2014-2015学年高一下学期期末物理试卷

参考答案与试题解析

1．（5分）如图所示，水平桌面上物体P绕中心O点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）

A．P做变加速运动

B．P处于平衡状态

C．P所受的合力是零

D．P的向心加速度方向与速度方向一致

考点：向心力；牛顿第二定律．

专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．

分析：匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，加速度大小不变，方向始终指向圆心．

解答：解：A、P绕中心O点做匀速圆周运动，加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变加速运动，故A正确；

B、P绕中心O点做匀速圆周运动，合外力提供向心力，合力不为零，不是平衡状态，故BC错误；

D、P的向心加速度方向与速度方向垂直，故D错误．

故选：A

点评：该题考查对匀速圆周运动的理解，属于对基础知识点的考查．知道匀速圆周运动的加速度是变量，方向始终指向运动，难度不大，属于基础题．

2．（5分）两个质量均匀的球体，相距r，它们之间的万有引力为10﹣8N，若它们的质量、距离都增加为原来的两倍，则它们之间的万有引力为（）

A．4×10﹣8N B．10﹣8N C．2×10﹣8N D．8×10﹣8N

考点：万有引力定律及其应用．

专题：万有引力定律的应用专题．

分析：改变了两个物体的质量和距离，只需要代入万有引力定律求解．

解答：解：

原来的万有引力为：

后来变为：

即：F′=F=10﹣8N，故B正确．

故选：B．

点评：此题是万有引力定律的基础应用，直接应用万有引力定律即可．

3．（5分）下列说法正确的是（）

A．两个直线运动的合运动一定是直线运动

B．两个直线运动的合运动一定是曲线运动

C．两个直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动

D．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动

考点：运动的合成和分解．

专题：运动的合成和分解专题．

分析：合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上．根据平行四边形定则，可知合速度、合位移与分速度、分位移的大小关系．

解答：解：A、两个直线运动的合运动不一定是直线运动．如平抛运动．故A错误．

B、根据平行四边形定则知，两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动，却是直线运动．故B错误．

C、由上分析可知，两个直线运动的合运动，若加速度与速度共线，则是直线运动，若不共线，则是曲线运动，故C正确；

D、两个匀变速直线运动的合运动的合加速度与合初速度方向共线时，则是匀变速直线运动，若不共线时，则是匀变速曲线运动．故D错误．

故选：C．

点评：解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上．以及会根据平行四边形定则判断合速度与分速度的大小关系．

4．（5分）行星绕太阳的运动轨道如果是圆形，它的轨道半径R的三次方与公转周期T的二次方之比为常数，设=k，下列说法正确的是（）

A．常数k的大小只与太阳的质量有关

B．常数k的大小与太阳的质量及行星的质量有关

C．常数k的大小只与行星的质量有关

D．常数k的大小与太阳的质量及行星的速度均有关

考点：开普勒定律．

专题：常规题型．

分析：开普勒第三定律中的公式=k，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比．k与中心体质量有关，与环绕体质量无关．

解答：解：开普勒第三定律中的公式=k，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成

正比．

式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关，即只与中心体质量有关，与环绕体质量无关．故A正确，BCD错误；

故选：A．

点评：行星绕太阳虽然是椭圆运动，但我们可以当作圆来处理，同时值得注意是周期是公转周期，常数k的大小只与太阳的质量有关．

5．（5分）当重力对物体做正功时，物体的重力势能和动能可能的变化情况，下面说法正确的是（）

A．重力势能一定增加，动能一定减小

B．重力势能一定减小，动能一定增加

C．重力势能不一定减小，动能一定增加

D．重力势能一定减小；动能不一定增加

考点：机械能守恒定律．

专题：机械能守恒定律应用专题．

分析：物体受重力，高度下降时，重力对物体就做正功，其重力势能一定减小，但动能的改变量等于合外力所做的功；故应考虑是否有其他力做功．

解答：解：物体只受重力，且重力对物体做正功，则高度下降，其重力势能一定减小，但如果有外力做功时，动能不一定增加．故D正确，ABC错误．

故选：D

点评：本题为易错题，部分同学思维定势，只想到了机械能守恒定律从而错解，本题应明确物体并不是只受重力．

6．（5分）关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（）

A．在最高点速度为零，加速度也为零

B．上升和下落过程的位移大小相同

C．从上升到下降的整个过程中加速度保持不变

D．上升到某一高度时的速率与下降到此高度时的速率相等

考点：竖直上抛运动．

专题：直线运动规律专题．

分析：竖直上抛运动是初速度竖直向上、仅受重力的运动，是匀变速直线运动．经过同一点时的速率一定相等．

解答：解：A、在最高点时，速度为零，但不是静止，因为它仍有向下的加速度；故A错误；

B、根据运动过程分析可知，上升和下落过程的位移大小相同；故B正确；

C、由于整过程中，均只受重力；故加速度保持不变；故C正确；

D、物体经过同点时的速度大小一定相等；故D正确；

故选：BCD．

点评：本题关键明确竖直上抛运动的运动性质和动力学特点，要注意明确上抛的整个过程中均只受重力．

7．（5分）雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，下述说法正确的是（）

A．风速越大，雨滴着地的时间越长

B．风速越大，雨滴着地的时间越短

C．雨滴下落着地的时间与风速无关

D．雨滴着地速度与风速有关

考点：运动的合成和分解．

专题：运动的合成和分解专题．

分析：将水滴的实际运动沿着水平方向和竖直方向正交分解，合运动的时间等于竖直分运动的时间，与水平分速度无关；合速度为水平分速度和竖直分速度的矢量和．

解答：解：将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向随风一起飘动，竖直方向同时向下落；

A、由于水平方向的分运动对竖直分运动无影响，故落地时间与水平分速度无关，故AB错误，C正确；

D、两分运动的速度合成可得到合速度，故风速越大，落地时合速度越大，故D正确；

故选：CD．

点评：本题关键抓住合运动与分运动同时发生，合运动的时间等于竖直分运动的时间，与水平分速度无．

A．力F对甲、乙两个物体做的功一样多

B．力F对甲做的功多

C．甲物体获得的动能比乙的大

D．力F对甲物体做功的功率比对乙物体做功的功率大

考点：动能定理的应用．

专题：动能定理的应用专题．

分析：根据功的公式，可以知道拉力F对物体做功的情况，再根据动能定理可以判断物体的动能的情况，应用功率公式P=Fv比较功率大小．

解答：解：AB、由W=Fs知，拉力的大小相同，物体的位移也相同，所以拉力对两物体做的功一样多，故A正确，B错误；

C、由动能定理可以知道，在光滑水平面上的木块，拉力对物体做的功等于物体的动能变化，在粗糙水平面上的木块，拉力对物体做正功的同时，摩擦力对物体做了负功，所以在光滑水平面上的物体获得的动能要大于在粗糙水平面上物体的动能，即甲物体获得的动能比乙的大，故C正确．

D、甲受到的合力大于乙所受到的合力，甲的加速度大于乙的加速度，经过相同的时间，甲的速度大于乙的速度，拉力F相同，由P=Fv可知，拉力F对甲的功率大于对乙的功率，故D正确；

故选：ACD．

点评：本题考查了比较功、动能与功率大小，根据功的公式和动能定理可以很容易的判断对木块的功和动能的情况，本题主要是对公式的考查．

A．通过调节使斜槽的末端切线保持水平

B．每次必须由静止释放小球

C．记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降

D．固定白纸的木板必须调节成竖直

E．每次释放小球的位置必须不同

F．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些

G．将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

考点：研究平抛物体的运动．

专题：实验题；平抛运动专题．

分析：保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线．解答：解：A、为了保证小球水平飞出，则斜槽的末端切线保持水平．故A正确．

B、为了保证小球平抛运动的初速度相同，则每次从同一高度由静止释放小球．故B正确，E错误．

C、记录小球经过不同高度的位置时，不需要等距离下降．故C错误．

D、小球在竖直面内做平抛运动，避免因摩擦而使运动轨迹改变，固定白纸的木板必须调成竖直．故D正确．

F、要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，并用平滑曲线连接．故F正确，G错误．

故选：ABDF．

点评：解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项．在平抛运动的规律探究活动中，不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解．

①你认为还需要的实验器材有天平，刻度尺．

②实验时为了保证滑块受到的合力与砂桶的总重力大小基本相等，砂和砂桶的总质量应满足的实验条件是砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量．实验时首先要做的是平衡摩擦力．③在②的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M．往砂桶中装入适量的细砂，用天平称出此时砂和砂桶的总质量为m．让砂桶带动滑块加速运动．用打点计时器记录运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1

＜v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为mgL=Mv22﹣Mv12．（用题中的字母表示实

验中测量得到的物理量）

考点：探究功与速度变化的关系．

专题：实验题；动能定理的应用专题．

分析：（1）根据实验原理，得到需要验证的表达式，从而确定需要的器材；

（2）实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功，用砂和砂桶的总质量表示滑块受到的拉力，对滑块受力分析，受到重力、拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量等于摩擦力；同时重物加速下降，处于失重状态，故拉力小于重力，可以根据牛顿第二定律列式求出拉力表达式分析讨论；

（3）由动能定理求解．

解答：解：（1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；

所以为：天平，刻度尺；

（2）砂和砂桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有

对沙和沙桶，有mg﹣T=ma

对小车，有T=Ma

解得

T=mg

故当M＞＞m时，有T≈mg

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；

（3）由动能定理得：mgL=Mv22﹣Mv12，则本实验最终要验证的数学表达式为：

mgL=Mv22﹣Mv12

故答案为：（1）天平，刻度尺；（2）砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力；（3）

mgL=Mv22﹣Mv12

点评：该题的关键是根据实验原理并结合牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量，同时要熟练应用匀变速直线运动的推论解答实验问题．

考点：动能定理的应用．

专题：动能定理的应用专题．

分析：对木箱受力分析，应用功的计算公式求出各力所做的功，然后求出合力做的功．解答：解：对木箱受力分析如图所示．受重力G、支持力N、水平推力F、摩擦力f共四个力作用，受力如图所示：

支持力的功：W N=Nscos90°=0，

推力的功：W F=Fscosα，

重力的功：W G=﹣mgssinα，

摩擦力的功：W f=﹣fs=（mgsinα﹣Fcosα）s，

各力做的总功：W总=W N+W F+W G+W f=0；

答：支持力的功为0，推力的功为：Fscosα，重力的功为﹣mgssinα，摩擦力的功为（mgsinα﹣Fcosα）s，各力做的总功为0．

点评：本题考查了求力所做的功，对物体正确受力分析，应用功的计算公式即可解题，本题是一道基础题．

（1）A球经多长时间落地？

（2）A球落地时，A、B两球间的距离是多少？（计算结果保留三位有效数字）

考点：平抛运动．

专题：平抛运动专题．

分析：（1）A球做匀加速直线运动，根据位移时间公式直接求解；

（2）B球做平抛运动，A球落地时间内，分别求出B球的水平分位移和竖直分位移，然后根据空间关系，得出A、B两球间的距离

解答：解：（1）A球做竖直下抛运动，由竖起下抛物体运动规律可得：h=v0t+gt2①

将数据代入①式，解得：t=1（s）

（2）B球做平抛运动，由平抛运动规律可得：

x=v0t ②

y=gt2③

将数据代入②③，解得：x=10m，y=5m

此时A球与B球的距离L为：L=④

将数据代入④式，解得：L=14.1m

答：（1）A球经1s时间落地；

（2）A球落地时，A、B两球间的距离是14.1m．

点评：本题关键是分清两球的运动规律，同时结合空间位置情况，运用运动学公式求解，难度适中．

13．（11分）已知月球到地球的球心距离为r=4×108m，月亮绕地球运行的周期为30天，求地球的质量．G=6.67×10﹣11N?m2/kg2．

考点：万有引力定律及其应用；向心力．

专题：万有引力定律的应用专题．

分析：根据万有引力提供向心力，代入数据计算即可．

解答：解：月球绕地球运行的向心力，由月地的万有引力提供，即有：

F=①

将数据代入①式，解得：M=5.63×1024kg

答：地球的质量为5.63×1024kg．

点评：本题主要要掌握万有引力提供向心力这个关系，根据题目的要求选择恰当的向心力的表达式，代入数据计算即可．

物块都位于与地面的垂直距离为的位置上，释放两物块后，A沿斜面无摩擦地上滑，B沿

斜面的竖直边下落，若物块A恰好能达到斜面的顶点，试求m1和m2的比值．（滑轮质量、半径及摩擦均可忽略）

考点：动能定理的应用；机械能守恒定律．

专题：动能定理的应用专题．

分析：在B落地前，A与B组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出B落地时的速度；

A在上升过程中，由动能定理可以列方程，解方程组可以求出两物体质量之比．

解答：解：B落地前，A、B组成的系统机械能守恒，

由机械能守恒定律可得：

m2g=m1g sinθ+（m1+m2）v2，

B落地后，A上升到顶点过程中，由动能定理可得：

m1v2=m1g（﹣Hsinθ），

解得：=；

点评：在整个运动过程中，系统机械能守恒，当对A或B来说机械能不守恒，由机械能守恒定律与动能定理可以正确解题．