浙江省湖州市上強中學高一物理下學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）要使兩物體間的萬有引力變為原來的4倍，可采用的方法是（）A．使兩物體的質量各增大為原來的兩倍，距離保持不變B．使兩物體間的距離變為原來的一半，質量不變C．使兩物體質量及它們之間的距離都擴大為原來的兩倍D．使其中一個物體的質量變為原來的4倍，距離不變參考答案：ABD【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】根據萬有引力定律的內容（萬有引力是與質量乘積成正比，與距離的平方成反比）解決問題．變量有質量、距離，要考慮全面．【解答】解：根據萬有引力定律的表達式：F=，可知，A、使兩物體的質量各增大為原來的兩倍，距離保持不變，萬有引力變為原來的4倍，故A正確．B、使使兩物體間的距離變為原來的一半，質量保持不變，萬有引力變為原來的4倍，故B正確．C、使兩物體質量及它們之間的距離都擴大為原來的兩倍，萬有引力不變，故C錯誤．D、使其中一個物體的質量變為原來的4倍，距離不變，萬有引力變為原來的4倍，故D正確．故選：ABD．2.對做勻速圓周運動的物體，下列物理量不變的是A．速度

B．角速度C．合外力

D．加速度參考答案：B3.在下列圖所示的四個圖象中，表示勻速直線運動的是（）A． B．C． D．參考答案：BC【考點】勻變速直線運動的圖像；勻變速直線運動的速度與時間的關系．【分析】勻速直線運動的速度保持不變，x﹣t圖象的斜率等于速度，v﹣t圖象的斜率表示加速度，根據圖象的形狀分析物體的運動情況．【解答】解：A、x﹣t圖象的斜率表示物體的速度，該圖的斜率等于零，說明物體的速度為零，物體靜止，故A錯誤．B、該圖表示物體的速度保持不變，做勻速直線運動，故B正確．C、x﹣t圖象的斜率表示物體的速度，該圖的斜率不變，說明物體的速度保持不變，做勻速直線運動，故C正確．D、該圖表示物體的速度隨時間均勻增大，物體做勻加速直線運動，故D錯誤．故選：BC4.（單選）姜堰城區某高一學生，清明節騎自行車赴溱湖風景區進行濕地調研，從學校校門出發到景區門口下車，他的運動可視為勻速運動，途中沒有停留，該同學從6:30出發，8:00到達景區.已知所受阻力為車和人總重量的0.1倍.請你估算一下，他騎自行車從學校到溱湖風景區所做功與下面四個數值中的哪一個最接近A．2.0×102J

B．2.0×105J

C．2.0×106J

D．2.0×108J

參考答案：C5.關于質點做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A．質點的向心力不變 B．質點的線速度不變C．質點的角速度不變 D．質點的轉速在不斷改變參考答案：C【考點】向心力；牛頓第二定律；線速度、角速度和周期、轉速．【分析】勻速圓周運動的向心力方向時刻改變，線速度大小不變，方向時刻改變，角速度的大小和方向都不變，轉速保持不變．【解答】解：A、勻速圓周運動的質點的向心力方向始終指向圓心，因此方向時刻改變．故A錯誤．

B、勻速圓周運動的線速度大小不變，方向時刻改變．故B錯誤．

C、勻速圓周運動的角速度大小和方向都不變．故C正確．

D、質點的轉速是標量，做勻速圓周運動的質點的轉速保持不變．故D錯誤故選C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一物理興趣小組利用學校實驗室的數字實驗系統探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關系．①首先，讓一砝碼在一個比較光滑的平面上做半徑r為0.08m的圓周運動，數字實驗系統得到若干組向心力F和對應的角速度ω，他們根據實驗數據繪出了F﹣ω的關系圖象如圖中B圖線所示，興趣小組的同學猜測r一定時，F可能與ω2成正比．你認為，可以通過進一步轉換，做出

關系圖象來確定他們的猜測是否正確．②將同一砝碼做圓周運動的半徑r再分別調整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，如圖中A、C圖線所示．通過對三條圖線的比較、分析、討論，他們得出ω一定時，F∝r的結論，你認為他們的依據是

．③通過上述實驗，他們得出：做圓周運動的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數學關系式是F=kω2r，其中比例系數k的單位是

．參考答案：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．③kg．【考點】線速度、角速度和周期、轉速；向心力．【分析】①若F與ω2成正比，則F﹣ω2圖象是過原點的傾斜直線，可很直觀作出判斷．②在探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關系時，應當應用控制變量法，先保證圓周運動的半徑不變，探究向心力與角速度之間的關系，然后再更換半徑繼續探究向心力與角速度之間的關系，最后可以得到向心力與角速度與半徑的關系式．③由F=kω2r表達式，結合各個量的單位分析k的單位．【解答】解：①通過對圖象的觀察，興趣小組的同學猜測F與ω2成正比．可以通過進一步的轉換，通過繪出F與ω2關系圖象來確定他們的猜測是否正確，如果猜測正確，做出的F與ω2的關系式應當是一條過原點的傾斜直線．②在證實了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運動的半徑r再分別調整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．如果比例成立則說明向心力與物體做圓周運動的半徑成正比．③表達式F=kω2r中F、ω、r的單位分別是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，則得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；則得k的單位是kg．故答案為：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．③kg．7.質量為m的汽車沿半徑為40m的水平公路面轉彎，若路面對車的最大靜摩擦因數為，則汽車轉彎時受到的最大靜摩擦力為

，為使汽車順利轉彎而不滑動的車速最大值為m/s。參考答案：8.原長為16㎝的輕質彈簧，當甲、乙兩人同時用100N的力在兩端反向拉時，彈簧長度變為18cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N的力拉，這時彈簧的長度為___①

____cm，此彈簧的勁度系數為__

②_____N/m.參考答案：20；50009.小石子投入湖面將激起水波，使浮在水面的樹葉在1min內起伏60次，與此同時，該波從中心向外擴延30m，則水波的波長為____

m，波速為

_m/s。參考答案：0.5，0.510.用一根細繩，一端系住一個質量為m的小球，另一端懸在光滑水平桌面上方h處，繩長l大于h，使小球在桌面上做如圖所示的勻速圓周運動．若使小球不離開桌面，則小球運動的半徑是__________

，其轉速最大值是__________。（已知重力加速度為g）

參考答案：；11.（4分）航天員聶海勝隨“神舟六號”載人飛船在地表附近圓軌道上運行，地球對航天員的萬有引力約為600N，當他靜站在飛船中時，飛船對他的支持力大小為_________N。聶海勝測出了在圓形軌道上繞地球運動的運行周期，由此他能否估算出地球的質量?_____________(填“能”或“不能)。參考答案：600；能12.“探究加速度與力、質量的關系”實驗裝置如圖所示。

(1)為減小實驗誤差，盤和砝碼的質量應比小車的質量

(選填“小”或“大”)得多。

(2)下圖為某同學在實驗中打出的一條紙帶，計時器打點的時間間隔為0．02s。他從比較清晰的點起，每五個點取一個計數點，則相鄰兩計數點問的時間間隔為

s。他量出各相鄰兩計數點間的距離如圖，由數據可求得打計數點3時小車的速度=

m/s；小車的加速度a=

m/s2。(結果均保留三位有效數字)參考答案：13.我國鐵路大提速后，站臺上的乘客與列車間的空氣流速和壓強也發生了變化，為了有效地防止安全事故的發生，站臺的安全線距離由原來的1m變為2m．關于列車與乘客間空氣流速及壓強的變化是：

。參考答案：流速越大，壓強越??；三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，兩個完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道的末端水平，在它們相同位置上各安裝一個電磁鐵，兩個電磁鐵由同一個開關控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷開開關，兩個小球同時開始運動。離開圓弧軌道后，A球做平拋運動，B球進入一個光滑的水平軌道，則：（1）B球進入水平軌道后將做________________運動；改變A軌道的高度，多次重復上述實驗過程，總能觀察到A球正好砸在B球上，由此現象可以得出的結論是：______________________________________。（2）若某次兩個小球相碰的位置恰在水平軌道上的P點處，固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長均為5cm，則可算出A鐵球剛達P點的速度為________m/s。（g取10m/s2，結果保留兩位小數）（3）如圖所示，利用數碼相機的連拍功能記下了作平拋運動的小球的三個位置Ａ、Ｂ和C.閃光間隔時間為1/30ｓ.在實驗中用光電門傳感器測出小球拋出時的初速0.492m/s。則該地的重力加速度為__________m/s2。（已知背景方格紙均為正方格）參考答案：（1）勻速直線，A球的水平分運動是勻速直線運動（2）3.35（3）9.8415.在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個彈簧秤拉橡皮條的另一端到某—點并記下該點的位置Ｏ；再將橡皮條的另一端系兩根細繩，細繩的另一端都有繩套，用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉像皮條。（1）某同學認為在此過程中必須注意以下幾項：A．兩根細繩必須等長B．橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上C．在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行D．在用兩個彈簧秤同時拉細繩時要注意使兩個彈簧秤的讀數相等E．在用兩個彈簧秤同時拉細繩時必須將橡皮條的另一端拉到用一個彈簧秤拉時記下的位置Ｏ

其中正確的是____________。(填入相應的字母)（2）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩。圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖。①圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向是________。②本實驗采用的科學方法是______A．理想實驗法

B．等效替代法

C．控制變量法

D．建立物理模型法參考答案：（1）C（2）①F′

②B試題分析：（1）細線的作用是能顯示出力的方向，所以不必須等長，故A錯誤；兩細線拉橡皮條時，只要確保拉到同一點即可，不一定橡皮條要在兩細線的夾角平分線上，故B錯誤；在拉彈簧秤時必須要求彈簧秤與木板平面平行，否則會因為摩擦力的存在影響力的大小，故C正確；為了更加準確的記錄力的方向，拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些，D正確；（2）F是通過作圖的方法得到合力的理論值，由于誤差的存在F和F′方向并不在重合；合力與分力是等效替代的關系，所以本實驗采用的等效替代法考點：“探究兩個共點力的合成”實驗【名師點睛】本實驗采用的是“等效替代”的方法，即一個合力與幾個分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明確“理論值”和“實驗值”的區別四、計算題：本題共3小題，共計47分18、甲騎自行車以10m/s的速度追趕在它前面200m同向行駛的乙車，追了500m恰好趕上，若甲乙兩車都做勻速直線運動，那么乙車的速度為多大？參考答案：17.地球的兩顆人造衛星質量之比m1：m2=1：2，圓周軌道半徑之比r1：r2=1：2．求：（1）線速度之比；（2）角速度之比；（3）運行周期之比；（4）向心力之比．參考答案：見解析【考點】萬有引力定律及其應用；人造衛星的加速度、周期和軌道的關系．【分析】（1）根據萬有引力充當向心力，產生的效果公式可得出線速度和軌道半徑的關系，可得結果；（2）根據圓周運動規律可得線速度和角速度以及半徑的關系，直接利用上一小題的結論，簡化過程；（3）根據圓周運動規律可得運行周期和角速度之間的關系，直接利用上一小題的結論，簡化過程；（4）根據萬有引力充當向心力可得向心力和質量以及半徑的關系．【解答】解：設地球的質量為M，兩顆人造衛星的線速度分別為V1、V2，角速度分別為ω1、ω2，運行周期分別為T1、T2，向心力分別為F1、F2；（1）根據萬有引力和圓周運動規律

得∴故二者線速度之比為．（2）根據圓周運動規律

v=ωr

得∴故二者角速度之比為

．（3）根據圓周運動規律

∴故二者運行周期之比為

．（4）根據萬有引力充當向心力公式