2015-2016学年北京市昌平区高一下学期期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

首先通过实验的方法较准确地测出引力常量的物理学家是

A. 开普勒    B. 卡文迪许    C. 伽利略    D. 牛顿

2. 难度：中等

一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，下列说法正确的是

A．物体机械能不变，内能也不变

B．物体机械能减小，内能不变

C．物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量减小

D．物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量不变

3. 难度：中等

起重机将质量为100kg的物体从地面提升到10m高处，在这个过程中，下列说法中正确的是（重力加速度g=10m/s²）

A．重力做正功，重力势能增加1．0×10⁴J

B．重力做正功，重力势能减少1．0×10⁴J

C．重力做负功，重力势能增加1．0×10⁴J

D．重力做负功，重力势能减少1．0×10⁴J

4. 难度：中等

质点做曲线运动，关于运动过程中的速度v和加速度a的方向，在以下四种情形下，正确的是

5. 难度：困难

如图所示，A、B两个小物块随水平圆盘做匀速圆周运动，圆心为O，转动半径R_A＞R_B，物块与圆盘保持相对静止。下列说法正确的是

A．A、B物块的线速度大小关系为v_A＞v_B

B．A、B物块的角速度大小关系为ω_A＞ω_B

C．A、B物块的向心加速度大小关系为a_A＜a_B

D．A、B物块的向心力大小关系为F_A＜F_B

6. 难度：中等

设地球的质量为M，地球的半径为R，物体的质量为m。关于物体与地球间的万有引力的说法，正确的是（    ）

A. 地球对物体的引力大于物体对地球的引力

B. 物体距地面的高度为h时，物体与地球间的万有引力为

C. 物体放在地心处，因r=0，所受引力无穷大

D. 物体离地面的高度为R时，则引力为

7. 难度：中等

一轻质弹簧的劲度系数为k，现将其拉长或压缩△x（弹簧的形变在其弹性限度内），关于弹力做功和弹性势能变化的说法，错误的是

A．拉长时弹力做正功，弹性势能增加；压缩时弹力做负功，弹性势能减小

B．拉长和压缩时弹性势能均增加

C．拉长或压缩△x时，弹性势能的改变量相同

D．两个不同的弹簧，形变量相同时，弹性势能与劲度系数k有关

8. 难度：困难

若物体在运动过程中受到合外力不为零，则

A．物体的动能一定变化

B．物体的速度一定变化

C．物体的加速度一定变化

D．物体的速度的方向一定变化

9. 难度：困难

如图所示，电梯轿厢质量为M，底板上放置一个质量为m的物体，钢索拉着轿厢由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，不计空气阻力，则在此过程中

A．钢索的拉力做功等于

B．钢索对轿厢及物体构成的系统做功等于

C．底板支持力对物体做功等于

D．物体克服重力做功的平均功率等于mgv

10. 难度：困难

在“研究平抛运动”的实验中，已经用某种方法得到了一个物体做平抛运动轨迹中的一段，选取轨迹中的任意一点O为坐标原点，水平方向建立x轴，竖直方向建立y轴。在x轴作出等距离的几个点A₁、A₂、A₃，设O A₁=A₁A₂=A₂A₃=l；向下做垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为M₁、M₂、M₃；过M₁、M₂、M₃做水平线与y轴的交点分别为B₁、B₂、B₃。把O B₁的长度记为h₁，B₁B₂=h₂，B₂B₃=h₃。整个实验过程忽略空气阻力的影响。下列判断正确的是

A．h₁： h₂：h₃=1：4：9

B．h₁： h₂：h₃=1：3：5

C．平抛运动的初速度大小为

D．平抛运动的初速度大小为

二、多选题

11. 难度：中等

关于曲线运动，下列说法中正确的是

A．曲线运动一定是变速运动

B．做曲线运动的物体，速度方向保持不变

C．物体受到变力作用时就做曲线运动

D．做曲线运动的物体受到的合外力可能是恒力

12. 难度：困难

如图所示，用一与水平方向成α的力F拉一质量为m的物体，使它沿水平方向移动距离x，若物体和地面间的动摩擦因数为μ，则在此过程中

A. 力F做的功为Fxcosα

B. 摩擦力做的功为μmgx

C. 重力做的功为mgx

D. 合力做的功为

13. 难度：困难

开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律。火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且火星的半长轴大于木星的半长轴。根据开普勒行星运动定律可知

A. 太阳位于火星和木星运行轨道的中心

B. 火星绕太阳运动的周期大于木星绕太阳运动的周期

C. 对于火星或木星，离太阳越近，运动速率就越大

D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积

14. 难度：困难

如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A点。质量为m的物体从斜面上的B点由静止下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上。下列说法正确的是

A．物体最终将停在A点

B．物体第一次反弹后不可能到达B点

C．整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功

D．整个过程中重力势能的减少量等于弹性势能的增加量

三、填空题

15. 难度：中等

在长为72cm的玻璃管中注满清水，水中放一个可以匀速上浮的红蜡烛，将此玻璃管竖直放置，让红蜡烛沿玻璃管从底部匀速上升。与此同时，让玻璃管沿水平方向向右匀速移动。若红蜡烛在玻璃管中沿竖直方向向上运动的速度为8cm/s，玻璃管沿水平方向移动的速度为6cm/s，则红蜡烛运动的速度大小是________cm/s，红蜡烛上升到水面的时间为________s。

16. 难度：中等

如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v。若火车通过此弯道时超速了，则火车的轮缘会挤压________轨；若火车通过此弯道时速度小于v，则火车的轮缘会挤压________轨。（填“内”或“外”）

17. 难度：简单

如图所示，一个人把质量为m的石块，从高度为h处，以初速度v₀斜向上方抛出。不计空气阻力，重力加速度为g。则人对石块做的功为________，石块落地时的动能为________。

四、实验题

18. 难度：中等

用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）除了图中所示的器材外，下列器材哪个是完成该实验所必须的？

A．秒表     B．刻度尺     C．天平    D．游标卡尺

（2）某实验小组打出了三条纸带，发现有一条纸带上第一个和第二个打点间的距离大约是5mm，已知交流电源的频率f=50Hz，出现这种情况可能的原因是__________。

A．重锤的质量过大

B．电源电压偏大

C．打点计时器没有竖直固定

D．先释放纸带后接通打点计时器电源

（3）某同学按照正确的操作得到如图所示的纸带。其中打O点时释放重物，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。该同学用刻度尺测量O点到A、B、C三点的距离分别为h₁、h₂、h₃。已知打点计时器的电源频率为f，重物质量为m，当地重力加速度为g。则打下B点时重物的速度为     ，OB段动能增加量为      ，重力势能减少量为      。如果在误差允许的范围内，动能的增加量等于重力势能的减少量，即可验证机械能守恒。

（4）在实际验证的过程中，该同学发现动能的增加量略小于重力势能的减少量。导致这一问题的出现，下面分析合理的是   。

A．所用重锤的质量太大

B．重锤和纸带下落时受到了空气阻力和摩擦阻力

C．交流电的实际频率大于50Hz

D．这一误差为偶然误差，多次实验即可减小误差

五、计算题

19. 难度：简单

从h=20m高处以v₀=10m/s的速度水平抛出一个物体，不计空气阻力，g取10m/s²。求：

（1）物体在空中运动的时间t；

（2）物体落地点离抛出点的水平距离x；

（3）物体落地前瞬间的速度大小v。

六、简答题

20. 难度：中等

人类发射的空间探测器进入某行星的引力范围后，绕该行星做匀速圆周运动，已知该行星的半径为R，探测器运行轨道在其表面上空高为h处，运行周期为T，引力常量为G。求：

（1）该行星的质量；

（2）该行星的平均密度；

（3）设想在该行星表面发射一颗绕其环绕的卫星，则最小的发射速度为多大？

七、计算题

21. 难度：中等

如图，把一个质量为m=0．5kg的小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L=0．5m。现将小球拉到偏角为θ=37°的A点，不计空气阻力。已知sin37°=0．6，cos37°=0．8，重力加速度g=10m/s²。

（1）若将小球由A点静止释放，

a．小球运动到最低位置时的速度多大？

b．小球运动到最低位置时细线受到的拉力多大？

（2）若在A点给小球沿切线方向的初速度v_A，要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，求v_A的最小值。

22. 难度：中等

设汽车启动后做匀加速直线运动，已知质量约720kg小型汽车在10s内由静止加速到60km/h。

（1）如果不计一切阻力，求在这段时间内发动机的平均输出功率为多大?

（2）汽车速度较高时，空气阻力不能忽略。将汽车简化为横截面积约1m²的长方体，已知空气密度ρ=1．3kg/m³，并以此模型估算汽车以60km/h速度匀速行驶时因克服空气阻力所增加的功率。（结果保留1位有效数字）

相关知识学习：

质量为m的物体，在合外力F的作用下，经时间t，速度由v₀变化到v_t。由F=ma和联立可得：Ft＝m（v_t－v₀）     ①

①式可以看做是牛顿第二定律的另一种表达形式。