2015-2016学年广东省广州市南沙区高一下期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法符合物理学史实的是（ ）

A. 卡文迪许发现了行星的运动规律

B. 开普勒发现了万有引力定律

C. 牛顿发现了万有引力定律

D. 牛顿发现了海王星和冥王星

2. 难度：简单

一质点（用字母O表示）的初速度v₀与所受合外力F的方向如图所示，质点的运动轨迹用虚线表示，则所画质点的运动轨迹中可能正确的是（  ）

A．      B．

C．     D．

3. 难度：中等

如图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置，P是轮盘边缘上的一个点，Q是飞轮边缘上的一个点．关于P、Q两点运动情况，下列说法正确的是（  ）

A．角速度大小相等     B．周期相同

C．线速度大小相等     D．加速度大小相等

4. 难度：简单

两个质量均匀的球体相距较远的距离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2倍，则它们间的万有引力为（ ）

A. 4×10^﹣8N    B. 10^﹣8N    C. 2×10^﹣8N    D. 10^﹣4N

5. 难度：简单

下列有关功率的说法，正确的是（  ）

A．做功越多，功率越大

B．由P=知P与t成反比

C．功率越大，做功越快

D．完成相同的功，所花时间越长，则功率越大

6. 难度：简单

在下列实例中（不计空气阻力）机械能守恒的是（  ）

A．物体做平抛运动

B．物体沿斜面匀速下滑

C．拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升

D．物体在粗糙水平面减速滑行

7. 难度：中等

如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（  ）

A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来

B．人在最高点时对座位不可能产生压力

C．人在最低点时对座位的压力等于mg

D．人在最低点时对座位的压力大于mg

8. 难度：简单

转笔包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（  ）

A．笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的角速度越大

B．笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的线速度越大

C．笔杆做圆周运动的向心力是由万有引力提供的

D．若该同学使用中性笔，墨汁可能会因笔快速的转动做离心运动被甩出

9. 难度：简单

关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（ ）

A. 其轨道平面一定与赤道平面重合

B. 它的运行速度为7.9km/s

C. 它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播

D. 已知其质量是1.24t，若将其质量增为2.84t，则同步轨道半径变为原来的2倍

10. 难度：中等

在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力．从抛出到落地过程中，三球（  ）

A．运动时间相同               B．落地时的动能相

C．落地时重力的功率相同        D．同落地时的速度相同

11. 难度：简单

如图所示，在一张白纸上放置一根直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板．将三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，同时将一支铅笔从三角板直角边的最下端向上运动，而且向上的速度越来越大，则铅笔在纸上留下的轨迹可能是（  ）

A．     B．

C．     D．

12. 难度：简单

一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s．从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示．设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W₁、W₂、W₃，则以下关系正确的是（  ）

A．W₁=W₂=W₃     B．W₁＜W₂＜W₃     C．W₁＜W₃＜W₂     D．W₁=W₂＜W₃

13. 难度：简单

一圆盘可绕通过其中心且垂直于盘面的竖直轴转动，现在圆盘上放置一个木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，如图所示，那么下列说法正确的是（ ）

A. 木块受到重力、支持力、摩擦力、向心力的作用

B. 木块受到重力、支持力、摩擦力的作用

C. 木块受到的摩擦力，方向始终是指向圆盘中心

D. 木块受到的摩擦力，方向与木块的运动速度方向相反

14. 难度：中等

如图所示，A、B两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（  ）

A．线速度大小关系：v_A＞v_B

B．线速度大小关系：v_A＜v_B

C．周期关系：T_A＜T_B

D．周期关系：T_A＞T_B

15. 难度：简单

如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处于同一水平面上，则（  ）

A．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大

B．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大

C．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等

D．两球到达各自悬点的正下方时，两球损失的重力势能相等

16. 难度：中等

如图所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平跳跃并离开屋顶，在下一个建筑物的屋顶上着地．如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5m/s，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是（该过程可把他看作质点，不计空气阻力，g取9.8m/s²）（  ）

A．他安全跳过去是可能的

B．他安全跳过去是不可能的

C．如果要安全跳过去，他在屋顶跑动的速度不能小于6.2m/s

D．如果要安全跳过去，他在空中的飞行时间需要1s

17. 难度：中等

如图甲所示，质量m=2kg的物体以100J的初动能在粗糙的水平地面上滑行，其动能E_k随位移S变化的关系图象如图乙所示，则下列判断中正确的是（ ）

A. 物体运动的总位移大小为10m

B. 物体运动的加速度大小为10m/s²

C. 物体运动的初速度大小为10m/s

D. 物体所受的摩擦力大小为10N

二、实验题

18. 难度：困难

某同学利用下图装置来做“验证机械能守恒定律”实验

（1）现有器材：打点计时器、学生电源、铁架台（包括铁夹）、纸带、附夹子的重锤、刻度尺、秒表、导线若干和开关，其中此实验不需要使用的器材是

（2）如果实验室中供实验选择的重物有：A是质量为50g的塑料球，B是质量为500g的铁球，则本实验应选用     ；（选填A或B）

（3）若实验中所用重锤的质量m=0.3kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，正确操作得到的纸带如图乙所示，O点对应重锤开始下落的时刻，另选连续的三个计时点A、B、C作为测量的点，图中的数据分别为计数点A、B、C到起始点O的距离，取重力加速度g=9.8m/s²，则打点计时器在打B点时，重锤的速度大小是     m/s，从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为     J（结果都保留两位有效数字）

（4）在数据处理中，该同学发现物体重力势能的减少量△Ep总是     （选填“大于”“等于”或“小于”）物体动能的增加量△E_k，主要原因是     （填选项前的字母）

A．选用的重锤质量过大

B．没用天平称重物质量

C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力．

三、简答题

19. 难度：中等

在物理学中，常常用等效替代、类比、微小量放大等方法来研究问题．如在牛顿发现万有引力定律一百多年后，卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了万有引力常量G的数值，如图所示是卡文迪许扭秤实验示意图．卡文迪许的实验常被称为是“称量地球质量”的实验，因为由G的数值及其它已知量，就可计算出地球的质量，卡文迪许也因此被誉为第一个称量地球的人．

（1）若在某次实验中，卡文迪许测出质量分别为m₁、m₂相距为r的两个小球之间引力的大小为F，求万有引力常量G；

（2）若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球自转的影响，请推导出地球质量及地球平均密度的表达式．

四、计算题

20. 难度：中等

某中学物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示．可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道，并通过半圆轨道的最高点C，才算完成比赛．B是半圆轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点．已知赛车质量m=0.5kg，通电后以额定功率P=2W工作，进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为F_f=0.4N，随后在运动中受到的阻力均可不计，L=10.00m，R=0.4m，（g取10m/s²）．求：

（1）要使赛车能通过C点完成比赛，通过C点的速度至少多大？

（2）赛车恰能完成比赛时，在半圆轨道的B点时对轨道的压力是多大？

（3）要使赛车完成比赛，电动机从A到B至少工作多长时间？

21. 难度：中等

如图所示，质量m=2kg的小球用长L=1.0m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H=6.0m的O点．现将细绳拉直至水平状态自A点无初速度释放小球，运动至悬点O的正下方B点时细绳恰好断裂，接着小球作平抛运动，落至水平地面上C点．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²．求：

（1）细绳能承受的最大拉力；

（2）细绳断裂后小球在空中运动所用的时间；

（3）现换用另一轻质细绳，使绳长变为L₁，重复上述过程，也是运动至悬点O的正下方时细绳恰好断裂，其他条件不变．当L₁为何值时，小球落地点距B点的水平距离最大？