钦州市2016年春季学期期末考试
高一物理
一、 多选题
1. 下列关于力的说法中正确的是    ( ) 
A．只有直接接触的物体之间才会有弹力的作用 
B．力的大小可以用天平来直接测量 
C．摩擦力的方向一定与接触面相切 
D．重力的方向一定垂直于接触面向下 
2. 下列关于摩擦力的说法中正确的是    ( ) 
A． 静止的物体可以受到滑动摩擦力，运动的物体也可以受到静摩擦力 
B．物体所受的滑动摩擦力或静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力 
C．相互接触的物体之间，压力增大，摩擦力也增大 
D．两物体间有弹力但不一定有摩擦力，而两物体间有摩擦力则一定有弹力 
3. 一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内
A．电炉放热与电动机放热相等 
B．电炉两端电压小于电动机两端电压 
C．电炉两端电压等于电动机两端电压 
D．电动机消耗的功率大于电炉的功率 
4. 关于热力学定律，下列说法正确的是( ) 
A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量 
B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 
C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功 
D．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程 
二、 选择题 
1. 以下关于物理学史和物理学家的说法中不正确的是： 
A．伽利略在对落体运动的探究中，大致经历了如下的研究过程：发现问题－对现象的观察－提出假设－运用数学和逻辑手段得出推论－实验验证－合理外推－得出结论． 
B．牛顿发现了万有引力定律． 
C．牛顿在理论上概括和总结了能量守恒定律． 
D．爱因斯坦创立了相对论． 
2. 本节是一个探究性实验，探究的目的是（ ） 
A.探究力与物体运动速度的关系       
B.探究力与物体运动加速度的关系 
C.探究力对物体做的功与物体加速度变化的关系 
D.探究力对物体做的功与物体速度变化的关系 
3. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要直接测量和间接测量的数据是重物的（ ） 
A.质量    B.下落时间 C.下落高度    D.瞬时速度 
4.在探究功与物体速度变化的关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图7-6-7所示的纸带.这条纸带上的点两端较密，中间稀疏.出现这种情况的原因可能是（ ） 
 
图7-6-7 
A.电源的频率不稳定             B.木板倾斜的程度太大 
C.没有使木板倾斜或倾斜角太小    D.小车受到的阻力较大 
5. 两颗人造地球卫星质量之比m 1 ∶m 2 ＝1∶2，轨道半径之比R 1 ∶R 2 ＝3∶1.下列有关数据之比正确的是…( ) 
A.周期之比T 1 ∶T 2 ＝3∶1      B.线速度之比v 1 ∶v 2 ＝3∶1 
C.向心力之比F 1 ∶F 2 ＝1∶9    D.向心加速度之比a 1 ∶a 2 ＝1∶9 
6. 据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55 C a n cr i e ”，该行星绕母星（中心天体）运行的周期约为地球绕太阳运行周期的  ，母星的体积约为太阳的60倍．假设母星与太阳密度相同，“55 C a n cr i e ”与地球均做匀速圆周运动，则“55 C a n cr i e ”与地球的（　　）． 
A．轨道半径之比约为  
B．轨道半径之比约为  
C．向心加速度之比约为  
D．向心加速度之比约为  
三、 计算题 
7. 完成下面有关物理实验的问题 
（1）甲、乙、丙三位同学在使用不同的游标卡尺测量同一个物体的长度时，测量的结果 
分别如下： 
甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm 
乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm 
丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm 
从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是    同学。 
（2）用如图16所示的实验装置验证机械能守恒定律。 
 
  
实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的 
交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下， 
重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点， 
对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。 
①下列列举了该实验的n个操作步骤： 
A．按照图示的装置安装器件； 
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上； 
C．用天平测量出重锤的质量； 
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带； 
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离； 
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。 
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步聚，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。 
答：    
   。 
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图17所示。根据打出的纸带，选取纸带上打出的的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s 0 ，点A、C间的距离为s 1 ，点C、E间的距离为s 2 ，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a    。 
 
  
③在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是   。试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F=    。 
8. 已知地球半径为R，地球自转的周期为T，地球表面的重力加速度为g， 
求 （1）第一宇宙速度？（2）地球同步卫星离地面的高度h。 
9. 如上图所示，两个质量各为 m 1 和 m 2 的小物块 A 和 B ，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知 m 1 ＞ m 2 ，现要利用此装置验证机械能守恒定律。 
 
（1）若选定物块 A 从静止开始下落的过程中进行测量，则需要测量的物理量有_______。 
①物块的质量 m 1 、 m 2 ；②物块 A 下落的距离及下落这段距离所用的时间； 
③物块 B 上升的距离及上升这段距离所用的时间；④绳子的长度。 
（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议： 
 
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_________。 
（3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_______________________________________________________________________。 
四、 实验题 
10. 在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)某同学用如图7-9-7甲所示装置进行实验，得到如图7-9-7乙所示的纸带．测得点A、C间的距离为14.77 cm，点C、E间的距离为16.33 cm．已知当地重力加速度为g=9.8 m/s 2 ，重锤的质量为m=1.0 kg.则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F f =____________；(交流电频率为50 Hz) 
(2)某同学上交的实验报告显示重锤的动能略大于重锤的势能，则出现这一问题的原因可能是_________(填序号). 
 
图7-9-7 
A．重锤的质量测量错误 B．该同学自编了实验数据 
C．交流电源的频率不等于50 Hz    D．重锤下落时受到的阻力过大 
11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，选出一条纸带如图7-9-6所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50 Hz交变电流，用毫米刻度尺测得OA＝11.13 cm,OB＝17.69 cm,OC＝25.9 cm. 
 
图7-9-6 
(1)这三个数据中，不符合有效数字要求的是_________，应该写成_________cm. 
(2)在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重物的质量为m kg.根据以上数据可知，当打点计时器打到B点时，重物的重力势能比开始下落时减少了_________J；这时它的动能为_________J.（g取9.80 m/s 2 ） 
12. 在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于重物动能的增加量。以下步骤仅是实验操作的一部分，请将必要的步骤挑选出来，并且按合理的顺序排列：   （填代号）。 
   
A．把打点计时器固定在铁架台上，并用导线 
把它和交流电电源连接起来 
B．用天平称出重物的质量 
C．把纸带的一段固定在重物上，另一端穿过 
打点计时器的限位孔，把重物提升到一定 
的高度 
D．用秒表测出重物下落的时间 
E．释放纸带 
F．重复几次，得到3-5条符合要求的纸带 
G．接通电源 
五、 综合题 
13. 在天体运动中，将两颗彼此距离较近，且相互绕行的行星称为双星。已知两行星质量分别为M1和M2，它们之间距离为L，求各自运转半径和角速度为多少？ 
14. 人造地球卫星绕地球旋转（设为匀速圆周运动）时，既具有动能又具有引力势能（引力势能实际上是卫星与地球共有的，简略地说此势能是人造卫星所具有的）。设地球的质量为 M ，以卫星离地还需无限远处时的引力势能为零，则质量为 m 的人造卫星在距离地心为 r 处时的引力势能为  （G为万有引力常量）。 
（1）试证明：在大气层外任一轨道上绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所具有的机械能的绝对值恰好等于其动能。 
（2）当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时，物体就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星，这个速度叫做第二宇宙速度，用 v 2 表示。用 R 表示地球的半径， M 表示地球的质量， G 表示万有引力常量.试写出第二宇宙速度的表达式。 
（3）设第一宇宙速度为 v 1 ，证明：  。 
15. 行星的平均密度为  ，靠近行星表面的卫星，其运行周期为T，试证明  为一常数。 
六、 填空题 
16. 在用打点计时器“验证机械能守恒”的实验中，打点计时器打出的纸带如图所示，重物的质量为1 kg．根据纸带上的数据，重物在 B 点的动能是______J，重物在 E 点的动能是______J ． 在上述过程中，重物重力势能的变化是______J ． （计数点 A 、 B 、 C 、…、 F 均为相邻的打点， g 取9.8 m/s 2 ） 
 
17. 在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验中，得到了一条如图 5-9-3 所示的纸带（打0点时，速度为零），纸带上的点记录了物体在不同时刻的__________.当打点计时器打点5时，物体动能的表达式为E k =__________,物体重力势能减少的表达式为E p =__________，实验中是通过比较__________来验证机械能守恒定律的（设交流电周期为T）. 
 
图 5-9-3 
18. “验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行． 
（1）比较这两种方案，______（填“甲”或“乙”）方案好些． 
　  
甲　　　 
自由落体实验 
验证机械能守恒定律 
  
　  
乙 
斜面小车实验 
　验证机械能守恒定律 
（2）如图是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已知相邻两个计数点之间的时间间隔 T ＝0.1 s ．物体运动的加速度 a ＝______；该纸带是采用______（填“甲”或“乙”）实验方案得到的． 
 
19. 探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比，轨道半径     .向心加速度   （填“不变”“变大”或“变小”） 
20. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要直接测量的物理量是_______________，间接测量的物理量是_______________. 
 
答案
一、多选题
1、 AC 2、 ABD 3、 ABD 4、ACD 
二、选择题
5、 C 6、 D7、C8、D9、D10、B 
三、计算题
11、 （1）甲（2）①步骤B是错误的。应该接到电源的交流输出端。步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带。步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去。 ②    
③重锤的质量m 
F=  
12、 解：第一宇宙速度：mg=mV 2 /R V=（gR） 1/2 
同步卫星：    
地球表面上：    
∴     
13、 (1)①②或①③；（2）①③；（3）例如：“对同一高度进行多次测量取平均值”， “选取受力后相对伸长尽量小的绳子”等等。

四、实验题
14、(1)0.05 N (2)BC       15、（1）25.9 cm 25.90 （2）1.73m 1.70m   16、 ACGEF 
五、综合题
17、  =   
18、 （1）  （2）  
（3）第一宇宙速度即为绕地球表面运行的速度，故有： 
    
得  所以有： 

19、 将行星看作一球体，半径为R 
则  
对卫星，万有引力提供向心力，贴地运行轨道半径  
 代入上式得 
 ，G为万有引力恒量，  是一个对任何行星都适用的常数。 
可见，若近地卫星运行周期为T，则行星平均密度 

六、填空题
20、2.48　3.94　1.48 
解析： 根据中间时刻的瞬时速度等于那一段上的平均速度，可以得到： 
 ，则 B 点的动能为： 
E k B ＝  m v B 2 ＝  ×1×2.23 2 J＝2.48 J． 
同理可求出 E 点的动能为3.94 J，从 B 点至 E 点的过程中，重物重力势能的变化量是Δ E p ＝ mgh ＝1×9.8×（4.64+5.03+5.42）×10 － 2 J＝1.48 J． 
21、位置       mgS 5   E k 和E p 是否相等.
22、（1）甲　（2）4.8　乙 
23、 轨道半径变小  向心加速度变大 
24、纸带上打出的某两点间的距离   打某点时的瞬时速度