卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年湖南省郴州市高一（下）期末物理试卷
一、单选题（本大题共18小题，共54.0分）
1. 下列物理量中，属于标量的是( )
A. 线速度 B. 功 C. 向心加速度 D. 万有引力
2. 下列物理量不能描述物体做圆周运动快慢的物理量是( )
A. 转速 B. 角速度 C. 周期 D. 动能
3. 两个互成的力分别对物体做了和的功，则这两力的合力做功为( )
A. B. C. D.
4. 下列公式书写正确的是( )
A. 功 B. 动能 C. 线速度 D. 角速度
5. 如图所示，细线一端固定在点，另一端系着小球。给小球一个初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，关于该小球的受力情况，下列说法中正确的是( )
A. 受重力、向心力作用 B. 受细线拉力、向心力作用
C. 受重力、细线拉力作用 D. 受重力、细线拉力和向心力作用
6. 两个大小相等的实心均质小球，球心间距为时，它们之间的万有引力大小为，若把两小球球心间距离增大为时，则它们之间的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
7. 北京时间年月日时分“天空课堂”第一课开讲。在空间站，王亚平老师演示泡腾片实验过程中，我们看到大水球“漂”在空中而未“下落”，如图所示。这是因为大水球( )
A. 质量消失了 B. 处于超重状态
C. 处于完全失重状态 D. 不受地球万有引力作用
8. 下列现象中属于防止离心现象带来危害的是( )
A. 旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴
B. 列车转弯处铁轨的外轨道比内轨道高些
C. 拖把桶通过旋转使拖把脱水
D. 洗衣机脱水简高速旋转甩掉附着在衣服上的水
9. 汽车以的额定功率在平直公路上行驶，当它的速度为时，汽车受到的牵引力大小为( )
A. B. C. D.
10. 物体在下列运动过程中，机械能守恒的是( )
A. 直升飞机载着物体匀速上升 B. 起重机匀速下放的物体
C. 电梯载着物体匀加速上升 D. 物体沿光滑斜面加速下滑
11. 为满足不同领域的需要，我国有许多不同轨道高度的人造卫星。如图，，两颗人造卫星在同一轨道平面上绕地球做匀速圆周运动。若它们的线速度大小分别为，，周期分别为，。则( )
A. B. C. D.
12. 如图所示的几个斜面，它们的高度相同、倾角不同，让质量相同的物体分别从斜面顶端运动到底端，在下滑的过程中重力做功分别为、、。关于重力做功的关系，下列说法正确的是( )
A. B. C. D. 无法确定
13. 关于某一物体的动能。下列说法正确的是( )
A. 若速度不变时，动能一定不变 B. 若动能不变时，速度一定不变
C. 若速度变化时，动能一定变化 D. 若动能变化时，速度不一定变化
14. 下列说法正确的是( )
A. 功有正负，因此功是矢量
B. 弹簧的弹性势能只跟弹簧的形变量有关
C. 物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大
D. 物体的重力势能从变化到，重力势能变大了
15. 如图，、两点分别位于大、小轮的边缘上，点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮半径的倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑。下列说法正确的是 ( )
A. 与线速度大小相等 B. 与线速度大小相等
C. 的角速度是的倍 D. 与线速度大小相等
16. 物体在运动过程中，重力做正功，下列说法正确的是( )
A. 物体的动能一定减少 B. 物体的弹性势能一定减少
C. 物体的重力势能一定减少 D. 物体的机械能一定减小
17. 、两物体做匀速圆周运动，的线速度大小为，的线速度大小为，的角速度为，的角速度为，则它们的向心加速度之比是( )
A. B. C. D.
18. 关于地球同步卫星，下列说法正确的是( )
A. 它可以定点在北京的正上方 B. 它的发射速度可以小于
C. 它是相对地面静止的卫星 D. 它的高度可以任意选择
二、填空题（本大题共2小题，共8.0分）
19. 牛顿虽然发现了万有引力定律，却没能给出引力常量的值。这是因为一般物体间的引力非常小，很难用实验的方法将它测量出来。年，英国物理学家 选填“开普勒”或“卡文迪什”巧妙地利用如图所示的扭秤装置，第一次在实验室比较准确地测出了引力常量的值。已知型架水平横梁长度为，两端小球的质量均为，位于同一水平面，当横梁处于平衡状态时，测得，间的连线长度为，引力大小为，且与水平横梁垂直，则引力常量的表达式 。
20. 如图所示，用该实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，若探究向心力的大小与角速度的关系时，要保持 选填“和”或“和”或“和”相同。通过本实验还可以得到，在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成 选填“正比”或“反比”。
三、实验题（本大题共1小题，共4.0分）
21. 在如图甲所示“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为，测得所用重物的质量为。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，测得连续三点、、到第一个点的距离如图乙所示，那么，从起点到打下计数点的过程中重力势能减少量是 取，计算结果保留三位有效数字。实验过程中，若打点计时器没能完全竖直，以致于纸带通过限位孔时受到阻力，同时空气也有阻力作用，则比较下落时物体减小的重力势能和增加的动能，应有 选填“”、“”或“”。
四、计算题（本大题共3小题，共34.0分）
22. 在离地面高度为的轨道上，质量为的飞船绕地球做匀速圆周运动。已知引力常量为，地球半径为，地球质量为。求：
地球对飞船的引力大小；
飞船绕地球运行的向心加速度大小。
23. 如图所示，质量为物体在大小为、方向不同的力的作用下，从静止开始运动，在光滑水平面上移动了一段相同的位移。角的大小如图所示，其中，，。求：
试判断图甲中力做的功是正功还是负功；
图乙中力做的功；
图丙中物体获得动能。
24. 如图所示，在离地面高的水平台面上，一个质量为的物体从点以初速度被抛出，不计空气阻力。已知点离所在的平面的高度为，以所在的平面为零势能面，取重力加速度。求：
运动到点时物体的机械能；
运动到地面时物体的重力势能；
运动到点时物体的速度的大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了矢量和标量；矢量与标量实际上有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数运算法则。
标量是只有大小没有方向、运算时遵循代数运算法则的物理量。矢量是既有大小又有方向、运算时遵循平行四边形定则的物理量。
【解答】
线速度、向心加速度和万有引力既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则，都是矢量，故ACD错误；
B.功只有大小没有方向、运算时遵循代数运算法则，是标量，故B正确。
2.【答案】
【解析】
【解答】
描述圆周运动快慢的物理量有：线速度、角速度、周期、频率、转速，动能不能描述物体做圆周运动的快慢；
故选：。
【分析】
线速度、角速度、周期、频率、转速是描述圆周运动快慢的物理量。
本题考查了描述圆周运动快慢的物理量，难度不大，属于基础题。
3.【答案】
【解析】解：功是标量，功的计算遵循代数法则，相互垂直的两个力分别对物体做功为和，则这两个力的合力做功为，故BCD错误，A正确。
故选：。
本题考查总功的计算，明确功是标量，多力做功的总功等于各力做功的代数和。
本题考查多力功的计算，要注意明确总功的计算有两种方法，一是先求各力的功，再求代数和，二是先求合力，再根据功的公式求解总功。
4.【答案】
【解析】解：、由功率的定义式可得，功为，故A错误；
B、动能的表达式，故B错误；
C、线速度的定义式，故C正确；
D、角速度的定义式，故D错误；
故选：。
熟记物理学中的计算公式是解答此题的关键。
本题主要考查了物理学中的计算公式，熟记即可。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查匀速圆周的物体的受力分析，要注意向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，不是重复受力。
【解答】
小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图所示：
小球受重力、绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力，故C正确，ABD错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查万有引力定律的应用，基础题目。
根据万有引力定律得出表达式，从而求出两球球心间距离为时的万有引力大小即可判断。
【解答】
由万有引力定律知，两球球心间距离为时，万有引力；当两球球心间距离为时，万有引力，联立知，，故D正确，ABC错误。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了牛顿运动定律的应用，解题的关键是理解物体具有向下的加速度时，物体处于失重状态，物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态。根据大水球的运动情况，判断加速度的方向，即可分析。
【解答】
大水球在空中和飞船一起做匀速圆周运动，质量并没有消失，受到的地球引力仍然存在，但全部用来提供向心力，所以大水球处于完全失重状态，故C正确，ABD错误。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查离心运动。物体改变原来圆周运动轨道，半径增大的现象，就是离心运动，离心运动的原因是提供的向心力小于需要的向心力或向心力突然消失。
【解答】
旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴，拖把桶通过旋转使拖把脱水和洗衣机脱水简高速旋转甩掉附着在衣服上的水，都是利用的离心运动；在修建铁路时，列车转弯处铁轨的外轨道比内轨道高些，目的是由重力的分力提供一部分向心力，弥补向心力不足，防止车速过大，火车产生离心运动而发生侧翻，所以该现象属于防止离心现象带来危害。故选B。
9.【答案】
【解析】解：匀速运动时由得
故选：。
匀速运动时由可求得牵引力
本题主要考查了额定功率下匀速运动时牵引力的求法
10.【答案】
【解析】解：、直升飞机载物匀速上升时动能不变，重力势能增加，则其机械能增加，故A错误；
B、起重机匀速下放物体，物体的动能不变，重力势能减少，则物体的机械能减少，故B错误；
C、电梯载物匀加速上升，动能与重力势能都增加，机械能增加，故C错误；
D、物体沿光滑斜面加速下滑，只有重力做功，物体的机械能守恒，故D正确；
故选：
机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，机械能的概念是动能和势能的总和．根据机械能守恒的条件或机械能的概念分析．
本题考查了机械能守恒的判断方法，关键要知道机械能守恒的条件，以及机械能的概念，通过分析受力情况或做功情况判断．
11.【答案】
【解析】略
12.【答案】
【解析】
【分析】
根据重力做功的公式：，指竖直方向下落的高度。
重力做功的公式，即重力做功只与初末位置的高度差相同，与路径无关。
【解答】
三个斜面高度相同，小球从三个斜面滑到底端下落的高度相同，根据重力做功的公式：，则三个斜面重力做功相同，故B正确，ACD错误。
故选B。
13.【答案】
【解析】略
14.【答案】
【解析】解：、功有正负，但没有方向，功是标量，故A错误。
B、弹簧的弹性势能不仅和形变量有关，还和劲度系数有关，故B错误。
C、重力势能的表达式，若物体在零势能面的上方，重力势能为正值，物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大；若物体在零势能面的下方，重力势能为负值，物体与零势能面的距离越大，它的重力势能则越小，故C错误。
D、重力势能是标量，一个物体的重力势能从变化到，重力势能增大了，故D正确。
故选：。
功是标量，它的单位是焦耳；弹簧的弹性势能与形变量和劲度系数都有关；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，重力势能是相对的，与零势能面的选择有关，而重力势能的变化量是绝对的，与零势能面的选取无关。
本题考查了重力势能的概念以及影响重力势能和弹性势能大小的因素，分析重力势能变化时，注意重力势能为标量。
15.【答案】
【解析】
【分析】
靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，知、两点线速度大小相等，、共轴转动，则角速度相等，根据可知线速度和角速度之间的关系。
解决本题的关键掌握靠摩擦传动轮子边缘上的点线速度大小相等，共轴转动的点具有相同的角速度。
【解答】
A.靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，知、两点线速度大小相等，故A正确；
根据题意可知， 、 两点为同轴转动，则与的角速度相等，由公式 可知，由于点位于大轮半径的中点，则的线速度是的倍，又有与线速度大小相等，则的线速度是的倍，故BCD错误。
16.【答案】
【解析】解：根据题意可知，物体在运动过程中，重力做正功，则物体高度降低，重力势能一定减少。由于不能确定物体是否受到其它力，也不能确定其它力做功多少，所以物体的动能、弹性势能、机械能不一定减少，重力势能可能转化为动能、弹性势能或其他形式的能量，故C正确，ABD错误。
故选：。
重力做功多少，重力势能就减少多少，不能确定其它能的变化情况。
解决本题时，要知道重力势能的变化取决于重力做功，动能的变化取决于合外力做功。
17.【答案】
【解析】略
18.【答案】
【解析】略
19.【答案】 卡文迪什
【解析】略
20.【答案】 和 正比
【解析】略
21.【答案】
【解析】略
22.【答案】 ；
【解析】解：由万有引力定律得：
由 得：
23.【答案】正功； ；
【解析】解：正功
由
代入数据得：
由动能定理得：
代入数据得：
24.【答案】 ； ；
【解析】解：由机械能守恒定律得：
代入数据得：
由
代入数据得：
由机械能守恒定律得：
代入数据得：
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