1、2020-2021学年高一物理下学期期末备考金卷（尖优生B）一、单选题1（2021浙江高一月考）关于如图所示的四种圆周运动模型，说法正确的是（）A图甲：轻质细杆一端固定一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点所受的合力不可能为零B图乙：汽车过凸形桥最高点时速度越大，对桥面的压力越小C图丙：铁路弯道处的外轨会略高于内轨，当火车的质量改变时，规定的行驶速度也改变D图丁：洗衣机脱水筒从静止开始到完成脱水的过中，衣服始终做离心运动【答案】B【详解】A轻质细杆可以提供支持力和拉力，所以在最高点合力可以为零，A错误；B汽车在最高点知根据牛顿第三定律，压力为高点时速度越大，对桥面的压力越小，B正确；C设倾角
2、为 ，根据解得当火车的质量改变时，规定的行驶速度不改变，C错误；D洗衣机脱水筒从静止开始到完成脱水的过程中，衣服开始做离心运动，在脱水过程中，衣服随筒做圆周运动，不再做离心运动，脱水完成后，落到筒底，D错误。故选B。2（2021安徽高一月考）北京时间2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回舱在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。返回舱在降至距地面约10公里高度时，自动打开降落伞，降落伞立即对返回舱产生一个阻力，的方向与返回舱瞬时速度方向相反，的大小也随着在返回舱的减速而减小。请根据图片判断返回舱在和自身重力作用下在空中的运动情况是（ ）A返
3、回舱在空中的轨迹为一条直线B返回船在空中的轨迹为一条曲线C返回艇在空中的轨迹为一条抛物线D返回舱在空中的轨迹为一条圆弧线【答案】B【详解】AB返回舱受到重力mg和伞绳的拉力F作用，这两个力的合力方向与返回舱的速度不在一条直线上，满足做曲线运动的条件，B正确、A错误；CD由于降落伞对返回舱的拉力F逐渐减小，F与mg合力大小和方向都在变化，轨迹不可能是抛物线，更不可能是圆弧，C、D错误。故选B。3（2021河北高一月考）某学校体育选修课开设飞镖投掷项目，在竖直墙壁上悬挂一镖靶，一学生站在离墙壁一定距离的某处，以某一速度水平抛出飞镖落在靶心O的正下方的A点，如图所示。不计飞镖飞行过程的阻力，要使飞镖
4、落在靶心O，则下列措施可行的是（）A飞镖从原位置水平抛出，抛出的初速度减小B飞镖从原位置水平抛出，抛出的初速度增大C飞镖从原位置下方某位置水平抛出，抛出的初速度不变D飞镖从原位置下方某位置斜向下方抛出，抛出的初速度减小【答案】B【详解】AB根据平抛运动规律可知，飞镖飞行时间为飞镖下落高度为飞镖水平抛出，若飞镖抛出的初速度增大，则飞镖飞行时间变短，下落高度变小，可能落在圆心O点，若飞镖抛出的初速度减小，则飞镖飞行时间变长，下落高度变大，飞镖偏离圆心O点更远，A错误，B正确；C飞镖从原位置下方某位置水平抛出，抛出的初速度不变，因为时间没变，且还在原位置的下方，故离圆心O点更远，C错误；D若斜向下方
5、抛出飞镖，且抛出的初速度减小，则飞镖的水平速度变小，可得飞行时间变长，且飞镖有竖直方向下的初速度，下落的竖直高度一定变大，飞镖将偏离圆心O更远，D错误。故选B。4（2021河南高一月考）如图所示为某型汽车无极变速器工作原理简化图。主动带轮和被动带轮均有若干同轴轮组成，金属带不打滑，车轮与被动带轮一侧的输出轴同轴，甲、乙、丙三图所示为变速器的三个工作挡位，若主动轮转速恒定不变，车轮与路面之间不打滑，则下列说法正确的是（）A甲图所示挡位，车速最快B乙图所示挡位，车速最快C丙图所示挡位，车速最快D甲、乙、丙三图所示挡位车速从大到小顺序为甲、丙、乙【答案】B【详解】ABC由题意知主动轮转速恒定，根据可
6、知，金属带所在主动轮半径越大，线速度越大，所以乙图所示挡位金属带线速度最大，丙图所示挡位金属带线速度最小；金属带与所接触被动轮边缘的线速度相等，根据可知，被动轮半径越小，角速度越大，所以图乙所示挡位被动轮即输出轴的角速度最大；车轮半径一定，车轮不打滑，车速等于车轮边缘的线速度，根据可知，角速度越大，车速越快，所以可知乙图所示挡位车速最快，故B正确，A、C错误；D车速从大到小顺序为乙、甲、丙，故D错误。5（2021江苏扬州市扬州中学高一月考）将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板与水平面间的夹角分别为、，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地
7、释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（）A重力对三个小球所做的功相同B沿倾角为的平板下滑的小球的重力的平均功率最大C三个小球到达底端时的瞬时速度相同D沿倾角为的平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小【答案】A【详解】A平板顶端到底端的高度为h，根据可知，重力做功相同，A正确；C根据机械能守恒可知到达斜面底端的速度大小相等，方向不同，三个小球到达底端时的瞬时速度不相同，C错误；B根据牛顿第二定律可知沿斜面下滑的加速度解得根据可知，倾角越大，运动的时间越短，故沿倾角为的平板下滑的时间最长，故重力的平均功率沿倾角为的平板下滑的小球的重力的平均功率最小，B错误；D到达斜面底端的瞬
8、时功率故斜面倾角越小，瞬时功率越小，沿倾角为3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，D错误。故选A。6（2021浙江高一月考）一质量为的汽车行驶在平直路面上，其速度v不同时，对应的最大输出功率P不同，关系如图所示。汽车从静止开始，以恒定加速度做匀加速直线运动时，受到的阻力恒为。该匀加速过程持续时间大约为（）ABCD【答案】D【详解】根据牛顿第二定律得解得牵引力为则匀变速结束以后刚好打到最大功率，可得做出图像可得因此知道最大功率为，则最大速度为则匀加速直线运动的时间为故D正确。故选D。7（2021四川成都市树德中学高一月考）如图所示，A、D两点分别是斜面的顶端、低端，B、C是斜面
9、上的两个点，E点在D点的正上方，与A点等高。从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，不计空气阻力。则关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（）A球1和球2运动的时间之比为B球1和球2动能增加量之比为C球1和球2抛出时初速度之比为D球1和球2落到斜面时速度方向与水平方向夹角的正切值之比为【答案】C【详解】A因为AC=2AB，则AC的高度差是AB高度差的2倍，根据h=gt2解得解得运动的时间比为1：，故A错误；B根据动能定理得mgh=Ek知球1和球2动能增加量之比为1：2，故B错误；C由图象，球1在水平方向上的位移是球2在水平方向位移的2倍，球1和球2运动的时
10、间之比为1：，结合x=v0t，球1和球2抛出时初速度之比为2：1，故C正确；D小球落在斜面上时的竖直分速度vy=gt球落到斜面时速度方向与水平方向夹角的正切值 正切值之比故D错误。故选C。8（2021山西省长治市第二中学校高一月考）在光滑的水平面上放置着质量为M的木板，在木板的左端有一质量为m的木块，木块和木板间的动摩擦因数为。在木块上施加一水平向右的恒力F，使木块与木板都由静止开始运动，经过时间t两者分离，该过程恒力F做的功为W，系统的摩擦生热为Q。下列判断正确的是（）A若仅增大木板的质量M，则时间t增大B若仅增大小木块的质量m，则时间t增大C若仅减小木板的质量M，则恒力F做功W减少D若仅增
11、大恒力F，则系统的摩擦生热Q减少【答案】B【详解】A根据牛顿第二定律得，木块m的加速度木板M的加速度设木板长为L，根据解得若仅增大木板的质量M，m的加速度不变，M的加速度减小，则时间t减小。故A错误；B由A的分析知，若仅增大小木块的质量m，则m的加速度减小，M的加速度增大，则t变大，故B正确；C由A的分析知，若仅减小木板的质量M，m的加速度不变，M的加速度增大，则时间t增大，由知力F方向上的位移x增大，故恒力F做功W增加，故C错误；D系统摩擦生热Q等于小物块克服摩擦力做的功若仅增大恒力F，则系统的摩擦生热Q不变，故D错误。故选B。二、多选题9（2021武汉睿升学校高一月考）如图所示，两根长度相
12、同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点，设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动。已知L1跟竖直方向的夹角为60，L2跟竖直方向的夹角为30，下列说法正确的是（）A细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为1B小球m1和m2的角速度大小之比为1C小球m1和m2的向心力大小之比为1D小球m1和m2的线速度大小之比为1【答案】AD【详解】A由竖直方向的平衡分别可得可得细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为1，A正确；C合外力作为向心力，小球m1和m2的向心力大小之比为C错误；B由向心力公式分别可得可得小球m1和m2的角速度大小之比为1，B错误；D小球m1和m2的线速度大小之比为D正确
13、。故选AD。10（2021鄂州市鄂东高级中学高一月考）2020年12月17日，嫦娥五号探测器返回舱安全着陆，带回了1731克的月球样品，首次实现了我国地外天体采样返回。如图所示为某宇航员在月球表面完成的实验：在一固定的竖直光滑圆轨道内部有一质量为m的小球（可视为质点）。当在最高点给小球一瞬间的速度v时，刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动。已知圆弧的轨道半径为r，月球的半径为R，引力常量为G。下面说法正确的是（）A小球运动到在最低点的瞬时速度B若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为C月球的平均密度为D轨道半径为2R的环月卫星周期为【答案】BC【详解】A从最高点到最低点由动能定理
14、可得刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动，则有得故A错误；B由公式得故B正确；C在月球表面处得月球的平均密度为故C正确；D由万有引力提供向心力得且解得故D错误。故选BC。11（2021福建莆田市莆田八中高一月考）2022年北京冬奥会跳台滑雪比赛将在张家口举办，滑雪跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，如图所示。跳台滑雪运动员在助滑路段获得高速后从起跳区水平飞出，不计空气阻力，起跳后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分，用v、E、Ek、P表示运动员在空中运动的速度变化量、机械能、动能、重力的瞬时功率大小，用t表示运动员在空中的运动时间，下列图像中可能正确的是（）ABCD【答案】BC【详解】
15、A运动员在空中运动不计空气阻力，只受重力作用，加速度等于g，则所以图象应为倾斜的直线，选项A错误；B运动员在空中运动只有重力做功，机械能守恒，图象应为平行于t轴的直线，选项B正确；C运动员在空中运动，根据动能定理有则动能所以图象应为抛物线，选项C正确；D运动员在空中运动重力的瞬时功率所以图象应为一条倾斜直线，选项D错误。故选BC。12（2021福建省厦门集美中学高一月考）如图所示，轻弹簧竖直固定在水平地面上，处于原长状态。现有一小球以初速度v0落在弹簧上端，某同学以初始时弹簧上端的位置为坐标原点，向下为坐标轴的正方向，作出了小球下落过程中所受合力F与下落位移x的关系图像，其中小球下落至最低点时
16、x=12cm，已知弹簧的形变量为x时，其弹性势能为Ep=kx2，重力加速度g取10m/s2。根据图像可知（）A小球的质量m=0.2kgB小球的初速度v0=1m/sC小球下落过程中的最大速度vm=m/sD最低点时，弹簧的弹性势能Ep=0.36J【答案】AD【详解】A初始位置时，弹簧的弹力为零，合力就是小球所受的重力，因此小球质量为0.2kg，A项正确；BD弹簧压缩4cm时，弹簧的弹力大小等于小球所受的重力大小，根据kx=mg可得弹簧的劲度系数k=50N/m在压缩12cm时，小球速度减为零，在小球以初速度v0落在弹簧上端至小球速度为零的过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，有kx2=m+mgx整
17、理得初速度v0=m/s此时弹簧弹性势能最大Ep=kx2=0.36JB项错误；D项正确；C弹簧压缩4cm时，加速度减小到零，速度达到最大值，根据机械能守恒定律有m+mgx1=k+m代入数据，解得vm=m/sC项错误；故选AD。三、实验题13（2021湖北孝感市天有永新实验学校高一月考）卡文迪许利用如图所示的扭称实验装置测量了引力常量：(1)横梁一端固定有一质量为m半径为r的均匀铅球A，旁边有一质量为m，半径为r的相同铅球B，A、B两球表面的最近距离L，已知引力常量为G，则A、B两球间的万有引力大小为_；(2)为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的措施是_。A增大石英丝的直
18、径 B增大刻度尺与平面镜的距离C .利用平面镜对光线的反射 D减小T型架横梁的长度【答案】 BC 【详解】(1)1万有引力定律适用于质点模型，对于质量均匀分布的球，可以看作质量集中在重心上，两个重心的间距为L+2r，故它们间的万有引力大小为(1)2A当增大石英丝的直径时，会导致石英丝不容易转动，对“微小量放大”，没有作用，故A错误；BC为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”利用平面镜对光线的反射，来体现微小形变的，或当增大刻度尺与平面镜的距离时，转动的角度更明显因此选项BC正确D当减小T型架横梁的长度时，会导致石英丝不容易转动，对“微小量放大”，没有作用；故D错误；故选
19、BC。14（2021吴江汾湖高级中学高一月考）如图甲所示为测量电动机匀速转动时角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。（电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点）(1)请将下列实验步骤按先后排序：_。使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触接通电火花计时器的电源，使它工作起来启动电动机，使圆形卡纸转动起来关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹（如图乙所示），写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值。(2)要得到角速度的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是_A秒表 B毫米刻度尺 C圆规 D量
20、角器(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。这对测量结果_（填“有”或“无”）影响。【答案】 D 无 【详解】(1)1本实验中应先让电火花计时器工作后再使转盘转动起来，因此顺序为。(2)2由于两个之间的时间间隔恒定，用量角器测出两个点间的圆心角（多测几个点间的圆心角求平均值）根据可求角速度，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。(3)3虽然打出的点向圆心靠近，由于匀角速度转动，因此两点之间所对应的圆心角保持不变，因此
21、对实验结果无影响。四、解答题15（2021南陵县家发中学高一月考）如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P在同一竖直面内等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，求：（1）圆盘的半径；（2）圆盘转动角速度的值。【答案】（1）；（2）（k=0，1，2，）【详解】（1）飞镖水平抛出后做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此飞行时间飞镖击中P点时，P恰好在最下端，则解得圆盘的半径为（2）飞镖击中P点，则P点转过的角度满足=+2k（k=0，1，2，）故（
22、k=0，1，2，）16（2021江苏苏州市高一月考）设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务后，乘坐返回舱返回围绕火星做匀速圆周运动的轨道舱，如图所示。已知火星表面重力加速度为g，火星半径为R，轨道舱到火星中心的距离为r，不计火星自转的影响。则：（1）轨道舱所处高度的重力加速度多大？（2）轨道舱绕火星做圆周运动的速度v多大？（3）该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多大的初动能才能从火星表面返回轨道舱？（假设返回舱与人的总质量为，在返回过程中，返回舱做的是无动力飞行，火星表面大气对返回舱的阻力可不计，需要克服火星引力做的功。为了安全，返回舱与轨道舱对接时必须具有相同的速度）【答案】（1）；（2）（
23、3）【详解】（1）物体重力即物体收到的万有引力，故有所以联立可解得（2）轨道舱绕火星做圆周运动，万有引力提供向心力，有解得速度为（3）轨道舱返回的过程只有万有引力做功，故由动能定理可得所以有带入速度v，可得17（2021南昌市江西师大附中高一月考）如图，升降机内悬挂一圆锥摆，摆线为1m，小球质量为0.5kg，摆线恰与竖直方向成=37角，取g=10m/s2，试求：（1）若升降机静止，摆线的拉力和小球的角速度？（2）若升降机以2m/s2加速度匀加速上升，摆线的拉力和小球的角速度？【答案】（）6.25N，；（）7.5N， 【详解】（）设升降机静止时，摆线长为L，摆线的拉力为T1，小球的角速度为1，如
24、图所示，因此在竖直方向有T1cos=mg解得在水平方向有解得（）设升降机匀加速上升时，摆线的拉力为T2，小球的角速度为2，如图所示，因此在竖直方向有T2cosmg=ma代入数据解得T2=7.5N水平方向有解得18（2021苏州市第三中学校高一月考）如图所示，传送带PQ倾角=37，以v=12m/s的恒定速度顺时针旋转，而距传送带底端S0=12.8m处静止一质量=0.5kg的物块B。物体A轻放在传送带的最下端时，恰好被一颗质量为m=50g的弹丸以=400m/s的速度击中并立即留在其中，已知A物体质量=0.95kg，与传送带间的动摩擦因数为=0.5。一段时间后A与静止的B发生碰撞，碰撞时间极短且为弹
25、性碰撞，碰后A恰好可以到达传送带顶端。A、B和弹丸均可看成质点，取sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2，、，求（1）物块B与传送带间的动摩擦因数；（2）A、B碰后瞬间的速度；（3）传送带PQ的长度L；（4）从弹丸击中A到B到达传送带顶端整个过程中，B与传送带摩擦产生的热量Q。【答案】（1）0.75；（2）vA=4m/s；vB=16m/s；（3）16.8m；（4）30J【详解】（1）开始B静止在传送带上，满足得B=0.75（2）弹丸与A碰满足得v1=20m/sA向上匀减速a1=10m/s2由解得v2=12m/sA与B发生弹性碰撞满足联立解得vA=4m/svB=16m/s（3）碰后A向上减速a2=2m/s2传送带PQ的长度LL=s0+sA=16.8m（4）B静止时间产生热量B滑到顶端时间设为t2，由解得t2=0.3s产生热量总热量Q=Q1+Q2代入数据解得
