1、安徽省合肥市庐江县2019-2020学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）第I卷（选择题 共40分）一、选择题（本题共10道小题，计40分。16题只有一项符合题目要求，710题有多项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的0分）1. 关于曲线运动，下列说法正确的有（）A. 做曲线运动的物体，受到的合外力方向一定不断改变B. 只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心C. 做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，故曲线运动一定是变速运动D. 物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动【答案】C【解析】【详解】A做曲线运动的物体，受到的合外力方向不一定不断改
2、变，例如做平抛运动的物体合外力总是竖直向下，A错误；B只要物体做匀速圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心，B错误；C做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，C正确；D物体只有受到始终垂直于速度方向的大小不变的力作用，才能做匀速圆周运动，恒力作用下物体不可能做圆周运动，故D错误。故选C。2. 某人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，人以速度v0匀速向下拉绳，当物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，则物体A实际运动的速度是()A. B. C. v0cos D. v0sin 【答案】A【解析】【详解】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的
3、速度等于A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度故A正确，BCD错误3. 如图所示，从A点以的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角=30的斜面上B点，则物体完成这段飞行的时间是（不计空气阻力，取g=10m/s2）（）A. B. C. D. 2s【答案】C【解析】【详解】物体撞在斜面上的速度与斜面垂直，将该速度分解，如图，则解得故ABD错误， C正确。故选。4. 质量相等大小不计的A、B两物体，放在水平的转台上，A离轴的距离是B离轴距离的一半，如图所示，当转台旋转时，A、B都无滑动，则下列说法正确的是（）A. 因为，而，所以A的向心加速度比B大B. 因为，而，所以B的向
4、心加速度比A大C. 因为质量相等，所以它们受到的台面摩擦力相等D. 台面对B的静摩擦力较小【答案】B【解析】【分析】A、B都无滑动，所以A、B的角速度相等，根据a=2R，可以比较出A、B的向心加速度大小，即可知道A、B的向心力大小。根据静摩擦力提供向心力，可知静摩擦力的大小。【详解】AA、B的角速度相等，根据v=r，知线速度不等，所以不能根据a=比较向心加速度，A错误；BA、B都无滑动，所以A、B的角速度相等，根据a=2R，RBRA，所以B的向心加速度比A大，B正确；C D向心力F=m2R，知B的向心力比A大，静摩擦力提供向心力，所以B所受的静摩擦力较大，C错误，D错误。故选B5. 地球同步卫
5、星离地心距离为r，运行速度大小为v1，加速度大小为a1，地球赤道上的物体随地球自转的加速度大小为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则以下正确的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】AB同步卫星的角速度和地球自转的角速度相等，物体的角速度也等于地球自转的角速度，所以地球同步卫星与物体的角速度相等，根据得故A正确，B错误；CD对于卫星，根据万有引力等于向心力，得解得故故CD错误。故选A。6. 如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对轻
6、杆拉力的大小为（ ）A. Mg-5mgB. Mg+mgC. Mg+5mgD. Mg+10mg【答案】C【解析】试题分析：小圆环到达大圆环低端时满足：，对小圆环在最低点，有牛顿定律可得：；对大圆环，由平衡可知：，解得，选项C正确考点：牛顿定律及物体的平衡7. 如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛。 空气阻力不计，下列说法正确的有（）A. 它们的落地时间相同B. 运动过程中重力做的功相等C. 它们落地时的动能相同D. b、c落地时重力的瞬时功率相等【答案】BD【解析】【详解】A设斜面高度为h，a沿斜面下滑的时间为t，则有
7、：解得b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛,根据解得由此可知它们运动的时间不相等，故A错误；B三个小球的重力一样，下落的高度差一样，根据W=mgh，所以运动过程中重力做的功相等，故B正确；C因为a、b两球初速度为0，c的初速度不为0，由机械能守恒定律可知：a、b两球的落地时的速度大小相等，小于c球的落地速度，所以它们落地时的速度不相同，故C错误；D根据重力做功的瞬时功率公式可知自由落体和平抛落地时竖直速度相同，则其瞬时功率相同，故D正确。故选BD8. 质量为m的物体从距离地面h高处由静止开始匀加速向下运动到地面，其加速度大小为。则关于物体下落过程，下列说法正确的是（）A. 物体的动能增加了B
8、. 物体的重力势能减少了mghC. 物体的机械能增加了D. 物体的机械能减少了【答案】BC【解析】【详解】A动能的增加量等于合外力做的功Ek=mah=mgh故A错误；B物体下落的高度为h，则物体的重力势能减少mgh，故B正确；CD根据牛顿第二定律mg+F=ma得F=ma-mg=mg机械能的变化量的等于重力以外的力所做的功，F做的功为W=Fh=mgh故机械能增加了mgh，故C正确，D错误。故选BC。9. 中国火星探测器于2020年发射，预计2021年到达火星（火星与太阳的距离大于地球与太阳的距离），要一次性完成“环绕、着陆、巡视”三步走。现用h表示探测器与火星表面的距离，a表示探测器所受的火星引
9、力产生的加速度，a随h变化的图像如图所示，图像中a1、a2、h0为已知，引力常量为G。下列判断正确的是（）A. 火星绕太阳做圆周运动的线速度小于地球绕太阳做圆周运动的线速度B. 火星表面的重力加速度大小为a2C. 火星的半径为D. 火星的质量为【答案】ABC【解析】【详解】A根据知轨道半径越大线速度越小，火星与太阳的距离大于地球与太阳的距离，所以火星绕太阳做圆周运动的线速度小于地球绕太阳做圆周运动的线速度，故A正确；B分析图象可知，万有引力提供向心力知r越小，加速度越大，当h=0时的加速度等于火星表面的重力加速度大小，大小为a2，故B正确；CD当h=h0时，根据得火星的半径 火星的质量故C正确
10、，D错误。故选ABC。10. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。则圆环（）A. 下滑过程中，加速度一直减小B. 下滑过程中，克服摩擦力做的功为C. 在C处，弹簧的弹性势能为D. 上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度【答案】BD【解析】【详解】A圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，又经过B处的速度最大，所
11、以经过B处的加速度为零，所以加速度先减小后增大，选项A错误；B研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，运用动能定理有：同理在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理有：联立解得选项B正确；C由A到C由动能定理得所以在C处弹簧的弹性势能为，选项C错误；D圆环从A处由静止开始下滑到B过程，运用动能定理有：圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理有：即所以即上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度，选项D正确。故选BD。第II卷（非选择题 共60分）二、实验题（每空2分，共16分）11. 如图为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，背景方格边长为5cm，g取10m/s2则（1）闪光时间间隔t=_
12、s；（2）平抛初速度v0=_m/s；（3）B点的速度vB=_m/s【答案】 (1). 0.1s (2). 1.5m/s (3). 2.5m/s【解析】【详解】（1）1由竖直方向相邻相等时间内通过的位移之差可求出（2）2由水平位移x=v0t可求出初速度 （3）3在竖直方向上，B点为AC中间时刻，由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可求出B点竖直分速度， 得合速度12. 在一次验证机械能守恒定律实验中，质量m=1kg的重物自由下落，一位同学在纸带上打出一系列的点，O点为重物刚释放时打下的起始点，如下图所示（相邻计数点时间间隔为0. 02s，g取9. 8m/s2），单位cm。那么：(1)纸带的_（选填
13、“左”或“右”）端与重物相连；(2)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是_J，此过程中物体动能的增加量_J，由此得出的结论是_。(3)另一同学设想用上图的纸带来“探究功与速度变化的关系”。他分析认为，以O为坐标原点，各点到O的距离与重物重量的乘积为纵坐标，各点的速度的二次方为横坐标，若能在直角坐标系中得到是一条过原点的倾斜直线，即可得到“”结论。你认为可行吗？_（填“可行”或“不行”）。【答案】 (1). 左 (2). 0.49 (3). 0.48 (4). 在误差允许的范围内，重力势能的减小量等于动能的增加量，机械能守恒 (5). 可行【解析】【详解】（1）1 因为开始时重物紧挨着
14、打点计时器，物体下落时做加速运动，所打点距会越来越大，故纸带的左端与重物相连。（2）2 重力势能减少量。3 计数点B的速度 动能的增加量。4 在误差允许的范围内，重力势能的减小量等于动能的增加量，机械能守恒。（3）5 以O为坐标原点，O速度为零，而各点到O的距离与重物重量的乘积正好是外力所做的功，动能定理可知所以O为坐标原点，各点到O的距离与重物重量的乘积为纵坐标，各点的速度的二次方为横坐标，正好在直角坐标系中得到是一条过原点的倾斜直线，即可得到“”，所以说这个方法可行。三、计算题（本题共4小题，共44分。 请在答题卷上作答。 应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后结果的不能
15、得分。 有数值计算的题，答案中必须明确写出数据值和单位）。13. 目前，上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5千米。现有一辆超级电容车，质量kg，额定功率，假设该超级电容车启动时与机动车启动模式相同，它在平直水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0. 1倍，g取10m/s2.：(1)超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？(2)若超级电容车从静止开始，保持以的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？【答案】(1)；(2)【解析】【详解】（1）当超级电容车速度达到最大时，超级电容车的牵引力与阻力平衡，即根据解得 （2
16、）超级电容车做匀加速运动，由牛顿第二定律得解得N设超级电容车刚达到额定功率时的速度为 解得设超级电容车匀加速运动的时间为t，则解得14. 在某个半径为R的行星表面，对于一个质量m的砝码，用弹簧测力计称量，其重力的大小为F，球体体积公式。 (1)求该行星的第一宇宙速度v1；(2)计算该行星的平均密度。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)行星表面的重力加速度解得行星的第一宇宙速度(2)由得又 所以15. 如图所示，在光滑水平地面上放置质量M2 kg的长木板，木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切一质量m1 kg的小滑块自A点沿弧面由静止滑下，A点距离长木板上表面高度h0.6 m滑块在木板上滑行
17、t1 s后，和木板以共同速度v1 m/s匀速运动，取g10 m/s2求：(1)滑块与木板间的摩擦力大小；(2)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功；(3)滑块相对木板滑行的距离【答案】(1)2 N；(2)1.5 J；(3)1.5 m【解析】【详解】(1)对木板 由运动学公式，有解得 (2)对滑块设滑块滑上木板时的初速度为v0，由公式 解得滑块沿弧面下滑的过程，由动能定理得可得滑块克服摩擦力做功为(3)t=1s内木板的位移 此过程中滑块位移 故滑块相对木板滑行距离16. 如图所示，一个质量为m=0. 6kg的小球，以某一初速度从图中P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧轨道（不计空气阻力，进入时无机械能损失）。已知圆弧半径R=0.3m，图中=60，小球到达A点时的速度v=4m/s（取g=10m/s2）。试求：(1)小球做平抛运动的初速度。(2)判断小球能否通过圆弧最高点C。若能，求出小球到达圆弧轨道最高点C时对轨道的压力FN。【答案】（1）；（2）小球能到达最高点C，方向竖直向上【解析】【详解】（1）将小球到达A点的速度分解，如图所示有（2）小球恰好达到C点的速度解得假设小球能到达C点，由动能定理有得 故小球能到达最高点C，在最高点，由牛顿第二定律有代入数据得 由牛顿第三定律，小球到达圆弧轨道最高点C时对轨道的压力大小方向竖直向上
