1、陕西省渭南市大荔县2019-2020学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）第卷（选择题 共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，计48分。第18题为单项选择题，第912题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1. 物体做曲线运动的过程中，一定发生变化的物理量是A. 合外力B. 加速度C. 速度D. 动能【答案】C【解析】【详解】物体做曲线运动的过程中，一定发生变化的物理量是速度的方向，即速度一定变化，合外力和加速度不一定变化，例如平抛运动；动能不一定变化，例如匀速圆周运动，选项C正确，ABD错误.2. 从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的两个小球，一
2、个竖直向上抛，另一个水平抛，则两个小球（）A. 落地时的速度相同B. 落地时的动能相同C. 落地时重力的瞬时功率相同D. 运动过程中重力做功的平均功率相同【答案】B【解析】【详解】AB小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，所以末速度大小相等，方向不同，但动能大小相等，故A错误，B正确；C落地时速度大小相等，但方向不同，根据P=mgvcos可知，重力的瞬时功率不相等，故C错误；D根据重力做功公式W=mgh可知，两个小球重力做功相同，落地的时间不同，竖直上抛时间大于平抛时间，根据两个小球重力做功的平均功率不同，故D错误。故选B。3. 如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径分别为R
3、1、R2、R3。A、B、C 是三个轮子边缘上的点。在脚踏板的带动下自行车向前运动。下列说法中正确的是（）A. A、B两点的周期相同B. B、C两点的线速度大小相等C. A、B两点的角速度之比为D. B、C两点的向心加速度之比为【答案】D【解析】【详解】AC 由于A、B两点靠链条传动，线速度相等，根据v=r知，A、B两点半径不等，则A、B两点的角速度不相等，周期不相等，且A、B两点的角速度之比为，故AC错误；BD由于B、C两点共轴转动，角速度相等，周期相等，半径不同，则线速度大小不等，根据 ，B、C两点的向心加速度之比为。故C错误D正确。故选D。4. 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台
4、面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率、向右侧不同方向、水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。调整发射速度v的大小和方向，使兵乓球落到球网右侧的台面上。A点为台面右侧的边角，B点为台面右边沿的中点。不计空气阻力，重力加速度大小为g。则（）A. 乒乓球落在A点比落在B点所用时间长B. 乒乓球落在A点与落在B点在水平方向上的位移相等C. 乒乓球水平方向上的位移最小为D. 乒乓球的发射速度最大为【答案】D【解析】【详解】A乒乓球做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动解得运动时间乒乓球落在A、B两点的下落高度相等，则运动时间相等，故A错误；B乒乓球落
5、到A点的水平位移为，落到B点的水平位移为L1，两者水平位移不相等，故B错误；C调整发射速度v的大小和方向，使乒乓球落到球网右侧的台面上，水平位移最小的情况是擦网落到右侧台面，此时水平方向的位移最小值大于，故C错误；D当乒乓球发射速度最大时，落到A点，竖直方向上水平位移联立解得最大速度故D正确。故选D。5. 如图所示，水平传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运行。质量为m的物体在传送带上由静止释放，一段时间后与传送带相对静止。已知物体与传送带间的动摩擦因数为，则物体从释放到与传送带相对静止的过程中（）A. 所用时间为B. 物体通过的位移为C. 摩擦力对物体做的功为mv2D. 传送带克服摩擦力
6、做的功为mv2【答案】D【解析】【详解】A对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程，物体的加速度大小为物体达到与传送带速度相等时物体运动的时间为故A错误；B物体通过的位移故B错误；C摩擦力对物体做的功故C错误；D传送带的位移传送带克服摩擦力做的功故D正确。故选D。6. 质量为m的汽车在平直路面上匀加速启动，启动过程的速度变化规律如图所示，其中OA为过原点的一条直线，t1时刻以后汽车发动机的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则（）A. 0t1时间内，汽车的牵引力等于B. t1t2时间内，汽车发动机的功率等于Ffv1C. t1t2时间内，汽车发动机的功率等于Ffv2D. t1t
7、2时间内，汽车的平均速度等于【答案】C【解析】【详解】A根据图像可知，0t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度为根据牛顿第二定律F-Ff=ma解得牵引力为故A错误；BC从t1时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在t1t2时间内的功率等于t2以后的功率，t2以后汽车做匀速直线运动，牵引力与阻力相等，根据P=Fv可得汽车的功率P=Fv=Ffv2故B错误，C正确；Dt1t2时间内，汽车做加速度逐渐减小的变加速直线运动，平均速度不等于故D错误。故选C。7. 美国太空探索技术公司SpaceX计划在2021年底或2022年初，将最多4名普通游客送入太空，进行环绕地球的旅行。如图所示，旅客乘坐的载人飞船只在
8、万有引力作用下围绕地球沿椭圆轨道运行，A、B为运动的近地点和远地点，则载人飞船（）A. 在A点的角速度小于B点的角速度B. 在A点的加速度大于B点的加速度C. 由A运动到B的过程中动能一直增大D. 由A运动到B的过程中万有引力做正功【答案】B【解析】【详解】A由开普勒第二定律可知载人飞船在A点的线速度大于B点的线速度，相同时间内在A点转动的角度大，说明在A点的角速度大于B点的角速度，故A错误；B由牛顿第二定律可得因A点到地心的距离小，说明A点的加速度大于B点的加速度，故B正确；CD由A运动到B的过程中万有引力与速度夹角为钝角，万有引力一直做负功，由动能定理可知飞船动能一直减小，故CD错误。故选
9、B。8. 目前已有十几个国家和组织发射了100多颗同步卫星。这些同步卫星（）A. 都在赤道上空，但不一定在同一圆周轨道上B. 运行速度都大于7.9km/sC. 绕地球运行角速度比月球绕地球运行的角速度大D. 向心加速度比静止在赤道上的物体随地球自转的向心加速度小【答案】C【解析】【详解】A同步卫星相对于地球静止，其轨道平面过地心，一定在赤道正上方且距离地面高度一定，所以同步卫星一定在同一圆周轨道上，故A错误；B.9 km/s卫星近地做圆周运动的速度，根据得可知，轨道半径越大则线速度越小，所以同步卫星的运行速度一定小于7.9km/s，故B错误；C设地球的质量为M，根据万有引力提供向心力有得由此可
10、知轨道半径越大、角速度越小，所以同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故C正确；D同步卫星与地球自转的角速度相同，根据a=r2可知，同步卫星的向心加速度比静止在赤道上的物体随地球自转的向心加速度大，故D错误。故选C。9. 已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，若取地球上的第一宇宙速度为8km/s，地球表面的重力加速度为10m/s2.则（）A. 探月卫星贴近月球表面运行的速率约为1.8km/sB. 探月卫星贴近月球表面运行的速率约为3.6km/sC. 在月球表面附近物体自由下落时的加速度约为2.0m/s2D. 在月球表面附近物体自由下落时的加速度约为0.5m/s
11、2【答案】AC【解析】【详解】AB根据万有引力提供向心力解得代入数据可得地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星贴近月球表面运行的速率约为1.8km/s，故A正确，B错误；CD根据万有引力等于重力可得代入数据可得地球表面的重力加速度为10m/s2，在月球表面附近物体自由下落时的加速度约为2.0m/s2，故C正确，D错误。故选AC。10. 如图甲所示，一列火车在半径为R的弯道上行驶，轨道的外轨高于内轨。图乙为车轮与轨道的横断面示意图。已知两轨间宽度为L，内外轨高度差为h，重力加速度为g，则在该转弯处（）A. 火车最适宜的速度为B. 火车最适宜的速度为C. 若火车速度大于规定速度，则车
12、轮轮缘挤压外轨D. 若火车速度小于规定速度，则车轮轮缘挤压外轨【答案】BC【解析】【详解】AB当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，设底边长为d，如图所示： 由牛顿第二定律得解得根据三角形知识可知解得故A错误、B正确；CD当实际速度等于v时，内、外轨都不受轮缘挤压，如果实际转弯速度大于v，有离心趋势，与外侧铁轨挤压，反之，如果实际转弯速度小于v，则挤压内侧铁轨，故C正确、D错误。故选BC。11. 如图所示，一装置固定在水平地面上，AB是半径为R的光滑圆轨道，上端A离地面的高度为H，一个质量为m的小球从A点处由静止滑下，落到地面上C点。若以轨道下端
13、B所在的水平面为重力势能的零参考平面，则小球（）A. 在A点的重力势能为mgHB. 在A点的机械能为mgRC. 在B点的机械能为mgRD. 在C点的重力势能为mg(HR)【答案】BC【解析】【详解】A取轨道下端B所在的水平面为参考平面，则A点的高度为R，所以在A点的重力势能为mgR，故A错误；BC取轨道下端B所在的水平面为参考平面，则A点的高度为R且A点的动能为0，则A点机械能为由于小球下滑过程中只有重力做功，则机械能守恒，所以在B点的机械能为mgR，故BC正确；DC点在零势能面的下方，高度为，所以在C点的重力势能为故D错误。故选BC。12. 如图所示，通过定滑轮悬挂两个质量为m1、m2的物体
14、（m1m2），不计绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦，由静止释放，在m1向下运动一段距离的过程中，下列说法中正确的是( )A. m1势能的减少量等于m1动能的增加量B. m1势能的减少量大于m2势能的增加量C. m1机械能的减少量等于m2机械能的增加量D. m1机械能的减少量大于m2机械能的增加量【答案】BC【解析】【详解】两个物体构成的系统中只有动能和重力势能相互转化，机械能的总量守恒；重力势能减小，动能增加，重力势能和动能都增加，故减小的重力势能等于增加的重力势能和两个物体增加的动能之和，即势能的减少量大于势能的增加量，故A错误，B正确；根据系统的机械能守恒得知：机械能的减少量等于机械能的增加量
15、，故C正确，D错误；故选BC第卷（非选择题 共52分）二、实验题（共2小题，计14分）13. 一学习小组用如图所示的平抛仪来做“研究平抛运动”的实验。(1)实验室提供的器材有：附带金属小球的斜槽，木板及竖直固定支架，白纸，图钉，三角板，铅垂线，铅笔。该小组还应准备的测量工具是_。(2)将下列实验步骤补充完整，并排序。A让小球多次从_位置上由静止滚下，记下小球运动的一系列位置。B安装器材，注意_，记下轨道末端O点和过O点的竖直线。C测出曲线上某点的坐标x、y，用v=_算出小球在该点的瞬时速度。D取下白纸，建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。上述实验步骤的合理顺序是_。【答案】 (1). 刻度尺 (
16、2). 相同 (3). 使轨道末端水平 (4). (5). BADC【解析】【详解】(1)1该小组还应准备的测量工具是刻度尺；(2) 2A让小球多次从同一位置上由静止滚下，记下小球运动的一系列位置。3B安装器材，注意使轨道末端水平，记下轨道末端O点和过O点的竖直线。4C测出曲线上某点的坐标x、y，则由x=vt解得即用算出小球在该点的瞬时速度。D取下白纸，建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。5上述实验步骤的合理顺序是先安装仪器，然后进行测量，最后处理数据计算初速度，则正确的顺序是BADC。14. 利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。(1)关于实验操作，下列说法中正确的是_A打点计时器接
17、在学生电源的直流输出端B应先接通电源打点，后释放纸带运动C需要测量重物下落的时间D可以不用测量重物的质量(2)在规范操作下得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量=_，动能变化量=_。(3)下表为另一同学的实验结果：（10-2J）4.8929.78614.6919.5929.38（102J）5.0410.115.120.029.8他发现表中的与之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点？请说明
18、理由_。【答案】 (1). BD (2). (3). (4). 不同意，因为空气阻力会造成Ek小于Ep，但表中Ek大于Ep【解析】【详解】(1)1A打点计时器接在学生电源的交流输出端，选项A错误；B应先接通电源打点，后释放纸带运动，选项B正确；C打点计时器是计时仪器，不需要测量重物下落的时间，选项C错误；D要验证的关系式是两边可以消掉m，则可以不用测量重物的质量，选项D正确。故选BD。(2)2从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量3动能变化量(3)4不同意，因为空气阻力会造成Ek小于Ep，但表中Ek大于Ep。三、解答题（共4小题，计38分）15. 开普勒是从大量天文观测数据中发现了行星
19、绕太阳沿椭圆轨道运行的周期规律，即：所有行星运行轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。数学表达式为，其中k是一个确定值。请你应用万有引力及其他相关知识推导该比值，并说明该比值与哪些因素有关。（实际上行星绕太阳运行的椭圆轨道十分接近圆，在中学阶段都近似按圆轨道处理。）【答案】，只与太阳的质量有关，与行星无关【解析】【详解】把行星椭圆轨道看作圆周轨道时，轨道的半长轴a就等于圆轨道的半径r，设太阳质量为M，某行星质量为m，绕太阳运行的周期为T，依据万有引力提供向心力解得由上式可看出：这一比值只与太阳的质量有关，与行星无关，所以，对于所有行星该比值相等16. 风洞是研究空气动力学的实
20、验设备。如图，将刚性杆水平固定在风洞内距地而高度H=3.2m处，杆上套一质量m=3kg，可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为F=15N，方向水平向左。小球以速度v0=8m/s向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取g=10m/s2。求：(1)小球水平方向上做什么运动？(2)小球在空中的运动时间；(3)小球落地时的速度大小和方向。（速度方向可用速度与水平方向夹角的三角函数表示）【答案】(1)匀减速直线运动；(2)；(3)，与水平方向的夹角为的正切值为2【解析】【详解】(1)小球在水平方向上受到恒定的风力做匀减速直线运动；(2)竖直方向所以(3)水平方向加速度落地时水平速度解得竖直速度解得实际落
21、地速度解得设落地速度与水平方向的夹角为，所以17. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点平滑衔接，导轨半径为R。一个质量为m的物块将弹簧压缩至A处静止，释放后物块在弹力的作用下获得向右的速度。当物块经过B点进入导轨瞬间所受导轨的支持力为其所受重力的7倍，之后向上运动恰好能完成半圆周运动到达C点，重力加速度为g，求(1)物块在A处时弹簧的弹性势能EP；(2)物块从B到C克服阻力做的功W阻；【答案】(1)3mgR；(2)【解析】【详解】(1)物块在B点时受到重力mg和导轨的支持力N，且N=7mg，由牛顿第二定律得解得物块从A运动到B的过程中，由能量守恒可知(2)物块在C点仅受重
22、力，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律，有得物块从B到C，只有重力和阻力做功。根据动能定理，有解得物体从B到C克服阻力做的功为18. 如图所示，倾角=53的粗糙斜面AB固定在水平地面上。一个质量m=1kg的小物块自平台上以速度v0被水平抛出，落在斜面AB顶端时速度刚好沿斜面方向。已知平台与斜面顶端的高度差h=0.032m，小物块与斜面间的动摩擦因数，A点离B点所在平面的高度H=1.2m。已知cos53=0.6，sin53=0.8，g取10m/s2。求： (1)小物块被抛出时的速度v0；(2)小物块到达斜面底端时的动能。【答案】(1)0.6m/s；(2)8J【解析】【详解】(1) 小物块自平台做平抛运动，落到斜面顶端时速度沿斜面向下，分解速度得由平抛运动规律可得竖直方向速度所以v00.6m/s(2) 小物块从抛出到斜面底端的过程，由动能定理得解得Ek=8J
