1、四川省成都市高新区2019-2020学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）注意事项：1本试卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。答卷前考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。2回答第I卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。3回答第卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第I卷一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共计21分）1. 下列说法正确的是（）A. 物体做平抛运动，其速度随时间是均匀变化的B. 物体做曲线运动，其速度可
2、能保持恒定C. 物体做直线运动，其所受合力一定为零D. 物体做匀速圆周运动，其动量保持不变【答案】A【解析】【详解】A物体做平抛运动，因加速度恒定为g，则其速度随时间是均匀变化的，选项A正确；B物体做曲线运动，速度的方向一定变化，则其速度不可能保持恒定，选项B错误；C物体做直线运动，其所受合力不一定为零，例如自由落体运动，选项C错误；D物体做匀速圆周运动，其速度方向不断变化，则动量不断变化，选项D错误。故选A。2. 一只小船在静水中的速度为，它要渡过一条宽为的河，河水流速为，下列说法正确的是（）A. 小船过河的最短时间为50sB. 小船过河的实际速度可以垂直于河岸C. 小船以最短时间过河，其位
3、移为200mD. 若小船过河过程中水流速度大小是变化的，则小船运动轨迹仍然为直线【答案】C【解析】【详解】A当静水速与河岸垂直时，过河的时间最短，最短渡河时间为故A错误；B因为静水船速小于水流速度，则合速度方向不可能垂直于河岸，即小船过河的实际速度无法垂直于河岸，选项B错误；C小船以最短时间过河，沿河岸方向的位移其合位移为选项C正确；D若小船过河过程中水流速度大小是变化的，则合速度时变化的，则小船运动轨迹为曲线，选项D错误。故选C。3. 如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略摩擦)，这时球受到的力是() A. 重力和向心力B. 重力和支持力C. 重力、支持力和向心力D. 重力【答案】
4、B【解析】【详解】玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动，受到重力和支持力作用，合力提供向心力，故选B。4. 人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是前脚掌先着地，并在着地的过程中屈腿下蹲，这是为了（）A. 减小人的动量变化量B. 减小人脚所受的冲量C. 增大人对地的压强，使人站立得更稳，起到安全作用D. 延长人体速度变化所经历的时间，从而减小地面对人脚的作用力【答案】D【解析】【详解】D人从高处跳到低处时，脚与地面接触时，人的速度会变为0，规定向上为正方向，对人由动量定理得其中，F表示地面对人的支持力。由此可以看出，前脚掌先着地，并在着地的过程中屈腿下蹲，这些动作都是为了延长作用时间，从而减小地面对人
5、的支持力，所以D正确；AB由D选项分析可知，人从高处跳到低处不会因为上述动作而改变动量的变化量，即动量的变化量时不变的，人脚所受的冲量就等于人的动量的变化量，所以也是不变的，所以AB错误；C根据压强的定义由D选项分析可知，此动作，人对地面的压力减小，人对地的压强不确定减小还是变大了，所以C错误。故选D。5. 如图，身长为3L，质量为m的毛毛虫外出觅食，缓慢经过一边长为L的等边三角形小石块。从头部刚到达最高点开始，到身体中点刚刚到达最高点的过程中，毛毛虫的重力势能的变化量是（假设毛毛虫能一直贴着小石块前行）（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】选山丘底端为零势能面，初状态的重力势
6、能为身体中点刚刚到达最高点时的重力势能为其重力势能的变化量为故选D。6. 我国的北斗卫星导航系统始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗，一流的北斗”的发展理念，服务“一带一路”建设发展，积极推进北斗系统国际合作。从2017年底开始，北斗三号系统建设进入了超高密度发射，北斗系统正式向全球提供RNSS服务。在2020年6月，最后一颗卫星发射后，北斗全球系统组网全面完成，使我国的导航定位精度不断提高。北斗导航卫星有一种是处于地球同步轨道，假设其质量为m，离地高度为h，地球半径为R，地面附近重力加速度为g，则有（）A. 该卫星可经过成都市的上空B. 该卫星所在处的重力加速度为 C. 该卫星运动动能为D
7、. 该卫星周期与近地卫星周期之比为【答案】B【解析】【详解】A地球同步卫星只能定点在赤道的上空，则该卫星不可经过成都市的上空，故A错误；B卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力等于重力在地球表面联立解得该卫星所在处的重力加速度故B正确；C根据万有引力提供向心力 该卫星的动能故C错误；D根据万有引力提供向心力解得周期该卫星周期与近地卫星周期之比为，故D错误。故选B。7. 如图所示，质量为m的小物体沿着半径为r的半圆形轨道滑到最低点时的速度大小为v，若物体与轨道之间的动摩擦因数为，则小物体刚滑到最低点时（）A. 所受合力方向指向圆心B. 所受重力的功率为C. 所受合力的大小为D. 所受摩擦力的大小为【
8、答案】D【解析】【详解】A小物体滑到最低点时，对小物体受力分析，由向下的重力、向上轨道的支持力和水平向左的摩擦力，所以小物块此时所受合力方向一定不是指向圆心，所以A错误；B据功率的表达式可得，此时小物块所受重力的功率为为重力与速度的夹角，由于此时两者垂直，所以得即此时小物块所受重力的功率为0，所以B错误；C物块在做圆周运动，在最低点，根据牛顿第二定律可得所以是小物块所受的半径方向的合力，所以C错误；D据滑动摩擦力的计算公式，有由C选项分析可得，在最低点其中则得所以D正确。故选D。二、多项选择题（在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上的选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分。有选错的
9、得0分，共计20分）8. 下列叙述中正确的是（）A. 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B. 做匀速直线运动的物体机械能可能不守恒C. 外力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒D. 系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒【答案】BD【解析】【详解】AB做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，例如物体向上做匀速直线运动时，机械能增加，选项A错误，选项B正确；C外力对物体做功为零，物体的机械能不一定守恒，例如物体向上做匀速直线运动时，外力对物体做功为零，机械能增加，选项C错误；D系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒，选项D正确。故选BD。9. 如图所示，一个匀速转动的半径为r的
10、水平圆盘上放着两个木块M和N，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在半径中点的地方，它们都与圆盘保持相对静止，两木块与圆盘的摩擦因数相同。下列说法中正确的是（）A. 两木块的角速度相等B. 两木块的线速度相等C. 木块受到的摩擦力都指向圆心D. 如果增大圆盘的转速到某值，两木块同时相对于圆盘滑动【答案】AC【解析】【详解】AB两木块同轴转动，则角速度相等；根据v=r，因两木块的转动半径不等，则线速度不相等，选项A正确，B错误；C木块受到的摩擦力充当做匀速圆周运动的向心力，则方向都指向圆心，选项C正确；D由mg=m2r可知，当角速度增大时，转动半径较大的M首先达到最大静摩擦，则如果增大圆盘的转速到某
11、值，M相对于圆盘先滑动，选项D错误。故选AC10. 一物块静止在粗糙水平地面上，04s内所受水平拉力随时间的变化关系图像如图甲所示，02s内速度图像如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，关于物块的运动。下列说法正确的是（）A. 前4s内拉力的冲量为0B. 前4s内物块的位移大小为6mC. 第4s末物块的速度为0D. 前4s内拉力做的功为16 J【答案】CD【解析】【详解】A前4s内拉力的冲量为F-t图象与坐标轴所围面积，则有故A错误。C由乙图可知，第2s内物体匀速运动，结合甲图可知摩擦力f=F=2N根据速度时间图象的斜率表示加速度，则第1s内物块的加速度=4m/s2第1s内F=6N，根据牛顿
12、第二定律有F-f=ma代入数据解得m=1kg由甲图可知，第3s内物体减速运动，F的大小为2N，方向反向，根据牛顿第二定律有2N+f=ma解得a=4m/s2则减速到零的时间为故第3s末物块速度为0，第4s内拉力与摩擦力相等，物块静止，速度为0，选项C正确；B速度时间图象围成的面积表示位移，则前4s内的位移为故B错误；D前4s内拉力做的功等于摩擦力的功，为WF=Wf=fx=16 J选项D正确。故选CD。11. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其vt图象如图所示已知汽车的质量m=2103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g
13、取10m/s2，则A. 汽车在前5s内的牵引力为4103NB. 汽车在前5s内的牵引力为6103NC. 汽车的额定功率为40kWD. 汽车的最大速度为30m/s【答案】BD【解析】【详解】AB汽车受到的阻力f=0.1mg=0.12.010310N=2.0103N，前5s内汽车的加速度由v-t图可得a=2.0m/s2，根据牛顿第二定律：F-f=ma，求得汽车的牵引力F=ma+f=2.01032.0N+2.0103N=6.0103N，故A错误，B正确；Ct=5s末汽车达到额定功率，P额=Fv=6.010310W=6.0104W=60kW，故C错误；D当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，则最大速度
14、vm=m/s=30m/s，故D正确12. 如图所示，质量为m的物体以速度v1滑上传送带，传送带由电动机带动，始终保持以速度v2匀速运动（），物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从滑上到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A. 摩擦力对物体做功B. 物体在传送带上的划痕长C. 物体与传送带之间产生的热量为D. 电动机对传送带多做功【答案】AC【解析】【详解】A由题意可知，物体能保持与传送带相对静止，又对物体受力分析，水平方向有水平向右的摩擦力，所以物体先做匀加速运动再做匀速直线运动。对物体做匀加速运动，由动能定律得所以A正确；B物体在传送带上的划痕即为物体
15、做匀加速运动时相对于传送带的位移。对物体，由运动学公式可得对传送带，有则则物体在匀加速运动阶段相对传送带的相对位移为所以物体在传送带上的划痕长为所以B错误；C由B选项分析可得，物体相对传送带的相对位移为则物体与传送带之间产生的热量为得所以C正确；D电动机对传送带多做的功为其中则所以D错误。故选AC。三、实验题：（共计15分）13. 图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_和_。a.安装斜槽轨道，使其末端切线保持水平b.每次小球释放的初始位置可以任意选择c.每次小球必须从同一位置由静止释放d.为描出小球的运动轨迹，描
16、绘的点可以用折线连接(2)图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取两点A、B，测得A、B两点纵坐标y15.0 cm，y245.0 cm，A、B两点水平间距x40.0 cm。则平抛小球的初速度大小为_ m/s。（g取10 m/s2）【答案】 (1). a (2). c (3). 2.0【解析】【详解】（1）12a、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故a正确；bc、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故b错误，c正确；d、用描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能连成折线或者直线，
17、故d错误。故选ac。（2）3测得A、B两点竖直坐标=5cm，=45cm，A、B两点水平间距，根据平抛运动的处理方法，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，所以水平方向的速度，即平抛小球的初速度为联立代入数据解得14. 某实验小组利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。已知当地的重力加速度g9.80m/s2，实验小组选出的一条纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。(1)要验证重锤下落过程中符合机械能守恒，除了图示器材，以下实验器材不需要选取有_和_。（填写字母代号）A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.交流电
18、源(2)为减少实验误差，下落物体应选用_（选填“50g钩码”或“200g重锤”）(3)进一步测得题图中h1=13.06cm，h2=7.14cm，h3=8.71cm，若重锤的质量为0.10kg，则打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_J，此时重锤的动能比开始下落时增加了_J。（计算结果均保留3位有效数字）(4)根据第(3)问中的测量结果可得出该实验的结论是：_。【答案】 (1). A (2). C (3). 200g重锤 (4). 0.198 (5). 0.196 (6). 在实验误差范围内，重锤的机械能是守恒的【解析】【详解】(1)12在该实验中，需测量物体下降的高度和物体的速度
19、，所以纸带处理时需要刻度尺；打点计时器还需要交流电源，供计时器工作；而比较重力做功和动能变化的关系，两边都有质量，可以约去，不需要天平；同时不需要秒表；故不需要AC；(2)3为了减小阻力的影响，重锤选择质量大，体积小的，即密度大的，所以选择质量为200g的重锤；(3)4从开始到B过程中，重锤重力势能变化量5根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得从开始到B过程中，重锤动能变化量(4)6根据第(3)问中的测量结果可得出该实验的结论是：在实验误差范围内，重锤的机械能是守恒的。四、计算题（共计44分）15. 如图所示，玩具气手枪的枪管AB对准竖直墙面上的C点，B、C间距且处于同一水平线上。弹
20、丸以的速度从枪管射出，到达墙面时打在D点。（不计空气阻力，g10m/s2）求：(1)C、D两点间的距离；(2)弹丸打到D点时的速度（用根式表示即可）。【答案】(1)20m；(2)m/s，与水平方向的夹角为45【解析】【详解】(1)弹丸B到D做平抛运动水平方向xBC=v0t竖直方向 解得t=2s h=20m(2)弹丸打到D点，竖直方向速度 vDy =gt=20 m/s故D点速度速度与水平方向夹角为=45。16. 某校天文爱好者团体经长期观测，发现靠近某行星周围有众多卫星，假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动，卫星间相互作用不考虑。已知离行星最近的一颗卫星的离地高度为h，周期为T，该行星半径
21、R，万有引力常量为G。(1)求该行星质量；(2)求该行星的第一宇宙速度。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)根据万有引力提供向心力得 r=R+h解得行星质量为(2)近地环绕，则 得联立解得17. 如图，水平面上相距为L=6m的P、Q两点分别固定一竖直挡板，一质量为M=2kg的小物块B静止在PQ的中点O，OP段光滑，OQ段粗糙且两物块与它的动摩擦因数均为=0.2。一质量为m=1kg的小物块A以v0=6m/s的初速度从OP段的某点向右运动，并与B发生弹性碰撞。两物块与挡板碰撞时间极短且均不损失机械能，重力加速度g=10m/s2，求：(1)A与B在O点碰后瞬间各自速度大小；(2)两物块都停止
22、运动时A、B间的间隔距离。【答案】（1）2m/s，4m/s；（2）1m【解析】【详解】（1）设A、B在O点碰后的速度分别为v1和v2，以向右为正方向，由动量守恒定律得mv0=mv1+Mv2碰撞前后由机械能守恒得解得v1=-2m/s负号表示方向向左。 v2=4m/s（2）B与挡板碰撞时速度的大小为vB，由动能定理得vB=2m/s反弹后又运动s2停下，由动能定理解得s2=1mAB相碰后，A再与P板碰后经过O点时的速度大小为2m/s，方向水平向右。设A再向右运动s1停下。由动能定理解得s1=1m 因为故之后不会在碰撞,所以AB间的间距18. 如图所示，半径为的光滑圆弧轨道与半径为的半圆细管平滑连接并
23、固定，半圆细管内壁粗糙。光滑水平地面上紧靠管口有一长度为、质量为的木板，木板上表面正好与管口底部相切，处在同一水平线上，木板的左方有一足够长的台阶，其高度正好与木板高度相同。现在让质量为的物块静止于B处，质量为的物块从光滑圆弧轨道顶部的A处由静止释放，物块m1下滑至B处和m2碰撞后不再分开，整体设为物块m（）。物块m穿过半圆细管，从管底部C处滑上木板使其从静止开始向左运动，当木板速度为2m/s时，木板与台阶碰撞并立即被粘住，物块m与木板及台阶表面间的动摩擦因数均为0.25，物块碰撞前后均可视为质点。(1)求物块m1和m2碰撞后瞬间的速度大小；(2)物块m滑到半圆管底部C处时所受支持力大小为19
24、0N，求物块从B到C过程中，克服摩擦力做的功；(3)求物块m在台阶表面上停止运动时，物块与台阶D端的距离是多少。【答案】(1)3m/s；(2)7.5J；(3)0.8m【解析】【详解】(1)设物块m1下滑到B点时的速度为vB，由机械能守恒可得解得由题意可知，m1、m2发生完全非弹性碰撞，满足动量守恒解得(2)在C处由牛顿第二定律可得其中解得物块m从B到C由动能定理得克服摩擦力做功(3)物块m滑上木板后，当木板速度为时，物块速度设为v1，由动量守恒定律得解得设在此过程中物块运动位移为x1，木板运动的位移为x2，由动能定理得：对物块m解得对木板M解得此时木板静止，物块m到木板左端的距离为设物块m在台阶表面上运动的最大距离为x4，对物块m，由动能定理得解得则，块m在台阶表面上停止运动时，物块与台阶D端距离为
