1、2019-2020学年第二学期高一物理期末检测2020.07一、单选题（每题3分，18道共54分）1.体育课进行实心球训练，忽略空气阻力，投出后的实心球在空中运动的过程中，下列说法正确的是（）A. 速度保持不变B. 加速度保持不变C. 水平方向的速度逐渐增大D. 竖直方向的速度保持不变【答案】B【解析】【详解】AB忽略空气阻力，投出后的实心球将在空中做抛体运动，则加速度为自由落体加速度g，恒定不变，速度则将发生变化，故A错误，B正确；CD由于实心球在水平方向不受力的作用，竖直方向受到自身重力的作用，故水平方向的速度保持不变，竖直方向的速度将发生变化，故C，D错误；故选B。2.一架飞机沿水平方向
2、匀速飞行，每隔1s释放一个小铁球，先后共释放4个。若不计空气阻力，则落地前四个小球在空中的排列情况是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】ABCD. 由平抛运动的规律可知，小铁球在水平方向上做匀速直线运动，所以释放的小球都在飞机的正下方，即在飞机的正下方排成竖直的直线；小球在竖直方向上的距离随着时间的增大逐渐增加，故B正确ACD错误。故选B。3. 如图所示，在研究平抛运动时，小球 A 沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开接触开关 S ，被电磁铁吸住的小球 B 同时自由下落改变整个装置的高度 H 做同样的实验，发现位于同一高度的 A 、 B 两个小球总是同时落地该实验现象说
3、明了 A 球在离开轨道后A. 竖直方向的分运动是自由落体运动B. 水平方向的分运动是匀加速直线运动C. 水平方向的分运动是匀速直线运动D. 竖直方向的分运动是匀速直线运动【答案】A【解析】【详解】改变整个装置的高度 H 做同样的实验，发现位于同一高度的 A 、 B 两个小球总是同时落地，说明两小球在竖直方向为自由落体运动故该实验现象说明了 A 球在离开轨道后竖直方向的分运动是自由落体运动，故A正确，BCD错误故选A【点评】本题考查了平抛运动的物体在竖直方向的运动规律为自由落体平抛运动规律一般只能借助分解来求解4.做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（ ）A. 物体所受的重力和抛出点
4、的高度B. 物体的初速度和抛出点的高度C. 物体所受的重力和初速度D. 物体所受的重力、高度和初速度【答案】B【解析】【详解】对于做平抛运动的物体，水平方向上：x=v0t；竖直方向上：h=gt2；所以水平位移为，所以水平方向通过的最大距离取决于物体的高度和初速度A. 物体所受的重力和抛出点的高度，与结论不相符，选项A错误；B. 物体的初速度和抛出点的高度，与结论相符，选项B正确；C. 物体所受的重力和初速度，与结论不相符，选项C错误；D. 物体所受的重力、高度和初速度，与结论不相符，选项D错误；5. 有A、B两小球，B的质量为A的两倍；现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力图中为A的运
5、动轨迹，则B的运动轨迹是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】试题分析：两球初速度大小和方向均相同，同时因抛出后两物体均只受重力，故加速度相同，因此二者具有相同的运动状态，故B的运动轨迹也是；选项A正确，BCD错误故选A考点：抛体运动【名师点睛】本题考查对抛体运动的掌握，要注意明确质量不同的物体在空中加速度是相同的，而影响物体运动的关键因素在于加速度，与质量无关6.静止在地球上的物体会随地球自转一起运动，即绕地轴做圆周运动。比较地球上不同位置的物体（两极除外）绕地轴的圆周运动，下列说法中正确的是（）A. 角速度都不同B. 线速度都相同C. 周期都相同D. 向心加速度大小都相同【答案】
6、C【解析】【详解】地球上不同位置的物体（两极除外）绕地轴做圆周运动的角速度和周期都相同，但是由于转动半径不同，根据v=r可知，线速度不同；根据a=2r可知，向心加速度不相同，故选项C正确，ABD错误。故选C。7.如图所示，汽车匀速驶过A B间的圆弧形路面过程中，有（）A. 汽车牵引力F的大小不变B. 汽车对路面的压力大小不变C. 汽车的加速度为零D. 汽车所受合外力大小不变【答案】D【解析】【详解】A对汽车受力分析，如图所示由于汽车匀速运动，轨道切线方向的合力为零，汽车牵引力F与圆弧切线方向重力的分力相平衡，由于沿圆弧切线方向重力的分力随倾角发生变化，汽车牵引力F也要随之发生变化，故A错误；B
7、沿向心方向有汽车受到路面的支持力由于沿向心方向重力的分力发生变化，汽车受到路面的支持力FN也要发生变化，根据牛顿第三定律，汽车对路面的压力也要发生变化，故B错误；C汽车匀速驶过AB间的圆弧形路面过程中，由向心加速度知，汽车的加速度不为零，其大小不变，方向时刻指向圆心，故C错误；D由向心力知，汽车匀速驶过A B间的圆弧形路面过程中，汽车所受合外力大小不变，方向时刻指向圆心，故D正确。故选D。8.已知汽车在水平路面上转弯时地面的摩擦力已达到最大，若希望汽车运动的速率增加到原来的2倍时还能顺利转弯，则关于此时汽车转弯的轨道半径，以下结论中正确的是：（）A. 至少增大到原来的4倍B. 至少增大到原来的
8、2倍C. 至少增大到原来的倍D. 至少增大到原来的倍【答案】A【解析】【详解】根据可知，最大静摩擦力不变，速率增加到原来的2倍，则半径要增加到原来的4倍。故选A。9.宇航员乘坐宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（）A. 宇航员处于完全失重状态B. 宇航员处于超重状态C. 宇航员的加速度等于零D. 地球对宇航员没有引力【答案】A【解析】【详解】AB宇航员乘坐宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动时，万有引力充当做圆周运动的向心力，则宇航员处于完全失重状态，选项A正确，B错误；C宇航员随宇宙飞船做匀速圆周运动，则加速度不等于零，选项C错误；D地球对宇航员仍有引力作用，选项D错误。故选A。1
9、0.若已知某行星绕太阳公转的轨道半径，公转周期，引力常量，由此可求出（）A. 该行星的质量B. 太阳的密度C. 太阳的质量D. 该行星的密度【答案】C【解析】【详解】根据可得即可求出太阳的质量M，由于太阳的半径未知，不能求解太阳的密度。故选C。11.如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，则（）A. a所需向心力最小B. b、c周期相等，且大于a的周期C. b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D. b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度【答案】B【解析】【详解】A人造地球卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，根据，因为a
10、、b质量相同，且小于c的质量，而bc半径相同大于a的半径，所以FaFb，FcFb，可知b所需向心力最小。故A错误。BCD根据得知b、c周期相等，且大于a的周期。b、c加速度相等，小于a的加速度。b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度。故B正确，CD错误。故选B。12.已知月球质量与地球质量之比约为181，月球半径与地球半径之比约为14，则月球上第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比最接近（）A. 92B. 29C. 181D. 118【答案】B【解析】【详解】ABCD第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，有：即所以月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比：故ACD错误，B正确；故选B。13.一
11、个斜面长5m，高2.5m，用平行于斜面、大小为100N的力F，将质量为10kg的物体从斜面底匀速推到斜面的顶端。在这个过程中（）（g取10m/s2）A. 力F对物体做功500JB. 力F对物体做功250JC. 重力对物体做功250JD. 物体克服摩擦力做功500J【答案】A【解析】【详解】AB力F对物体做功故A正确，B错误；C重力对物体做功故C错误；D设物体克服摩擦力做功为Wf，由动能定理得解得故D错误。故选A。14. 汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机换挡目的是（ ）A. 增大速度，增大牵引力B. 减小速度，减小牵引力C. 增大速度，减小牵引力D. 减小速度，增大牵引力【答案】D【解析】汽
12、车上坡时，与在水平路面上行驶相比，需要多克服重力的下滑分力做功，故需要增加牵引力；根据功率与速度关系公式P=Fv，功率一定的情况下，增加牵引力需要减小速度；故选D15.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度时间图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】在0t1时间内：重物向上做匀加速直线运动，设加速度大小为a1，根据牛顿第二定律得则有拉力的功率m、a1均一定，则P1t在t1t2时间内：重物向上做匀速直线运动，拉力F=mg则拉力的功率P2不变，根据拉力的大小得到，P2小于t1时刻拉力的功率，在t2t3时间内：重物向上
13、做匀减速直线运动，设加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得则有拉力的功率m、a2均一定，P3与t是线性关系，随着t延长，P3减小。t3时刻拉力突然减小，功率突然减小。故选B。16.两根不可伸长的细轻绳，分别一端与两个质量相同的小球A、B连接，另一端悬挂在等高的悬点O1、O2上，球A的悬线比球B的长。如图所示，把两球均拉到与悬点等高、悬线水平且伸直后，由静止释放，以悬点所在水平面为参考平面，当两球经最低点时（）A. A球的速度小于B球的速度B. A球的向心加速度小于B球的向心加速度C. A球的机械能等于B球的机械能D. A球对绳的拉力大于B球对绳的拉力【答案】C【解析】【详解】A根据动能定理mgL
14、=mv2解得所以A球的速度大于B球的速度，故A错误；B在最低点，向心加速度则A球的向心加速度等于B球的向心加速度，选项B错误；CA、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等，故C正确；D根据牛顿第二定律得F-mg=ma得F=mg+ma=3mg与绳的长度无关。所以两绳拉力大小相等，故D错误。故选C。17.如图所示，小球从轻弹簧正上方某高处由静止开始下落，从小球接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列叙述正确的是（）A. 弹簧的弹性势能先增大后减小B. 小球的机械能保持不变C. 小球的动能一直减小D. 小球的重力势能与
15、弹簧的弹性势能之和先减小后增加【答案】D【解析】【详解】A从小球接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧的形变量一直在增大，所以弹性势能一直在增大，故A错误；B从小球接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧弹力对小球一直做负功，所以小球的机械能一直在减小，故B错误；C从小球接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短过程中，开始阶段，弹簧弹力小于小球重力，后来弹力大于重力，故小球先加速后减速，即速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故C错误；D由于小球和弹簧组成的系统满足机械能守恒的条件，故有小球的动能、重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变，由于小球的动能先增大后减小，所以小球的重力势能与弹簧的弹性
16、势能之和先减小后增加，故D正确；故选D。18.如图所示，ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为的斜面，CD段是水平的，BC段是与AB和CD都相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计。一质量为m的滑块（看做质点）在A点由静止状态释放，沿轨道滑下，最后停在D点，A点和D点的位置如图所示。现用一方向始终与轨道平行的力推滑块，使它缓慢地由D点推回到A点。设滑块与轨道间的动摩擦因数为，则推力对滑块做的功为（）A. mghB. 2mghC. D. mgsmghcot【答案】B【解析】【详解】ABCD缓慢推动，可认为速度大小不变，根据动能定理可得解得滑块由A点静止状态释放，沿轨道滑下，最后停在D点，根据动能定
17、理可得即所以可得故ACD错误，B正确。故选B。二、实验题19.一个同学在研究平抛物体的运动实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得s = 02m又量出它们之间的竖直距离分别为h1 = 01m，h2= 02m，利用这些数据，可求得：（1）物体抛出时的初速度为_m/s；（2）物体经过B时竖直分速度为_m/s；（3）抛出点在A点上方高度为_m处【答案】 (1). 2 (2). 1.5 (3). 0.0125【解析】【详解】（1）在竖直方向上根据y=gt2，物体抛出时的初速度（2）经过B点时的竖直分速度（3）抛出点到B点的运动时间从抛出到运动到A点需要的
18、时间tA=tB-t=0.15s-0.1s=0.05s则抛出点在A点上方高度：；【名师点睛】解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，以及匀变速直线运动的两个推论：1、在连续相等时间内的位移之差是一恒量2、某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度20.利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。(1)除带夹子重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_。（填写选项前字母）A交流电源 B刻度尺 C天平（含砝码）(2)实验中，先接通电源，再释放重物，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
19、、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O点到B点的过程中，重物的重力势能的减少量EP=_，动能的变化量EK=_（用题目中的已知量表示）(3)关于计算瞬时速度方法，有同学认为可以用公式vB=算B点的速度，你赞同吗？请表明你的观点及支持你观点的依据_。【答案】 (1). AB (2). (3). (4). 不赞同，关系式成立的条件是，重物下落的加速度为g，下落过程中只有重力做功，即机械能守恒。因此不能这种方法计算B点速度。【解析】【详解】(1)1打点计时器使用的是交流电，实验中需要测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度和下降的高度，所以需要刻度尺。实验中验证动能
20、的增量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，故不需要测质量，所以不需要天平，故选AB。(2)23从O点到B点的过程中，重物的重力势能的减少量EP=mghB，动能的变化量:由匀变速直线运动规律的推论可得：所以得：(3)4 不赞同，因为关系式成立的条件是：重物下落的加速度为g，且下落过程中只有重力做功，即机械能守恒。显然不能这种方法计算B点速度。三、计算题：21.在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟？（g取10m/s2）。【答案】20m/s【解析】【详解】由
21、平抛运动规律得，摩托车竖直方向分运动为自由落体：水平方向分运动为匀速运动：联立两式，代入数据解得：v=20m/s22.波轮洗衣机中的脱水筒如图所示，在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某洗衣机的有关规格如下表所示。在运行脱水程序时，有一质量m=6g的硬币被甩到桶壁上，随桶壁一起做匀速圆周运动。求桶壁对硬币的静摩擦力大小和弹力大小。在解答本题时可以选择表格中有用的数据。重力加速度g取10m/s2。【答案】0.06N；3.55N【解析】【详解】硬币被甩到桶壁上，随桶壁一起做匀速圆周运动，则硬币在竖直方向上由二力平衡有：硬币在水平方向随桶壁一起做匀速圆周运动有：由题可知：代入求得：又因为硬币的
22、向心力由弹力提供，故有：23.某颗人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动已知地球半径为R，地而表面附近的重力加速度为g请你推导该卫星：(1)运行速度的表达式;(2)运行周期的表达式【答案】(1) (2)【解析】【详解】(1)设地球质量为M，卫星质量为m，卫星绕地球运行的轨道半径为r根据万有引力定律和牛顿第二定律在地球表面附近的物体由已知条件知r=R+h联立可得(2)由周期公式可得24.某海湾共占面积1.0106m2，涨潮时水深20m，若利用这个海湾修建一座水坝，此时关上水坝的闸门时，可使水位保持20m不变。退潮时，坝外水位降至18m。假如利用此水坝建水力发电站，已知重力势
23、能转化为电能的效率是10%，每天有两次涨潮，涨潮和退潮时水流都推动水轮机发电，试估算该电站一天能发多少电能？重力加速度g取10m/s2。海水密度近似为1.0103kg/m3。【答案】【解析】【详解】一次涨潮水的质量一次涨潮水的重力势能变化一次涨潮水的重力势能转化为电能电站一天能发电能25.某地有一风力发电机，如图所示，它的叶片转动时可形成半径r=20m的圆面。某时间内该地的风速是v=6m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直。已知空气的密度为，若这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。求：(1)单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积。(2)单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的
24、动能。(3)该风力发电机输出电能的功率。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)圆面的面积为单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为(2)单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的质量为动能为(3)发电机输出的电能为功率为26.某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球（可视作质点），使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动（手的位置可视为一个定点）。某次小球运动到最低点时，绳受力到达最大值被拉断，球以水平速度飞出（绳断前后，球速不变）。已知手离地面高度为5d，手与球之间的绳长为4d，球落地前的水平位移为d，重力加速度为g，忽略空气阻力。(1)绳能承受
25、的最大拉力是多少？(2)将上述圆周运动简化为小球绕定点做圆周运动的模型，试证明绳拉断的时刻一定对应小球经过最低点的位置。【答案】(1)；(2)见解析【解析】【详解】(1)运动到最低点时，绳受力到达最大值被拉断，球以水平速度飞出做平抛运动。竖直方向分运动为自由落体水平方向分运动为匀速运动圆周运动到最低点时，根据牛顿第二定律有绳能承受的最大拉力是(2)将上述圆周运动简化为小球绕定点做圆周运动的模型，试证明绳拉断的时刻一定对应小球经过最低点的时刻。小球在竖直平面内绕定点做圆周运动，向心力由绳的拉力与重力沿着半径方向的分力G合成提供。在上半圆周运动中，绳的拉力与重力沿着半径方向的分力方向相同Fn上=F拉上+G在下半圆周运动中，绳的拉力与重力沿着半径方向的分力方向相反Fn下=F拉下-G又小球在竖直平面内绕定点做圆周运动过程中机械能守恒，小球位置越低重力势能越小，动能越大。小球经过最低点时刻动能最大，所需向心力最大所以小球经过最低点的时刻，绳的拉力最大F拉下=Fn+G此时刻，绳的拉力不仅要抵消小球的重力，还有提供小球圆周运动所需要的向心力。