1、四川省三台中学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54分）一、本大题12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中只有一个是正确的。1. 下列说法符合史实的是（）A. 哥白尼提出了地心说B. 开普勒总结出了行星运动的三大规律C. 卡文迪许发现了万有引力定律D. 牛顿发现了万有引力定律并测量出了引力常量【答案】B【解析】【详解】A哥白尼提出了日心说，而不是地心说，故A错误；B第谷观测了行星的运行，积累了大量数据，开普勒整理和研究了他的观测数据，发现了行星运动规律，故B正确；CD开普勒发现了行星运行规律之后，牛顿第二定律根据开普勒定律和牛顿运动定律，总
2、结出了万有引力定律，后来卡文迪许测出了万有引力常量。故CD错误。故选B。2. 下列关于运动和力的叙述中，正确的是( )A. 做曲线运动的物体，所受的合力一定是变化的B. 物体做平抛运动，所受的力可能是变化的C. 物体做匀速圆周运动，所受的合力一定指向圆心D. 绕地球做匀速圆周运动的卫星，因完全失重，所以不受重力作用【答案】C【解析】【详解】A在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，故A错误；B物体做平抛运动，所受的力可是重力，是不变的，故选项B错误；C物体做匀速圆周运动，所受的合力提供物体做圆周运动的向心力，故一定指向圆心，故选项C正确；D绕地球做匀速圆周运动的卫星，因完全失重，仍受重力
3、作用，故选项D错误。故选C。3. 如图所示，洗衣机的甩干筒在转动时有一些衣服附在竖直筒壁上，则此时 A. 附在筒壁的衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力B. 附在筒壁上的衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力C. 甩干筒的转速越大，筒壁上衣服的线速度与角速度之比越大D. 甩干筒的转速越大，筒壁对衣吸的摩擦力越大【答案】B【解析】【详解】ABD衣服做圆周运动，受重力、桶壁的弹力和静摩擦力作用在竖直方向上，衣服受重力和静摩擦力平衡，靠弹力提供向心力，由N=mr2知，转速增大，则桶壁对衣服的弹力增大，静摩擦力不变故B正确，AD错误C根据v=r可知，筒壁上衣服的线速度与角速度之比等于转动半径r，则甩干筒的转速
4、越大，筒壁上衣服的线速度与角速度之比不变，选项C错误；故选B4. 如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，恰好不受桥面支持力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（ ）A. 15m/sB. 20 m/sC. 25m/sD. 30 m/s【答案】B【解析】【详解】根据牛顿第二定律得即解得当支持力为零，有解得故B正确，ACD错误。故选B。5. 在光滑水平面上推物块和在粗糙水平面上推物块相比较，如果所用的水平推力相同，物块在推力作用下通过的位移相同，则推力对物块所做的功 ( )A. 一样大B. 在光滑水平面上推力所做的功较多C. 在粗糙水平面上推
5、力所做的功较多D. 要由物块通过这段位移的时间决定【答案】A【解析】试题分析：在两次的运动过程中，拉力的大小是恒定的，在力的作用下物体的位移的大小也是相同的，根据功的公式可知，两次拉力做功一样多，所以A正确考点：考查了功的计算6. 如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点。则杆对球的作用力是（）a处拉力，b处为拉力a处为拉力，b处为推力a处为推力，b处为拉力a处为推力，b处为推力A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】a处圆心在上方，合力提供向心力向上，故需有向上的拉力大于向下的重力；b
6、处合力向下，重力也向下，受力如图：根据牛顿第二定律有当F10，杆对球有推力，向上；当F10，杆对球有拉力，向下；当F1=0，杆对球无作用力。故杆对球的作用力情况都有可能，选项C正确，ABD错误。故选C。7. 如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且RA=RC=2RB，若传动过程中皮带不打滑，则下列说法正确的是（ ）A. A点与C点的线速度大小相同B. B点与C点的角速度相同C. A点的向心加速度大小是B点的2倍D. B点的运行周期大于C点的运行周期【答案】C【解析】【详解】A由于B轮和C轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速
7、度大小相同，故vC=vB；由于A轮和B轮共轴，故两轮角速度相同，即A=B，再由角速度和线速度的关系式v=R可得，所以vA：vC=2：1，故A错误；B同理可得B：C=2：1，故B错误；C据a=2r得：aA：aB=2：1，故C正确；D根据T=和B：C=2：1可知TB：TC=1：2，故D错误。故选C。8. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】汽车速度达到最大后，将匀速前进，此时牵引力与摩擦力大小相等，根据功率与
8、速度关系公式和共点力平衡条件有当汽车的车速为时，牵引力为有此时根据牛顿第二定律有联立以上方程可以得到 故ABD错误，C正确。故选C。9. 如图所示，足够长的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上所用的时间为t1；若将此球改用2v0水平速度抛出，落到斜面上所用时间为t2，则t1 : t2为（ ）A. 11B. 13C. 12D. 14【答案】C【解析】【详解】斜面倾角的正切值，则运动的时间，知运动的时间与平抛运动的初速度有关，初速度变为原来的2倍，则运行时间变为原来的2倍所以时间比为1：2故C正确，ABD错误故选C10. 某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半
9、，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为（ ）A. 15mB. 10mC. 90mD. 360m【答案】B【解析】【分析】根据万有引力等于重力，求出星球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系；运用平抛运动规律求出星球上水平抛出的射程【详解】根据万有引力等于重力，在地球表面有：，在星球表面有：，因为星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，可得，根据，可得，可知平抛运动的时间之比为，根据x=v0t知，水平射程之比，所以在星球上的水平射程为：，故B正确，ACD错误【点睛】本题考查了万有引力理论与平抛运动的综合，掌握万有引力等于重力
10、这一理论，并能灵活运用11. 如图所示，两个质量相同的小球A、B，用长度之比为的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（ ）A. 角速度之比为B. 线速度之比为C. 向心力之比为D. 悬线的拉力之比为【答案】D【解析】【详解】A小球靠重力和拉力的合力提供向心力，如图所示：根据牛顿第二定律得则，由于两球做圆周运动悬点到圆心的距离相等，可知角速度大小相等，故A错误；B由A选项知，两球的角速度相等，根据知，由于做圆周运动的半径不等，则线速度之比不等于，故B错误；C向心力，根据几何关系知，A、B悬线与竖直方向的夹角的余弦之比为，则正切之比不等于，可知向心力之比不等于，故C错误；D悬线
11、拉力，由于A、B悬线与竖直方向的夹角的余弦之比为，则悬线的拉力之比为，故D正确。故选D。12. 质量为2kg的物体，放在动摩擦因数0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，拉力F做的功W和物体发生的位移L之间的关系如图所示，重力加速度g取10m/s2则此物体（）A. 在位移L9m时的速度大小为m/sB. 在位移L9m时的速度大小为3m/sC. 在OA段运动的加速度大小为2.5m/s2D. 在OA段运动的加速度大小为2m/s2【答案】B【解析】【详解】AB对于前9m过程，根据动能定理，有解得vB=3m/s故B正确A错误；CD对于前3m，即在OA段过程，根据动能定理，有解得vA=3m/
12、s根据速度位移公式2as=vA2解得a=1.5m/s2故CD错误。故选B。二、本大题6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中有一个或一个以上的选项正确，全对得3分，选对但不全得1分，有错或不选得0分。13. 关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是A. 它所受的合外力一定不为零B. 它所受的合外力一定是变力C. 其速度可以保持不变D. 其动能可以保持不变【答案】AD【解析】【详解】AC做曲线运动的物体，因为速度不断变化，所以加速度不为零，则合外力一定不为零，选项A正确，C错误；B合外力可能是恒力也可能是变力，例如平抛运动物体所受的合外力是恒力，选项B错误；D做曲线运动的物体速率可
13、能不变，即动能可以不变，例如匀速圆周运动的物体，选项D正确；故选AD。14. 如图所示，在地面上以速度v0向海中抛出质量为m的物体，已知地面与海平面的高度差为h。若以地面为参考面且不计空气阻力则（）A. 物体落到海平面时的重力势能为mghB. 从地面到海平面，重力对物体做功为mghC. 物体在海平面上时的机械能为D. 物体到达海平面时的动能为mgh【答案】BC【解析】【详解】A以地面为参考面，物体落到海平面时的重力势能为-mgh，故A错误；B 从地面到海平面，重力对物体做功为mgh，故B正确；C 整个过程机械能守恒，物体在海平面上时的机械能为，故C正确；D 根据动能定理可知，物体到达海平面时的
14、动能为+mgh，故D错误。故选BC。15. 一条小船在静水中的速度为5m/s，要渡过宽为180m、水流速度为3m/s的河流(sin53 =0.8，cos53=0.6)，则（）A. 当船头正对河岸时，小船的渡河时间最短B. 当船头正对河岸时，航行时间为60sC. 航程最短时，小船的渡河时间为36sD. 航程最短时，小船船头与上游河岸的夹角为53【答案】AD【解析】【详解】AB 当船头正对河岸时，小船的渡河时间最短，最短时间故A正确B错误；CD 在静水中的速度为5m/s，水流速度为3m/s，航程最短时，船的实际速度正对对岸，速度为渡河时间故小船船头与上游河岸的夹角的余弦为故夹角为53，故C错误D正
15、确。故选AD16. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C. 卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度【答案】BD【解析】【分析】卫星做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，据此可以分析不同半径上圆周运动的速度大小、角
16、速度大小和加速度大小【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有，解得：，轨道3的卫星半径大，速率小，故A错误；，轨道3的卫星半径大，角速度小，故B正确；卫星在轨道1上的Q点加速才能进入轨道2，则卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度，选项C错误；，所以卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，故D正确；故选BD17. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，忽略空气阻力，下列关于能量的叙述中正确的是（）A. 只有重力和弹簧弹力对小球做功，小
17、球机械能是守恒B. 小球的动能是先变大后变小的C. 因为弹簧弹性势能在增大，所以小球的动能是减小的D. 小球、弹簧和地球作为一个系统，重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变【答案】BD【解析】【详解】A 由于弹簧弹力对小球做负功，所以小球机械能是不守恒的，故A错误；B 小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧的弹力逐渐增大，弹簧的弹力先小小球受到的重力，后大于重力，合力先向下后向上，所以小球先向下加速运动，后向下减速运动，所以小球的动能先变大后变小，故B正确；C 对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，只有重力和弹力做功，则小球和弹簧组成的系统机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹
18、簧的弹性势能之和保持不变。弹簧弹性势能在增大，小球的动能先增大再减小，重力势能一直减小，故C错误；D 对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。故选BD。18. 如图甲所示，质量m2kg的物块放在光滑水平面上，在P点的左方始终受到水平恒力F1的作用，在P点的右方除F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用，物块从A点由静止开始运动，在05s内运动的vt图象如图乙所示，由图可知下列判断正确的是（）A. t2.5s时，物块经过P点
19、B. t2.5s时，物块距P点最远C. t3s时，恒力F2的功率P为6WD. 在13s过程中，F1与F2做功之和为8J【答案】BD【解析】【详解】AB. 物体在第1s内向右做匀加速直线运动，1s末经过P点，开始减速运动，2.5s时速度为零，距A点最远，接下来开始向左运动，故A错误，B正确；C. 根据图像可知故C错误；D. 根据动能定理，13s的过程中D正确。故选BD。第卷（非选择题共46分）三、本大题4小题。每空2分，共16分。19. 一个质量为25kg的物体所受的合外力与位移的关系如图所示，如果物体是从静止开始运动的，那么物体通过 30m位移后合外力做功为_J，此时物体的速度为_m/s【答案
20、】 (1). 200 (2). 4【解析】【详解】1前20s内做功为后10s内做功为所以总功为2由动能定理得即解得20. 如图所示，斜面倾角为，将质量为m的小球A从斜面顶端以水平速度v0抛出，落在斜面上，已知重力加速度为g，则小球到达斜面底端时重力做功的瞬时功率为_。【答案】2mgv0tan【解析】【详解】小球落到斜面上，根据水平位移和竖直位移的关系所以时间为其中vy=gt=重力做功的瞬时功率为21. 某同学做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸损坏了一部分，剩余部分如图乙所示，图乙中水平方向与竖直方向每小格的边长均代表0.
21、20m，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等完成下列填空：（重力加速度g取10m/s2，结果保留两位小数）小球从P1运动到P2所用的时间为_s，小球抛出后的水平速度为_m/s。【答案】 (1). 0.20 (2). 3.00【解析】【详解】12 根据y=gT2得，小球抛出后的水平速度为22. 在探究“恒力做功与动能改变的关系”的实验中，某同学用1kg的小车在平衡摩擦力后，挂上44g的小砂桶，小车拖动纸带并打出一系列的点图中纸带只是打出纸带的一部分，相邻计数点的时间间隔为0.10s，测量数据如图所示重力加速度g9.80m/s2，结果保留两位有效数字。则B
22、点所对应的小车运动的速度为_m/s；从B点到E点，小车动能的增加量为_J；从B点到E点，砂桶对小车做功为_J。【答案】 (1). 0.34 (2). 0.0510.053 (3). 0.052【解析】【详解】123 B点所对应的小车的速度E点所对应的小车的速度从B点到E点，小车动能的增加量为从B点到E点，砂桶对小车做功为W=Fs=mgs=0.0449.80（0.0360+0.0402+0.0445）J0.052J四、本大题3小题，共30分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。23. 在一段平直公路上，质量为1.0l04kg的卡车，速度从5m/s经50s均匀地增加到15m/s，之
23、后卡车以额定功率继续行驶，如果卡车在运动中受到的阻力为车重的0.03倍，g取10m/s2，求：（1）卡车在此过程中受到的牵引力及卡车发动机的额定功率；（2）在此平直公路上卡车以额定功率行驶时的最大速度。【答案】（1）5000N ；7.5104W；（2）25m/s【解析】【详解】（1）汽车匀加速时的加速度a=0.2m/s2根据牛顿第二定律可知F-0.03mg=ma解得F=5000N由P=Fv=7.5104W（2）当牵引力等于阻力时，速度达到最大vm=25m/s24. 据中国气象局表示，针对我国出现的持续性雾霾天气，“风云三号”卫星能及时监测雾霾覆盖省份、覆盖面积和强度等情况。已知“风云三号”在距
24、地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量G。若忽略地球自转及其他星球的影响。试求：（1）地球的密度；（2）“风云三号”卫星在轨道上的运行周期T。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）在地球表面有：所以地球的质量为：M=地球体积，由得，地球的密度（2）对h高空的卫星有：把M=带入解得：T=25. 某校兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图所示，在 A 点用一弹射装置可 将静止的小滑块以 v0水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到 B 点后，进入半径 R=0.3m的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自 B 点向 C 点运动，C 点右侧有
25、一陷阱，C、D 两点的竖 直高度差 h=0.2m，水平距离 s=0.6m，水平轨道 AB 长为 L1=1m，BC 长为 L2 =2.6m，小滑块与 水平轨道间的动摩擦因数 =0.5，重力加速度 g=10m/s2。(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在 A 点弹射出的速度大小；(2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出，求小滑块在 A 点弹射出的速度大小的范围。【答案】(1)5m/s；(2)5m/svA6m/s和vA3m/s【解析】【详解】(1)小滑块恰能通过圆轨道最高点的速度为v，由牛顿第二定律及机械能守恒定律由B到最高点由A到B 解得A点的速度为v1=5m/s(2)若小滑块刚好停在C处，则解得A点的速度为 v2=6m/s若小滑块停在BC段，应满足若小滑块能通过C点并恰好越过壕沟，则有解得v3=所以初速度的范围为和。