1、广东省铁一广外广大附三校2019-2020学年高一物理下学期期末联考试题（含解析）本试卷共4页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。一、单项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1. 火箭发射回收是航天技术的一大进步如图所示，火箭在返回地面前的某段运动，可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上不计火箭质量的变化，则A. 火箭在匀速下降过程中机械能守恒B. 火箭在减速下降过程中携带的检测仪器处于失重状态C. 火箭在减速下降过程中合力做功，等于火箭机械能的变化D. 火箭着地时，火箭对地的作用力大于自身的重力【答案】D【解析】【详
2、解】火箭匀速下降过程中.动能不变.重力势能减小，故机械能减小，A错误:火箭在减速下降时.携带的检测仪器受到的支持力大于自身重力力.故处在超重状态.B错误.由功能关系知.合力做功等于火箭动能变化.而除重力外外的其他力做功之和等于机械能变化，故C错误.火箭着地时.加速度向上.所以火箭对地面的作用力大子自身重力，D正确.2. 摩托艇是一种高速快艇，可用于交通、救生、军事等方面，假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）A. 倍B. 2倍C. 倍D. 4倍【答案】A【解析】【详解】快艇受的阻力为f=kv当达到最大速度时，牵引力等
3、于阻力，则P=fv=kv2则当摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的倍。故选A。3. 取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其重力势能是动能的倍。不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】设抛出时物体的初速度为v0，高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为。根据机械能守恒定律得据题有联立解得则可得故A正确，BCD错误。故选A。4. 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧
4、测力计的示数为，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为A. B. C. D. 【答案】B【解析】根据G=mg，所以 ，根据万有引力提供向心力得： 解得： ，故选B.点睛：本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁5. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。小物体质量为，与盘面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为30，g取。则下列说法正确的是（）A. 角速度的最大值是
5、B. 小物体运动过程中所受的摩擦力始终指向圆心C. 小物体在最高点的速度D. 小物体由最低点运动到最高点的过程中摩擦力所做的功为【答案】D【解析】【详解】A当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得mgcos30-mgsin30=m2r则=1rad/s选项A错误；B小物体运动到最高点时，若圆盘转动的角速度较小，则物体所受的摩擦力方向向上，背离圆心，选项B错误；C因为mgsin30mgcos30可知，物体在最高点的速度可以为零，即小物体在最高点的速度v0，选项C错误；D小物体由最低点运动到最高点的过程中动能不变，弹力做功为零，根据动能定理解得摩擦力所
6、做的功为选项D正确。故选D。二、多项选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。6. 如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为，重力加速度为g，则座舱A. 运动周期为B. 线速度的大小为RC. 受摩天轮作用力的大小始终为mgD. 所受合力的大小始终为m2R【答案】BD【解析】【详解】由于座舱做匀速圆周运动，由公式，解得：，故A错误；由圆周运动的线速度与角速度的关系可知，故B正确；由于座舱做匀速圆周运动，所以座舱受到摩天轮的作用力是变力，不可能
7、始终为，故C错误；由匀速圆周运动的合力提供向心力可得：，故D正确7. 一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用此后，该质点的动能可能( )A. 一直增大B. 先逐渐减小至零，再逐渐增大C. 先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D. 先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大【答案】ABD【解析】试题分析：一质点开始时做匀速直线运动，说明质点所受合力为0，从某时刻起受到一恒力作用，这个恒力就是质点的合力根据这个恒力与速度的方向关系确定质点动能的变化情况解：A、如果恒力与运动方向相同，那么质点做匀加速运动，动能一直变大，故A正确B、如果恒力与运动方向相反，那么质点先做匀减速运动，速度减到0
8、，质点在恒力作用下沿着恒力方向做匀加速运动，动能再逐渐增大故B正确C、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相同，这个方向速度就会增加，另一个方向速度不变，那么合速度就会增加，不会减小故C错误D、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相反，这个方向速度就会减小，另一个方向速度不变，那么合速度就会减小，当恒力方向速度减到0时，另一个方向还有速度，所以速度到最小值时不为0，然后恒力方向速度又会增加，合速度又在增加，即动能增大故D正确故选ABD【点评】对
9、于直线运动，判断速度增加还是减小，我们就看加速度的方向和速度的方向对于受恒力作用的曲线运动，我们可以将速度分解到恒力方向和垂直恒力方向，再去研究8. 一轻弹簧放在水平地面上，一钢球从距离弹簧上端某高度h自由下落（），从钢球与弹簧接触到压缩到最短的过程中，钢球受到弹簧的弹力F、钢球的加速度a、重力所做的功以及小球的机械能E、弹簣压缩量x（不考虑空气阻力），选小球与弹簣开始接触点为原点，建立坐标系，并规定向下为正方向，则下述选项中的图象符合实际的是（）A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【详解】A由于向下为正方向，而弹簧中的弹力方向向上，所以选项A中的弹簧弹力应为负值，A错误；B小球接触弹
10、簧上端后受到两个力作用：向下的重力和向上的弹力，在接触后的前一阶段，重力大于弹力，合力向下，而弹力F=kx则加速度故B正确；C根据重力做功的计算式可知C正确；D小球与弹簣开始接触点为坐标原点，故小球在接触弹簧前的机械能为接触弹簧后，弹簧的弹性势能开始增加，则小球与弹簧组成的系统机械能守恒，此后小球的机械能为故D错误。故选BC。9. 如图所示为一滑草场某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45和37的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，）则A. 动摩擦因
11、数B. 载人滑草车最大速度为C. 载人滑草车克服摩擦力做功为mghD. 载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为【答案】AB【解析】【详解】A由动能定理可知：，解得，选项A正确；B对前一段滑道，根据动能定理有，解得：，则选项B正确；C载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh，选项C错误；D载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为，选项D错误；10. 如图，轨道在同一平面内的两颗卫星a和b某时刻运动到地球的同一侧，且三者在同一条直线上，经t时间两颗卫星与地心的连线转过的角度分别为和。下列说法正确的是（）A. a卫星的动能大于b卫星的动能B. a卫星的周期与b卫星的周期之比为C. a卫星的线速度与b卫星的线速度
12、之比为D. a、b卫星到下次相距最近，还需经过的时间为【答案】BC【解析】【详解】A两卫星的质量关系不确定，可知不能比较a卫星的动能与b卫星的动能大小关系，选项A错误；B根据可知可知a卫星的周期与b卫星的周期之比为，选项B正确；C根据可知则ab卫星的运动半径之比为根据可知，a卫星的线速度与b卫星的线速度之比为选项C正确；Da、b卫星到下次相距最近，则 即解得还需经过的时间为选项D错误。故选BC。三、实验题：共15分，第12题第(1)小问1分，其余每空2分。11. 图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹（1）以下实验过程一些做法，其中合理的有_.a.安装斜槽轨道，使
13、其末端保持水平b.每次小球释放的初始位置可以任意选择c.每次小球应从同一高度由静止释放d.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_.（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，测得A、B两点水平距离x为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为_m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度为vC=_m/s（
14、结果保留两位有效数字，g取10m/s2）【答案】 (1). ac (2). c (3). 2.0 (4). 4.0【解析】【详解】（1）斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故a对；为保证小球多次运动是同一条轨迹，每次小球的释放点都应该相同，b错c对；小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，d错（2）平抛运动水平位移与竖直位移分别满足的关系是：联立可得可知图象是直线时，说明小球运动轨迹是抛物线（3）由竖直方向的分运动可知，即，水平初速度为C点的竖直分速度为由运动合成可知12. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点
15、处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。 (1)用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图2所示，其读数为_(2)某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为_，系统的重力势能减少量可表示为_，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒。（用题中字母M、m、b、t、g、
16、d表示）(3)在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的图象如图3所示，并测得，则重力加速度_。【答案】 (1). 0.50 (2). (3). (4). 9.6【解析】【详解】（1）1刻度尺的最小刻度为1mm，则宽度b的读数为0.50cm；（2）23由于光电门的宽度b很小，故用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，则滑块通过光电门B速度为滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为系统重力势能减少量可表示为比较和，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的（3）4根据系统机械能守恒有若M=m，则若图象，则图线的斜率则得四、计算题：共40分。13. 完全由我国自行设计、建造的国产
17、新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板是与水平甲板相切的一段圆弧，示意如图2，长，水平投影，图中点切线方向与水平方向的夹角（）若舰载机从点由静止开始做匀加速直线运动，经到达点进入已知飞行员的质量，求（1）舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功；（2）舰载机刚进入时，飞行员受到竖直向上的压力多大【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）舰载机由静止开始做匀加速直线运动，设其刚进入上翘甲板时的速度为，则有 根据动能定理，有 联立式，代入数据，得 （2）设上翘甲板所对
18、应的圆弧半径为，根据几何关系，有 由牛顿第二定律，有 联立式，代入数据，得 14. 如图，位于竖直水平面内光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点已知h=2m,，s=取重力加速度大小（1）一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径；（2）若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小【答案】（1）（2）【解析】（1）一小环套在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，则说明下落到b点时的速度，使得小环套做平抛运动的轨迹与轨道bc重合，故有从ab滑落过程中，根据动能定理可得联立
19、三式可得 （2）环由b处静止下滑过程中机械能守恒，设环下滑至c点的速度大小为v，有 环在c点的速度水平分量为 式中，为环在c点速度的方向与水平方向的夹角，由题意可知，环在c点的速度方向和以初速度做平抛运动的物体在c点速度方向相同，而做平抛运动的物体末速度的水平分量为，竖直分量为 因此 联立可得 【考点定位】机械能守恒定律，平抛运动，动能定理【方法技巧】做此类综合性较强的题目时，一定要弄清楚，物体在各个阶段的运动性质，受力情况，以及题目上给出的一些比较有价值的信息，如本题的“当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，”之类的信息15. 如图所示，静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列，质量
20、均为m，人在极端的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L时与第三车相碰，三车以共同速度又运动了距离L时停止车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞时间很短，忽略空气阻力，求：(1)整个过程中摩擦阻力 所做总功；(2)人给第一辆车水平冲量的大小；(3)第一次与第二次碰撞系统功能损失之比【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设运动过程中摩擦阻力做的总功为W，则（2）设第一车初速度为，第一次碰前速度为v1，碰后共同速度为u1；第二次碰前速度为v2，碰后共同速度为u；人给第一车的水平冲量大小为I,因此有动量守恒和动能定理可得得（3）设两次碰撞中系统动能损失分别为Ek1和Ek2由得