1、海原一中20192020学年第二学期期末考试高一物理试卷第I卷(选择题共50分)一、选择题(110题只有一个选项正确,每小题3分,共30分。1115题有多个选项正确,每小题4分,共20分)1.下列各种运动中,不属于匀变速运动的是( )A. 斜抛运动B. 平抛运动C. 匀速圆周运动D. 竖直上抛运动【答案】C【解析】斜抛运动、平抛运动和竖直上抛运动的加速度均为g,则均为匀变速运动;匀速圆周运动的加速度方向不断变化,故为非匀变速运动,故选C.2.质量不同的物体,从不同高度以相同的速度同时水平抛出,不计空气阻力下列说法正确的是( )A. 质量大的物体先落地B. 低处的物体先落地C. 质量小的物体先落
2、地D. 高处的物体先落地【答案】B【解析】【详解】不计空气阻力,物体作平抛运动,而平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,由,解得:,可知高度h越小,物体运动的时间越短,所以低处的物体先落地,与质量无关故ACD错误,B正确3.下列说法正确的是( )A. 速度变化的运动必定是曲线运动B. 加速度变化的运动必定是曲线运动C. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动D. 做曲线运动的物体速度的方向必定变化【答案】D【解析】【详解】A、速度变化有大小和方向的变化,当速度大小变化,方向保持不变时,运动为直线运动,故A错误B、加速度变化,当加速度与速度方向在一条直线上时,所做的运动为直线运动,故B错误C、平抛运动是
3、加速度恒定的曲线运动,故C错误D、曲线运动的速度方向时刻沿着曲线的切线方向,物体速度的方向必定变化,故D正确故选:D4.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,则A. 在t=T时刻F的功率是B. 在t=T时刻F的功率是C. 在t=T时间内F做的功等于D. 在t=T时间内F的平均功率等于【答案】B【解析】详解】AB.由牛顿第二定律可以得到F=mat=T时刻物体的速度此时F的功率是故A错误,B正确;C.t=T时间内通过的位移为F做功故C错误;D.在t=T时间内F的平均功率故D错误.5.如图所示,在水平地面上做匀速直线运动的小车,通过定滑轮用绳子吊
4、起一个物体,若小车和被吊的物体在同一时刻速度分别为v1和v2,绳子对物体的拉力为FT,物体所受重力为G,则下面说法正确的是()A. 物体做匀速运动,且v1=v2B. 物体做加速运动,且v2 v1C. 物体做加速运动,且FTGD. 物体做匀速运动,且FT=G【答案】C【解析】【详解】取小车为研究对象,小车向左的速度为合速度,沿绳、垂直绳方向分解,如下图所示,其分速度等于物体上升的速度,由几何关系可知,且有小车向左运动的过程中减小,余弦值增大,增大,物体向上做加速运动,加速度、合力方向向上,说明绳子对物体的拉力大于物体重力。 由以上分析可知物体做加速运动,且FTG。故选C。6.质点做曲线运动从A到
5、B速率逐渐增加,如图所示,有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向,其中正确的是()A. B. C. D. 【答案】D【解析】A、由图示可知,加速度方向与速度方向夹角大于90度,物体做减速运动,故A错误;B、由图示可知,速度方向与加速度方向相同,物体做直线运动,不做曲线运动,故B错误;C、由图示可知,加速度在速度的右侧,物体运动轨迹向右侧凹,故C错误;D、由图示可知,加速度方向与速度方向夹角小于90度,物体做加速曲线运动,故D正确;故选D【点睛】知道物体做曲线运动的条件,分析清楚图示情景即可正确解题7.如图所示,火车质量为m,火车转弯半径为R,铁轨平面倾角为,当火车以速率驶过
6、转弯处时,由重力和支持力的水平合力完全提供向心力,重力加速度为,下列说法不正确的是()A. 当以速率行驶时,向心力大小为B. 当以速率行驶时,向心力大小为C. 当以速率行驶时,火车轮缘与外轨挤压D. 当以速率行驶时,火车轮缘与内轨挤压【答案】D【解析】【详解】A当以速率行驶时,向心力大小为选项A正确,不符合题意;B当以速率行驶时,由重力和支持力的水平合力完全提供向心力,则向心力大小为,选项B正确,不符合题意;CD当以速率行驶时,重力和支持力的水平合力不足以提供向心力,则此时火车有离心运动的趋势,则火车轮缘与外轨挤压,选项C正确,不符合题意;选项D错误,符合题意。故选D。8.一物体以初速度水平抛
7、出,经1s其速度方向与水平成60角,g取10m/s2,则初速度v0的大小是( )A. m/sB. m/sC. 5m/sD. m/s【答案】A【解析】【详解】设物体平抛的初速度为v0,运动过程如图:1s末物体的竖直方向的分速度为:vy=gt=10m/s,由几何关系得:,解得:m/s,故A正确,BCD错误9.已知地球表面的重力加速度为g,某航天器在近地轨道上绕地球做匀速圆周运动,航天器上宇航员的质量为m,下列说法正确的是( )A. 宇航员对机舱座椅的压力等于零B. 宇航员对机舱座椅的压力等于mgC. 宇航员处于完全失重状态,不受重力的作用D. 宇航员将手中的小球静止释放,小球能做自由落体运动【答案
8、】A【解析】宇航员处于完全失重状态,故对机舱座椅的压力等于零; 故A正确,B错误;失重并不是不受重力,只是重力在此处充当了向心力,故C错误;由于重力充当向心力,故小球静止释放后,小球将随航天器绕地球将做圆周运动,故D错误故选A点睛:本题考查超重和失重的基本规律,要注意明确失重不是失去重力,只是因为物体由于具有向下的加速度而对支持物的压力或悬挂物的拉力减小10.质量为m的小球从高h处由静止自由下落,经时间t落地,关于重力的功率正确的是()A. 重力的功率即描述重力做功的快慢B. 重力的平均功率等于C. 落地时重力的功率等于D. 落地时重力的功率等于2mg【答案】A【解析】【详解】A功率是描述力做
9、功快慢的物理量,重力的功率是描述重力做功的快慢,故A正确;B重力做的功W=mgh重力的平均功率为故B错误;CD落地时的瞬时速度为落地时重力的瞬时功率为故CD错误故选A。11.质量为m的物体,从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度,下列说法中正确的是()A. 物体的重力势能减少2mghB. 物体的机械能保持不变C. 物体的动能增加2mghD. 物体的机械能增加mgh【答案】CD【解析】【分析】重力势能变化量等于重力对物体做的功只有重力对物体做功,物体的机械能才守恒根据动能定理研究动能的变化量根据动能的变化量与重力的变化量之和求解机械能的变化量【详解】A项:由质量为m的物向下运动h高度,重力做
10、功为mgh,则物体的重力势能减小mgh,故A错误;B、依题物体的加速度为2g,说明除重力做功之外,还有其他力对物体做功,物体的机械能应增加,故B错误;C项:合力对物体做功W=mah=2mgh,根据动能定理得知,物体的动能增加2mgh,故C正确;D项:由上物体的重力势能减小mgh,动能增加2mgh,则物体的机械能增加mgh,故D正确故选CD【点睛】本题考查分析功能关系的能力几对功能关系要理解记牢:重力做功与重力势能变化有关,合力做功与动能变化有关,除重力和弹力以外的力做功与机械能变化有关12.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送
11、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,如图所示则以下说法正确的是( )A. 要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3,需要在椭圆轨道2的近地点Q和远地点P分别点火加速一次B. 由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3被点火加速两次,则卫星在圆轨道3上正常运行速度要大于在圆轨道1上正常运行的速度C. 卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9km/s,而在远地点P的速度一定小于7.9km/sD. 卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度【答案】ACD【解析】【详解】在Q点,从1轨道到2轨道,是内轨向外轨变轨,所以需加速,在P点,从2轨道到3轨道,也是内轨向
12、外轨变轨,也需加速,所以A正确;变轨过程中加速两次,但P点到Q点过程,克服引力做功,速度会变小;由圆轨道速度公式可知,轨道3的运行速度小于轨道1的运行速度,故B错误;在Q点,从1轨道到2轨道需加速,卫星在轨道1上Q点的速度为7.9km/s,则卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9km/s;卫星在圆轨道3上的运行速度小于7.9km/s,在P点,从2轨道到3轨道需加速,则椭圆轨道2远地点P的速度一定小于7.9km/s,故C正确;根据牛顿第二定律和万有引力定律得:,所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度故D正确13.物体受到几个恒力的作用处于平衡状态,若再对物体施
13、加一个恒力,则物体可能做()A. 匀速直线运动或静止B. 匀变速直线运动C. 变加速曲线运动D. 匀变速曲线运动【答案】BD【解析】【详解】A对物体施加一个恒力后,物体不再处于平衡状态,则不可能处于匀速直线运动或静止,选项A错误;B对物体施加一个恒力后,若此恒力方向与物体速度共线,则物体将做匀变速直线运动,选项B正确;C对物体施加一个恒力后,物体加速度恒定,则不可能做变加速曲线运动,选项C错误;D对物体施加一个恒力后,若此恒力方向与物体速度不共线,则物体将做匀变速曲线运动,选项D正确。故选BD。14.长为L的轻杆一端固定一个小球,另一端固定在光滑水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,关于小球
14、在过最高点的速度v,下列叙述中正确的是()A. v的极小值为B. v由零逐渐增大,向心力也逐渐增大C. 当v由值逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大D. 当v由值逐渐减小时,杆对小球的弹力也逐渐减小【答案】BC【解析】【详解】A小球在最高点的最小速度为零,此时重力等于杆子的支持力,故A错误;B在最高点,根据得,当v由零逐渐增大时,小球向心力也逐渐增大,故B正确;C在最高点,当杆子作用力为零时得当时杆子提供拉力,则有当v由值逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大,故C正确;D在最高点,当杆子作用力为零时得当时,杆子提供支持力则有当v由值逐渐减小时,杆对小球的弹力逐渐增大,故D错误。故选BC。15.
15、如图,物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A、B的质量分别为m、,开始时细绳伸直,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h,物体B静止在地面上。放手后物体A下落,与地面即将接触时速度为v,此时物体B对地面恰好无压力,则下列说法中正确的是()A. 弹簧的劲度系数k=B. 此时物体B的加速度为零C. 下落过程A减少的重力势能等于A增加的动能D. 此时弹簧的弹性势能等于【答案】BD【解析】【详解】A弹簧形变量为h时拉力为,根据胡克定律 选项A错误;B对于物体B,细绳的拉力大小等于B的重力,加速度为零,故B正确;CD 物体A与弹簧组成的系统机械能守恒,故有解得弹簧的弹性势能为即下
16、落过程A减少的重力势能大于A增加的动能,故C错误,D正确。故选BD。第卷(非选择题 共50分)二、实验题16.如图所示为“研究平抛物体的运动”实验,(1)在该实验中,下列说法正确是 _;A斜槽轨道必须光滑B斜槽轨道末端可以不水平C应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放D为更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些(2)如图所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹,a、b、c和d为轨迹上的四点,小方格的边长为L,重力加速度为g,则小球作平抛运动的初速度大小v0= _ ,经b点时速度大小vb = _ 。【答案】 (1). CD (2). (3). 【解析】【详解】(1)1AC为了保证小球的初速度相
17、等,每次从斜槽的同一位置由静止释放小球,斜槽不一定需要光滑,故A错误,C正确;B为了保证小球的初速度水平,斜槽的末端需水平,故B错误;D为更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,故D正确。故选CD。(2)23 在竖直方向上,根据得相等的时间间隔则小球平抛运动的初速度b点的竖直分速度根据平行四边形定则知,b点的速度17.如图所示为验证机械能守恒定律的装置,计时器周期为T,测得重物和夹子的质量为m。按正确操作得到纸带后,以第一点为原点O,测得第二点的坐标x2=2mm。其它各点坐标依次用x3、x4xn-1,xn、xn+1代表,g代表当地的重力加速度。请通过推算填写:(1)用上面的物理量表示打第n点
18、时的速度_,重物增加的动能_,减少的重力势能为_ 。(2)在验证运算中如果重物速度通过vn=gt计算,对于这样做,下列判断你认同的有( )A这种方法测量速度更简便,可能误差大一点,但是原理是正确的B重物下落的实际速度要比这个计算结果小C数据将会表现出动能的增加量大于势能的减少量,这是错误的D如果重物下落的高度相应地用计算,这种方法更好【答案】 (1). (2). (3). mg (4). BC【解析】【详解】(1)123打第n点时的速度动能增量重力势能减少量(2)4A测纸带上某点的速度时,不能通过vn=gt测量,否则机械能守恒不需要验证,选项A错误;B由于实验有阻力的影响,重物下落的实际速度要
19、比这个计算结果小,选项B正确;C通过vn=gt计算重物的速度,可能会表现出动能的增加量大于势能的减少量,这是错误的,选项C正确;D如果重物下落的高度相应地用计算,机械能守恒也不需要验证了,选项D错误;故选BC三、计算题18.已知地球表面的重力加速度为g,地球半径为R0;一颗在赤道上空运行的人造卫星,其距离地面高度为2R0,卫星的运转方向与地球的自转方向相同。求该卫星运行的角速度。【答案】【解析】【详解】绕地球运行的卫星,地球对卫星的万有引力提供向心力,设卫星的角速度为且 解得19.如图所示,某滑板爱好者在离地h=1.8m的平台上滑行,人和滑板的总质量m=70kg。水平离开A点后落在水平地面上的
20、B点,其水平位移X=3m。着地时由于机械能的损失,着地后速度变为水平方向,大小为v=4m/s,并以此速度沿水平地面滑行L=8m后停止在C点。(空气阻力忽略不计,取10m/s2)求:(1)人与滑板离开平台时的水平初速度;(2)着地后摩擦力做的功以及滑板与水平地面之间的动摩擦因数。【答案】(1) 5m/s;(2)-560J;0.1【解析】【详解】(1)由平抛运动的规律h=gt2 X=t 得=5m/s (2) 根据动能定理,摩擦力做的功得-560J -mgL得=0.120.如图甲所示是游乐场中过山车的实物图片,可将过山车的一部分运动简化为图乙的模型图,模型图中半径为r的光滑圆形轨道固定在倾角为的斜轨
21、道面上,并与斜轨道圆滑相接于B点,圆形轨道的最高点C与A点平齐现使小车(可视为质点)以一定的初速度从A点开始沿斜面向下运动,已知斜轨道面与小车间的动摩擦力为kmg,不计空气阻力,小车恰好能通过圆形轨道的最高点C处,求:(1)小车在A点的初速度大小;(2)小车在圆形轨道的最低点D时对轨道的压力大小【答案】(1);(2)6mg【解析】【详解】(1)小车在圆形轨道中做圆周运动,在最高点C处受到重力,还可能有轨道向下的支持力,当小车恰好能通过最高点时,可知小车所需的向心力完全由其重力来提供,即小车由出发点A到圆环中最高点C的过程中只有斜面的阻力做功,重力势能没有变化,根据动能定理有 由几何知识得联立三式解得(2)小车从最高点C到最低点D,仅有重力做功,所以小车机械能守恒,即在D点处,小车所受的重力与轨道对其向上的支持力的合理提供向心力,所以有联立两式解得由牛顿第三定律知小车在最低点对轨道的压力