1、甘肃省兰州市教育局第四片区2019-2020学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）（满分:100分答题时间:90分钟）一、选择题（共12小题；18为单选题，912为多选题；每小题4分，选错不得分，选不全得2分；共48分）1. 关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（）A. 平抛运动是匀变速运动B. 初速度越大，物体在空中运动的时间越长C. 物体落地时的水平位移与初速度无关D. 物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关【答案】A【解析】【详解】A平抛运动的加速度为g，保持不变，做匀变速运动，故A正确；B根据可知，平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，故B错误；CD水平位移为可知，物体落地的水平
2、位移与初速度和抛出点的高度有关，故CD错误。故选A。2. 关于匀速圆周运动的向心力，下列说法错误的是（）A. 向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的B. 向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力C. 对稳定的圆周运动，向心力是一个恒力D. 向心力的效果是改变质点的线速度的方向【答案】AB【解析】【详解】A向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力，故它是根据力的作用效果命名的，所以A正确；B向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力，所以它可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，也可以一个力的分力提供，故B正确；C向心力是指向圆心的合外力，方
3、向时刻改变，所以它不是一个恒力，故C错误；D由于向心力指向圆心，与线速度方向始终垂直，所以它的效果只是改变线速度方向，不会改变线速度大小，故D正确。本题选错误的，故选C。3. 2018年12月27日，北斗三号基本系统已完成建设，开始提供全球服务。其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示：a为低轨道极地卫星，b为地球同步卫星，c为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，c的周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是（）A. 卫星a的线速度比卫星c的线速度小B. 卫星b的向心加速度比卫星c的向心加速度大C. 卫星b和卫星c的线速度大小相等D. 卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大【答案】C【解析
4、】【详解】A由线速度与半径的关系可知，卫星a的线速度比卫星c的线速度大。故A错误；B由于b为地球同步卫星，c的周期与地球自转周期相同，所以b、c周期相等。由可知，卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度相等。故B错误；C由可知，b、c轨道半径相同。所以卫星b和卫星c的线速度大小相等。故C正确；D由轨道a到轨道b，卫星需加速，所以卫星a的机械能一定比卫星b的机械能小。故D错误。故选C。4. 已知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是（）A. 地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离B. 人造地球卫星在地面附近运行的周期和轨道半径C. 月球绕地球运行的周期及月球的半径D. 月球绕地球运行的周期
5、及地球的半径【答案】B【解析】【详解】A地球绕太阳运动的周期和地球与太阳的距离，根据万有引力提供向心力其中m为地球质量，在等式中消去，只能求出太阳的质量M，也就是说只能求出中心体的质量，故A错误；B人造卫星绕地球做匀速圆周运动，它受到地球的万有引力充当向心力又有所以地球的质量可求出地球的质量，故B正确；CD月球绕地球做匀速圆周运动，它受到地球的万有引力充当向心力所以地球的质量其中r为地球与月球间距离，而不是月球的半径，也不是地球半径，故CD错误。故选B。5. 质量为2kg的物体（可视为质点）在xoy平面内运动，其x方向的速度时间图象及y方向坐标随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是（）A.
6、 质点的初速度为3m/sB. 质点所受的合外力为3NC. 质点初速度的方向与合外力方向垂直D. 2s末质点速度大小为6m/s【答案】B【解析】【详解】A当t=0时通过速度图线可以看出x轴方向的分速度为3m/s，在y轴上，通过位移图线可以看出在y轴方向的分运动为匀速直线运动，速度为vy=4m/s因此质点的初速度为故A错误；By轴上匀速运动，所受合力为零，在x轴加速度为由牛顿第二定律可知x轴所受合力为Fx=max=3N物体所受合外力为3N，故B正确；C质点初速度方向与x轴成锐角，合外力沿x方向，则初速度与合外力方向不垂直，故C错误；D在2s末x轴分速度为6m/s，y轴分速度为4m/s，合速度大于6
7、m/s，故D错误；故选B。6. 地面上竖直放一根轻弹簧，其下端和地面连接，一物体从弹簧正上方距弹簧一定高度处自由下落，则（）A. 物体和弹簧接触时，物体的动能最大B. 与弹簧接触的整个过程，物体的动能与弹簧弹性势能的和不断增加C. 与弹簧接触的整个过程，物体的动能与弹簧弹性势能的和先增加后减小D. 物体在反弹阶段，动能一直增加，直到物体脱离弹簧为止【答案】C【解析】【详解】A小球接触弹簧后，受到向上弹力和向下的重力，弹力先小于重力，后大于重力，小球先向下做加速运动，后向下做减速运动，则当弹簧弹力与重力相等时速度最大，此时弹簧处于压缩状态，故A错误；BC压缩弹簧阶段，小球的重力势能一直减少，转化
8、为物体的动能和弹簧弹性势能，故物体的动能和弹簧弹性势能的和不断增加，反弹阶段，小球的重力势能增加，则物体的动能和弹簧弹性势能的和不断减小，故与弹簧接触的整个过程，物体的动能与弹簧弹性势能之和先增加后减小，故B错误，C正确；D物体在反弹阶段，速度先增大，重力与弹簧弹力相等时速度最大，之后速度减小，故直到物体脱离弹簧时物体的动能先增加后减小，故D错误。故选C。7. 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点( )A. P球的速度一定大于Q球的速度B. P球的动能一定小
9、于Q球的动能C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度【答案】C【解析】从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgR=mv2，解得：，在最低点的速度只与半径有关，可知vPvQ；动能与质量和半径有关，由于P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短，所以不能比较动能的大小故AB错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m，解得，F=mg+m=3mg，所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，向心加速度两者相等故C正确，D错误故选C点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该
10、找出影响它的所有因素，全面的分析才能正确的解题8. 下列说法正确的是A. 物体做匀速运动，它的机械能一定守恒B. 物体所受合外力的功为零，它的机械能一定守恒C. 物体所受的合外力等于零，它的机械能一定守恒D. 物体所受合外力不等于零，它的机械能可能守恒【答案】D【解析】【详解】机械能守恒的条件是当只有重力和弹力做功的条件下，其他外力不做功或做功的代数和为零，机械能守恒，所以只有D选项正确，A、B、C均错9. 假设宇宙中有两颗相距足够远的行星A和B，半径分别为和。各自相应的两颗卫足环绕行星运行周期的平方与轨道半径的三次方(所的关系如图所示，两颗卫星环绕相应行星表而运行的周期都为。则（）A. 行星
11、A的质量大于行星B的质量B. 行星A的密度小于行星B的密度C. 行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一字宙速度D. 当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速度【答案】AD【解析】【详解】A根据万有引力提供向心力得解得从图中可知斜率越小，越大，质量越大，所以行星A的质量大于行星B的质量，A正确；B根据图象可知，在两颗行星表面做匀速圆周运动的周期相同，密度所以行星A的密度等于行星B的密度，B错误；C第一宇宙速度A的半径大于B的半径，卫星环绕行星表面运行的周期相同，则A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度，C错误；D根据得当两行星的卫星轨道半径相同时，A的质量大于
12、B的质量，则行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速，D正确。故选AD。10. 如图甲所示，在水平地面上固定一个倾角为的足够长的光滑斜面，小滑块从斜面底端在与斜面平行的拉力F作用下由静止开始沿斜面运动，拉力F随时间变化的图象如图乙所示，小滑块运动的速度一时间图象如图丙所示，重力加速度g为10 m/s2下列说法正确的是A. 斜面倾角为30，小滑块的质量m=2 kgB. 在02 s时间内拉力F做的功为100 JC. 在01 s时间内合外力对小滑块做功12.5 JD. 在04 s时间内小滑块机械能增加80 J【答案】BC【解析】【详解】A：由速度一时间图像可知，在2-4s时间内小滑块的加速度，
13、由牛顿第二定律：，解得：在0-2s时间内小滑块的加速度，由牛顿第二定律，解得：故A项错误B：由速度一时间图像可知，在0-2s时间内小滑块的位移为，拉力F做的功为，故B项正确C：1s末小滑块的速度，由动能定理，在0-1s时间内合外力对小滑块做的功故C项正确D：由功能关系可知，在0-4时间内小滑块机械能增加量故D项错误11. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（）A. 重力做功B. 机械能减少C. 合外力做功
14、D. 克服摩擦力做功【答案】ABCD【解析】【详解】A重力做功A正确；B小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，则有解得机械能减少B正确；C根据动能定理C正确；D根据动能定理解得所以克服摩擦力做功为，D正确。故选ABCD。12. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。如图所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是（）A. h 越高，摩托车对侧壁的压力将越大B. h 越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大C. h 越高，摩托车做圆周运动的周期将越大D. h 越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大【答案】B
15、C【解析】【详解】A摩托车做匀速圆周运动，合外力完全提供向心力，所以小球在竖直方向上受力平衡可知侧壁对摩托车支持力与高度无关，根据牛顿第三定律可知摩托车对侧壁的压力不变，A错误；B根据牛顿第二定律可知解得高度越大，越大，摩托车运动线速度越大，B正确；C根据牛顿第二定律可知解得高度越大，越大，摩托车运动的周期越大，C正确；D摩托车的向心力大小为，大小不变，D错误。故选BC。二、实验探究题（每空2分，共18分）13. 在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学使用如图（甲）所示的装置，让小球从斜槽滚下，通过斜槽末端水平抛出。已知重力加速度g。(1)为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线沿水平
16、方向，则简便的检验方法是：_。(2)该同学建立的直角坐标系如图（乙）所示，设他在安装实验装置和其余操作时准确无误，只有一处失误，请指出：_。(3)该同学在轨迹上任取一点M，测得坐标为（x，y），则初速度的测量值为_，测量值比真实值要_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】 (1). 将小球（无初速度）轻放在斜槽末端槽口处轨道上，小球不滚动，则说明斜槽末端水平 (2). 坐标原点不是小球在槽口处时球心在白纸上的水平投影点 (3). (4). 偏大【解析】【详解】(1)1简便的检验斜槽末端是否水平的方法是：将小球（无初速度）轻放在斜槽末端槽口处轨道上，小球不滚动，则说明斜槽末端水平。(2)2
17、该同学有一处失误是：坐标原点不是小球在槽口处时球心在白纸上的水平投影点。(3)34该同学在轨迹上任取一点M，测得坐标为（x，y），则解得初速度的测量值为因由图示建立坐标系时，y值测量值偏小，则初速度测量值比真实值要偏大。14. 为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A小车B钩码C一端带滑轮木板D细线E电火花计时器F纸带G毫米刻度尺H低压交流电源I220 V的交流电源(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是_(填写器材序号)，还应补充的器材是_。(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号06
18、)，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T。则打点2时小车的速度v2_；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为_。(3)在实验数据处理时，如果以为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出d图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为_。【答案】 (1). H (2). 天平 (3). (4). (5). 【解析】【详解】(1)12电火花计时器使用的是220V交流电源，因此低压交流电源用不着；另外还需要用到天平测出小车的质量M。(2)3打点2
19、时的速度等于13间的平均速度，即4根据机械能守恒，整个系统减小的重力势能等于整个系统增加的动能，即(3)根据因此的斜率就是加速度，而对砝码进行受力分析可知而对小车因此可得三、解答题（15题8分，16题12分，17题14分，共34分）15. 宇航员站在一颗星球表面上，在距星球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体，然后测量出该平抛物体的水平位移为x。通过查阅资料得知该星球的半径为R。设物体只受星球引力的作用，求：（1）该平抛物体刚要落到星球表面处时的速度大小v；（2）该星球的第一宇宙速度v1。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）物体被抛出后做平抛运动，由整理可得星球表面的加速度根据解得落
20、到星球表面处时的速度大小（2）设星球表面质量为的物体球表面质量为的卫星两关系式解得16. 电动机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为，如图所示。已知重力加速度g。设传送带足够长。从小木块被轻放在传送带上至小木块与传送带相对静止的过程中，求：(1)小木块的位移；(2)摩擦力对传送带做的功；(3)小木块与传送带在摩擦过程中产生的内能；(4)因传动物体电动机多消耗的电能。【答案】(1)；(2)；(3)；(4)【解析】【详解】(1)分析小木块，设运动时间为t，木块位移为，根据动力学规律有v=at解得小木块的位移(2)传送带的位移解得
21、摩擦力对传送带做的功解得(3)摩擦过程中产生的内能(4)由能量守恒定律得电动机消耗的电能17. 某校科技节举行车模大赛，其规定的赛道如图所示。某小车以额定功率18W由静止开始从A点出发，经过粗糙水平面AB，加速2s后进入光滑的竖直圆轨道BC，恰好能经过圆轨道最高点C，然后经过光滑曲线轨道BE后，从E处水平飞出，最后落入沙坑中，已知圆轨道半径R1.2m，沙坑距离BD平面的高度为h21m，小车的总质量为1kg，g10m/s2，不计空气阻力，求：(1)小车在B点对轨道的压力大小；(2)小车在AB段克服摩擦力做的功；(3)轨道BE末端平抛高台高度h1=1m时，小车落入沙坑的位置到E点的水平距离为多少？【答案】(1)N；(2)6J；(3)4m【解析】【详解】(1)小车恰能过C点，则有小车从C点到B点的过程中，功能关系有或小车从B点到C点的过程中，功能关系有小车在B点处有以上代入数据解得B点处轨道对小车的支持力N由牛顿第三定律得小车在B点对轨道的压力为N(2)小车在AB段运动过程中，设小车克服摩擦力做功W，则有功能关系代入数据可得W=6J(3)小车从B点到E点的过程中，功能关系有小车从E点飞出后做平抛运动，有代入数据可得小车落入沙坑的位置到E点的水平距离为x=4m
