1、甘肃省庆阳市宁县第二中学2019-2020学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）（试卷总分：100分考试时间：90分钟）一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，每小题4分；第710题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1. 关于质点做曲线运动，下列说法正确的是（）A. 曲线运动一定是变速运动B. 变速运动一定是曲线运动C. 曲线运动的速度可以保持不变D. 曲线运动的加速度可能为零【答案】A【解析】【详解】A曲线运动的速度方向是轨道的切线方向，所以速度的方向发生了改变，故曲线运动一定是变速运动，故A正确
2、；B变速运动的物体，如果速度的大小发生变化，方向不变，则物体的运动仍然是直线运动，如匀变速直线运动是变速运动，但不是曲线运动，故B错误；C曲线运动的速度方向是轨道的切线方向，即速度的方向发生了改变，所以曲线运动的速度不可能保持不变，故C错误；D曲线运动的速度发生了改变，一定会存在会加速度，其加速度不可能为零，故D错误。故选A。2. 物体在做平抛运动的过程中，下列哪些量是不变的（ ）A. 物体运动的加速度B. 物体的速度C. 物体竖直向下的分速度D. 物体位移的方向【答案】A【解析】【详解】平抛运动的物体加速度不变，A正确；速度的大小方向均不断变化，竖直向下的分速度逐渐变大，位移的方向也不断变化
3、，BCD不正确3. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A处的速率比在B处的速率大，则太阳的位置（）A. 一定在F2B. 可能在F1，也可能在F2C. 一定在F1D. 在F1和F2连线的中点【答案】A【解析】【详解】根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳连线在相等时间内扫过相等的面积，所以在近日点速度比远日点速度大，因为行星在A处的速率比在B处的速率大，所以A点为近日点，B点为远日点，又根据开普勒第一定律，太阳处于所有行星椭圆轨道的一个焦点上，则太阳一定在F2上。故选A。4. 质量为m的小块在倾角为的斜面上处于静止状态，如图所示。若斜面体和小物块
4、一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移s。斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是（）A. 摩擦力做正功，支持力做正功B. 摩擦力做正功，支持力做负功C. 摩擦力做负功，支持力做正功D. 摩擦力做负功，支持力做负功【答案】B【解析】【详解】受力分析如图所示摩擦力斜向右上方，支持力斜向左上方，运动方向水平向右，摩擦力的水平分力向右，支持力水平分力向左。因此摩擦力做正功，支持力做负功，故ACD错误，B正确。故选B。5. 2020年6月，我国部分地区发生特大暴雨及山洪泥石流自然灾害，导致通村公路受损。假设一段平直的公路由于路面损坏进行了重修，重修后新路面的阻力是未重修路面阻力的0.9
5、5倍，如图所示，已知AB段路面进行了重修，BD段路面未重修。一辆轿车以额定功率行驶，在AB段和CD段做匀速直线运动，BC段做变速直线运动，则（）A. 轿车在BC段做匀加速直线运动B. 轿车在BC段做匀减速直线运动C. 轿车在AB段和CD段的速度大小之比为95：100D. 轿车在AB段和CD段的速度大小之比为100：95【答案】D【解析】【详解】AB由题意，一辆轿车以额定功率行驶，在AB段和CD段做匀速直线运动，由可知，阻力越小，速度越大，故B点速度要大于C点的速度，故轿车在BC段做减速运动，因功率不变，由可知，牵引力是变力，不可能是匀变速直线运动，故AB错误；CD轿车以额定功率行驶，由可知，速
6、度与阻力成反比，所以轿车在AB段和CD段的速度大小之比为100：95，故C错误，D正确。故选D。6. 如图，水平转台上有一个质量为m的物块（可视为质点），物块与竖直转轴间距为R，物块与转台间动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让物块始终随转台一起由静止开始缓慢加速转动，加速到角速度为时，下列说法正确的是（）A. 物块受到的向心力为mgB. 物块受到的摩擦力为m2RC. 转台对物块做的功为D. 转台对物块做的功可能大于【答案】C【解析】【详解】AB物块随圆盘一起转动，静摩擦力指向圆心的分力提供向心力，根据牛顿第二定律而静摩擦力切向的分力使物块随圆盘一起加速，根据力的合成可知物块受到的摩
7、擦力大于，不一定是，AB错误；C根据动能定理，合外力做功之和等于物块动能的变化量，所以物块从静止开始到角速度为时，转台对物块做功为C正确；D物块随圆盘一起运动，角速度达到最大，最大静摩擦力提供向心力，即转台对物块做功为所以转台对物块做的功不可能大于，D错误。故选C。7. 一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条宽150m，水流速度为4m/s的平直河流中渡河，下列说法正确的是（）A. 小船不可能到达河正对岸B. 小船渡河的时间不可能少于50sC. 小船的最短渡河位移大小为150mD. 小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200m【答案】ABD【解析】【详解】A因水流速度大于小船速度，则
8、小船在水中的合速度方向不可能与河岸垂直，所以小船不可能到达河正对岸，故A正确；B当船头垂直于河岸渡河时，所用时间最短，最短的时间所以小船渡河的时间不可能少于50s，故B正确；C因水流速度大于小船的速度，则小船在水中的合速度方向不可能与河岸垂直，所以小船不可能到达河正对岸，故小船渡河的最短位移应大于150m，故C错误；D当船头垂直于河岸渡河时，所用时间最短，小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为故D正确。故选ABD。8. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，地球自转而做匀速圆周运动。B、C是同一平面内两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。已知第一宇宙速度为
9、v，物体A和卫星B、C的线速度大小分别为vA、vB、vC，运动周期大小分别为TA、TB、TC，下列关系正确的是（）A. TA=TCTBB. TA=TCTBC. vAvCvBvD. vAvBvCv【答案】BC【解析】【详解】AB由题意，A是静止在赤道上的物体，C是地球同步卫星，故有，又由于B、C是同一平面内两颗人造卫星，由万有引力提供向心力可知解得即轨道半径越大，周期越大，由于C的轨道半径大于B的轨道半径，则，联立上式，可得TA=TCTB故A错误，B正确；CD由于B、C是同一平面内两颗人造卫星，由万有引力提供向心力可知解得也就是说，轨道半径越大，线速度越小，故有，又因为A、C具有相同的周期和角速
10、度，所以有，又因为第一宇宙速度是最大的环绕速度，故有，结合以上分析可知vAvCvBv故C正确，D错误。故选BC。9. 如图所示，一倾角为=30的光滑斜面固定在水平地面上，一根轻绳跨过光滑定滑轮，一端连接小物块A，另一端连接小物块B两物块质量均为m，重力加速度为g。最初用力托着物块B，使物块A静止在斜面底端，物块B静止在离地面高度为h处，且绳被拉直。现释放物块B，则从刚释放到物块B落地的过程中，下列判断正确的是（）A. 物块A的最大速度为B. 物块A的最大速度为C. 绳的拉力对物块A做功为mghD. 绳的拉力对物块A做功为mgh【答案】AC【解析】【详解】AB设B落地时的速度为，系统的机械能守恒
11、得解得故A正确，B错误；CD根据动能定理有解得故C正确，D错误。故选AC。10. 如图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动，若两球质量之比mA：mB=2：1，那么A、B两球的（）A. 运动半径之比1：2B. 加速度大小之比为1：2C. 线速度大小之比1：2D. 向心力大小之比为1：2【答案】ABC【解析】【详解】A同轴转动角速度相同，由绳子的拉力提供向心力，则有解得故A正确；B根据a=2r可得故B正确；C根据v=r可得故C正确；D由绳子的拉力提供向心力，绳子的拉力大小相等，所以向心力大小相等，向心力大小之比为1：1，故D错
12、误。故选ABC。二、实验题：本题共2小题，共15分。11. 如图甲所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置，图中小球A的质量为m1，物块B和遮光片的总质量为m2（m1m2），两者通过定滑轮用轻细线连接。一开始用手托着B，两者处于静止状态，细线竖直，此时光电门到遮光片的距离为H。释放物块B，当遮光片通过光电门时，光电门记录的遮光时间t=4.2010-3s已知遮光片的宽度为d，且dH，重力加速度为g，测量遮光片宽度d的游标卡尺部分刻度如图乙所示。（1）遮光片的宽度d为_cm；（2）物块B经过光电门时的速度为_m/s（保留两位有效数字）；（3）验证机械能守恒时，在误差允许的范围内，需要满足关系式：_（
13、用题中所给的字母表示）。【答案】 (1). 1.060 (2). 2.5 (3). 【解析】【详解】(1)1游标卡尺的读数为，游标读数为则遮光片的宽度(2)2物块B经过光电门的速度为(3)3系统重力势能的减少量系统的动能增加量为当时，系统机械能守恒。12. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使A球水平飞出，同时B球被松开。(1)他观察到的现象是：小球A、B_（填“同时”或“先后”）落地；(2)让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间_（填“变长”“不变”或“变短”）；(3)上述现象说明：
14、平抛运动的竖直分运动是_运动。(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合实验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取10m/s2，则小球运动中水平分速度的大小为_m/s，小球经过B点时的速度大小为_m/s。【答案】 (1). 同时 (2). 不变 (3). 自由落体 (4). 1.5m/s (5). 2.5m/s【解析】【详解】(1)1因A做平抛运动，B作自由落体运动，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，故AB同时落地。(2)2用较大的力敲击弹性金属片，将使得A球的水平初速度变大，但平抛
15、运动的高度仍然不变，由可知，A球在空中运动的时间不变。(3)由上面的实验可知，A、B两球同时落地，可以平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。(4)4小球竖直方向是匀变速直线运动，由可知，它们的时间间隔为小球在水平方向是匀速直线运动，由题图可知，水平初速度为5小球经过B点时竖直方向的速度为故小球经过B点时的速度为三、计算题：本题共4小题，共45分。13. 月球是地球的卫星，现根据观测已知月球的质量为M，半径为R，自转周期为T，万引力常量为G。求：（1）月球表面的重力加速度g月（不考虑月球自转因素）；（2）月球的第一宇宙速度v；（3）月球同步卫星的轨道半径r。【答案】(1) ； (2) ；(3) 【
16、解析】【详解】(1)根据万有引力定律得解得(2)第一宇宙速度的轨道半径等于星球的半径，根据得(3)同步卫星环绕周期等于月球的自转周期解得14. 质量为4kg的物体在竖直向上的拉力F=100N的作用下静止开始运动了4s。（g取10m/s2）（1）拉力F所做的功为多少?（2）4s内拉力的功率为多少?（3）4s末拉力的功率为多少?【答案】(1) 12000J； (2) 3000W； (3) 6000W【解析】【详解】(1) 由牛顿第二定律可知F-mg=ma解得a=15m/s2则4s内的位移为拉力所做的功为W=Fx=12000J(2)4s内拉力的功率为(3)4s末的速度为v=at=60m/s则4s末拉
17、力的功率为P=Fv=10060W=6000W15. 一轰炸机在海面上方h=500m高处沿水平方向直线飞行，以v1=100m/s的速度追赶位于正前斜下方以v2=20m/s的速度沿相同方向逃跑的敌舰，如图所示。要准确击中敌舰，飞机应在离敌舰水平距离为s处释放炸弹，释放炸弹时，炸弹与飞机的相对速度为零，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2。求：（1）炸弹从被释放到落到水面的时间；（2）炸弹刚落到水面时的速度大小；（3）要能准确击中敌舰，s的大小。【答案】(1) 10s； (2) ；(3) 800m【解析】【详解】(1)根据代入数据解得t=10s(2)炸弹落到水平面时，竖直方向的速度为vy=gt=
18、1010=100m/s所以落到水平面时的速度为(3)炸弹从被投出到落到水面时的水平位移为x1=v1t=10010m=1000m在这段时间内敌舰前进的位移为x2=v2t=2010m=200m所以飞机投弹时与敌舰在水平方向上距离为s=x1-x2=1000m-200m=800m16. 如图为某种鱼饵自动投放器的装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口C处切线水平,AB管内有原长为R、下端固定的轻质弹簧在弹簧上端放置一粒质量为m的鱼饵,解除锁定后弹簧可将鱼饵弹射出去投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,此时弹簧的弹性势能为6mgR(g为重力加
19、速度)不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,求: (1)鱼饵到达管口C时的速度大小v1(2)鱼饵到达管口C时对管子的作用力大小和方向(3)已知地面比水面高出1.5R,若竖直细管的长度可以调节,圆弧弯道管BC可随竖直细管一起升降求鱼饵到达水面的落点与AB所在竖直线OO之间的最大距离Lmax【答案】(1)(2)6mg，方向向上(3)9R【解析】【分析】根据能量守恒定律求出鱼饵到达管口C时的速度大小；根据牛顿第二定律求出管口对鱼饵的作用力大小，从而结合牛顿第二定律求出鱼饵对管子的作用力大小和方向；根据机械能守恒定律求出平抛运动的初速度，结合平抛运动的规律求出水平位移的表达式，通过数学知识得出鱼饵到达水面的落点与AB所在竖直线OO之间的最大距离【详解】解：(1)鱼饵到达管口C的过程中弹簧的弹性势能转化为鱼饵的重力势能和动能，有： 解得 (2)设C处管子对鱼饵的作用力向下，大小设为F，根据牛顿第二定律有： 解得 由牛顿第三定律可得鱼饵对管子的作用力F=6mg，方向向上(3)设AB长度为h，对应平抛水平距离为x，由机械能守恒定律有： 由平抛运动的规律得， 解得当时，x的最大值 则
