广西钦州市钦北区学年高一下学期期末考试物理试题.docx
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广西钦州市钦北区学年高一下学期期末考试物理试题
广西钦州市钦北区2020-2021学年高一下学期期末考试物理试题
学校:
___________姓名：
___________班级：
___________考号：
___________
一、单选题
1．如图所示，由于地球的自转，地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动．对于P、Q两物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．P、Q两物体的角速度大小相等
B．P、Q两物体的线速度大小相等
C．P物体的线速度比Q物体的线速度大
D．P、Q两物体均受重力、支持力、向心力三个力作用
2．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由P向Q行驶，速度逐渐增加，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（）
A．
B．
C．
D．
3．一艘轮船以速度15m/s匀速运动，它所受到的阻力为1.2×107N，发动机的实际功率是（）
A．1.8×105kwB．9.0×104kwC．8.0×104kwD．8.0×103kw
4．公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥最高点时的运动可以看做匀速圆周运动．如图所示，汽车通过桥最高点时（ ）
A．汽车对桥的压力等于汽车的重力
B．汽车对桥的压力大于汽车的重力
C．汽车所受的合力竖直向下
D．汽车的速度越大，汽车对桥面的压力越大
5．如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力，正确的是（ ）
A．受重力、拉力、向心力
B．受重力、拉力
C．受重力
D．以上说法都不正确
6．如图所示，实线圆表示地球，竖直虚线a表示地轴，虚线圆b、c、d、e表示地球卫星可能的轨道，对于此图，下列说法正确的是（）
A．b、c、d、e都可能是地球卫星的轨道B．c可能是地球卫星的轨道
C．b可能是地球同步卫星的轨道D．d可能是地球同步卫星的轨道
7．质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t=0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大（）
A．t1B．t2C．t3D．t4
8．如图，以10m/s的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直撞在倾角为θ=30°的斜面上，空气阻力不计，则物体飞行的时间为（）
A．
SB．1SC．3SD．6S
9．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是（）
A．卫星在轨道1的任何位置都受到相同的引力
B．卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度
C．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同
D．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同
10．下列叙述的现象中解释不合理的一项是（）
A．火车或汽车转弯过程中要限速是因为在弯道处速度越大越容易发生离心现象而翻车
B．轨道越大的卫星运行速率越小是因为卫星的运行速率与轨道半径成反比
C．发动机功率大的汽车往往提速比较快是因为在相同时间内做功多
D．交通事故中发生的碰撞都是非弹性碰撞是因为在发生碰撞的过程中一定有机械能损失
11．如图所示，重为G的物体静止在倾角为α的粗糙斜面体上，现使斜面体向右做匀速直线运动，通过的位移为x，物体相对斜面体一直保持静止，则在这个过程中（ ）
A．弹力对物体做功为GxcosαB．静摩擦力对物体做功为Gxsinα
C．重力对物体做功为GxD．合力对物体做功为0
12．下列关于机械能守恒的说法中正确的是（）
A．做匀速运动的物体，其机械能一定守恒
B．做匀加速运动的物体，其机械能一定不守恒
C．做匀速圆周运动的物体，其机械能一定守恒
D．做平抛运动的物体，其机械能一定守恒
13．竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图所示，A、M、B三点位于同一水平面上，C、D分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处静止释放，当它们各自通过C、D时，则
A．两球的线速度大小相等
B．两球的角速度大小相等
C．两球对轨道的压力相等
D．两球的重力势能相等
14．如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒．入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，O点是小球抛出点在水平地面上的投影．实验时，先让入射小球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置，并记下此位置距O点的距离；然后把被碰小球m2静置于水平轨道末端，再将入射小球m1从倾斜轨道上S位置静止释放，与小球m2相撞，多次重复此过程，并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离．则下列说法正确的是（）
A．实验中要求两小球半径相等，且满足m1＜m2
B．实验中要求倾斜轨道必须光滑
C．如果等式m1x2=m1x1+m2x3成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒
D．如果等式m1x3=m1x1+m2x2成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒
二、多选题
15．带有
光滑圆弧轨道、质量为M的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量为m的小球以速度
水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，若M=2m，则
A．小球将做自由落体运动
B．小球以后将向左做平抛运动
C．此过程中小球对小车做的功为
D．小球在弧形槽上升的最大高度为
16．一个可视为质点的小球被长为L的绳悬挂于O点,空气阻力忽略不计，开始时绳与竖直方向的夹角为
，在球从A点由静止开始运动到等高点C点的过程中（B点是运动过程中的最低点），下列说法正确的是（）
A．从A点到B点的过程中,重力做正功,绳中张力做负功
B．在B点时，重力的功率为0
C．达到B点时，小球的速度为
D．小球能从A点运动到C点，像是“记得”自己的起始高度，是因为它的能量守恒
17．如图所示，一个物体在与水平面的夹角为θ的斜向上的拉力F的作用下，沿光滑水平面做匀加速直线运动，在物体通过距离S的过程中运动的时间为t，则（）
A．力F对物体做的功为FSB．力F对物体做的功为FScosθ
C．力F对物体的冲量为FtD．力F对物体的冲量为Ftcosθ
18．某人用手将1Kg物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g=10m/s2），则下列说法正确的是（）
A．手对物体做功12JB．合外力做功12J
C．合外力做功2JD．物体克服重力做功10J
19．在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在相同的滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两板与冰面间的动摩擦因数相同．已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于（）
A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力
B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间
C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度
D．甲的质量小于乙的质量
20．在以下叙述的现象中利用了反冲现象的实例有（）
A．火箭喷气升空B．射水鱼喷水捕食
C．章鱼喷水快速退游D．潜水艇排水浮出
三、实验题
21．用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比mA：
mB=3：
1．先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P，重复10次，得到10个落点．再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从同一高度处由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次．A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示，其中米尺的零点与O点对齐．
（1）碰撞后A球的水平射程应取___________cm．
（2）下列说法中不符合本实验要求的是________．（选填选项前面的字母）
A．球A比球B质量大或者小均可，但二者的直径必须相同
B．在同一组实验的不同碰撞中，每次A球必须从同一高度由静止释放
C．安装轨道时，轨道末端必须水平
D．需要使用的测量仪器有天平和刻度尺
（3）本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度．下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是_________．
A．使A、B两小球的质量之比改变为5：
1
B．升高小球初始释放点的位置
C．使A、B两小球的直径之比改变为1：
3
D．升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度．
22．利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验．
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______．
A．速度变化量与高度变化量
B．速度变化量与势能变化量
C．动能变化量与势能变化量
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少了______．
（3）某同学进行数据处理时，不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O了，如图3所示．于是他利用剩余的纸带进行如下的测量：
以A点为起点，测量各点到A点的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出v2-h图象．图4中给出了a、b、c三条直线，他作出的图象应该是直线______（填“a、b或c”）；由图象得出，A点到起始点O的距离为______cm（结果保留三位有效数字）．
23．某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g．
（1）在实验所需的物理量中，需要直接测量的是______，通过计算得到的是___．（填写代号）
A．重锤的质量
B．重锤下落的高度
C．重锤底部距水平地面的高度
D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
（2）在实验得到的纸带中，我们选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来验证机械能守恒定律．图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点，F点是第n个点．设相邻点间的时间间隔为T，下列表达式可以用在本实验中计算F点速度vF的是_____．
A．vF=g（nT）
B．vF=
C．vF=
D．vF=
（3）若代入图乙中所测的数据，求得
在误差范围内等于______（用已知量和图乙中测出的物理量表示），即可验证重锤下落过程中机械能守恒．即使在操作及测量无误的前提下，所求
也一定会略___（选填“大于”或“小于”）后者的计算值，这是实验存在系统误差的必然结果．
（4）另一名同学利用图乙所示的纸带，分别测量出各点到起始点的距离h，并分别计算出各点的速度v，绘出v2﹣h图线，如图丙所示．从v2﹣h图线求得重锤下落的加速度g′=______m/s2（保留3位有效数字）．则由上述方法可知，这名同学是通过观察v2﹣h图线是否过原点，以及判断___与_____（用相关物理量的字母符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，来验证机械能是否守恒的．
四、解答题
24．一个大小为5N，与水平方向夹角是37°的拉力F作用在小车上．小车沿水平面向右运动．运动过程中小车受到的阻力大小为3N，方向水平向左．小车向右运动的距离S为2m的过程中，小车受到的各个力都没有发生变化．求：
在此过程中
（1）拉力F对小车做的功（取sin37°=0.6；cos37°=0.8）；
（2）小车克服阻力做的功．
（3）小车动能的增加量．
25．如图所示，位于竖直平面内光滑的1/4圆弧轨道半径为R，轨道的最低点B的切线沿水平方向．质量为m的小球（可视为质点）从轨道最上端A点由静止释放．若空气阻力忽略不计，重力加速度为g．求：
（1）小球运动到B点时的速度多大；
（2）小球运动到B点时对轨道的压力多大．
26．天舟一号货运飞船于2021年4月20日19时41分35秒在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空，并于4月27日成功完成与天宫二号的首次推进剂在轨补加试验，这标志着天舟一号飞行任务取得圆满成功．已知引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R，天舟一号的质量为m，它在预定轨道绕地球做匀速圆周运动时，距地球表面的高度为h，求：
（1）天舟一号所受的万有引力F的大小；
（2）天舟一号做匀速圆周运动的周期T．
27．如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆，半径R=0.30m。
质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上，另一质量M=0.60kg、速度V0=5.5m/s的小球B与小球A正碰。
已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为，
处，重力加速度
，求：
（1）碰撞结束后，小球A和B的速度的大小。
（2）试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点。
参考答案
1．A
【解析】
因为P、Q两点共轴，所以角速度相同，由公式
得，Q处物体的线速度大，故B错误AC正确；P、Q两物体均受万有引力和支持力两个力作用，重力只是物体所受万有引力的一个分力，故D错误．
2．B
【解析】汽车从P点运动到Q，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时速度增大，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于90°，所以选项ACD错误，选项B正确．故选B.
点睛：
解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析汽车的受力情况，在水平面上，加速的汽车受到水平的力的合力在半径方向的分力使汽车转弯，在切线方向的分力使汽车加速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了．
3．A
【解析】
对轮船受力分析可知，船的牵引力和阻力的大小相等，船的功率P=Fv=fv=1.2×107×15=1.8×105kW．故选A．
4．C
【详解】
ABC．对汽车受力分析，受重力和支持力，由于汽车做圆周运动，故合力提供向心力，故合力指向圆心，故竖直向下，有
mg-FN=m
解得
FN=mg-m
桥面对汽车的支持力小于重力，根据牛顿第三定律可知，对桥面的压力小于汽车的重力，故AB错误，C正确；
D．根据FN=mg-m
，汽车的速度越大，汽车对桥面的压力越小，故D错误；
故选C。
5．B
【解析】
解：
小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图
小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力．故B正确，A、C、D错误．
故选B．
【点评】向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供．注意向心力不是物体所受到的力．
6．D
【解析】
地球的所有卫星的轨道圆心一定在地心，故b、d、e都可能是地球卫星的轨道，c不可能是地球卫星的轨道，故AB错误．地球同步卫星和地面相对静止，一定在赤道的正上方，所以b不可能是地球同步卫星的轨道，d可能是地球同步卫星的轨道，故C错误，D正确．故选D.
点睛：
本题考查了地球卫星轨道相关知识点，要知道地球卫星围绕地球做匀速圆周运动时，圆心一定是地球的球心，由万有引力提供向心力．
7．B
【解析】试题分析：
通过分析质点的运动情况，确定速度如何变化，再分析动能如何变化，确定什么时刻动能最大．
解：
由力的图象分析可知：
在0∽t1时间内，质点向正方向做加速度增大的加速运动．
在t1∽t2时间内，质点向正方向做加速度减小的加速运动．
在t2∽t3时间内，质点向正方向做加速度增大的减速运动．
在t3∽t4时间内，质点向正方向做加速度减小的减速运动．t4时刻速度为零．
则t2时刻质点的速度最大，动能最大．
故选B．
【点评】动能是状态量，其大小与速度大小有关，根据受力情况来分析运动情况确定速度的变化，再分析动能的变化是常用的思路．
8．A
【解析】
设垂直地撞在斜面上时速度为v，将速度分解水平的vsinθ=v0和竖直方向的vy=vcosθ，由以上两个方程可以求得：
vy=vocotθ，由竖直方向自由落体的规律得：
vy=gt，代入竖直可求得：
，故选A.
点睛：
本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．
9．C
【详解】
A．根据万有引力定律得
，可知卫星在轨道1的不同位置受到引力不同，故A错误；
B．卫星在轨道2的任何位置的速度方向不同，所以速度不同，故B错误；
C．设P点到地心的距离为m，卫星的质量为m，加速度为a，地球的质量为M，由牛顿第二定律得
，得
，P到地心的距离r是一定的，所以不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同，故C正确；
D．卫星要由轨道1进入轨道2，在P点必须点火加速，做离心运动，所以在轨道1和在轨道2运行经过P点的速度不同，故D错误；
故选C。
10．B
【解析】火车或汽车转弯过程中要限速是因为在弯道处速度越大，需要的向心力越大，则越容易发生离心现象而翻车，故A正确；根据万有引力定律可知，轨道越大的卫星运行速率越小是因为卫星的运行速率与轨道半径的平方根成反比，故B错误；发动机功率大的汽车往往提速比较快是因为在相同时间内做功多，从而使汽车在相同时间内获得较大的速度，故C正确；
交通事故中发生碰撞的过程中一定有机械能损失，所以交通事故中发生的碰撞都是非弹性碰撞，故D正确．本题选择不合理的，故选B．
11．D
【解析】
分析物体的受力情况：
重力mg、弹力N和摩擦力f，如图所示：
根据平衡条件，有：
N=Gcosα；f=Gsinα
重力与位移垂直，做功为零；
摩擦力f与位移的夹角为α，所以摩擦力对物体m做功为：
Wf=fLcosα=GLsinαcosα
斜面对物体的弹力做功为：
WN=NLcos（90°+α）=-GLsinαcosα；故ABC错误；因物体做匀速运动，根据动能定理可知，合外力做功为零，故D正确．故选D．
点睛：
本题关键先根据平衡条件求解出弹力和摩擦力，然后结合恒力做功表达式W=FLcosθ列式求解，同时注意掌握动能定理的正确应用，从而直接判断合外力的功．
12．D
【解析】
物体在只有重力做功时机械能守恒，如果匀速上升的物体，机械能增大，A错；匀速圆周运动合外力做功为零，但机械能不一定守恒，B错；自由落体为匀变速运动机械能守恒，D错；
13．C
【详解】
A．小球在光滑轨道上运动只有重力做功，故机械能守恒，即有mgR＝
mv2，所以，线速度v＝
；两轨道半径不同，故两球的线速度大小不等，故A错误；
B．角速度
两轨道半径不同，故两球的角速度大小不等，故B错误；
C．由牛顿第二定律可得：
小球对轨道的压力
FN＝mg+
＝3mg
故两球对轨道的压力相等，故C正确；
D．两球开始的高度相同，机械能相同，因机械能守恒，则在最低点时的机械能相同，但动能不同，则重力势能不同，故D错误；
故选C．
14．C
【解析】实验中要求两小球半径相等，且为了防止出现入射球反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，即m1＞m2，故A错误；实验中要求倾斜轨道不需要光滑，只要每次从同一点由静止滑下即可，故B错误；小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则有：
m1v0=m1v1+m2v2，又x2=v0t，x1=v1t，x3=v2t，
代入得：
m1x2=m1x1+m2x3，故C正确，D错误．故选C．
点睛：
本题考查了实验注意事项，知道实验原理与实验注意事项即可正确解题，要注意基础知识的学习与掌握，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速和时间，而是用位移x来代替速度v，成为是解决问题的关键．
15．BCD
【解析】
【分析】
小球和小车组成的系统，在水平方向上动量守恒，小球越过圆弧轨道后，在水平方向上与小车的速度相同，返回时仍然落回轨道，根据动量守恒定律判断小球的运动情况．对小车，运用动能定理求小球对小车做的功．当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，由动量守恒定律和机械能守恒定律结合求解最大高度．
【详解】
小球滑上滑车，又返回，到离开滑车的整个过程中，系统水平方向动量守恒．选取向右为正方向，由动量守恒定律得：
mv0=mv1+Mv2
由机械能守恒定律得：
mv02=
mv12+
Mv22
解得：
v1=
v0=-
v0，
v2=
v0=
v0
所以小球以后将向左做平抛运动，故A错误，B正确．
对小车，运用动能定理得：
小球对小车做的功W=
Mv22-0=
，故C正确．当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，设共同速度为v．规定向右为正方向，运用动量守恒定律得：
mv0=（m+M）v
根据能量守恒定律得，有：
mv02-
（m+M）v2=mgh
代入数据得：
h=
，故D正确．故选BCD．
【点睛】
解决本题的关键知道小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，系统的机械能也守恒．本题可与弹性碰撞类比，记住解题结果．
16．BCD
【解析】
试题分析：
从A点到B点的过程中，重力做正功，由于绳中张力与小球的速度总垂直，所以张力对球不做功，故A错误．在B点时，重力与速度垂直，根据公式P=mgvcosθ知，θ=90°，所以此时重力的瞬时功率为0，故B正确．从A点到B点的过程中，根据机械能守恒定律得：
mgL（1-cosα）=
mv2，得：
，故C正确．小球能从A点运动到C点，像是“记得”自己的起始高度，是因为它的机械能守恒，在A、C两点的动能为零，重力势能相等，高度相同．故D正确．故选BCD．
考点：
机械能守恒定律；功率
17．BC
【解析】
由题意及功的公式可得，力F对物体所做的功：
W=FScosθ；故A错误；B正确；根据冲量的定义可知，力F对物体的冲量为Ft．故C正确，D错误；故选BC.
18．ACD
【解析】分析物体的运动的情况可知，物体的初速度的大小为0，位移的大小为1m，末速度的大小为2m/s，由导出公式：
v2-v02=2ax可得，加速度a=2m/s2，由牛顿第二定律可得，F-mg=ma，
所以F=mg+ma=12N，手对物体做功W=FL=12×1J=12J，故A正确；合力的大小为ma=2N，所以合力做的功为2×1=2J，所以合外力做功为2J，故B错误，C正确；重力做的功为WG=mgh=-10×1=-10J，所以物体克服重力做功10J，故D正确；故选ACD．
点睛：
本题考查的是学生对功的理解，根据功的定义可以分析做功的情况；同时注意功能关系，明确重力做功恒量重力势能的变化量；合外力做功恒等于动能的改变量．
19．CD
【解析】
在推的过程中，甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向相反．故A错误；根据作用力与反作用力的特点可知，作用力与反作用力的时间总是相等的．故B错误；分开后，两人受到的合力都是摩擦力，根据牛顿第二定律，a=μg；所以甲乙的加速度大小相等，由运动学公式-2μgx=0-v2知，刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度；故C正确；刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度；由v=at可知，在推的过程中，由于作用的时间相同，所以甲的加速度大于乙的加速度，根据F=ma，相互作用力相等，可知甲的质量一定比乙的质量小．故D正确．故选CD．
点睛：
解决本题的关键是熟悉牛顿第三定律：
作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，以及能熟练运用牛顿第二定律．
20．AC
【详解】
火箭喷气升空通过喷气的方式改变速度，从而改变轨道，运用了反冲运动的原理，章鱼通
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