河北省唐山市学年高一下学期期末物理试题.docx
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河北省唐山市学年高一下学期期末物理试题
河北省唐山市2020-2021学年高一下学期期末物理试题
学校:
___________姓名：
___________班级：
___________考号：
___________
一、单选题
1．已知河水的流速保持不变，小船在静水中的速度恒定且大于河水的流速。
如图所示，为使小船由河岸O点沿虚线垂直河岸航行，船头的指向可能为图中的
A．①方向B．②方向C．③方向D．④方向
2．关于功率，下列说法正确的是（ ）
A．功率是描述力对物体做功多少的物理量
B．力做功时间越长，力的功率一定越小
C．力对物体做功越快，力的功率一定越大
D．力对物体做功越多，力的功率就越大
3．做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（ ）
A．加速度B．合外力C．速率D．速度
4．大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上，使物体沿粗糙的水平面移动相同的距离，其中力F做功最多的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．某行星绕一恒星运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆的两个焦点，O是椭圆的中心，行星在B点的速度比在A点的速度大。
则该恒星位于（ ）
A．O点B．B点C．E点D．F点
6．在不计空气阻力的条件下，下列物体运动过程中，机械能守恒的是
A．小孩沿滑梯匀速滑下
B．起重机吊着货物匀速上升
C．用力推箱子在水平地面上加速滑行
D．被抛出的铅球在空中运动
7．如图所示，将一小球以10m/s的速度水平抛出，落地时的速度方向与水平方向的夹角恰为45°，不计空气阻力，g取10m/s2，则（ ）
A．小球抛出点离地面的高度15mB．小球抛出点离地面的高度10m
C．小球飞行的水平距离10mD．小球飞行的水平距离20m
8．2021年9月20日“长征六号”火箭搭载20颗小卫星成功发射。
在多星分离时，小卫星分别在高度不同的三层轨道被依次释放。
假设释放后的小卫星均绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A．这20颗小卫星中，离地面最近的小卫星线速度最大
B．这20颗小卫星中，离地面最远的小卫星角速度最大
C．这20颗小卫星中，离地面最近的小卫星周期最大
D．这20颗小卫星中，质量最大的小卫星向心加速度最小
二、多选题
9．如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑．下列说法正确的是（）
A．A与B线速度大小相等
B．B与C线速度大小相等
C．C与A角速度大小相等
D．A与B角速度大小相等
10．关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是
A．重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加
B．将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等
C．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和
D．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量
11．如图所示，一内壁光滑的圆形细管竖直放置，其半径为R，质量为m的小球在该管内做圆周运动，小球可视为质点．下列说法中正确的是
A．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的速度可以为
B．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的最小速度为
C．如果小球在光滑圆形细管最高点时的速度大小为2
，则此时小球对管道有向上的作用力
D．如果小球在光滑圆形细管最低点时的速度大小为
，则小球通过该点时与管道间无相互作用力
12．2021年我国成功发射了神舟十一号载人飞船并顺利和天宫二号对接．飞船在发射过程中先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P加速，飞船由椭圆轨道变成图示的圆轨道2．下列判断正确的是
A．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的速度等于沿圆轨道2通过P点时的速度
B．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的速度小于沿圆轨道2通过P点时的速度
C．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的加速度等于沿圆轨道2通过P点时的加速度
D．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的加速度小于沿圆轨道2通过P点时的加速度
三、填空题
13．根据万有引力公式F=
，若只是两物体间的距离变为原来的2倍，它们间的引力将变为原来的____倍；若只是每个物理的质量均变为原来的2倍，引力将变为_____倍。
14．某汽车在水平路面上以60kW的恒定功率沿直线行驶，所受阻力恒为2000N，汽车能达到的最大速度为___________m/s，则发动机在300s内做的功为___________J。
四、实验题
15．在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度。
实验装置如图甲所示。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是___________。
A．安装斜槽轨道时，使其末端保持水平
B．每次小球释放的初始位置可以任意选择
C．每次小球应从斜槽轨道同一位置由静止释放
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用折线连接起来
（2）如图乙所示，在实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=25cm。
若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度是___________m/s（g取10m/s2）。
16．如图1所示，小章同学将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，他利用此装置来验证机械能守恒定律。
（1）现有的器材：
带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带夹子的重物、导线若干。
为完成此实验，除了所给的器材，还需要___________。
（填选项前的字母）
A．刻度尺B．秒表C．220V交流电源D．低压交流电源
（2）下列最适合作为实验中所用重物的是___________。
A．400g的皮球B．400g的塑料块C．400g的铅块D．400g的木块
（3）实验中，小章利用
（2）中所选的物体作为重物，经正确操作后得到一条清晰的纸带（局部）如图2所示，A、B、C为连续的三个点，测得：
xAB=4.15cm，xAC=4.53cm，相邻两点间的时间间隔均为0.02s，则打下B点时，重物的动能为___________J（计算结果保留两位有效数字）。
五、解答题
17．质量为1.5kg的物体做匀速圆周运动，5s内沿半径为10m的圆周运动了100m，求：
（1）物体线速度的大小；
（2）物体所受向心力大小．
18．如图所示，倾角
的斜面固定在水平面上，斜面长L=4m，质量m=10kg的物块从斜面顶端无初速度释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。
已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。
求：
（1）物块从斜面顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功；
（2）物块滑到斜面底端时重力的功率。
19．在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把质量为m的物体P置于弹簧上端，用力压到弹簧形变量为3x0处后由静止释放，从释放点上升的最大高度为4.5x0，上升过程中物体P的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。
若在另一星球N上把完全相同的弹簧竖直固定在水平桌面上，将物体Q在弹簧上端点由静止释放，物体Q的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中虚线所示。
两星球可视为质量分布均匀的球体，星球N半径为地球半径的3倍。
忽略两星球的自转，图中两条图线与横、纵坐标轴交点坐标为已知量。
求：
（1）地球表面和星球N表面重力加速度之比；
（2）地球和星球N的质量比；
（3）在星球N上，物体Q向下运动过程中的最大速度。
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
，为使小船由河岸O点沿虚线垂直河岸航行，船头应向上游偏，速度合成如图所示，船头的指向可能为图中的②方向
A.①方向与上述结论船头的指向可能为图中的②方向不相符，故A不符合题意；
B.②方向与上述结论船头的指向可能为图中的②方向相符，故B符合题意；
C.③方向与上述结论船头的指向可能为图中的②方向不相符，故C不符合题意；
D.④方向与上述结论船头的指向可能为图中的②方向不相符，故D不符合题意；
2．C
【解析】A、功率是反映做功快慢的物理量，故A错误；
B、做功的时间越长，功率不一定小，故B错误；
C、功率是反映做功快慢的物理量，力对物体做功越快，功率越大，故C正确；
D、根据
知，力做功越多，功率不一定大，故D错误。
点睛：
解决本题的关键知道功率的物理意义，知道功率大，做功快；做功多，功率不一定大。
3．D
【详解】
做曲线运动的物体，在运动过程中，加速度和合外力可能不变，例如平抛运动；速率可能不变，例如匀速圆周运动；但是曲线运动的速度方向一定变化，即速度一定变化。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
由图知，A项图中力的方向和位移方向相同，B项图中力的方向和位移方向夹角为30°，C项图中力的方向和位移方向夹角为30°，D项图中力的方向和位移方向夹角为30°；力大小相等、位移相同，据
知，A图中力做功最多．故A项正确，BCD三项错误．
5．C
【详解】
AB．根据开普勒第一定律，恒星应该位于椭圆的焦点上，故AC错误；
CD．根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。
则行星在离恒星较近的位置速率较大，在远离恒星的位置速率较小，因为行星在B点的速度比在A点的速度大。
则恒星位于E点，故C正确，D错误。
故选C。
6．D
【解析】
【详解】
A.小孩沿滑梯匀速滑下，动能不变，但重力势能减小，所以机械能不守恒，故A不符合题意；
B.起重机吊着货物匀速上升，动能不变，但重力势能增大，所以机械能不守恒，故B不符合题意；
C.用力推箱子在水平地面上加速滑行，重力势能不变，但动能增大，所以机械能不守恒，故C不符合题意；
D.被抛出的铅球在空中运动，只有重力做功，机械能守恒，故D符合题意。
7．C
【解析】
【详解】
AB.根据平抛规律：
求得：
落地竖直速度
，竖直方向：
，计算得：
，AB错误
CD.根据竖直方向
，解得
，水平方向
，C正确D错误
8．A
【解析】
【详解】
A.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
解得
，则有在离地最近的小卫星线速度最大，故选项A正确；
BC.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
解得
，则有在离地最远的小卫星角速度最小，故选项B错误；
C.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
解得
，所以这20颗小卫星中，离地面最近的小卫星周期最小，故C错误；
D.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
解得
，卫星向心加速度与卫星的质量无关，故选项D错误。
9．AC
【解析】
试题分析：
据题意，这是摩擦传递装置，两轮边缘接触部分线速度大小相等，即
，故选项A正确；由于两轮半径不相同，据
可知A、B两点角速度不相等，故选项D错误；由于A、C两点在同一轮上，角速度相等，
，据
可知
，故选项B错误而选项D正确．
考点：
圆周运动
【名师点睛】摩擦传递装置，接触边远部分线速度相等，可以判断A、B两点线速度相等；A、C两点在同一转动轮上，属于同轴转动体，同轴转动体除了转动轴，其他任意两点角速度相等，可以判断A、C两点角速度大小，进而比较B、C两点的线速度大小．
10．BD
【解析】
【详解】
A.重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故A错误；
B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物体所减少的重力势能相等，故B正确；
C.根据动能定理，用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功，故C错误；
D.物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H，则重力做负功为mgH，重力势能增加也为mgH,所以相等，所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故D正确。
11．AC
【详解】
AB.小球在最高点，由于细管对小球的弹力可以向上，也可以向下，则v的最小值为零，故A正确，B错误；
CD.小球在最低点，不管小球的速度是多少，向心力由轨道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，小球对管道有向上的作用力，故C正确，D错误．
12．BC
【详解】
AB.船在发射过程中先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P加速，由于点火加速飞船由椭圆轨道变为圆轨道，则飞船的速度增加，故A错误，B正确；
CD.据
可知，飞船变轨前后所在位置距离地球的距离都相等，则两者加速度相等，故C正确，D错误；
13．1/44
【解析】
【详解】
根据万有引力公式F=
，若只是两物体间的距离变为原来的2倍，它们间的引力将变为原来的1/4倍；若只是每个物理的质量均变为原来的2倍，引力将变为4倍。
14．301.8×107
【解析】
【详解】
[1].当牵引力等于阻力时，汽车能达到的最大速度
[2]则发动机在300s内做的功
W=Pt=60ⅹ103ⅹ300J=1.8ⅹ107J
15．AC
【解析】
【详解】
（1）[1]为了保证小球的初速度水平，应调节斜槽的末端水平，故A正确。
为了保证每次小球平抛运动的初速度相等，则每次要从斜槽的同一位置由静止释放小球，故B错误，C正确。
将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线连成曲线，故D错误。
故选AC。
[2]根据△y=L=gT2得相等的时间间隔为：
，
则初速度为：
．
16．ADC0.26
【解析】
【详解】
（1）[1]通过打点计时器计算时间，故不需要秒表，打点计时器应该与交流电源连接，需要刻度尺测量纸带上两点间的距离，故A正确，B错误；由图可知是电磁打点计时器，故电源用低压交流电源，故C错误，D正确。
（2）[2]为了减小阻力的影响，重物应选用质量大、体积小、密度大的材料，故选C。
（3）[3]打B点重物的瞬时速度
打下B点时，重物的动能为
17．
（1）20m/s
（2）60N
【解析】
【详解】
（1）根据线速度公式
得：
v=20m/s
（2）由向心力公式
得：
F=60N
18．
（1）160J
（2）240W
【解析】
【详解】
（1）对物体受力分析可知，物体受到的滑动摩擦力大小为：
物块从斜面顶端滑到底端的过程中，摩擦力做功：
解得
故物块从斜面顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功为160J
（2）设物块到达到斜面底端的速度为v，
根据动能定理得
解得
m/s
此时重力的功率为
解得
W
19．
（1）2:
1
（2）2:
9（3）
【解析】
【详解】
（1）由图象可知，地球表面处的重力加速度为g1=a0
星球N表面处的重力加速度为g2=
则地球表面和星球N表面重力加速度之比为2∶1
（2）在星球表面，有
其中，M表示星球的质量，g表示星球表面的重力加速度，R表示星球的半径。
则
M=
因此，地球和星球N的质量比为2∶9
（3）设物体Q的质量为m2，弹簧的劲度系数为k
物体的加速度为0时，对物体P：
mg1=k·x0
对物体Q：
m2g2=k·3x0
联立解得：
m2=6m
在地球上，物体P运动的初始位置处，弹簧的弹性势能设为Ep，整个上升过程中，弹簧和物体P组成的系统机械能守恒。
根据机械能守恒定律，有：
在星球N上，物体Q向下运动过程中加速度为0时速度最大，由图可知，此时弹簧的压缩量恰好为3x0，因此弹性势能也为Ep，物体Q向下运动3x0过程中，根据机械能守恒定律，有：
m2a23x0=Ep+
联立以上各式可得，物体P的最大速度为v=
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