全国市级联考湖北省宜昌市协作体学年高一下学期期末考试物理试题.docx

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全国市级联考湖北省宜昌市协作体学年高一下学期期末考试物理试题

【全国市级联考】湖北省宜昌市协作体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．下列说法中符合物理学发展史实的是（）

A．开普勒在牛顿定律的基础上，推导出了行星运动的定律

B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的定律

C．开普勒总结出了行星运动的规律，并且找出了行星按照这些规律运动的原因

D．牛顿总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量

2．关于功率、功、和做功时间等的说法,正确的是

A．由P=W/t知，P与W成正比，与t成反比．

B．力越大，力做的功就越多，功率就越大．

C．速度越大，力做的功就越多，功率就越大．

D．力做的功较小时，平均功率可能很大．

3．关于合外力、合外力的功、动量、动能的一些说法，正确的是

A．合外力的功为零，则动量可能变化，动能一定不变．

B．合外力的功为零，则动能可能变化，动量一定不变．

C．合外力不为零，则合外力必做功，动能一定变化

D．合外力不为零，则物体一定做变速运动，其动能一定变化．

4．跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是

A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作

B．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害

C．运动员下落时间与风力有关

D．运动员着地速度与风力无关

5．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块

并留在其中，

、

用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示．则在子弹打入木块

及弹簧被压缩的过程中，子弹、两木块和弹簧组成的系统（　　）

A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能守恒

C．动量守恒，机械能不守恒D．动量不守恒，机械能也不守恒

6．如下图所示，两个相同的物体，在大小相同的恒力F1和F2的作用下，在同一水平面上向右移动相同的距离，则（　　）

A．力

与

对物体所做的功相同

B．摩擦力对物体所做的功相同

C．力

做的功大于

做的功

D．合力对物体所做的功相同

7．—辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。

图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为其中正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

8．如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星，a、b、c做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　）

A．线速度的大小关系为

B．周期关系为

C．向心加速度的大小关系为

D．地球对b、c两星的万有引力提供了向心力，因此只有a受重力，b、c两星不受重力

二、多选题

9．如图所示，斜面光滑的斜面体Q开始静置于光滑水平地面上，若将小物块P从斜面上由静止释放，则在P下滑的过程中（　　）

A．物块P的机械能守恒

B．物块P对斜面的弹力对斜面Q做正功

C．斜面对物块P的弹力对P不做功

D．P和Q组成的系统水平方向动量守恒

10．如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向上．图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹．小球a从（0,2L）抛出，落在（2L,0）处；小球b、c从（0，L）抛出，分别落在（2L,0）和（L,0）处．不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．a和b初速度相同

B．b和c运动时间相同

C．b的初速度是c的两倍

D．a运动时间是b的两倍

11．人从高处跳下，为更好地保护身体，双脚触地后，膝关节弯曲让身体重心继续下降．着地过程这样做可以

A．增大人动量变化的时间B．减小人受到的冲量

C．减小人的动量变化量D．减小人的动量的变化率

12．如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g．物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）

A．动能损失了2mgH

B．动能损失了mgH

C．机械能损失了mgH

D．机械能损失了

mgH

三、实验题

13．下图是某小组用滑块验证动能定理的实验装置，在滑块上安装一遮光条与拉力传感器（可直接显示细绳拉力的大小），把滑块放在水平气垫导轨上，通过定滑轮的细绳与钩码相连，光电门安装在B处，测得滑块（含遮光条和拉力传感器）质量为M、钩码的总质量为m、遮光条的宽度为d，AB=L，当地的重力加速度为g，当气垫导轨充气后，将滑块在图示A位置由静止释放后，拉力传感器记录的读数为F，光电门记录遮光条挡光时间为

：

（1）实验中___（选填“需要”或“不需要”）满足滑块质量M远大于钩码总质量m；

（2）实验中___（选填“需要”或“不需要”）天平测滑块质量；

（3）用滑块验证动能定理的表达式为__（用以上对应物理量的符号表示）。

14．如下图（甲）所示为验证机械能守恒定律的实验装置图．

（1）本实验中，下列器材中不必要的是________（填选项前的字母）．

A、打点计时器B、交流电源C、秒表D、刻度尺

（甲）（乙）

（2）下图（乙）为实验测得的一条纸带，其中O为纸带下落的起始点，T为图中相邻两计数点之间的时间间隔，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中最佳方法是________（填选项前的字母）．

A、通过

计算

B、用刻度尺量出图中的

和

，通过

计算

C、用刻度尺量出图中的

和

，通过

计算

（3）若考虑到空气阻力和打点计时器与纸带间的摩擦阻力，不考虑其他原因所引起的误差，计算得出的动能的增加量应________（填大于或小于或等于）重力势能的减少量．

四、解答题

15．如图所示，将小球P从斜面顶端A以速度v0＝10m/s水平抛出，小球恰好落入斜面底端C处的接收盒中．已知斜面的直角边AB∶BC＝1∶2，重力加速度大小g取

（1）求小球在空中飞行的时间；

（2）求小球落到C点时的速度方向与水平面所夹的锐角．

16．如图所示，A和B两小车静止在光滑的水平面上，质量分别为

、

A车上有一质量为

的人，相对地面以水平速度v0向右跳上B车，并与B车相对静止．若不考虑空气阻力．求：

（1）人跳离A车后，A车的速度大小和方向；

（2）人跳上B车后，B两车的速度大小．

17．如图所示，A是地球的同步卫星．另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内．已知地球自转角速度为

，地球质量为M，B离地心距离为r，万有引力常量为G，O为地球中心，不考虑A和B之间的相互作用．（图中R、h不是已知条件）

（1）求卫星A的运行周期

（2）求B做圆周运动的周期

（3）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？

18．如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图．斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接．斜面AB和圆形轨道都是光滑的．圆形轨道半径为R．一个质量为m的小车（可视为质点）在A点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点Ｃ．已知重力加速度为g．

求：

（1）A点距水平面的高度h；

（2）B点轨道对小车支持力的大小．

参考答案

1．B

【解析】

【详解】

ABC．开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出了行星按照这些规律运动的原因；选项AC错误，B正确；

D．牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，卡文迪许测出了万有引力常量，选项D错误；

2．D

【解析】

【详解】

当P一定时，W与t成正比．换句话说，使用功率相同的机械，做功时间长的做的功就多．当W一定时，P与t成反比．换句话说，做相同的功时，时间用的少的机械的功率大，所以不能简单的认为P与W成正比，与t成反比，所以A错误；根据W=Fxcosθ可知力越大，力做的功不一定越多，功率也不一定越大，选项B错误；由P=Fv知，速度大，功率不一定大，力做的功也不一定越多，故C错误．根据P=W/t可知，力做的功较小时，平均功率可能很大，选项D正确；故选D．

3．A

【解析】

【详解】

根据动能定理，合外力对质点做的功为零，则质点的动能一定不变，即速度大小不变，但是可能速度的方向发生变化，则动量改变，A正确，B错误；合外力不为零，则合外力不一定做功，动能也不一定变化，例如匀速圆周运动，选项C错误；合外力不为零，则物体一定做变速运动，但是其动能不一定变化，例如匀速圆周运动，选项D错误；故选A.

【点睛】

本题运用动能定理和动量定理分别分析动能和动量的变化问题，既要抓住两者的区别：

动能是标量，动量是矢量，还要会举例说明．

4．B

【解析】

【详解】

运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落和水平方向随风飘，两个分运动同时发生，相互独立；因而，水平风速越大，落地的合速度越大，但落地时间不变；故只有B正确．故选B．

5．C

【详解】

在子弹打入木块A及弹簧被压缩的过程中，子弹、两木块和弹簧组成的系统所受的合外力为零，则系统的动量守恒，在此过程中，除弹簧弹力做功外还有摩擦力对系统做功，所以系统机械能不守恒，故ABD错误，C正确。

故选C。

6．A

【解析】

【详解】

由题意可知，两个力的大小相等，且与位移间的夹角相等，由W=Fscosθ，可知两力做功一定相等；故A正确，C错误。

由于F1对物体有向下压的效果，而F2是向上提的效果，故可知第一个物体受到的摩擦力较大，故摩擦力做功要多；故B错误。

由上知，合外力对物体做的总功不等，合外力对左边做功较少，故D错误。

故选A。

7．C

【详解】

AD．物体做曲线运动时，合力指向轨迹内侧，故AD错误；

BC．汽车沿曲线由M向N行驶，做出速度方向如上图所示，速度逐渐减小，说明合力与速度夹角为钝角，故C正确，B错误。

故选C。

8．B

【解析】

【详解】

根据万有引力提供向心力得

，线速度v=

，由于rb＜rc，得vb＞vc，a、c的角速度相等，v=ωr，由于ra＜rc，得va＜vc，所以va＜vc＜vb。

故A错误；卫星C为同步卫星，所以Ta=Tc，根据万有引力提供向心力得

，周期T=2π

，由于rb＜rc，得Tb＜Tc，所以Ta=Tc＞Tb，故B正确；a、c的角速度相等，a=ωr2，由于ra＜rc，得aa＜ac，根据万有引力提供向心力得

，向心加速度

，由于rb＜rc，得ab＞ac，所以ab＞ac＞aa。

故C错误；地球对b、c两星的万有引力提供了向心力，a的万有引力的分力提供向心力，a、b、c都受重力，a物体在赤道上还受到地面对其支持力，b、c万有引力就可以看成其所受的重力，故D错误；故选B。

点睛：

本题涉及到两种物理模型，即AC转动的周期相等，BC同为卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较，最后再统一比较。

9．BD

【解析】

【详解】

在运动过程中，斜面对P的弹力方向垂直于接接触面向上，与P的位移的夹角大于90°，则斜面对P的弹力对物体P做负功，物块P的机械能不守恒，选项AC错误；P对Q的弹力垂直斜面斜向下，对斜面Q做正功，选项B正确；P和Q组成的系统，水平方向受到的合力为零，则水平方向动量守恒，选项D正确；故选BD。

10．BC

【详解】

A．因为a的竖直高度大，则运动时间长，但是水平位移相同，根据x＝v0t知，a的水平速度小于b的水平速度，故A错误；

BD．b、c的高度相同，小于a的高度，根据h＝

gt2，得

t＝

知b、c的运动时间相同，a的运动时间是b的运动时间的

倍．故B正确，D错误；

C．b、c的运动时间相同，b的水平位移是c的水平位移的两倍，则b的初速度是c的初速度的两倍．故C正确．

故选BC.

11．AD

【详解】

人从高处跳下，双脚触地后，膝关节弯曲让身体重心继续下降，着地过程这样做可以增加人与地面作用的时间，即增大人动量变化的时间，选项A正确；根据动量定理Ft=∆P可知，人的动量变化量一定，即人受到的冲量一定，增大作用时间t，可减小人受到的冲力，即减小人的动量的变化率，选项BC错误，D正确；故选AD.

【点睛】

本题考查运用动量定理分析实际问题的能力；注意人从高处落地的过程中，动量的变化量一定，受到的冲量一定；作用时间越长，则受到的冲力越小，或动量的变化率越小.

12．AC

【分析】

知道加速度，根据牛顿第二定律和动能定理可求得动能的损失；根据牛顿第二定律求出摩擦力，得到摩擦力做功，即可根据功能关系求解机械能的损失．

【详解】

AB．已知物体上滑的加速度大小为g，由动能定理得：

动能损失等于物体克服合外力做功为：

，故A正确B错误；

CD．设摩擦力的大小为f，根据牛顿第二定律得：

，

解得：

，

则物块克服摩擦力做功为：

，

根据功能关系可知机械能损失了mgH，故C正确D错误．

【点睛】

解决本题的关键根据动能定理可求得动能的变化，掌握功能关系，明确除了重力以外的力做功等于物体机械能的变化．

13．不需要需要FL＝

【解析】

【详解】

（1）

实验中由于有力传感器测量力，所以不需要满足滑块质量M远大于钩码总质量m；

（2）（3）

滑块经过光电门的速度

，则用滑块验证动能定理的表达式为：

，则实验中需要天平测滑块质量。

14．CC小于

【详解】

（1）验证机械能守恒定律，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等．实验中时间可以运用打点计时器测出，不需要秒表，故不需要的器材是C.

（2）选项A的方法中用到了重力加速度g计算速度，无形中利用了机械能守恒定律，所以不合理；根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度，运用C选项的方法测量误差更小，故选C．

（3）若考虑到空气阻力和打点计时器与纸带间的摩擦阻力，不考虑其他原因所引起的误差，计算得出的动能的增加量应小于重力势能的减少量．

【点睛】

要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒，重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．

15．

（1）1s

（2）45°

【解析】

（1）设小球从A到C的时间为t，由平抛运动规律：

y＝

gt2

x=v0t

由于y：

x=1：

2

联立已知条件解得：

t=1s

（2）小球落到C点时的竖直分速度：

vy=gt=10m/s

设β为小球落到C点时的速度方向与水平面所夹的锐角：

tanβ＝

联立解得：

β=45°

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．

16．

（1）

，负号表示A车的速度方向向左．

（2）

【详解】

（1）设人跳离A车后，A车的速度为

，研究A车和人组成的系统，以向右为正方向

由动量守恒定律有

解得

负号表示A车的速度方向向左．

（2）研究人和B车，由动量守恒定律有

解得B速度大小为：

17．

（1）

（2）

（3）

【详解】

（1）A的周期与地球自转周期相同

（2）设B的质量为m，对B由牛顿定律:

解得：

（3）A、B再次相距最近时B比A多转了一圈，则有：

解得：

点睛：

本题考查万有引力定律和圆周运动知识的综合应用能力，向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用；第3问是圆周运动的的追击问题，距离最近时两星转过的角度之差为2π的整数倍．

18．

（1）2.5R

（2）6mg

【解析】

小车在C点有：

mg=

解得：

vC=

由A运动到C，根据机械能守恒定律得：

mgh=mg×2R+

解得：

h=2.5R

（2）由A运动到B，根据机械能守恒定律得：

mgh=

解得：

vB=

小车在B点有：

FN－mg=

解得：

FN=6mg

由牛顿第三定律：

小车对轨道的压力大小为6mg