陕西省延安市安塞区高级中学2021-2022学年高一物理下学期期末考试试题（Word版附解析）

2021-2022学年度第二学期期末考试高一物理一、单选题（每题3分，共48分）1.如图所示，旋转雨伞时，水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出，这属于()A.失重现象B.超重现象C.离心现象D.蒸发现象【答案】C【解析】【详解】当旋转雨伞时，由向心力可知，所需要的向心力增加，由于提供向心力不足以所需要的向心力，从而远离圆心运动，故C正确，ABD错误。2.如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．小球的向心力由以下哪个力提供A.重力B.支持力C.重力和支持力的合力D.重力、支持力和摩擦力的合力【答案】C【解析】【详解】试题分析：小球受到重力和支持力，由于小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供，故C正确．考点：圆周运动；受力分析 【名师点睛】本题是圆锥摆类型的问题，分析受力情况，确定小球向心力的来源，由牛顿第二定律和圆周运动结合进行分析，是常用的方法和思路．3.如图所示，一木块从固定的粗糙斜面顶端沿斜面匀速下滑，在下滑过程中，下列说法正确的有（　　）A.支持力对木块做正功B.重力对木块做负功C.合力做功为零D.摩擦力对木块做正功【答案】C【解析】【详解】A．因为支持力的方向和物体的运动方向相垂直，支持力对木块不做功，A错误；B．因为重力的方向和物体的运动方向夹角为锐角，重力对木块做正功，B错误；C．根据匀速运动，动能不变，由动能定理C正确；D．物体所受摩擦力的方向沿斜面向上，物体的速度方向沿斜面向下，所以摩擦力对木块做负功，D错误。故选C。4.2021年4月29日11时22分我国空间站“天和”核心舱发射成功。在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为，地球的半径为，“天和”的质量为，离地面的高度为，引力常量为，则地球对“天和”的万有引力大小为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】做匀速圆周运动时，“天和”距地心的距离为R+h，根据万有引力定律得 故A正确，BCD错误。故选A。5.如图所示，人从滑梯上加速滑下，人和滑梯间有摩擦力，对于其机械能的变化情况，下列判断正确的是（　　）A.重力势能减小，动能增加，机械能减小B.重力势能减小，动能不变，机械能减小C.重力势能增加，动能增加，机械能增加D.重力势能减小，动能增加，机械能不变【答案】A【解析】【详解】人从滑梯上加速滑下，速度变大，动能增加，高度降低，重力势能减小，由于人和滑梯间有摩擦力，机械能不守恒有损失，所以机械能减小。故选A。6.如图，水平桌面上放一条形磁铁，小钢球从斜槽上某处释放，它在桌面上的运动轨迹可能是（　　）A.aB.bC.cD.d【答案】D【解析】【详解】小钢球受到磁铁吸引力与其速度方向不在同一直线上，小钢球将做曲线运动，且轨迹的凹侧应朝向磁铁。故选D。7.如图所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的、Q两点的角速度分别为和，线速度大小分别为 和，则（　　）A.，B.，C.，D.，【答案】D【解析】【详解】、Q两点在同一物体上随物体做圆周运动，属于同轴转动，两点角速度相等，即根据点转动半径小于Q点转动半径，则线速度关系为故选D。8.如下图所示，用与水平方向成角α的力F拉物块，使其在光滑水平面上发生位移l，则拉力F对物块做的功为（　　）A.FlB.FlcosαC.FlsinαD.Fltanα【答案】B【解析】【详解】由图可知，力与位移的夹角为α，故推力的功故选B。9.如图所示，在M点分别以不同的速度将两个小球水平抛出，两小球分别落在水平地面上的P点、Q点。已知O点是M点在地面上的竖直投影，∶＝1∶3，且不考虑空气阻力的影响，下列说法中正确的是（　　） A.两小球的下落时间之比为1∶3B.两小球的下落时间之比为1∶4C.两小球的初速度大小之比为1∶3D.两小球的初速度大小之比为1∶4【答案】D【解析】【详解】AB．依题意两小球下落高度相同，根据公式所以两小球的下落时间之比为1∶1。故AB错误；CD．两小球水平分位移之比为又解得故C错误；D正确。故选D。10.如图所示，质量为m的小球从高度为h的斜面上的A点滚下，经水平面后再滚上另一斜面，当它到达处的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（　　） A.B.C.D.0【答案】B【解析】【详解】由题意可知，在这个过程中，小球高度下降了，重力做功为故选B。11.一人用力踢质量为0.1kg的静止皮球，使球以20m/s的速度水平飞出。假设人踢球瞬间对球的平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m停止。那么人对球所做的功为（）A.5JB.20JC.50JD.400J【答案】B【解析】【详解】在踢球的过程中，人对球所做的功等于球动能的变化，则故选B。12.如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止下滑时，恰好运动到C处停止运动，那么摩擦力在AB段对物体做的功为（　　）A.－μmgRB.－mgRC.－mgRD.（－1）mgR【答案】D【解析】【分析】【详解】物体由轨道顶端A开始，到C处停止，应用动能定理，有 整理，可得故选D。13.如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂质量分别为M和m两物体A和B，且，不计摩擦，在系统由静止开始运动过程中（　　）A.A、B各自的机械能分别守恒B.A减少的机械能等于B增加的机械能C.A减少的重力势能等于B增加的重力势能D.A和B组成的系统机械能不守恒【答案】B【解析】【详解】A．对单个物体进行受力分析可知，除了受重力外还受到绳子的拉力，绳子拉力对A做负功，A的机械能减小；拉力对B做正功，B的机械能增加，故A错误；BD．对两个物体系统进行受力分析，只受重力，故系统机械能守恒，所以A减少的机械能等于B增加的机械能，故B正确，D错误；C．A重力势能减小，动能增加，B重力势能和动能都增加，故A减小的重力势能等于B增加的重力势能和两个物体增加的动能之和，故C错误。故选B。14.如图所示，轻弹簧一端与墙相连，质量m=2kg的木块沿光滑水平面以v0=5m/s的初速度向右运动，当木块压缩弹簧后速度减为v=3m/s时弹簧的弹性势能是（　　）A.25JB.9JC.16JD.32J【答案】C【解析】 【详解】对木块与弹簧组成的系统，由能量守恒定律得：mv02=mv2+EP；解得：EP=16J；故选C．15.太阳系中两行星运行周期之比为，则两行星运行轨道的半长轴之比为（  ）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】根据开普勒第三定律两行星运行轨道的半长轴之比为。故选B。16.“中里9A”是我四首颗国产广播电视直播卫星。2017年6月19日“中星9A”发射过程中火箭三级推进工作异常，卫星未能进入预定轨道，7月5日通过准确实施10次轨道调整，卫星成功定点于东经赤道上空的预定轨道并正常工作。如图所示为“中星9A”在定位过程中所进行的10次调整中的三条轨道，曲线I是最初发射的椭圆轨道，曲线Ⅱ是第5次调整后的椭圆轨道，曲线Ⅲ是第10次调整后的最终预定圆轨道。轨道I与Ⅱ在近地点A相切，轨道Ⅱ与Ⅲ在远地点B相切。下列说法正确的是（　　）A.卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大于经过A点时的速度B.卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度C.卫星在轨道I上经过A点时的加速度等于卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度D.卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度小于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度【答案】C【解析】【详解】A．根据开普勒第二定律，卫星与地心连线在相同时间内划过的面积相等。可知卫星在A点的速度大于在B点的速度，故A错误；B．卫星在轨道Ⅱ上的B点需加速才能进入轨道Ⅲ，则卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度应小于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度，故B错误； CD．根据可知，卫星在轨道I上经过A点时的加速度等于卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度；同理可知，卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度等于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度，故C正确，D错误。故选C。二、多选题（每题4分，共16分）17.对做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　）A.线速度不变B.角速度不变C.向心加速度大小不变D.周期不变【答案】BCD【解析】【详解】A．匀速圆周运动线速度大小不变，方向改变，A错误；B．匀速圆周运动角速度不变，B正确；C．匀速圆周运动的向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，C正确；D．匀速圆周运动的周期不变，D正确。故选BCD18.我国发射的“神舟六号”载人飞船，与“神舟五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是（　　）A.“神舟六号”的速度较小B.“神舟六号”的周期较小C.“神舟六号”的向心力较大D.“神舟六号”的加速度较小【答案】AD 【解析】【详解】ABD．载人飞船绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有解得，，“神舟六号”的轨道半径大于“神舟五号”的轨道半径，“神舟六号”的速度较小，“神舟六号”的加速度较小，“神舟六号”的周期较大，故AD正确；B错误。C．因为“神舟六号”飞船与“神舟五号”飞船的质量大小关系无法确定，所以“神舟六号”飞船与“神舟五号”飞船的向心力大小无法比较，C错误。故选AD。19.如图，轻绳OA拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，下列说法正确的是（　　）A.小球过最高点时，绳子拉力可以为零B.小球过最高点时的最小速度是0C.若将轻绳OA换成轻杆，则小球过最高点时，轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等，方向相反D.若将轻绳OA换成轻杆，则小球过最高点时，小球过最高点时的最小速度是【答案】AC【解析】【分析】【详解】AB．小球在最高点，向心力由重力和轻绳拉力共同提供，有 当轻绳拉力变小时，小球速度会随之减小，当拉力为零时，小球具有最小速度为故A正确；B错误；CD．若将轻绳OA换成轻杆，则小球过最高点时，轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等，方向相反，此时满足即小球过最高点的速度取零。故C正确；D错误。故选AC。20.滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，克服阻力做功1500J，重力对他做功为2000J，则滑雪运动员（　　）A.动能减小了1500JB.动能增加了500JC.机械能减小了500JD.重力势能减小了2000J【答案】BD【解析】【详解】AB．根据动能定理可得故B正确，A错误；C．除了重力之外的其他力即阻力做功为，则滑雪运动员机械能减少了，故C错误；D．重力对他做功为2000J，则重力势能减小了2000J，故D正确。故选BD三、实验题（每空3分，共6分）21.某实验小组设计出用如图乙所示的实验装置，通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，记录挡光时间t，用刻度尺测出之间的距离H，已知小铁球的直径d，当地重力加速度为g，多次改变高度H，重复上述实验，作出变化图像如图丙所示。 （1）当图线斜率___________时（用已知量g、d表示），可判断小球下落过程中机械能守恒；（2）实验中发现动能增加量与重力势能减少量总是存在一定的差值，增加下落高度后，这个差值将___________（选填“增大”、“减小”、“不变”）。【答案】①.②.增大【解析】【详解】（1）[1]极短时间内的平均速度等于瞬时速度，则小球通过光电门B的速度表达式若小球下落过程中机械能守恒，则)整理得斜率（2）[2]由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，动能增加量与重力势能减少量存在的差值将增大。四、解答题22.2018年11月23日，北京国际雪联单板滑雪大跳台世界杯在国家体育场举办．如图，运动员经过一段加速滑行后从A点以水平速度飞出，落到斜坡上的B点，已知AB两点距离，斜坡与水平面的夹角，不计空气阻力．求：运动员在空中飞行的时间；运动员在A点水平速度的大小； 【答案】3s；【解析】【详解】解：将运动员位移分解为水平位移  ，竖直位移 运动员在竖直方向做自由落体运动，解得：；运动员在水平方向做匀速直线运动：代入数据可得：答：运动员在空中飞行的时间是3s；运动员在A点水平速度的大小是；23.有一半圆形容器直径为，有一质量为的铁球从静止开始由容器边缘下滑，如图所示，取，求：（1）若容器是光滑的，铁球到达容器底端的速度；（2）若容器不光滑，铁球到达容器底端速率为，则它下滑过程中损失的机械能是多少？【答案】（1）2m/s；（2）0.15J【解析】【详解】（1）若容器是光滑的，则由机械能守恒定律可知解得 （2）下滑过程中损失的机械能是24.“玉兔号”月球车与月球表面第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。求：（1）月球表面重力加速度；（2）月球的质量；（3）月球的第一宇宙速度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【详解】(1)由自由落体运动规律有h=解得(2)在月球表面的物体受到的重力等于万有引力联立解得(3)月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力解得 25.如图所示，质量为M＝1.0Kg的物体A置于可绕竖直轴匀速转动的平台上．物体A用细绳通过光滑的定滑轮与质量为m＝0.4Kg的物体B相连，物体B悬于空中．假定A与轴O的距离r＝0.5m，A与平台间的最大静摩擦力为重力的0.3倍．（g取10m/s2），求：（1）物体A与圆盘保持相对静止且不受摩擦力时，平台的角速度ω0；（2）为使物体A与圆盘相对静止，圆盘匀速转动的角速度的大小范围．【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）物体A与圆盘保持相对静止且不受摩擦力时，绳子的拉力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：（2）设此平面角速度ω的最小值为ω1，此时M所受的静摩擦力达到最大，方向沿半径向外，则由牛顿第二定律得：又T=mg代入数据解得：设此平面角速度ω最大值为ω2，此时M所受的静摩擦力达到最大，方向沿半径向里，则由牛顿第二定律得：，又T=mg代入解得：故为使m处于静止状态，角速度ω的何值范围为：．