贵州省黔东南州2020-2021学年高一物理下学期期末试题（Word版带解析）

黔东南州2020—2021学年度第二学期期末文化水平测试高一物理试卷（全卷共五个大题，21个小题，满分100分，考试时间120分钟）注意事项：1.答题时，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。2.答选择题，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。5.考试结束后，只需将答题卡交回，试题卷由考生自己留存。一、单项选择题（本大题有10个小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个正确选项，请用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑）1.下列说法正确的是（　　）A.曲线运动一定是变速运动B.如果物体受到的力是恒力，则物体一定做直线运动C.如果物体受到力是变力，则物体一定做曲线运动D.如果物体的速度大小和加速度大小都不变，则物体一定做直线运动【答案】A【解析】【详解】A．由于速度沿轨迹的切线方向，所以曲线运动一定是变速运动，A正确；B．受到恒力，物体不一定做直线运动，还要看初速度方向与力的方向是否一致，如平抛运动，B错误；C．受到变力作用，若该力仅大小变化，且物体的初速度方向与力方向一致，则可做变速直线运动，C错误；D．如果物体的速度大小和加速度大小都不变，则物体可以做匀速圆周运动，D错误。故选A。2.地球的质量是月球质量的81倍，若地球吸引月球的力的大小为F，则月球吸引地球的力的大小为(　　)\nA.B.FC.9FD.81F【答案】B【解析】【详解】根据牛顿第三定律，相互作用的两个物体间作用力等大反向作用在同一条直线上，所以地球吸引月球的力等于月球吸引地球的作用力，故答案选B3.如图所示，质点通过位置P时的速度、加速度及P附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是（　　）A.①②B.③④C.②③D.①④【答案】C【解析】【分析】【详解】物体做曲线运动时，加速度指向曲线的凹侧，速度在轨迹的切线方向，可知①④不可能，②③可能，C正确。故选C。4.如图所示为一皮带传动装置，在传动过程中皮带不打滑，，下面关于轮上A、B、C三点说法正确的是（　　）A.A、B两点的线速度之比为1：2B.A、B两点的角速度之比为1：2C.B、C两点的周期之比为2：1D.B、C两点的加速度之比为2：1【答案】D【解析】【详解】A．A、B两点在相等时间内经过路程相等，所以线速度之比为1：1，故A错误；B．根据可知\n故B错误；C．B、C两点相等时间内转过的角度相等，即角速度相等，所以周期之比故C错误；D．根据得，B、C两点的加速度之比故D正确；故选D。5.如图所示，长度为L=0.50m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=1kg的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，已知小球过最高点时的速率为1m/s，取g=10m/s2，则此时小球受到杆（　　）A.8N向下的拉力B.8N向上的支持力C.12N向下的拉力D.12N向上的支持力【答案】B【解析】【详解】对最高点有重力和杆合力提供向心力，现假设杆给球的力沿杆向上，则有解得\n结果为正值，说明假设方向正确。故选B。6.“套圈圈”是老少皆宜的游戏，现制定如下规则：让大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处水平抛出铁丝圈，若都能套中地面上的同一目标，即可以获得奖品，如图所示。不计空气阻力，想要获得奖品，则（　　）A.小孩和大人水平抛出铁丝圈的速度相同B.小孩比大人水平抛出铁丝圈的速度大C.小孩比大人水平抛出铁丝圈的速度小D.无法判断【答案】B【解析】【详解】根据平抛运动规律有解得x相同，h小的初速度大，所以小孩抛出的铁丝圈初速度较大。故选B。7.如图所示，A为地球的同步卫星，B为近地卫星，虚线为各自的轨道，则（　　）A.A的周期小于B的周期\nB.A的运行速度大于B的运行速度C.A的加速度小于B的加速度D.A的运行速度可能大于地球的第一宇宙速度【答案】C【解析】【详解】A.根据万有引力提供向心力可得即半径越大，周期越大，A错误；B.根据万有引力提供向心力可得即半径越大，速度越小，B错误；C.根据万有引力提供向心力可得即半径越大，加速度越小，C正确；D.第一宇宙速度是最大的环绕速度，也是近地卫星的绕行速度，即B的速度，因此A的速度一定小于第一宇宙速度，D错误。故选C。8.一条小船在静水中的速度为5m/s，要渡过宽度为60m、水流速度为3m/s\n的河流，下列说法正确的是（　　）A.小船最短的渡河时间为12sB.小船最短的渡河时间为20sC.若小船以最短时间渡河时，它的位移大小为60mD.若小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为60m【答案】A【解析】【详解】AB．小船最短的渡河时间为选项A正确，B错误；CD．若小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为此时位移大小为选项CD错误。故选A。9.某行星的质量约为地球质量的4倍，若从该行星和地球的表面附近相同的高度处各由静止释放一金属小球，小球自由下落到表面经历的时间之比为3∶4，已知地球的半径为R，由此可知，该行星的半径为A.RB.RC.2RD.R【答案】B【解析】【详解】根据自由落体运动规律得由于从该行星和地球的表面附近相同的高度处各由静止释放一金属小球，小球自由下落到表面经历的时间之比为3∶4，则有，即\n又在星球表面附近万有引力近似等于重力有，即，则有所以选项B正确，A、C、D错误。10.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其图象如图所示。已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，取g=10m/s2。则以下说法正确的是（　　）A.汽车在前5s内的加速度为1m/s2B.汽车在前5s内的牵引力为4×103NC.汽车的额定功率为40kWD.汽车的最大速度为30m/s【答案】D【解析】【详解】A．汽车在前5s内的加速度为A错误；B．设汽车在前5s内的牵引力为F，有，联立解得B错误；C．汽车在5s末达到额定功率，有C错误；\nD．当汽车所受牵引力和所受阻力相等时，达到最大速度，有解得D正确。故选D。二、多项选择题（本大题有4个小题，每小题4分，共16分。每个小题给出的四个选项中至少有两个选项是正确的，全选对给4分，选对但不全给2分，含有错误选项或不答的给0分，请用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑）11.下列关于功说法正确的是（　　）A.人托着一个物体沿水平方向匀速前进，人对物体没有做功B.人托着一个物体沿水平方向加速前进，人对物体没有做功C.因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量D.力和位移都是矢量，但功是标量【答案】AD【解析】【详解】A．人托着一个物体沿水平方向匀速前进，力的方向和位移方向垂直，力不做功，即人对物体没有做功，A正确；B．人托着一个物体沿水平方向加速前进，说明人对物体的力有一个向前的分力，人对物体做功，B错误；C．虽然功有正功和负功的区别，但正、负号不表示方向，所以功是标量，C错误；D．力和位移都是矢量，功是标量，D正确。故选AD。12.将质量均为m的两个小球从相同高度以相同大小的速度抛出，一个小球竖直下抛，另一个小球竖直上抛，不计空气阻力。由抛出到落地的过程中，下列说法中正确的是（　　）A.重力对两球做的功相等B.落地时两球的机械能相等C.落地时重力的瞬时功率不等D.重力的平均功率相等【答案】AB【解析】\n【详解】A．两球下落的过程中只有重力做功，且下落的高度一样，因此两球下落到地面重力做功相等，故A正确；B．由于开始下落时两球的机械能相同，且落下的过程只有重力做功，机械能守恒，因此落地时两球机械能相等，故B正确；C．根据机械能守恒可知，落地时两球的瞬时速度大小相等，且方向都竖直向下，由瞬时功率公式可知，两球落地时重力的瞬时功率相等，故C错误；D．下落过程中，重力做功相同，但竖直下抛的球下落至地面时间短，竖直上抛的到落到地面时间长，因此两球重力的平均功率不相等，故D错误。故选AB。13.如图所示，杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子经过最高点时，里面的水也不会流出来，以下说法正确的是（　　）A.当杯子经过最高点时，水可能只受重力的作用B.当杯子经过最高点时，水处于超重状态C.当杯子经过最低点时，水受到的合力竖直向上D.当杯子经过最低点时，水处于失重状态【答案】AC【解析】【详解】A．当杯子经过最高点时，水受到重力和向下的支持力，合力提供向心力，当支持力为0时，此时水只受到重力作用，水受到的重力提供向心力，A正确；B．当杯子经过最高点时，加速度方向向下，水处于失重状态，B错误；C．当杯子经过最低点时，水受重力和向上的支持力，二者合力提供向心力，合力方向竖直向上，C正确；D．当杯子经过最低点时，加速度方向向上，水处于超重状态，D错误。故选AC。14.在高为H的桌面上以速度v水平抛出质量为m的物体，当物体落到距地面高为h\n处，如图所示，不计空气阻力，若以地面作为重力势能的零参考平面，正确的说法是（　　）A.物体在A点机械能为B.物体在A点的机械能为C.物体在A点的动能为D.物体在A点的动能为【答案】BD【解析】【详解】AB．在刚抛出时，物体的动能为，重力势能为mgH，机械能为，根据机械能守恒可知：物体在A点的机械能等于物体在刚抛出时的机械能，故A错误，B正确；CD．根据机械能守恒得：，则，故C错误，D正确．三、填空题（本大题有3个小题，每空2分，共14分。请按要求填入答题卡对应的位置）15.一圆弧拱桥最高点的半径为50m，质量为1.5×103kg的一辆小车以10m/s的速度经过拱桥的最高点，此时车对桥顶部的压力大小为_______N；当过最高点的车速等于_______m/s时，车对桥面的压力恰好为零。（取g=10m/s2）【答案】①.②.【解析】【详解】[1]设桥顶部对车的支持力为N，则有解得\n根据牛顿第三定律，则车对桥顶部的压力大小为。[2]设最高点的车速为v2，则有解得16.在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车的速度至少等于_________m/s才能越过这个壕沟，越过的时间为___________s。（取g=10m／s2）【答案】①.②.【解析】【详解】[1][2]摩托车失去动力后，做平抛运动。水平方向竖直方向其中，联立可得17.如图所示，一质量为m的小球从桌面上方高H处静止释放，桌面离地高度为h\n。若取桌面为重力势能的零参考平面，小球释放瞬间的机械能为______；不计空气阻力，小球下落到地面时的机械能为_________，动能为___________。【答案】①.②.③.【解析】【详解】[1][2]以桌面为重力势能的零参考平面，则小球在释放瞬间的机械能为，小球在下落到地面的过程中只受重力作用，机械能守恒，所以小球下落到地面时的机械能也为。[3]小球初态的重力势能为，在末态的重力势能为，小球重力势能的减小量等于小球动能的增量，即四、探究实验题（本大题有2个小题，每空2分，共12分。请将答案填入答题卡对应的位置）18.在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，实验装置如图所示．（1）适当垫高木板是为了__________________；（2）通过打点计器的纸带记录小车的运动情况，观察发现纸带前面部分点迹间距疏密不匀，后面部分点迹间距比较均匀，利用纸带求小车速度时，应使用纸带的________(选填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；（3）若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为、、……，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的\n图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与的关系是_______________________【答案】平衡摩擦力后面部分【解析】【详解】（1）用1条、2条、3条…同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、3W…探究橡皮筋拉力对小车所做的功W与小车速度v的定量关系．将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力．（2）橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度．所以应使用纸带的后面部分．（3）W-v2图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度v的平方成正比．点睛：注意实验的一些处理方法，例如选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车匀速运动阶段的点，用这些点计算小车的速度．图象法是解决物理问题的常见方法，因为它具有简便直观的特点.19.如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物，回答下列问题：（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有___________（填序号）；A．米尺B．秒表C．低压直流电源D．低压交流电源（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到一条理想的纸带，在纸带上选连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图乙所示，取g=9.8m/s2，重物质量为0.5kg，打点计时器打点的周期为0.02s，从O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp=___________J\n，动能变化量ΔEk=___________J。（保留两位有效数字）【答案】①.AD②.0.25③.0.24【解析】【详解】（1）[1]为完成此实验，除了所给的器材外，还需用米尺测量重锤下降的距离；打点计时器使用的是交流电源，所以还需要低压交流电源；可以通过纸带上的点计时，所以不需要秒表，故AD正确，BC错误。故选AD。（2）[2]从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量[3]由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得动能增加量五、计算题（本大题有3个小题，第20题7分，第21题9分，第22题12分，共28分。要求写出必要的文字说明、方程和演算步骤）20.如图所示，质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角θ=37°，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ=0.1，则运动员滑至坡底的过程中，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计装备质量。求：（1）滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？（2）滑雪运动员所受的摩擦力对他做了多少功？【答案】（1）1.5×104J；（2）【解析】【详解】由题意得：\n（1）重力做的功为=1.5×104J（2）摩擦力大小为则摩擦力做功为21.一飞船绕某一质量分布均匀的星球转动，已知星球半径为R，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做线速度为v的匀速圆周运动，引力常量为G。试求：（1）该星球的质量；（2）若在该星球中央挖去一个半径为的球体，求此时飞船在离星球表面高度为h处绕该星球剩余部分做匀速圆周运动的线速度。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由牛顿第二定律得整理得（2）设中央挖去一个球体后星球质量为，同样由牛顿第二定律得联立求解得\n22.如图所示，一质量为m的小物块（可视为质点）从光滑的斜面顶端无初速度滑下并无能量损失地进入水平面AB，物块滑到B点时以速度进入半圆轨道，此后小物块从C点水平飞出并垂直落到斜面上的D点，D点与轨道圆心等高。已知斜面的倾斜角为θ，物块与水平面AB间的动摩擦因素为μ，AB之间的距离为，轨道半径为R，不计空气阻力，重力加速度为g。求：（1）斜面的高度；（2）小物块滑到C点时的速度大小；（3）小物块克服半圆轨道摩擦力做的功。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小物块从斜面顶端滑到B点过程中，由动能定理得解得故斜面的高度为。（2）设小物块垂直落到斜面上D点时速度的竖直分速度为，则有\n解得小物块垂直落到斜面上的D点，根据几何关系有解得故小物块滑到C点时的速度大小为。（3）小物块从B点滑到C点过程中，设小物块克服半圆轨道摩擦力做的功为，由动能定理得解得故小物块克服半圆轨道摩擦力做的功为。