渭南市大荔縣2019-2020學年高一下學期期末考試物理試題含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精陜西省渭南市大荔縣2019-2020學年高一下學期期末考試物理試題含解析2019—2020學年（下）高一年級期末考試試題物理第Ⅰ卷（選擇題共48分)一、選擇題（共12小題，每小題4分，計48分。第1～8題為單項選擇題，第9～12題為多項選擇題，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。)1.物體做曲線運動的過程中，一定發(fā)生變化的物理量是A。合外力 B。加速度 C.速度 D.動能【答案】C【解析】【詳解】物體做曲線運動的過程中，一定發(fā)生變化的物理量是速度的方向，即速度一定變化，合外力和加速度不一定變化，例如平拋運動；動能不一定變化，例如勻速圓周運動，選項C正確，ABD錯誤.2。從同一高度以相同的速率分別拋出質量相等的兩個小球，一個豎直向上拋，另一個水平拋,則兩個小球(）A.落地時的速度相同B。落地時的動能相同C.落地時重力的瞬時功率相同D。運動過程中重力做功的平均功率相同【答案】B【解析】【詳解】AB．小球運動過程中，只有重力做功,機械能守恒，所以末速度大小相等，方向不同,但動能大小相等，故A錯誤,B正確;

C．落地時速度大小相等，但方向不同，根據P=mgvcosθ可知，重力的瞬時功率不相等，故C錯誤；

D．根據重力做功公式W=mgh可知,兩個小球重力做功相同，落地的時間不同,豎直上拋時間大于平拋時間，根據兩個小球重力做功的平均功率不同，故D錯誤。

故選B。3.如圖所示，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的半徑分別為R1、R2、R3。A、B、C是三個輪子邊緣上的點.在腳踏板的帶動下自行車向前運動。下列說法中正確的是（）A。A、B兩點的周期相同B。B、C兩點的線速度大小相等C。A、B兩點的角速度之比為D.B、C兩點的向心加速度之比為【答案】D【解析】【詳解】AC．由于A、B兩點靠鏈條傳動，線速度相等，根據v=rω知，A、B兩點半徑不等，則A、B兩點的角速度不相等，周期不相等，且A、B兩點的角速度之比為,故AC錯誤；BD．由于B、C兩點共軸轉動，角速度相等，周期相等,半徑不同,則線速度大小不等，根據，B、C兩點的向心加速度之比為。故C錯誤D正確。故選D。4.一帶有乒乓球發(fā)射機的乒乓球臺如圖所示。水平臺面的長和寬分別為L1和L2，中間球網高度為h。發(fā)射機安裝于臺面左側邊緣的中點，能以不同速率、向右側不同方向、水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點距臺面高度為3h。調整發(fā)射速度v的大小和方向，使兵乓球落到球網右側的臺面上。A點為臺面右側的邊角，B點為臺面右邊沿的中點.不計空氣阻力，重力加速度大小為g。則（）A。乒乓球落在A點比落在B點所用時間長B。乒乓球落在A點與落在B點在水平方向上的位移相等C.乒乓球水平方向上的位移最小為D。乒乓球的發(fā)射速度最大為【答案】D【解析】【詳解】A．乒乓球做平拋運動，豎直方向上做自由落體運動解得運動時間乒乓球落在A、B兩點的下落高度相等，則運動時間相等，故A錯誤；

B．乒乓球落到A點的水平位移為，落到B點的水平位移為L1，兩者水平位移不相等，故B錯誤;

C．調整發(fā)射速度v的大小和方向，使乒乓球落到球網右側的臺面上，水平位移最小的情況是擦網落到右側臺面，此時水平方向的位移最小值大于，故C錯誤；

D．當乒乓球發(fā)射速度最大時，落到A點，豎直方向上水平位移聯(lián)立解得最大速度故D正確。

故選D。5.如圖所示，水平傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運行。質量為m的物體在傳送帶上由靜止釋放，一段時間后與傳送帶相對靜止。已知物體與傳送帶間的動摩擦因數為,則物體從釋放到與傳送帶相對靜止的過程中（）A。所用時間為B.物體通過的位移為C.摩擦力對物體做的功為mv2D.傳送帶克服摩擦力做的功為mv2【答案】D【解析】【詳解】A．對于物體從靜止釋放到與傳送帶相對靜止這一過程,物體的加速度大小為物體達到與傳送帶速度相等時物體運動的時間為故A錯誤;B．物體通過的位移故B錯誤；C．摩擦力對物體做的功故C錯誤；D．傳送帶的位移傳送帶克服摩擦力做的功故D正確.故選D。6.質量為m的汽車在平直路面上勻加速啟動，啟動過程的速度變化規(guī)律如圖所示，其中OA為過原點的一條直線，t1時刻以后汽車發(fā)動機的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為Ff,則(）A.0~t1時間內，汽車的牽引力等于B。t1～t2時間內，汽車發(fā)動機的功率等于Ffv1C。t1~t2時間內，汽車發(fā)動機的功率等于Ffv2D.t1～t2時間內，汽車的平均速度等于【答案】C【解析】【詳解】A．根據圖像可知,0～t1時間內，汽車做勻加速直線運動,加速度為根據牛頓第二定律F—Ff=ma解得牽引力為故A錯誤；

BC．從t1時刻起汽車的功率保持不變，可知汽車在t1~t2時間內的功率等于t2以后的功率，t2以后汽車做勻速直線運動，牽引力與阻力相等，根據P=Fv可得汽車的功率P=Fv=Ffv2故B錯誤，C正確;

D．t1～t2時間內，汽車做加速度逐漸減小的變加速直線運動,平均速度不等于故D錯誤。故選C。7。美國太空探索技術公司SpaceX計劃在2021年底或2022年初，將最多4名普通游客送入太空，進行環(huán)繞地球的旅行。如圖所示，旅客乘坐的載人飛船只在萬有引力作用下圍繞地球沿橢圓軌道運行，A、B為運動的近地點和遠地點,則載人飛船（）A。在A點的角速度小于B點的角速度B.在A點的加速度大于B點的加速度C.由A運動到B的過程中動能一直增大D.由A運動到B的過程中萬有引力做正功【答案】B【解析】【詳解】A．由開普勒第二定律可知載人飛船在A點的線速度大于B點的線速度，相同時間內在A點轉動的角度大,說明在A點的角速度大于B點的角速度,故A錯誤；B．由牛頓第二定律可得因A點到地心的距離小，說明A點的加速度大于B點的加速度，故B正確；CD．由A運動到B的過程中萬有引力與速度夾角為鈍角，萬有引力一直做負功,由動能定理可知飛船動能一直減小，故CD錯誤。故選B.8.目前已有十幾個國家和組織發(fā)射了100多顆同步衛(wèi)星。這些同步衛(wèi)星（）A。都在赤道上空,但不一定在同一圓周軌道上B。運行速度都大于7。9km/sC。繞地球運行角速度比月球繞地球運行的角速度大D。向心加速度比靜止在赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度小【答案】C【解析】【詳解】A．同步衛(wèi)星相對于地球靜止,其軌道平面過地心,一定在赤道正上方且距離地面高度一定，所以同步衛(wèi)星一定在同一圓周軌道上，故A錯誤；B．。9km/s衛(wèi)星近地做圓周運動的速度，根據得可知,軌道半徑越大則線速度越小，所以同步衛(wèi)星的運行速度一定小于7。9km/s，故B錯誤；C．設地球的質量為M，根據萬有引力提供向心力有得由此可知軌道半徑越大、角速度越小，所以同步衛(wèi)星繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大，故C正確；D．同步衛(wèi)星與地球自轉的角速度相同，根據a=r2ω可知，同步衛(wèi)星的向心加速度比靜止在赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度大,故D錯誤。故選C。9.已知月球的質量約為地球質量的，月球的半徑約為地球半徑的，若取地球上的第一宇宙速度為8km/s，地球表面的重力加速度為10m/s2.則(）A。探月衛(wèi)星貼近月球表面運行的速率約為1.8km/sB.探月衛(wèi)星貼近月球表面運行的速率約為3.6km/sC。在月球表面附近物體自由下落時的加速度約為2。0m/s2D。在月球表面附近物體自由下落時的加速度約為0。5m/s2【答案】AC【解析】【詳解】AB．根據萬有引力提供向心力解得代入數據可得地球上的第一宇宙速度約為7。9km/s，則該探月衛(wèi)星貼近月球表面運行的速率約為1。8km/s，故A正確,B錯誤；CD．根據萬有引力等于重力可得代入數據可得地球表面的重力加速度為10m/s2，在月球表面附近物體自由下落時的加速度約為2.0m/s2，故C正確,D錯誤。故選AC。10.如圖甲所示，一列火車在半徑為R的彎道上行駛，軌道的外軌高于內軌。圖乙為車輪與軌道的橫斷面示意圖。已知兩軌間寬度為L，內外軌高度差為h,重力加速度為g，則在該轉彎處(）A。火車最適宜的速度為B.火車最適宜的速度為C.若火車速度大于規(guī)定速度，則車輪輪緣擠壓外軌D。若火車速度小于規(guī)定速度，則車輪輪緣擠壓外軌【答案】BC【解析】【詳解】AB．當火車按規(guī)定速度轉彎時，由重力和支持力的合力完全提供向心力，從而減輕輪緣對外軌的擠壓，設底邊長為d,如圖所示:

由牛頓第二定律得解得根據三角形知識可知解得故A錯誤、B正確;

CD．當實際速度等于v時，內、外軌都不受輪緣擠壓，如果實際轉彎速度大于v,有離心趨勢,與外側鐵軌擠壓，反之，如果實際轉彎速度小于v,則擠壓內側鐵軌，故C正確、D錯誤。

故選BC。11.如圖所示,一裝置固定在水平地面上，AB是半徑為R的光滑圓軌道，上端A離地面的高度為H，一個質量為m的小球從A點處由靜止滑下,落到地面上C點。若以軌道下端B所在的水平面為重力勢能的零參考平面，則小球(）A.在A點的重力勢能為mgHB。在A點的機械能為mgRC.在B點的機械能為mgRD.在C點的重力勢能為mg（H－R）【答案】BC【解析】【詳解】A．取軌道下端B所在的水平面為參考平面，則A點的高度為R，所以在A點的重力勢能為mgR，故A錯誤；BC．取軌道下端B所在的水平面為參考平面，則A點的高度為R且A點的動能為0，則A點機械能為由于小球下滑過程中只有重力做功，則機械能守恒,所以在B點的機械能為mgR，故BC正確；D．C點在零勢能面的下方，高度為，所以在C點的重力勢能為故D錯誤。故選BC.12.如圖所示，通過定滑輪懸掛兩個質量為m1、m2的物體（m1>m2），不計繩子質量、繩子與滑輪間的摩擦，由靜止釋放，在m1向下運動一段距離的過程中，下列說法中正確的是(）A。m1勢能的減少量等于m1動能的增加量B。m1勢能的減少量大于m2勢能的增加量C.m1機械能的減少量等于m2機械能的增加量D.m1機械能的減少量大于m2機械能的增加量【答案】BC【解析】【詳解】兩個物體構成的系統(tǒng)中只有動能和重力勢能相互轉化，機械能的總量守恒；重力勢能減小，動能增加，重力勢能和動能都增加，故減小的重力勢能等于增加的重力勢能和兩個物體增加的動能之和,即勢能的減少量大于勢能的增加量，故A錯誤，B正確；根據系統(tǒng)的機械能守恒得知:機械能的減少量等于機械能的增加量，故C正確，D錯誤；故選BC．第Ⅱ卷(非選擇題共52分）二、實驗題(共2小題,計14分)13。一學習小組用如圖所示的平拋儀來做“研究平拋運動”的實驗。(1)實驗室提供的器材有：附帶金屬小球的斜槽，木板及豎直固定支架，白紙，圖釘，三角板，鉛垂線,鉛筆。該小組還應準備的測量工具是_____。（2）將下列實驗步驟補充完整，并排序.A．讓小球多次從_____位置上由靜止?jié)L下，記下小球運動的一系列位置。B．安裝器材，注意_____,記下軌道末端O點和過O點的豎直線。C．測出曲線上某點的坐標x、y，用v=_____算出小球在該點的瞬時速度。D．取下白紙，建立坐標系，用平滑曲線畫平拋軌跡。上述實驗步驟的合理順序是_____?！敬鸢浮浚?）?？潭瘸撸?）.相同(3）。使軌道末端水平(4）.(5）。BADC【解析】【詳解】（1）[1]該小組還應準備的測量工具是刻度尺；(2）[2]A．讓小球多次從同一位置上由靜止?jié)L下，記下小球運動的一系列位置.[3］B．安裝器材，注意使軌道末端水平,記下軌道末端O點和過O點的豎直線。［4］C．測出曲線上某點的坐標x、y,則由x=vt解得即用算出小球在該點的瞬時速度。D．取下白紙，建立坐標系，用平滑曲線畫平拋軌跡.［5]上述實驗步驟的合理順序是先安裝儀器，然后進行測量，最后處理數據計算初速度，則正確的順序是BADC。14。利用如圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。（1）關于實驗操作,下列說法中正確的是_____A．打點計時器接在學生電源的直流輸出端B．應先接通電源打點，后釋放紙帶運動C．需要測量重物下落的時間D．可以不用測量重物的質量（2)在規(guī)范操作下得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當地重力加速度為g,打點計時器打點的周期為T.設重物的質量為m，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量=_____，動能變化量=_____。（3）下表為另一同學的實驗結果：（×10-2J)4.8929.78614.6919.5929。38（×102J)5。0410.115。120。029。8他發(fā)現表中的與之間存在差異，認為這是由于空氣阻力造成的.你是否同意他的觀點？請說明理由_____________________________?！敬鸢浮?1）.BD（2）。(3)。（4）.不同意，因為空氣阻力會造成ΔEk小于ΔEp，但表中ΔEk大于ΔEp【解析】【詳解】(1）[1］A．打點計時器接在學生電源的交流輸出端，選項A錯誤;B．應先接通電源打點，后釋放紙帶運動，選項B正確;C．打點計時器是計時儀器,不需要測量重物下落的時間，選項C錯誤；D．要驗證的關系式是兩邊可以消掉m，則可以不用測量重物的質量，選項D正確。故選BD。(2）［2]從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量[3]動能變化量(3）[4]不同意,因為空氣阻力會造成ΔEk小于ΔEp,但表中ΔEk大于ΔEp。三、解答題（共4小題，計38分）15.開普勒是從大量天文觀測數據中發(fā)現了行星繞太陽沿橢圓軌道運行的周期規(guī)律，即:所有行星運行軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等。數學表達式為，其中k是一個確定值。請你應用萬有引力及其他相關知識推導該比值，并說明該比值與哪些因素有關。（實際上行星繞太陽運行的橢圓軌道十分接近圓，在中學階段都近似按圓軌道處理。）【答案】，只與太陽的質量有關，與行星無關【解析】【詳解】把行星橢圓軌道看作圓周軌道時，軌道的半長軸a就等于圓軌道的半徑r，設太陽質量為M，某行星質量為m，繞太陽運行的周期為T，依據萬有引力提供向心力解得由上式可看出：這一比值只與太陽的質量有關，與行星無關,所以，對于所有行星該比值相等16.風洞是研究空氣動力學的實驗設備。如圖，將剛性桿水平固定在風洞內距地而高度H=3。2m處，桿上套一質量m=3kg，可沿桿滑動的小球。將小球所受的風力調節(jié)為F=15N,方向水平向左。小球以速度v0=8m/s向右離開桿端，假設小球所受風力不變，取g=10m/s2。求:（1)小球水平方向上做什么運動?(2）小球在空中的運動時間；(3)小球落地時的速度大小和方向。（速度方向可用速度與水平方向夾角的三角函數表示）【答案】(1)勻減速直線運動；(2）；(3），與水平方向的夾角為的正切值為2【解析】【詳解】（1）小球在水平方向上受到恒定的風力做勻減速直線運動；（2)豎直方向所以(3）水平方向加速度落地時水平速度解得豎直速度解得實際落地速度解得設落地速度與水平方向的夾角為θ，所以17.如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內的粗糙半圓形導軌在B點平滑銜接，導軌半徑為R。