福建省福州市2020-2021學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試題

福州市2020-2021學(xué)年高一下學(xué)期期末物理試卷一、單選題（本大題共6小題，共24.0分）1. 如圖所示為運(yùn)動員正在蹦床比賽時的照片，不計空氣阻力，下列說法正確的是(????)A.運(yùn)動員碰到蹦床向下運(yùn)動過程中，他的動能先增大后減小B.運(yùn)動員上升到最高點(diǎn)時加速度為零C.運(yùn)動員下落碰到蹦床后立即做減速運(yùn)動D.運(yùn)動員在整個比賽過程中機(jī)械能守恒2. 萬有引力理論的成就(或意義)不包括(????)A.測量引力常量 B.“稱量”地球質(zhì)量C.發(fā)現(xiàn)未知天體 D.實現(xiàn)“天地”統(tǒng)一3. 如圖所示，當(dāng)小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動時，物塊M相對車廂靜止于其后豎直壁上，物塊m相對車廂靜止于車廂水平面，當(dāng)車的加速度a增大時(????)A.物塊M對車廂壁的壓力一定不變 B.車廂對物塊m的摩擦力一定不變C.物塊M一定仍然相對車廂靜止 D.物塊m一定仍然相對車廂靜止4. 關(guān)于運(yùn)動的合成，下列說法中正確的是(????)A.兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動B.合運(yùn)動的位移是分運(yùn)動位移的矢量和C.合運(yùn)動的速度一定大于其中一分運(yùn)動的速度D.合運(yùn)動的時間一定是分運(yùn)動時間之和5. 一個帶電小球在空中從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，重力做功5J，電場力做功2J，克服阻力做功1J.A.重力勢能減少6J B.電勢能增大C.動能增大6J D.機(jī)械能減少6. 如圖所示，某人用斜向下的力去推靜止在粗糙水平地面上的質(zhì)量為M的小車，當(dāng)用力大小為F時，使它向右做勻加速運(yùn)動，若保持力的方向不變而增大力的大小，則(????)A.車的加速度變大B.車的加速度不變C.車的加速度變小D.由于地面摩擦未知，故不能判斷加速度變化情況二、多選題（本大題共4小題，共24.0分）7. 如圖所示，豎直平面內(nèi)固定有光滑軌道，由半徑分別為R1=R、R2=2R的兩圓形光滑螺旋軌道和光滑水平軌道連接組成，A、B、C、D分別為兩圓的最高和最低點(diǎn)，一金屬小球以vA.v0至少為10B.小球經(jīng)過A點(diǎn)時對軌道的壓力可能比經(jīng)過B點(diǎn)時小C.小球經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力可能比經(jīng)過D點(diǎn)時小D.小球經(jīng)過A點(diǎn)時對軌道的壓力可能比經(jīng)過D點(diǎn)時大8. 如圖所示，質(zhì)量為M的人用輕繩繞過定滑輪拉一個質(zhì)量為m的物體，斜繩的傾角為α，物體正在勻速下降，則(????)A.輪對軸的壓力的mg+MgsinαB.人對繩的拉力等于mgC.人對地的壓力一定小于Mg、大于mgD.人對地的摩擦力等于mgcosα9. 2019年7月31日，《天文學(xué)和天體物理學(xué)》雜志刊文，某國際研究小組在距離地球31光年的M型紅矮星GJ357系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d，它們均繞GJ357做圓周動且它們的軌道半徑關(guān)系為Rb<Rc<Rd，GJA.G357d和B.GJ357d的周期比C.GJ357d的線速度比D.GJ357與太陽的質(zhì)量之比約為1：10. 如圖所示，從燈絲發(fā)出的電子經(jīng)加速電場加速后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，若加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，要使電子在電場中的偏轉(zhuǎn)量y增大為原來的2倍，下列方法中正確的是(????)A.使U1減小為原來的12 B.使U2C.使偏轉(zhuǎn)板的長度增大為原來2倍 D.使偏轉(zhuǎn)板的距離減小為原來的1三、填空題（本大題共2小題，共8.0分）11. 如圖所示，AB是光滑的傾斜直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為R.一個質(zhì)量為m的小球在A點(diǎn)由靜止釋放，設(shè)重力加速度為g，若它恰能通過最高點(diǎn)D，則小球在D點(diǎn)的速度VD=______；A點(diǎn)的高度h=12. 一個質(zhì)量為m的滑塊，由一個足夠長的光滑斜面頂端靜止釋放，斜面傾角為θ，重力加速度為g，那么，在前t秒內(nèi)重力對滑塊做的功WG=______，在t秒末重力做功的瞬時功率PG=四、實驗題（本大題共2小題，共12.0分）13. 某興趣小組用如圖甲所示的裝置與傳感器結(jié)合，探究向心力大小的影響因素。實驗時用手撥動旋臂產(chǎn)生圓周運(yùn)動，力傳感器和光電門固定在實驗器上，測量角速度和向心力。(1)該實驗采取的實驗方法為：______。(2)電腦通過光電門測量擋光桿通過光電門的時間，并由擋光桿的寬度d、擋光桿通過光電門的時間△t、擋光桿做圓周運(yùn)動的半徑r，自動計算出砝碼做圓周運(yùn)動的角速度，則計算其角速度的表達(dá)式為______(3)圖乙中?、佗趦蓷l曲線為相同半徑、不同質(zhì)量下向心力與角速度的關(guān)系圖線，由圖可知，曲線②對應(yīng)的砝碼質(zhì)量______(選填“大于”或“小于”)曲線①對應(yīng)的砝碼質(zhì)量。14. 某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度。(1)請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤：①______；①______；(2)該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個點(diǎn)，測得h1、h2、h3、h4、h5.若打點(diǎn)的周期為T(3)某同學(xué)通過以上數(shù)據(jù)測得重力加速度的大小為9.4m/s2，若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐槲?、計算題（本大題共3小題，共32.0分）15. 從某高度處以12m/s的初速度水平拋出一物體，經(jīng)2s落地，g(1)物體拋出時的高度；(2)物體拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)的水平距離．16. 一個登月的宇航員，能否用一個彈簧秤和一個質(zhì)量為m的砝碼，估計測出月球的質(zhì)量和密度？如果能，說明估測方法并寫出表達(dá)式．設(shè)月球半徑為R，設(shè)彈簧秤示數(shù)為F．17. 如圖所示，在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開始下滑，經(jīng)圓弧最低點(diǎn)b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點(diǎn)靜止。若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，求：(1)物塊滑到b點(diǎn)時的速度大?。?2)物塊滑到圓弧軌道末端b點(diǎn)時，物塊對圓軌道的壓力大??；(3)b點(diǎn)與c點(diǎn)間的距離。

參考答案及解析1.答案：A解析：AC、運(yùn)動員下落碰到蹦床后受到重力和彈力兩個力作用，開始時重力大于彈力，加速度向下，運(yùn)動員向下做加速運(yùn)動，然后重力小于彈力，加速度向上，運(yùn)動員向下做減速運(yùn)動，所以他的動能先增大后減小，故A正確，C錯誤。B、運(yùn)動員上升到最高點(diǎn)時，僅受重力，加速度為g，故B錯誤。D、運(yùn)動員在整個運(yùn)動過程中，由于蹦床的彈力對他要做功，則運(yùn)動員的機(jī)械能不守恒，故D錯誤。故選：A。根運(yùn)動員的受力情況，結(jié)合加速度的方向與速度方向關(guān)系判斷運(yùn)動員的運(yùn)動規(guī)律，并分析運(yùn)動員上升到最高點(diǎn)時的加速度。結(jié)合機(jī)械能守恒的條件分析。解決本題的關(guān)鍵要掌握判斷物體做加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動的方法，要看加速度的方向與速度方向的關(guān)系，不能想當(dāng)然，認(rèn)為運(yùn)動員一碰蹦床就減速。2.答案：A解析：BCD、牛頓提出了萬有引力理論，卡文迪許測出了引力常量，應(yīng)用萬有引力理論可以“稱量”地球質(zhì)量(測量天體的質(zhì)量和密度)、發(fā)現(xiàn)未知天體(海王星的發(fā)現(xiàn))、實現(xiàn)“天地”統(tǒng)一(萬有引力定律的普適性)，故BCD正確；A、測量引力常量屬于萬有引力理論的組成部分，是建立萬有引力理論的基礎(chǔ)，不是成就，故A錯誤。本題選錯誤的，故選：A。根據(jù)萬有引力理論的形成過程分析。明確萬有引力理論的成就。此題考查了萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)和萬有引力常量的測定，屬于教材基本知識，明確海王星的發(fā)現(xiàn)驗證了萬有引力定律的正確性，顯示了理論對實踐的巨大指導(dǎo)作用。3.答案：C解析：AC、以物塊為研究對象，物體受重力Mg，車廂的彈力N和靜摩擦力f，根據(jù)牛頓第二定律可得，水平方向：N=Ma，豎直方向：f=Mg，當(dāng)加速度增大時，車廂壁對物塊的壓力N增大，當(dāng)加速度增大時，物塊仍相對于車廂靜止，在豎直方向受力平衡，即f=BD、當(dāng)車的加速度a增大時，m相對于車廂如果靜止不動，則f=ma，摩擦力增大，若當(dāng)f<ma時，此時故選：C。分析物塊的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律分析摩擦力、彈力與加速度的關(guān)系，再分析加速度增大時，各力的變化情況。解決本題的關(guān)鍵知道物塊與小車具有相同的加速度，隔離對物塊分析，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解。4.答案：B解析：A、兩個分運(yùn)動是直線運(yùn)動，那么合運(yùn)動不一定是直線運(yùn)動，比如：平拋運(yùn)動的水平分運(yùn)動和豎直分運(yùn)動都是直線運(yùn)動；故A錯誤；B、位移是矢量，合運(yùn)動的位移是分運(yùn)動位移的矢量和，合成遵循平行四邊形定則，故B正確；C、速度是矢量，合成遵循平行四邊形定則；根據(jù)平行四邊形定則，知合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能與分速度相等；故C錯誤；D、分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時性，故D錯誤；故選：B。分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時性，根據(jù)平行四邊形定則，可以得出合速度與分速度的大小關(guān)系．根據(jù)合加速度的方向與合速度方向是否在同一條直線上，判斷合運(yùn)動是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動．解決本題的關(guān)鍵掌握判斷合運(yùn)動是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動的條件，以及知道分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時性．5.答案：C解析：A、重力做功等于重力勢能的減小量，重力做功5J，故重力勢能減小5J，故B、電場力做功等于電勢能的減小量，電場力做功2J，故電勢能減小2J，故C、合力做功等于動能的增加量，合力做功等于各個分力做的功，總功為6J，故動能增大6J，故D、除重力外的各個力做的總功等于機(jī)械能的增加量，除重力外，只有電場力做功2J，與克服空氣阻力做功l

J，故機(jī)械能增加1J，故故選：C。解決本題需掌握：重力做功等于重力勢能的減小量；電場力做功等于電勢能的減小量；合力做功等于動能的增加量；除重力外的各個力做的總功等于機(jī)械能的增加量．功是能量轉(zhuǎn)化的量度，有多種表現(xiàn)形式：重力做功是重力勢能變化的量度；電場力做功是電勢能變化的量度；合力做功是動能變化的量度；重力外的各個力做的總功是機(jī)械能變化的量度．6.答案：A解析：解：對車受力分析如圖所示，設(shè)F與水平方向的夾角為θ，則根據(jù)牛頓第二定律有：Fcosθ-得：a=Fm(cosθ-μsinθ)-μg故選：A以車為研究對象，對車進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列式求出加速度的表達(dá)式，再進(jìn)行討論．本題考查牛頓定律和牛頓定律的正交分解的應(yīng)用，容易出錯在當(dāng)F變化時，不考慮摩擦力的變化，所以規(guī)范寫出解析式就不會出現(xiàn)這種情況．7.答案：AD解析：A、設(shè)小球通過第二個圓弧最高點(diǎn)的速度至少為v2，根據(jù)牛頓第二定律可得mg=mv22R2，解得B、小球經(jīng)過最高點(diǎn)時，根據(jù)牛頓第二定律可得FN+mg=mv2R，解得FN=mv2R-C、小球經(jīng)過最低點(diǎn)時，根據(jù)牛頓第二定律可得FN-mg=mv2R，解得FN=mv2R+D、小球通過A時對軌道的壓力為F'NA=mvA2R-mg，小球經(jīng)過最低點(diǎn)故選：AD。根據(jù)牛頓第二定律求出恰好經(jīng)過最高點(diǎn)的速度大小，再根據(jù)機(jī)械能守恒定律確定速度最低點(diǎn)速度的大小，根據(jù)牛頓第二定律求解支持力大小進(jìn)行比較。本題主要是考查了豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動；注意物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的情況有兩種：一種是細(xì)線系著物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)速度最小時重力提供向心力；另一種是輕桿系著物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)時速度可以等于零。8.答案：BD解析：解：對物體受力分析，得：mg=人的受力如圖：則：NfA、滑輪對軸的壓力的方向沿兩個繩子的角平分線方向，故A錯誤；B、物體勻速運(yùn)動，人對繩子的拉力等于mg，故B正確；C、人對地面的壓力：N'=N=Mg-Fsinα，一定小于D、人對地面的摩擦力等于：f'=f=故選：BD。物體與人都處于平衡狀態(tài)，繩子上的拉力處處相等，選取人為研究的對象，受力分析即可。該題屬于共點(diǎn)力作用下物體的平衡問題，對人和物體分別進(jìn)行受力分析即可。9.答案：AD解析：A、G357d和GJ357c都繞B、萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：GMmR2=m(2πTC、萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：GMmR2=mv2R，解得：D、萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：GMmR2=m(2故選：AD。根據(jù)開普勒第三定律分析行星半徑與周期間的關(guān)系；行星做圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律求出周期、線速度然后分析答題。本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，知道萬有引力提供向心力是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律即可解題。10.答案：ABD解析：設(shè)電子的質(zhì)量和電量分別為m和e。電子在加速電場中加速過程，根據(jù)動能定理得

eU1電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運(yùn)動，加速度大小為a

電子在水平方向做勻直線運(yùn)動，則有t在豎直方向做勻加速運(yùn)動，則有偏轉(zhuǎn)量y聯(lián)立上述四式得，yA、根據(jù)偏轉(zhuǎn)量y=U2L24dU1得知，要使電子在電場中的偏轉(zhuǎn)量yB、根據(jù)偏轉(zhuǎn)量y=U2L24dU1得知，要使電子在電場中的偏轉(zhuǎn)量yC、根據(jù)偏轉(zhuǎn)量y=U2L24dU1得知，要使電子在電場中的偏轉(zhuǎn)量yD、要使電子在電場中的偏轉(zhuǎn)量y增大為原來的2倍，使偏轉(zhuǎn)板的距離減小為原來的12.故故選：ABD。電子先經(jīng)加速電場加速后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，根據(jù)動能定理求出加速獲得的速度與加速電壓的關(guān)系．由牛頓第二定律求出電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的加速度，根據(jù)運(yùn)動的合成與分解，推導(dǎo)出電子在偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)量與偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系，再綜合得到偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)量與加速電壓、偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系，再進(jìn)行選擇．本題粒子從靜止開始先進(jìn)入加速電場后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，得到的結(jié)論與粒子的質(zhì)量和電量無關(guān)．11.答案：gR

2.5解析：小球恰能通過最高點(diǎn)D時，由重力提供向心力，有：mg得：v從A到D，取C為零勢能點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得：mg解得：h故答案為：gR，2.5R小球恰能通過最高點(diǎn)D時，由重力提供向心力，由此求小球在D點(diǎn)的速度。從A到D，由機(jī)械能守恒定律求h。解決本題的關(guān)鍵要明確圓周運(yùn)動最高點(diǎn)的臨界條件：重力等于向心力。對于軌道光滑的情形，往往根據(jù)機(jī)械能守恒定律求高度。12.答案：12m解析：根據(jù)牛頓第二定律得，滑塊下滑的加速度為：a=則ts內(nèi)的位移為：x=重力做功為：WGts末的瞬時速度為：v=則重力的瞬時功率為：P=故答案為：12mg根據(jù)牛頓第二定律求出滑塊的加速度大小，結(jié)合位移時間公式求出下滑的位移，從而得出重力對滑塊做功的大小．根據(jù)速度時間公式求出物體的瞬時速度，結(jié)合瞬時功率的公式求出重力的瞬時功率．本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁，掌握平均功率和瞬時功率的區(qū)別，知道這兩種功率的求法．13.答案：控制變量法

dr△解析：(1)該實驗探究物體受到的向心力與質(zhì)量、運(yùn)動半徑以及角速度的關(guān)系，因變量需要一個一個依次探究，所以需要采用控制變量法。(2)物體轉(zhuǎn)動的線速度v=d解得：ω(3)圖中拋物線說明：向心力F和ω2成正比；若保持角速度和半徑都不變，則質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動的向心加速度不變，由牛頓第二定律：F=ma可知，質(zhì)量大的物體需要的向心力大，所以曲線①故答案為：(1)控制變量法；(2)dr△(1)根據(jù)實驗的目的與實驗原理分析使用的實驗方法；(2)根據(jù)擋光片的擋光寬度及擋光片經(jīng)過光電門時的遮光時間可以算出擋光片的線速度，再根據(jù)ω=(3)根據(jù)牛頓第二定律和圖中拋物線說明在半徑相同的情況下，F(xiàn)∝該題主要考查了圓周運(yùn)動的基本公式以及了解控制變量法的應(yīng)用，即要研究一個量與另外一個量的關(guān)系，需要控制其它量不變，難度適中．14.答案：打點(diǎn)計時器應(yīng)接交流電源

重物釋放時應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器

h5-解析：(1)根據(jù)打點(diǎn)計時器的使用電源和實驗注意事項可知，實驗中兩處明顯的錯誤是：①打點(diǎn)計時器應(yīng)接交流電源；②重物釋放時應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器；(2)根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式vt2=v(3)重物在下落時要受到空氣阻力的作用，紙帶和打點(diǎn)計時器間有摩擦阻力的存在，故該實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是空氣阻力和摩擦阻力的影響。答案：(1)①打點(diǎn)計時器應(yīng)接交流電源；②重物釋放時應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器；(2)h5-(1)根據(jù)打點(diǎn)計時器的使用電源和實驗注意事項，可以得出實驗操作中的錯誤；(2)根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，可以表示出E點(diǎn)的瞬時速度；(3)根據(jù)實驗原理，對實驗誤差分析，可以知道造成誤差的主要原因。本題考查驗證機(jī)械能守恒定律實驗，關(guān)鍵要注意實驗的原理和注意事項，要知道造成誤差的主要原因。15.答案：解：(1)該物體作平拋運(yùn)動在豎直方向上做自由落體運(yùn)動可得拋出高度為：h(2)物體在水平上做勻速直線運(yùn)動可得物體落地點(diǎn)的水平距離為：x答：(1)物體拋出時的高度為20m；(2)物體拋出