最新2020学年高一物理下学期期末考试试题

高一物理

本卷满分100分，考试时间90分钟

一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。）

1.在冬奥会短道速滑项目中，运动员绕周长仅111米的短道竞赛．运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔离正常比赛路线．图中圆弧虚线Ob代表弯道，即运动正常运动路线，Oa为运动员在O点时的速度方向（研究时可将运动员看作质点）．下列论述正确的是（ ）

A.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心 B.发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力 C.若在O发生侧滑，则滑动的方向在Oa左侧

D.若在O发生侧滑，则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间

2.一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出，第一只球落在自己一方场地的B点，弹跳起来后，刚好擦网而过，也落在A点，设球与地面的碰撞过程没有能量损失，且运动过程不计空气阻力，则两只球飞过球网C处时水平速度之比为（ ）

A.1：1 B.1：3 C.3：1 D.1：9

3.如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置，两轮半径RA=2RB ． 当主动轮A以角速ω匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上．若将小木块放在B轮边缘上，欲使木块相对B轮也静止，则A轮转动的角速度不可能为（ ）

1

A.ω B.ω C.ω D.ω

4.科学家们推测，太阳系除八大行星之外的另一颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定（ ） A.这颗行星的公转周期与地球相等 B.这颗行星的半径等于地球的半径 C.这颗行星的密度等于地球的密度 D.这颗行星的质量

5.如图所示，力F大小相等，物体沿水平面运动的位移l也相同，下列哪种情况F做功最少（ ）

A. B.

C. D.

6.物体在合外力作用下做直线运动的vt图象如图所示.下列表述正确的是（ ）

A.在0～1 s内，合外力做正功 B.在0～2 s内，合外力总是做负功 C.在1～2 s内，合外力不做功 D.在0～3 s内，合外力总是做正功

7.如图，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中（容器固定），由静止开始自边缘上

2

的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为N．重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为（ ）

A.

B.

C.

D.

8.如图所示，质量为 m 的小滑块（可视为质点），从 h 高处的 A 点由静止开始沿斜面下滑，停在水平地面上的 B 点（斜面和水平面之间有小圆弧平滑连接）．要使物体能原路返回，在 B 点需给物体的瞬时冲量最小应是（ ）

A.2m

B.m

C.

D.4m

9.2017年3月16日消息，高景一号卫星发回清晰影像图，可区分单个树冠．天文爱好者观测该卫星绕地球做匀速圆周运动时，发现该卫星每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度，已知引力常量为G，则（ ） A.高景一号卫星的质量为 B.高景一号卫星角速度为 C.高景一号卫星线速度大小为2π D.地球的质量为

10.如图所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A紧靠竖直墙壁．用水平力向左推B，将弹簧压缩，推到某位置静止时推力大小为F，弹簧的弹性势能为E．在此位置突然撤去推力，下列说法中正确的是（ ）

A. 撤去推力的瞬间，B的加速度大小为F/2m

B. 从撤去推力到A离开竖直墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能守恒 C. A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为E/3

3

D. A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为E

11.如图所示，质量m1＝0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5 m，现有质量m2＝0. 2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s，则（ ）

2

A. 物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统动量守恒。 B. 物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统机械能守恒。 C. 若v0=2m/s，则物块在车面上滑行的时间为0.24s； D. 若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于5m/s

12.如图所示，倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为L、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（ ）

A. 物块的机械能逐渐增加 B. 软绳重力势能共减少了mgl

C. 物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和 D. 软绳重力势能的减少小于软绳动能的增加与软绳克服摩擦力所做的功之和 二、实验题（本大题共2小题，共14分。）

13.在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m（已知量）的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（下图纸带上的所有点均为计时点，相邻计时点时间间隔为0.02s），那么：

（1）实验中下列物理量中需要直接测量的量有_____，通过计算可得到的量有_____（填字母序号）

A．重锤质量 B．重力加速度

C．重锤下落的高度 D．与下落高度相应的重锤的瞬时速度

（2）从起点O到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量△Ep=_____J，此过程中物体

4

动能的增加量△Ek=_____J；（g取9.8m/s，保留到小数点后两位，图中长度单位为cm) （3）实验的结论是：_____．

2

14.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C、D的气垫导轨和滑块A、B探究碰撞中的不变量，实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)。采用的实验步骤如下：

a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB； b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；

c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上； d．用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L1；

e．按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块

分别碰撞挡板C、D时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。 ①实验中还应测量的物理量及其符号是________________________________。

②作用前A、B两滑块质量与速度乘积之和为________；作用后A、B两滑块质量与速度乘积之和为_____________________。

③作用前、后A、B两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等，产生误差的原因有 ⑴______________________，⑵____________________(至少答出两点)。 三、解答题（本大题共4小题，共50分。）

15. （本小题共10分）如图所示，火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器。火箭从地面起飞时，以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重

5

力加速度），已知地球半径为R。

（1）到某一高度时，测试仪器对平台的压力是起飞前的，求此时火箭离地面的高度h。 （2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探测器环绕该行星运动的周期为T0，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量为G）

16. （本小题共14分）有一个竖直放置的圆形轨道，半径为R，由左右两部分组成．如图所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的．现在最低点A给质量为m的小球一个水平向右的初速度v0，使小球沿轨道恰好运动到最高点B，小球在B点又能沿BFA轨道回到点A，到达A点时对轨道的压力为4mg．

求：（1）到达B点的速度 （2）小球在A点的速度v0

（3）在轨道BFA上克服摩擦力所做的功．

17. （本小题共14分）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为45°.已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为

.

6

（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度ω0；

（2）若小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的最大值和最小值．

18. （本小题共12分）如图所示，光滑水平地面上停放着一辆小车，小车左端靠在竖直墙壁上，其左侧半径为R的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，轨道最低点B与水平轨道BC相切，C点为水平轨道的最右端，BC=1.3R，整个轨道处于同一竖直面内．将质量为小车质量一半的物块（可视为质点）从A点无初速释放，物块与小车上表面BC之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g

（i）求物块运动到B点时的速率

（ii）判断物块最终是否能够从C点飞出，并说明理由．

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参考答案

一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。）

1.D 2.B 3.B 4.A 5.D 6.A 7.A 8.A 9.BD 10.ABC 11.ACD 12.BD 二、实验题（本大题共2小题，共14分。）

13. C； D； 0.49； 0.48； 在误差允许的范围内，重物的机械能守恒； 14. B的右端至挡板D的距离L2 0 mAL1LmB2 ⑴L1、L2、t1、t2、mA、mB的数t1t2据测量误差; ⑵没有考虑弹簧推动滑块的加速过程 ⑶滑块并不是做标准的匀速直线运动，滑块与导轨间有少许摩擦力; ⑷气垫导轨不完全水平 三、解答题（本大题共4小题，共50分。） 15.（1）

（2）

【解析】 (1)取测试仪为研究对象，由物体的平衡条件和牛顿第二定律有 在地面时在某一高度处由题意知解得又

解得

(2) 进入行星表面附近的预定轨道，则有又解得16.（1）

；（2）

；（3）mgR．

【解析】（1）小球沿轨道恰好运动到最高点B，在B点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：

，解得：

；

8

（2）从A到B过，由机械能守恒定律得：（3）小球再次返回A点时速度为解得：17.（1）

，解得：； ，

，在A点，由牛顿第二定律得：

，解得：

，对整个过程，由动能定理得：（2）

；

。

【解析】（1）当摩擦力为零时，支持力和重力的合力提供向心力，有：解得（2）当

时，重力和支持力的合力不够提供向心力，当角速度最大时，摩擦力方向沿

，受力如图：

罐壁切线向下达最大值，设此最大角速度为

由牛顿第二定律得，联立以上三式解得：

，

当ω<ω0时，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，设此最小角速度为由牛顿第二定律得

联立三式解得18.（i）

．（ii）物块能够从C点飞出．

，

【解析】（i）物块从A下滑到B的过程中，小车保持静止，对物块由动能定理得：

，则得，

；

（ii）设物块在小车上滑行的过程中，小车和物块组成的系统水平方向动量守恒，设共同速度为v，取向右为正方向，由动量守恒定律有：

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设相对位移大小为联立各式得：

，由功能关系得：，因为：

，所以物块最终能从C点飞出。

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