2020-2021学年安徽省黄山市高一下学期期末考试物理试题

这是一份2020-2021学年安徽省黄山市高一下学期期末考试物理试题，共10页。试卷主要包含了选择题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（本大题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1. 关于曲线运动的规律，下列说法中正确的是
A．匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B．物体做曲线运动，其合力一定是变力
C．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
D．做圆周运动的物体加速度不一定总指向圆心
2. 许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，以下关于物理学史和物理学家所用物理学方法叙述正确的是
A. 牛顿用实验的方法测定了引力常量的值，被称为“测出地球质量的人”
B. 牛顿总结出了行星运动的三大规律
C. 天文学家利用牛顿万有引力定律发现了海王星，海王星被称为”笔尖下发现的行星”
D. 如果一个力的作用效果与另外两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力，这里采用了理想实验法
3. 下列所述的实例中，机械能不守恒的是
A．做竖直上抛运动的物体
B．在竖直面上做匀速圆周运动的物体
C．做平抛运动的物体
D．沿光滑曲面自由下滑的物体
4. 一物体做平抛运动，若以抛出点为坐标原点，水平抛出方向为轴正方向，竖直向下为 轴正方向，得出物体运动轨迹方程为，取.则物体做平抛运动的水平速度大小是
A．2m/s B．4m/s C．8m/s D．10m/s
5. 如图，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛，不计空气阻力，下列说法正确的是
A．三个小球从开始到落地的运动过程时间相等
B．三个小球从开始到落地运动过程重力做功平均功率相等
C．a、b落地时的速度相同
D．b、c落地时重力的瞬时功率相等
6. 如图所示，竖直平面内有一固定的光滑圆轨道，若有一个质量为m的小球能在光滑圆轨道内做完整的圆周运动，则小球在圆轨道的最低点和最高点对轨道的压力差为
A. 3mg B. 4mg C. 5mg D. 6mg
7. 假设地球的两颗卫星A、B的运行方向相同轨道半径之比为4∶1，某时
刻两卫星相距最近，则
A．卫星A、B运行的加速度大小之比
B．卫星A、B运行的周期之比
C．卫星A、B运行的线速度大小之比
D．经过时间，卫星A、B再次相距最近
8. 国际研究小组借助于智利的巨大望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示，此双星系统中体积较小星体能“吸食”另一颗体积较大星体表面的物质，达到质量转移的目的，被吸食星体的质量远大于吸食星体的质量。假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在演变的过程中
A. 它们之间的万有引力不变
B．体积较小星体圆周运动的线速度变大
C．体积较大星体圆周运动轨迹半径变小
D．它们做圆周运动的角速度不变
9．如图所示，我国火星探测器“天问一号”在地火转移轨道1上飞行七个月后，于今年2月进入近火点为400千米、远火点为5.9万千米的火星停泊轨道2，进行相关探测后将进入较低的轨道3开展科学探测。则探测器
A．在轨道2上近火点减速可进入轨道3
B．在轨道2上近火点的速率比远火点小
C．在轨道2上近火点的机械能比远火点大
D．从地球发射天问一号时速度大于第二宇宙速度
10．一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升。则整个过程中，下列说法正确的是
A．钢绳对重物做的功为 B．重物的重力为
C．重物匀加速的末速度为 D．重物匀加速运动的加速度大小为
11．如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，下列说法中正确的是
A．小球在B点时的动能最大
B．B→C的过程中小球的机械能在减小
C．B→C的过程中小球的速度先增大后减小
D．小球在C点时的加速度为零
12．如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是
A．环到达B处时，环的速度大小是重物的倍
B．环从A到B过程中，环的机械能是减少的
C．环下降的最大高度为
D．环到达B处时，重物上升的高度d
实验题（共2题，计14分）
13．（8分）某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如下图所示物体的运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出（g取10m/s2），则：
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线
___________,每次让小球从同一位置由静止释放，是
为了每次平抛___________。
（2）由图可知小球由a到b的时间与由b到c时间相等，
则相等的时间间隔t=___________s，小球平抛的初
速度v0=___________m/s.
（3）小球开始做平抛运动的位置坐标x=___________cm，
y=___________cm.
14．（6分）用图甲所示的实验装置验证质量分别为m1、m2的两物块（）组成的系统机械能守恒。质量为m2的物块在高处由静止开始下落，打点计时器在质量为m1的物块拖着的纸带上打出一系列点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙所示为实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，计数点间的距离如图所示。已知每相邻两计数点时间间隔为T，当地重力加速度为g.
（1）在打计数点0到5的过程中，系统动能的增加量△Ek=_______，重力势能的减少量
△Ep=__________，比较它们在实验误差允许范围内相等即可验证系统机械能守恒。
（2）某同学测出多个计数点的速度大小v及对应下落的高度h，作出的图像如图丙所示，则图像的斜率表达式______。（用、和g表示）
三、计算题(第15题8分、第16题12分、第 17题12分、第 18题14分，共46分)
15．（8分）2021年3月24日，记者从中国科学院上海天文台获悉，经过近两年的深入研究，科学家对人类首次“看见”的那个黑洞，成功绘制出偏振图像，已知引力常量为G.试解决如下问题：
（1）若天文学家观测到一天体绕该黑洞做半径为r、周期为T的匀速圆周运动，求黑洞质量M；
（2）黑洞是一种密度极大、引力极大的天体，以至于光都无法逃逸（光速为c＝3×108m/s），若某黑洞的半径R约30km，质量M和半径R的关系满足，求该黑洞的表面重力加速度大小。
16.（12分）如图1所示，物体以一定的初速度从倾角为α=37°的斜面底端沿斜面向上运动，向上运动的最大位移为5m。选斜面底端所在的水平面为参考平面，向上运动过程中物体的机械能E随位移X的变化如图2所示。g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8.求：
（1）物体的质量m；
（2）物体与斜面间的动摩擦因数µ；
（3）物体回到底端的动能。
17.（12分）如图所示，水平杆固定在竖直杆上，二者互相垂直，水平杆上、A两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为的小球上，=，现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形始终在竖直面内，g为重力加速度，不计空气阻力。
（1）若转动的角速度，求OB、AB两绳的拉力大小；
（2）若转动的角速度，求OB、AB两绳的拉力大小。
18.（14分）如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为的物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带BC的长为，沿逆时针方向匀速转动。CD为光滑足够长的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径为的光滑半圆轨道，DE与CD相切于D点。已知物块与传送带间的动摩擦因数，取.
（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能；
（2）若弹簧储存的弹性势能为1.8J,释放弹簧，物块离开弹簧，滑过传送带,通过圆弧轨道的最高点E点后做平抛运动，求平抛运动的水平位移大小；
（3）若传送带沿顺时针方向以恒定速度匀速转动，释放弹簧，要使物块离开弹簧，滑过传送带后，能进入半圆轨道且不脱离，求弹簧储存的弹性势能.
黄山市2020～2021学年度第二学期期末质量检测
高一物理参考答案及评分标准
一、选择题（本大题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
二、实验题（第13题8分，第14题6分）
13.（1） 水平 （1分） 初速度相同（1分）
（2） 0.1（1分） 2 （1分）
（3） -10 （2分） -1.25 （2分）
14.（每空2分）（1） （2）
三、计算题（第15题8分、第16题12分、第 17题12分、第 18题14分，共46分）
15.（8分）
（1）根据 ……………………………………………………………（2分）
可得 …………………………………………………………………（2分）
（2）根据 ………………………………………………………………（2分）
解得 ………………………………（2分）
16.（12分）
（1）最高点的机械能
m=2kg ……………………………………………………………（2分）
（2）研究物体向上运动过程，有功能关系，得

……………………………………………………………（3分）
代入数据，x=5m，
得， ……………………………………………………………………（2分）
（3）研究物体运动全过程，由功能关系，得

………………………………………………（3分）
得， ……………………………………………………………（2分）
（12分）
解：（1）当绳的拉力刚好为零时

………………………………………………………………（2分）
因为，所以两绳均有拉力，对小球进行受力分析，正交分解，得
……………………………………（2分）
………………………………………………（2分）
………………………………………………（2分）
（2）因为，所以绳与竖直方向夹角大于，设绳与竖直方向夹角为，AB绳已松。对小球进行受力分析，由牛顿第二定律得：
……………………………………………………（2分）
……………………………………………………（2分）
18.（14分）
（1）因为轨道AB光滑，所以，滑块到达C点的过程中，只有BC段有摩擦力做功，根据能量守恒可得，弹簧的弹性势能
………………………………………………………………（2分）
（2）研究物体从开始到E点运动过程，由动能定理，得


…………………………………………………………………………（2分）

研究平抛运动过程，得
………………………………………………（2分）
x=1.6m ……………………………………………………（1分）
（3）第一种情况：物块能通过最高点，研究物块D---E过程，由动能定理，得

得， ……………………………………………………（1分）
所以物体在传送带上一直做匀减速直线运动，研究物块在水平面运动过程，由动能定理，得 ………………………………………（1分）
……………………………………………………………………（1分）
第二种情况：物块最多运动到与圆心等高处，研究物块这一过程，由动能定理，得

得， ……………………………………………………（1分）
所以物体在传送带上一直做匀加速直线运动，研究物块在水平面运动过程，由动能定理，得
…………………………………………………（1分）
…………………………………………………………………（1分）
……………………………………………（1分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
D
C
B
A
D
D
B
D
AD
BD
BC
BC