2020-2021学年山西省太原市高一下学期期末考试 物理练习题

2020-2021学年山西省太原市高一下学期期末考试 物理

(考试时间：上午8：00-9：30)

说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90分钟，满分100分。

一、单项选择题：本题包含10小题，每小题3分，共30分。

1.关于以下研究中采用的物理学方法，描述正确的是

A.卡文迪什用扭秤测引力常量，采用了理想实验法

B.计算变力做功时，把位移分成若干小段，每段中受力视为恒力……，这是等效替代法

C.由牛顿运动定律和运动学公式推出动能定理，采用了演绎推理法

D.对不同情景分别由理论探究得到机械能守恒定律，采用了控制变量法

2.按照相对论的时空观，下列说法正确的是

A.时间和空间都是独立于物体及其运动而存在的

B.在不同的惯性参考系中，光的传播速度都是相同的

C.运动物体的长度跟物体的运动快慢无关

D.在高速运动的飞机上，铯原子钟的计时会变快

3.在我国的北方，屋顶常常修成倾角一定的“人”字形斜坡。现从坡顶释放一小球，用Ek表示它的动能、x表示它发生的位移，不考虑空气阻力，下列四个图像大致正确的是

4.“天问一号”着陆器落到火星表面后，释放出我国首辆火星车——祝融号。已知火星质量为地球质量的p倍、半径为地球半径的q倍，地球表面的重力加速度为g。不考虑火星的自转，则质量为m的祝融号在火星表面受到火星的引力为

A.mg     B.mg     C.p2qmg     D.mg

5.4月29日，我国空间站核心舱“天和”在海南文昌航天发射场发射升空，准确进入离地高度约为300km的圆轨道上运行。已知“天和”的质量为m、运行周期为T、轨道半径为r，地球半径为R，引力常量为G，则可知

A.“天和”运行的周期大于地球自转的周期     B.“天和”运行的速度大于第一宇宙速度

C.“天和”的动能为                D.地球的质量为

6.速度，其实也是一种破坏力！一只0.40kg的飞鸟在空中与速度为900km/h的飞机相撞后嵌到了飞机上，则可估算出飞机对飞鸟做的功约为

A.2.5×104J     B.1.25×104J     C.2.5×103J     D.1.25×103J

7.据报道，天文学家在太阳系内发现了一颗公转周期最短的小行星——2019LF6，该岩石小行星的直径约1km，绕圆轨道公转的周期约为151d。而聚集了50万颗以上小行星的小行星带，位于火星和木星轨道之间。则小行星2019LF6

A.轨道位于小行星带内

B.自转周期小于其他小行星的自转周期

C.公转线速度的值大于火星公转线速度的值

D.公转向心加速度的值小于地球公转向心加速度的值

8.如图，弹性细轴上端固定一乒乓球，下端固定在地面上，开始时弹性轴竖直(弹性势能为0)，兵乓球处于静止状态。某次练习时，小孩挥拍瞬时水平猛击兵乓球，球刚好能触到地面(此时球速为0)。不考虑空气阻力及弹性轴的质量，则在球从最高点到达地面的过程中

A.乒乓球的动能与其重力势能之和保持不变

B.乒乓球减少的机械能等于弹性轴增加的弹性势能

C.弹性轴增加的弹性势能等于球拍对球做的功

D.乒乓球减少的动能等于弹性轴增加的弹性势能

9.3月1日，“高空抛物罪”正式入刑，以法律的名义维护了我们头顶上的安全！2月14日，石家庄市某小区内，一棵大白菜突然从天而降，与一位回家的女子擦肩而过，所幸未造成人员伤亡。经调查，白菜是从9层、27m高处掉落的。设白菜的质量为2.0kg，受到的空气阻力恒为其重力的0.1倍，取g=10m/s2，则

A.下落过程中，白菜的机械能守恒    B.下落过程中，合力对白菜做负功

C.落地前的瞬间，白菜的动能为540J  D.落地前的瞬间，重力对白菜做功的功率为180W

10.从地面竖直向上抛出一物体，取地面为重力势能零点，该物体的机械能E和它的重力势能Ep随高度h的变化如图所示。取g=10m/s2，结合图中数据可知

A.抛出时，物体的速度为10m/s      B.物体受到的阻力大小为10N

C.在3m处，物体的动能为25J          D.在0～2m的过程中，物体的动能减少了80J

二、多项选择题：本题包含5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分，有错者或不答的得0分。

11.下列说法正确的是

A.在描述高速奔向火星的“天问一号”的运动时，牛顿力学不适用

B.量子力学可以很好地解释电子、质子等微观粒子的运动规律

C.当物体的速度远小于光速时，相对论物理学与经典力学的结论没有区别

D.当普朗克常量不可忽略时，量子力学和牛顿力学的结论没有区别

12.最初，天文学家认为小行星2021PDC撞击地球的概率只有。然而随着发展，这一风险近期被提升到，这是一个需要国际关注的概率。2021PDC的圆轨道是偏心的，M点距太阳最远，为1.60 AU；N点最近，为0.92 AU。目前，正以约5km/s的速度接近我们的地球。下列说法正确的是

A.在偏心圆轨道上运行时，2021PDC仅受太阳引力的作用

B.在偏心圆轨道上运行时，2021PDC受地球的引力不可忽略

C.从M到N的过程中，太阳对2021PDC的引力不做功

D.靠近地球的过程中，地球对2021PDC的引力做正功

13.关于功和能的关系，下列说法正确的是

A.功等于能，能等于功                    B.做功的过程就是能量转化的过程

C.功可以转化为能，能也可以转化为功      D.做了多少功，就有多少能量发生了变化

14.质量为2.0kg的物块，在合力F的作用下由静止开始运动，F随时间t的变化如图所示，则

A.t＝1s时物块的速率为1.0m/s             B.t=2s时物块的动能为2.0J

C.0～3s内，F对物块做的总功为0         D.2s～4s内F对物块一直做负功

15.在套圈游戏中，王成从O点分别水平抛出两个相同的小环，两小环P、Q分别落到地面上的M点和N点，如图所示。不计空气阻力，可以判断

A.从抛出到落地，P和Q速度的变化量相同

B.从抛出到落地，P和Q动能变化量相同

C.在落地前的瞬间，P和Q的速度大小相等

D.在落地前的瞬间，重力对P和Q做功的功率相等

三、实验题：本题包含2小题，共16分。将答案填在题中横线上或按要求作答。

16.(6分)在用如图的装置探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系时，主要实验步骤如下：

①测出滑块(包括遮光片)的质量m以及遮光片的宽度d；

②将水平弹簧的一端固定于水平气垫导轨的左侧；

③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；

④释放滑块，记录滑块通过光电门的遮光时间△t，算出滑块的速度；

⑤重复步骤③④，测出多组v与x的值。

回答下列问题：(用已知和测得物理量的符号表示)

(1)滑块通过光电门]时的速度v=           ；

(2)弹簧的弹性势能Ep=           ；

(3)处理数据发现v与x成正比，则弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系满足           。

A.Ep∝x     B.Ep∝     C.Ep∝x2     D.Ep∝

17.(10分)在用落体法做“验证机械能守恒定律’的实验中：(计算结果保留三位有效数字)

(1)下列操作对减小实验误差有利的是             ；

A.精确测量出重物的质量

B.两限位孔在同一竖直线上

C.重物选用质量和密度较大的金属锤

(2)图1是实验中打出的一上条纸带。其中O为下落的起始点，相邻两点的时间间隔为0.02s，可计算出打下B点时重物的速度vB=           m/s；

(3)以重物下落的高度h为横坐标、为纵坐标建立图2的坐标系。算出的值并描在图中，连同已描出的点作出-h图像；

(4)若系统的机械能守恒，则根据图像可计算出太原的重力加速度g=         m/s2。

(5)已知太原地区的重力加速度g0=9.80m/s2。若实验的相对误差δ=×100%<5%时可认为规律得到验证，计算该实验的相对误差并得到实验结论：                           。

四、计算题：本题包含5小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

18.(6分)项目化学习中，同学们制作并成功发射了水火箭。假设水火箭发射后始终在竖直方向上运动。在水火箭向下喷水时，可认为火箭做的是加速度a=5m/s2的匀加速直线运动。已知从火箭开始喷水到喷水结束经历的时间为4.0s，水火箭壳体的质量m=1.2kg，取g=10m/s2，求：

(1)喷水结束时火箭的高度；

(2)从发射到喷完水的过程中，火箭壳体克服重力做的功。

19.(6分)2021年5月1日，太原市滨河自行车专用道正式开通，对开展全民健身运动、建设绿色生态城市起到了重要作用。周日，某同学骑自行车行驶在一段平直的专用道上，他和自行车的总质量为65kg，所受阻力恒为人车总重的0.04倍，匀速骑行时该同学的输出功率为156W，取g=10m/s2，求：

(1)自行车和人受到阻力的大小；

(2)自行车速度的大小。

20.(8分)2021年5月15日，“天向一号”着陆巡视器成功着陆于火星南部预选着陆区。着陆的最后阶段，着陆器在某一高度处悬停后关闭发动机开始自由下落，到达距火星表面h=1m处的速度v1=1m/s、方向竖直向下，落到火面时的速度v2=3m/s。已知火星的半径R=3200km，不计空气阻力，求：

(1)火星表面的重力加速度；

(2)火星的“第一宇宙速度”。

21.(9分)选做题：本题包含A、B两题，请任选一题做答。如两题都做，按A题计分。

A.冰壶比赛时，运动员用水平方向的力推着冰壶从底线出发，沿水平冰面直线滑行4m到前掷线时释放冰壶，之后冰壶继续沿直线滑行了26m进入大本营后停下。已知冰壶的质量为20kg，冰壶与冰面间的动摩擦因数μ=0.025，取g=10m/s2，求运动员对冰壶做的功及放手时冰壶速度的大小。

B.如图，足够长的光滑斜面倾角θ=30°，两相同小物块A、B质量均为m，用劲度系数为k的轻质弹簧连接。C为固定在斜面上的挡板，A通过一根轻绳跨过光滑定滑轮与质量同样为m的物块D相连。用手托住D，使轻绳伸直但没有弹力。现将D由静止释放，已知运动中D始终未落地，不考虑空气阻力，求：

(1)从释放D到B离开C时，A发生的位移；

(2)B离开C时，D的速率。

22.(10分)选做题：本题包含A、B两题，请任选一题做答。如两题都做，按A题计分。

A.AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径R=0.9m，O为圆心，OA与竖直方向OB的夹角θ=60°。BC是长度L=2.5m的水平传送带，正以v=5m/s的速度顺时针匀速转动，AB与BC平滑衔接。质量m=2.0kg的小物块从A处由静止下滑，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，取g=10m/s2。

(1)求物块到达B点时受圆弧轨道的弹力；

(2)从B到C，物块与传送带间产生的热量。

B.如图所示，半径为R的半圆轨道ABC光滑，与倾角θ=37°的粗糙斜面DC相切于C点，圆轨道的直径AC与斜面垂直。P是与轨道ABCD位于同一竖直面内的点，与A点的高度差为0.3R。从P点用玩具枪水平射出一质量为m的弹丸，弹丸恰好从A点无碰撞地切入圆轨道内侧，经圆轨道后最远能到达斜面上与A点等高的D点。已知重力加速度为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求：

(1)玩具枪对弹丸做的功；

(2)弹丸受斜面的阻力与其对斜面压力的比值h；

(3)设k保持不变，求弹丸经圆轨道最低点B时对轨道压力的最小值。