2020-2021学年陕西省宝鸡市陈仓区高一下学期期末考试物理试题

2020-2021学年陕西省宝鸡市陈仓区高一下学期期末考试物理试题

一、选择题（共20题，每小题3分，共60分。）1-15题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，错选、多选不得分。16-20题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．重力是由于地球的吸引使物体收到的力，在地球表面附近，同一物体先后两次沿不同路径由固定的初位置到达固定的末位置。关于重力做功及物体重力势能变化的下列说法正确的是

A．运动中物体的重力势能不可能保持不变

B．两次运动中，重力对物体做的功或物体克服重力做的功不可能相同

C．物体在初位置或末位置的重力势能与所选择的重力势能参考平面无关

D．物体重力势能的变化量与运动路径及重力势能的参考平面均无关

2．弹簧发生弹性形变时产生了弹力，具有了弹性势能。弹簧的弹力可对外做正功，也可对外做负功，弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能变化；弹簧的弹性势能变化，弹簧的弹力必做功。下列关于弹簧弹力的功、弹簧弹性势能及其变化的下列说法正确的是

A．弹簧的弹力做正功时，弹簧的弹性势能增加

B．弹簧的弹力做负功时，弹簧的弹性势能减少

C．弹簧的弹力做功为零的过程中，弹簧的弹性势能一定保持不变

D．同一弹簧的伸长量与压缩量相等时，弹簧的弹性势能也相等

3．在水平地面上方某一高度处，将质量不同的两个物体以相同的初速度水平抛出。不计空气阻力，从抛出至落在水平地面，两物体相同的是

A．机械能的变化量

B．动能的变化量

C．重力势能的变化量

D．重力做的功

4．物体在地面附近自由落体运动，关于该过程的下列说法正确的是

A．物体的重力势能与动能之和保持不变

B．物体的重力势能与动能之和逐渐减小

C．物体的重力势能与动能之和逐渐增大

D．物体的重力势能与动能之和可能先增大后减小

5．如图所示，在地面上以速度v0斜向上抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的湖面上。以地面为重力势能参考平面，不计空气阻力，则下列结论错误的是

A．物体落至湖面时的机械能为

B．物体落至湖面时的动能为

C．物体克服重力做的功为mgh          

D．从抛出到落至湖面，物体动能的增加量为mgh

6．某次跳伞训练中，一位伞兵正在匀速下降。从机械能及其变化的角度分析该伞兵的匀速下降过程，下列说法正确的是

A．伞兵的机械能守恒

B．降落伞的机械能守恒

C．伞兵的机械能减少

D．伞兵和降落伞组成的系统的机械能守恒

7．如图所示，斜面体M置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止开始沿斜面下滑，不计空气阻力。在物体下滑过程中，下列说法正确的是

A．物体的机械能守恒

B．斜面体的机械能守恒

C．斜面体对物体的弹力垂直于斜面，对物体不做功

D．物体和斜面体组成的系统机械能守恒

8．如图所示，物体A、B的质量相等，物体A由轻绳系在天花板上的O点，物体A、B间连接轻弹簧，物体B刚好与地面接触但两者间无弹力作用。现剪断轻绳OA，物体A下落，弹簧被压缩至最短。关于这一过程，下列说法正确的是

A．剪断绳子的瞬间，物体A的加速度大小周等于重力加速度g

B．物体A的机械能守恒

C．弹簧的机械能守恒

D．物块机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量

9．如图所所示，固定的光滑竖直杆上套有一质量为m的圆环，圆环与水平轻弹簧一端相连，弹簧另一端固定在墙壁上的A点，图中弹簧水平时恰好处于原长，圆环距地面高度为h。现让圆环从图示位置由静止沿杆滑下，滑到杆的底端B时速度恰好为零。重力加速度为g，则在圆环下滑至底端的过程中

A．圆环的机械能守恒

B．弹簧的弹力对圆环做的功为mgh

C．圆环所受外力的合力对圆环做的功为mgh

D．圆环到达B时，弹簧的弹性势能为mgh

10．人的身体在最佳状态下只能把消耗的人体化学能的25%转化为有用的机械能。假设质量为50 kg的某同学有这样的转化效率，他登山时平均每小时登高400 m。重力加速度取g=10 m/s2，不考虑该同学的速率变化，则3小时内，该同学消耗的化学能至少是

A．J   B．J   C．    D．

11．关于能量或能量的转化或转移，下列说法正确的是

A．某种能量可以凭空消失，而不引起其它变化

B．能量的转化和转移具有不可逆性

C．第一类运动机不违背能量转化与守恒定律

D．第二类运动机违背能量转化与守恒定律

12．人类对太阳系中行星运动规律的探索过程中，曾有擅长观测的科学家通过长期观测记录了各行星环绕太阳运动（公转）的大量数据，在此基础上有位擅长数学推理的科学家，认为行星公转轨道应该是椭圆，然后通过数学推理，发现了行星运动三定律，揭示了行星运动的规律，但他却未能找到行星按照这些规律运动的原因，今天的你可以轻而易举的知道这个原因。发现行星运动三定律的这位科学家是

A．罗勒密    B．哥白尼    C．第谷    D．开普勒

13．在牛顿时代，好些科学家已经认识到万有引力的存在，且猜测万有引力的大小与物体间的距离存在“平方反比”关系，但在那个时代证实这一关系存在诸多困难。当时坊间有两种传言，一是牛顿已经证明了太阳与行星间的引力存在“平方反比”关系，二是胡克已经证明了太阳与行星间的引力存在“平方反比”关系。为此，前者的支持者哈雷与后者的支持者打赌。为使朋友哈雷赌胜，牛顿重新进行了证明，通过创造性的思维和独特的视角，克服了重重困难，发现了万有引力定律。以下不是牛顿的创造性观点或做法的是

A．将太阳和行星都视为质点

B．发明微积分

C．用实验测出万有引力常量G的值

D．只考虑太阳对行星的作用

14．地球、月亮的质量分别为M、m。嫦娥五号从地球奔向月球过程中，当它所受到的地球、月球的引力的合力为零时，它与地球中心的距离和它到月球中心的距离之比为

A．    B．    C．    D．

15．在一个天体的表面，可认为物体所受天体中心的引力等于物体的重力。若某天体的半径为R、质量为M，万有引力常量为G，用这些数据表示，该天体表面的重力加速度大小为

A．    B．    C．    D．

16．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为To。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中

A．从P到M所用的时间等于To/4

B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大

C．从P到Q阶段，速率逐渐变小

D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功

17．天问一号是中国行星探测任务名称，该名称源于屈原长诗《天问》，表达了中华民族对真理追求的坚韧与执着，体现了对自然和宇宙空间探索的文化传承，寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。假设天问一号着陆火星前在贴近火星表面的轨道（可认为其轨道半径等于地球半径）上匀速圆周运动的周期为T，火星的半径为R，万有引力常量为G。将火星视为均匀球体，已知球的体积公式为，则

A．火星的密度           B．火星的质量

C．火星的第一宇宙速度    D．火星的自转周期等于T

18．金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。已知它们的轨道半径R金<R地<R火，由此可以判定

A．a金>a地>a火  B．a火>a地>a金

C．v地>v金>v火  D．v金>v地>v火

19．地球同步通讯卫星相对地面是静止的，则目前尚在运行的所有地球同步通讯卫星相同的是

A．加速度大小    B．速率    C．动能    D．轨道

20．如图所示，重10 N的滑块在倾角为θ=30°的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点接触到一个处于原长的轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点。已知ab=0.8 m，bc=0.4 m，那么

A．整个过程中滑块动能的最大值为4 J

B．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6 J

C．从c到b弹簧的弹力对滑块做功6 J 

D．整个过程中弹簧与滑块组成的系统机械能守恒

二、填空题（共4小题，共16分。）

21．（4分）某同学利用重锤的自由落体验证机械能守恒定律，实验时测得重锤由静止开始下落1 m时的速度大小为4.4 m/s，已知当地的重力加速度g=9.8 m/s2，重锤的质量为m（kg）。

（1）重锤从开始下落1 m过程中，动能的增量ΔEk=          J；重力势能的减少量ΔEP=       J。

（2）由计算结果可知，ΔEk    ΔEP（选填“>”“<”），其原因主要是：          。

22．（4分））某实验小组的同学，利用重锤的自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验，利用重锤带动的纸带上打出的点，可以测得重锤下落的距离及对应的初、末速度，由此可计算出重锤减少的重力势能及与之对应的动能增加量，比较两者的量值，可验证自由落体的重锤机械能守恒。

（1）纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示，其中操作最规范的是______。

（2）实验室提供了铁架台、夹子、导线、重锤、纸带等器材。为完成此实验，除了所给的器材，从下列实验器材中还必须选取的是________，可选可不选的是_________。

    23．（4分）利用铁质小圆柱的摆动“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定在O点，在小圆柱轨迹最低点附近放置光电门。将轻绳拉至水平后由静止释放，光电门测出小圆柱经过光电门的挡光时间为Δt，再用游标卡尺测出小圆柱的直径为d。则

（1）小圆柱经过光电门时的速度v=         ；

（2）测出悬点到圆柱重心的距离l，用d表示圆柱的直径。改变l，多次操作，测出l及相应的挡光时间Δt。以    为纵轴、为横轴，利用测得的数据描点连线，若得到的图像是过原点的直线，则可验证机械能守恒定律；若测得该图像的斜率为k，则当地的重力加速度大小为         。

24．（4分）某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，弧形轨道末端水平，离地面的高度为H。将小钢球从光滑轨道上的不同高度h处由静止释放，钢球的落点与轨道末端的水平距离为x。

（1）用H、x及重力加速度g表示，小球离开轨道时的速度大小v=         ；

（2）若x2与h的关系应满足x2=________（用H、h等表示），便可验证机械能守恒定律。

三、计算题（共3小题，共24分。）各小题解答时，要写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，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。

25．（7分）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处由静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上。不计空气阻力，求：

（1）小球经过轨道最低点C时的速度大小；    

（2）小球经过B点时的动能；

（2）小球在水平面上的落点与A点的水平距离。

26．（7分）在某次足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，球员踢出的球从球门右上角擦着横梁进入球门，如图所示。球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m。重力加速度为g，不计空气阻力，以球门横梁所在水平面为重力势能参考平面，求：

（1）足球进入球门时的机械能；

（2）足球被踢出时的动能；

（3）踢出过程中球员对足球做的功。

27．（10分）有a、b、c三颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近轨道上正常运动（可认为其轨道半径等于地球半径），c是地球同步通讯卫星。设地球自转周期为T，地球的质量为M，地球的半径为R，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，求：

（1）a卫星的向心加速度的大小；

（2）b卫星的周期；

（3）c卫星与地面的距离。

陈仓区高一物理参考答案

一、选择题

二、填空题

21. （1）9.68m    9.8m      （2）<   阻力的影响
22. （1）D     （2）AEF   D
23. （1）   （2）   
24. （1）    （2）4Hh

三、计算题

25. （1）    （2）     （3）
26. （1）     （2）    （3）
27. （1）      （2）      （3）