安徽省黄山市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编2-多选、实验题

安徽省黄山市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编2-多选、实验题

多选题

1. （2020春·安徽黄山·高一期末）质量为m的木块放在光滑水平面上，在水平力F的作用下从静止开始运动了t秒，下列说法正确的是（　　）

A．t秒内F的功率是 B．t秒末F的功率是

C．t秒内F的功率是 D．t秒末F的功率是

2. （2020春·安徽黄山·高一期末）利用引力常量G和下列数据，能计算出地球质量的是（　　）

A．地球半径R和表面重力加速度g（忽略地球自转）

B．人造卫星绕地球做圆周运动的速度v和周期T

C．月球绕地球做圆周运动的周期T及月球与地心间的距离r

D．地球绕太阳做圆周运动的周期T及地球与太阳间的距离r

3. （2020春·安徽黄山·高一期末）如图，两质量相同的小球A、B，用线悬在等高的O1、O2点，系A球的悬线比系B球的悬线长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点为零势能点，忽略空气阻力）。（　　）

A．A球对绳子的拉力一定等于B球对绳子的拉力

B．A球的角速度大于B球的角速度

C．A球的在最低点时重力的瞬时功率大于B球在最低点时重力的瞬时功率

D．A球的机械能等于B球的机械能

4. （2020春·安徽黄山·高一期末）质量为2000kg的汽车在平直公路上行驶，其所能达到的最大速度为30m/s，设汽车所受阻力为车重的0.2倍（即）。如果汽车在运动的初始阶段是以3m/s2的加速度由静止开始做匀加速行驶，，下列说法正确的是（　　）

A．汽车的额定功率80kW B．汽车在匀加速行驶时的牵引力10000N

C．汽车做匀加速运动的最长时间4s D．汽车在第3s末的瞬时功率48kW

5. （2020春·安徽黄山·高一期末）如图所示，质量为m的物体静止在水平地面上，物体上面连接一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端缓慢上移H，将物体缓慢提离地面，拉力做功WF，不计弹簧质量，弹簧劲度系数为k，弹簧弹性势能增加量为，下列说法正确的是（　　）

A．只有弹力和重力对质量为m的物体做功，所以该物体机械能守恒

B．弹簧弹力对手做功和对物体做功的代数和等于

C．物体离开地面的高度为

D．

6. （2021春·安徽黄山·高一期末）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

7. （2021春·安徽黄山·高一期末）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

8. （2021春·安徽黄山·高一期末）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

9. （2021春·安徽黄山·高一期末）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，重物上升的高度为d

10. （2022春·安徽黄山·高一期末）如图所示，在水平力F作用下，物体B沿粗糙同种材料水平面向右运动，物体A匀速上升，以下说法正确的是（　　）

A．物体B向右做减速运动 B．物体B向右做加速运动

C．地面对B的摩擦力减小 D．地面对B的摩擦力增大

11. （2022春·安徽黄山·高一期末）“嫦娥五号”探测器在距月面约400公里处成功实施发动机点火，由M点顺利进入环月椭圆轨道Ⅱ，绕月三圈后进行第二次近月变轨，进入环月圆轨道Ⅰ。关于“嫦娥五号”在各个轨道上运行时，下列说法中正确的是（　　）

A．在轨道Ⅱ上M点时的加速度大小大于在轨道Ⅰ上F点时的加速度大小

B．卫星在轨道Ⅱ上M点时的速率大于在N点时的速率

C．卫星从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ时，应在经过M点时点火减速

D．卫星在轨道Ⅱ上运行过程中，在M点时的重力势能等于在N点时的重力势能

12. （2022春·安徽黄山·高一期末）如图所示，质量为2 kg的物体沿倾角为的固定斜面匀减速上滑，加速度大小为7 m/s2，重力加速度g取10 m/s2，上滑2m时速度方向仍沿斜面向上。不计空气阻力，则在此过程中（　　）

A．重力对物体做功为20J B．物体的重力势能增加40J

C．物体的动能减少28J D．物体的机械能减小8J

实验题

13. （2020春·安徽黄山·高一期末）用如图所示实验装置可以探究功与速度变化的关系。

(1)除图中已有器材外，本实验还需要用到的测量工具是______。（填字母）

A．秒表     B．弹簧秤     C．刻度尺      D．天平

(2)为消除摩擦力的影响，应将图中木板的______（选填“左”或“右”）端适当垫高。

(3)对于该实验，下列操作或说法正确的是______。（填字母）

A．实验中只要每根橡皮筋的原长相同即可

B．实验中只要每根橡皮筋的规格相同即可

C．要测量橡皮筋弹力做功的具体数值

D．保证小车每次从同一位置且由静止释放

(4)本实验中，正确操作可能得到的纸带是______。（填字母）

A． B．

C． D．

14. （2020春·安徽黄山·高一期末）(1)物理实验小组在做验证机械能守恒定律的实验。若所用电源的周期为T，该小组经正确操作得到如图所示的纸带，O点为打点计时器打下的第一点。分别测出连续点A、B、C与O点之间的距离h1、h2、h3，重物质量为m，重力加速度为g。根据以上数据可知，从O点到B点，重物的重力势能的减少量等于______，动能的增加量等于______（用所给的符号表示）；

(2)实验小组发现即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的也略大于，该误差产生的主要原因是______。

A．重物下落的实际距离大于测量值

B．重物质量选用得大了，造成的误差

C．重物在下落的过程中，由于阻力造成的误差

D．先释放纸带后开动计时器造成的误差

15. （2021春·安徽黄山·高一期末）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。

16. （2021春·安徽黄山·高一期末）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）

17. （2022春·安徽黄山·高一期末）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

（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，是为了保证每次小球抛出时___________。

（2）实验中将白纸换成方格纸，每个小方格的边长L＝5cm，实验记录了小球在运动过程中的三个位置，如图乙所示，g＝10m/s2，则该小球做平拋运动的初速度大小为___________m/s，小球经过B点时的速度大小为___________m/s（计算结果保留两位有效数字）。

18. （2022春·安徽黄山·高一期末）某同学设计出如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球先后经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间分别为、，已知当地的重力加速度为g，小球的直径为d。

（1）为了减小空气阻力的影响，实验中小球应该选择密度___________（选择“大”“小”“任意”）表面光洁的实心小球。

（2）该实验还需要测量下列哪些物理量___________（填选项序号）。

A．小球的质量m

B．光电门1和光电门2之间的距离h

C．小球从光电门1运动到光电门2的时间t

（3）小球通过光电门1时的瞬时速度大小___________。

（4）若表达式：___________成立，则小球下落过程中机械能守恒（用题中所用的物理量符号表示）。

（5）为了减小偶然误差，保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多次实验记录多组数据，作出随h变化的图像如图2所示，若该图线的斜率k=___________，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。

【参考答案】

1. AD

【详解】根据牛顿第二定律得

则t秒末的速度

t秒末F的功率

t秒内的平均速度

t秒内F的功率

故选AD。

2. ABC

【详解】A．地球表面的物体的重力等于其所受地球的万有引力（忽略地球自转），即

则地球的质量为

所以A正确；

B．人造卫星所受地球的万有引力提供其做圆周运动的向心力，即

又

可得地球的质量为

所以B正确；

C．月球绕地球做圆周运动的向心力由其受到地球的万有引力提供，即

则地球的质量为

所以C正确；

D．与C选项分析类似，地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳的万有引力提供，则

可求得太阳的质量为

不能求出地球的质量，所以D错误。

故选ABC。

3. AD

【详解】A．由动能定理可得

根据

联立解得

因此绳子对球的拉力与摆长无关，即A、B绳对各自小球的拉力相等，根据牛顿第三定律可得，A球对绳子的拉力一定等于B球对绳子的拉力，故A正确；

B．根据运动学公式

联立化简可得

由此可知，A球的摆长比B球长，因此A球的角速度小于B球的角速度，故B错误；

C．小球在最低点速度方向水平向左，与重力方向垂直，根据

可知，此时重力的瞬间功率为零，即两球在最低点瞬间功率相等，故C错误；

D．两个小球在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能也相等，故D正确。

故选AD。

4. BC

【详解】A．由题可知，汽车先做匀加运动，当达到额定功率时，汽车开始做加速度减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，汽车再做匀速运动，且此时速度达到最大，所以当

时

则汽车的额定功率为

所以A错误；

B．根据牛顿第二定律可得，汽车在匀加速行驶时的牵引力为

所以B正确；

C．由AB选项分析可得，汽车做匀加速运动的末速度为

则由运动学公式

得，汽车做匀加速运动的最长时间为

所以C正确；

D．根据C选项可知，汽车在第3s末还处于匀加速运动状态，则根据运动学公式，可得第3s末时汽车的瞬时速度为

则此时的瞬时功率为

所以D错误。

故选BC。

5. BCD

【详解】A．物体缓缓提高说明速度不大，所以物体动能不发生变化，但物体重力势能增大，因此机械能变大，故A错误；

B．根据功能关系可知

变形得

即弹簧弹力对手做功和对物体做功的代数和为，故B正确；

C．根据胡克定律可知，弹簧伸长量

因此物体离开地面的高度为

故C正确；

D．物体缓缓提高说明速度不大，所以物体动能不发生变化，根据功能关系可得

故D正确。

故选BCD。

6. AD

【详解】A．在轨道2上近火点减速时，则探测器做向心运动可进入轨道3，A正确；

B．由开普勒第二定律可知，在轨道2上近火点的速率比远火点大，B错误；

C．在轨道2上从近火点到远火点只有引力做功，则机械能守恒，C错误；

D．第二宇宙速度为脱离地球的引力，则在轨道1上的运行速度超过第二宇宙速度，D正确。

故选AD。

7. BD

【详解】A．对重物动能定理有

可知拉力对重物做功为

故A错误；

BC．重物速度达到v2时匀速上升，由功率公式

又因为二力平衡可得

代入功率公式，整理得

故B正确；

上述可得，此时速度为最大速度，并非匀加速运动阶段的末速度，

故C错误；

D．物体匀加速运动阶段由功率公式可得

由牛二定律得

上式子代入公式并整理得

故D正确。

故选BD。

8. BC

【详解】A．小球下落刚接触弹簧时，仅受重力，加速度为重力加速度，速度继续增大，当小球向下运动到某一位置时，重力等于弹簧向上的弹力，此时加速度为零，速度达到最大值，再向下运动的过程中，弹簧弹力大于重力，加速度向上，小球开始减速，直到运动到最低点时，速度为零。所以B→C小球的动能先增大后减少，B点不是小球速度最大的点，A错误；

B．由于弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的机械能在不断减少，弹簧的弹性势能在不断增大，B正确；

C．在接触弹簧前小球只受到重力作用，做自由落体运动。接触弹簧后小球受到向上的弹力作用，在弹力小于重力的时候小球仍具有向下的加速度，但是加速度大小随弹力增加而减小；在弹力大于重力的时候小球具有向上的加速度，开始做减速运动。由过程分析可知，小球接触弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增大的减速运动，C正确；

D．小球在C点时，弹簧弹力大于重力，合力向上，加速度不为零，D错误。

故选BC。

9. BC

【详解】A．根据关联速度有

由几何关系得

解得

A错误；

B．环和重物的机械能守恒，因为重物的机械能增加，所以环的机械能减少。B正确；

C．环下降的最大高度时，环和重物的速度均为零，根据系统机械能守恒得

解得

C正确；

D．环到达B处时，重物上升的高度为

D错误。

故选BC。

10. AD

【详解】AB．由于A做匀速运动，对B进行运动分解

可得

解得

在B向右运动的过程之中，不断减小，因此B的速度不断减小，做减速运动，A正确，B错误；

CD．根据牛顿第二定律，以B为研究对象，竖直方向有

而A做匀速直线运动，因此

又B的摩擦力为

故摩擦力在增大，C错误，D正确。

故选AD。

11. BC

【详解】A．由牛顿第二定律可得

解得

在轨道Ⅱ上M点和轨道Ⅰ上F点距地心的距离r相等，故对应的加速度大小相等，A错误；

B．卫星从M点运动到N点过程，引力做负功，动能减小，故卫星在轨道Ⅱ上M点时的速率大于在N点时的速率，B正确；

C．卫星从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ时，应在经过M点时点火减速，使卫星做近心运动，C正确；

D．卫星在轨道Ⅱ上运行过程中，在M点时离地球距离较小，相应的重力势能较小，D错误。

故选BC。

12. CD

【详解】AB．由题意可知，重力对物体做负功，其大小等于重力势能的增加量，物体的重力势能增加量为

则重力对物体所做功为-20J，故AB错误；

C．以沿斜面向上为正方向，由牛顿第二定律可得

由动能定理可得，合外力所做的功等于动能的变化量，即

即动能减小28J，故C正确；

D．由上述分析可知，重力势能增加了20J，动能减小了28J，则机械能减小了8J，故D正确。

故选CD。

13.      C     右     BD     A

【详解】(1)[1]还需要刻度尺来测量两点间距，故ABD错误，C正确。故选C。

(2)[2]由图可知，小车在右端被释放，因此摩擦力方向向右，为了平衡摩擦力应当把右边的木板适当垫高。

(3)[3]AB．实验中保证每根橡皮筋的规格相同即意味着没跟橡皮筋的原长、弹力系数等因素相同，包含了A选项，故A错误，B正确；

C．只需观察每次实验橡皮筋的形变量即可，无需测量橡皮筋弹力做功的具体数值，故C错误；

D．保证小车每次从同一位置且由静止释放会为了保证每次做功位移相等，故D正确。

故选BD。

(4)[4]由于释放重物后，小车持续做匀加速直线运动，因此纸带上的点间距离应逐渐增大，故A正确，BCD错误。

故选A。

14.      mgh2          C

【详解】(1)[1]由题可知，从O点到B点，重物的重力势能的减少量为

[2]根据题中已知数据可得B点的瞬时速度为

所以动能的增加量为

(2)[3]A．如果重物下落的实际距离大于测量值，那么最后求得的应该小于，所以A错误；

B．重物质量大，会使实验误差变小，但是不是造成略大于的原因，所以B错误；

C．由于重物在下落的过程中，由于重物受阻力，要克服阻力做功，使得求得的略大于，所以C正确；

D．先释放纸带后后开动计时器会造成纸带上的点很少或是没有点，影响实验，但是不是造成略大于的原因，所以D错误。

故选C。

15.      水平     初速度相同     0.1     2     - 10     - 1.25

【详解】（1）[1]由于研究平抛运动，因此斜槽末端一定调整到水平。

[2]从同一位置由静止释放，是为了保证小球抛出时初速度相同。

（2）[3]由于ab和bc水平距离相等，因此时间间隔相等，竖直方向上，根据

y = gT2

可得相邻两点间的时间间隔

T = 0.1s

[4]在水平方向有

vx = = m/s = 2m/s

（3）[6]b点的竖直分速度

vb = = m/s = 1.5m/s

在竖直方向小球做自由落体运动有

vb2 = 2gh

代入数据有

h = 0.1125m

则小球开始做平抛运动的位置坐标y = - 1.25cm。

[5]由[6]可知小球运动的时间有

vb = gt

计算出

t = 0.15s

则在水平方向运动的距离

x = vxt = 0.30m

则小球开始做平抛运动的位置坐标x = - 10cm。

【详解】（1）[1]5点的速度可表示为4点和6点间的平均速度，0点速度为零，0到5的过程中，系统动能的增加量即打5点时两物体的动能大小

[2]物体1重力势能增大，物体2重力势能减小，两物体组成的系统重力势能减少量为

（2）[3]对系统由机械能守恒有

整理可得

故图像的斜率为

17.      水平     初速度相等     2.0     2.8

【详解】（1）[1][2]为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛运动的初速度相等。

（2）[3]在竖直方向上，根据

解得

则小球的初速度为

[4]B点的竖直分速度为

则小球经过B点时的速度大小为

18.      大     B              

【详解】（1）[1]实验中小球应该选择密度大表面光洁的实心小球，以减小空气阻力的影响。

（2）[2]小球经过光电门1和光电门2的速度可表示为

，

小球从光电门1运动到光电门2过程，据机械能守恒定律可得

联立可得

只要上述表达式成立，即可证明小球下落过程机械能守恒。

AC．小球的质量m、小球从光电门1到光电门2下落的时间t不需要测量，选项AC错误；

B．光电门1和光电门2之间的距离h要测量，选项B正确。

故选B。

（3）[3]小球通过光电门1时的瞬时速度为

（4）[4]小球经过光电门1和光电门2的速度可表示为

，

小球从光电门1运动到光电门2过程，据机械能守恒定律可得

整理得

（5）[5]由可得

随h变化的图像的斜率为

如果不考虑空气阻力，若该图线的斜率，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。