2020-2021学年山西省吕梁市高一下学期期末考试物理试题

2020-2021学年山西省吕梁市高一下学期期末考试物理试题

（本试题满分100分，考试时间90分钟。答案一律写在答题卡上）

一、选择题（每小题4分，共48分。其中1-8小题只有一个选项符合要求；9-12小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得零分）

1.关于卫星的运动规律，下列说法符合史实和事实的是（   ）

A.开普勒在大量数据的研究基础上，推导出了行星运动的规律

B.地球上空做圆周运动的卫星由于受到稀薄大气的摩擦会非常缓慢地增大与地球的距离

C.赤道上的物体随地球一起转动的线速度即为第一宇宙速度

D.地球赤道上空的同步卫星始终处于平衡状态

2.竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图所示，A、M、B三点位于同一水平面上，C、D分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处静止释放，当它们各自通过C、D时，则（   ）

A.两球的线速度大小相等  B.两球的角速度大小相等

C.两球对轨道的压力相等  D.两球的重力势能相等

3.如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中正确的是（   ）

A.A所受的合外力对A不做功   B.B对A的弹力做正功

C.B对A的摩擦力不做功    D.A对B不做功

4.“歼-20”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机，该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中，质量为m的“歼-20”以恒定的功率P起动，其起飞过程的速度随时间变化图像如图所示，经时间t0飞机的速度达到最大值为vm时，刚好起飞。关于起飞过程，下列说法正确的是（   ）

A.飞机所受合力不变，速度增加越来越慢   B.飞机所受合力增大，速度增加越来越快

C.平均速度       D.该过程克服阻力所做的功为

5.如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心0点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（   ）

A.飞镖击中P点所需的时间为   B.圆盘的半径为是

C.圆盘转动角速度的最小值为   D.P点随圆盘转动的线速度可能为

6.如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（   ）

A.运动员踢球时对足球做功  B，运动员踢球时对足球做功mgh+

C.足球上升过程重力做功mgh   D.足球上升过程机械能增加mgh

7.如图所示，某同学将三个完全相同的物体从A点沿三条不同的路径抛出，最终落在与A点同高度的三个不同位置，三条路径的最高点是等高的，忽略空气阻力，下列说法正确的是（   ）

A.三个物体抛出时初速度的水平分量相等 B.沿路径3抛出的物体在空中运动的时间最长

C.该同学对三个物体做的功相等   D.三个物体落地时重力的瞬时功率一样大

8.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的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d。现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时（图中B处），下列说法正确的是（   ）

A.环减少的机械能大于重物增加的机械能

B.小环到达B处时，重物上升的高度也为d

C.环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为

D.环在B处的速度为

9.如图所示，轻弹簧下端固定在水平地面上，一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一过程中，下列说法正确的是（   ）

A.小球机械能守恒

B.从小球接触弹簧起小球所受合力变为竖直向上

C.从小球接触弹簧至到达最低点，小球的速度先增大后减小

D.从小球接触弹簧至到达最低点，重力势能和弹性势能之和先减小后增大

10.升降机底板上放一质量为100kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5m时速度达到4m/s，则此过程中（   ）（g=10m/s2）

A.升降机对物体做功5800J    B.合力对物体做功5800J

C.物体的重力势能增加了5000J   D.物体的机械能增加了5000J

11.如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，设卫星在1轨道和3轨道正常运行的速度和加速度分别为v1、v3和a1、a3，在2轨道经过P点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时周期分别为T1、T2、T3，以下说法正确的是（   ）

A.v1>v2>v3  B.v1>v3>v2  C.a1>a2>a3  D.T3>T2>T1

12.如图所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平地面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到最低点B点，不计物块的大小，P点到A点高度为h，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（   ）

A.物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mg（R+h）

B.物块从A到B过程重力的平均功率为

C.物块在B点时对槽底的压力大小为

D.物块到B点时重力的瞬时功率为

二、实验题（本大题共2个小题，每空2分，共18分）

13.（8分）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，是为了每次平抛____________。

（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为____________m/s。（g=9.8m/s2）

（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为___________m/s。（g取10m/s2）

14.（10分）用如图甲所示的实验装置验证质量分别为m1、m2的物体组成的系统机械能守恒。质量为m2的物体从高处由静止开始下落，质量为m1的物体上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量来验证机械能是否守恒。如图乙所示是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图乙所示。已知m1=50g，m2=150g。（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A.按照图甲所示的装置安装器件

B.将打点计时器接到直流电源上

C.先释放质量为m2的物体，再接通电源打出一条纸带

D.测量纸带上某些点间的距离

E.根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能

其中操作不当的步骤是___________（填选项对应的字母）；

（2）在纸带上打下计数点5时的速度v=___________m/s（打点频率为50Hz）；

（3）在打点0～5过程中系统动能的增量△Ek=___________J，系统重力势能的减少量△Ep=___________J，由此得出的结论是______________________。

三、计算题（本大题共3个小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15.（8分）如图所示，斜面AB与竖直半圆轨道在B点圆滑相连，斜面倾角为θ=45°，半圆轨道的半径为2m，一小球从斜面下滑，进入半圆轨道，最后落到斜面上，当小球通过C点时，小球对轨道的压力为88N，小球的质量为4kg，g取10m/s2，试求：

（1）小球通过C点的速度为多大?

（2）小球从离开轨道到落到斜面所用的时间。

16.（12分）我国预计在2024年前后启动“嫦娥六号”卫星任务计划。以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：

（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心间距离r，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的周期T；

（2）若宇航员随“嫦娥六号”登陆月球后，站在月球表面以初速度v0水平抛出一个小球，小球飞行一段时间t后恰好垂直地撞在倾角为θ=37°的斜坡上，已知月球半径为R0，月球质量分布均匀，引力常量为G，试求月球的密度?（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

17.（14分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道，一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止，CD间距为5R。已知重力加速度为g，求：

（1）小滑块到达C点时对圆轨道压力N；

（2）小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；

（3）现使小滑块在D点获得一初动能Ek，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，求小滑块在D点获得的初动能Ek。

高一物理

吕梁市2020-2021学年高一年级第二学期期末考试试题

物理参考答案

1-5ACDDD  6-10BDD  CD   AC  11-12BD   BC

二、13、（1）水平  初速度相同  （2）1.6  （3）1.5

14、（1）BC  （2）2.4

（3）0.58   0.60     在误差允许的范围内，物体A、B组成的系统机械能守恒

三、15、解:（1）在C点根据牛顿第二定律可知:mg+FN=

代入数据解得:v=8m/s。

（2）物块离开C点后做平抛运动，则有:，

x=vt

又h+xtan45°=2R，

联立解得:t=0.4s。

答:（1）小球通过C点的速度为8m/s；

（2）小球从离开轨道到落到斜面所用的时间为0.4s。

16、解:（1）设地球的质量为M，月球的轨道半径为r则有: ①

在地球表面有:  ②，

由①②式得:

（2）设月球表面的重力加速度为g月，由斜面平抛运动规律得:

解得，   ③

在月球表面有: ④，

WU  ⑤，

由③④⑤式解得，月球的密度。

答:（1）月球绕地球运动的周期为；

（2）月球的密度为。

17、解:（1）小滑块在光滑半圆轨道上运动只有重力做功，故机械能守恒；

设小滑块到达C点时的速度为vc，根据机械能守恒定律得:mgR=；

设小滑块到达C点时圆轨道对它的支持力为FN，根据牛顿第二定律得

所以，根据牛顿第三定律，小滑块到达C点时，对圆轨道压力的大小

N=FN=3mg；方向竖直向上。

（2）小滑块从B到D的过程中只有重力、摩擦力做功，根据动能定理得:

mgR-5μmgR=0，

所以μ=0.2；

（3）根据题意，小滑块恰好能通过圆轨道的最高点A，设小滑块到达A点时的速度为vA，此时重力提供向心力，根据牛顿第二定律得:

；

小滑块从D到A的过程中只有重力、摩擦力做功，根据动能定理得:

；

所以，。

答:（1）小滑块到达C点时对圆轨道压力N的大小为3mg；

（2）小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ为0.2；

（3）现使小滑块在D点获得一初动能Ek，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，则小滑块在D点获得的初动能Ek为mgR。