2021兰州教育局第四片区高一下学期期末考试物理试题含答案

兰州市2020—2021学年第二学期联片办学期末考试

高一年级 物理学科试卷

（满分100分  答题时间90分钟）

一.    选择题（共12小题；1-8为单选题，9-12为多选题；每小题4分，选错不得分，选不全得2分；共48分）

1．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小．如下图所示，分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为其中正确的是（   ）

A               B               C               D

2．如图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是(　 　)

A．a、b和c三点的线速度大小相等 

B．a、b和c三点的角速度相等

C．a、b的角速度比c的大         

D．c的线速度比a、b的大

3．如图所示，一颗人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运动，则(　 　)

A．卫星在B点的重力势能比在A点的重力势能大

B．卫星在A点的重力势能比在B点的重力势能大

C．卫星在A、B两点的重力势能相等

D．条件不足，无法比较

4．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是(　 　)

A．减小速度，得到较小的牵引力 

B．增大速度，得到较小的牵引力

C．增大速度，得到较大的牵引力

D．减小速度，得到较大的牵引力

5．如图所示，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的力，方向如图中箭头所示．图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动．在这四个图所示的运动过程中木块的机械能守恒的是(　　)

6．我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318＋0253”，其自转周期T＝5.19 ms。假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.67×10－11 N·m2/kg2。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为(　 　)

A．5×109 kg/m3   B．5×1012 kg/m3    C．5×1015 kg/m3   D．5×1018 kg/m3

7．有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示。如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是(　　)

A．木块所受的合力为零

B．因木块所受的力对其都不做功，所以合力做的功为零

C．重力和摩擦力的合力为零

D．重力和摩擦力的合力做的功为零

8．下列说法正确的是(　　)

A．随着科技的发展，永动机是可以制成的

B．太阳照射到地球上的光能转化成其他能量，但照到宇宙空间的能量都消失了

C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的

D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生

9．从同一点沿水平方向抛出的A、B两个小球能落在同一个斜面上，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则小球初速度vA、vB的关系和运动时间tA、tB的关系分别是(　　)

A．vA>vB        

B．vA<vB        

C．tA>tB        

D．tA<tB

10．如图所示，a、b、c是地球大气层外圈圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b质量相等，且小于c的质量，则(  　)

A．b所需向心力最大      

B．b、c的周期相同且大于a的周期

C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度

D．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度

11．如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中(　  　)

A．弹簧的弹性势能不断增大   B．弹簧的弹性势能不断减小

C．小球和弹簧组成的系统机械能不断减小

D．小球和弹簧组成的系统机械能保持不变

12．小明在遥控一辆玩具车时，使其在水平路面上由静止启动，在前2 s内做匀加速直线运动，2 s末达到额定功率，2 s到14 s保持额定功率运动，14 s末停止遥控，让玩具车自由滑行，其v－t图象如图所示。可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m＝1 kg(g取10 m/s2)，则(　  　)

A.玩具车所受阻力大小为2 N

B.玩具车在4 s末牵引力的瞬时功率为9 W

C.玩具车在2 s到10 s内位移的大小为39 m

D.玩具车整个过程的位移为90 m

二. 实验探究题（每空2分，共18分）

13．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.00 kg。

(1)甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm。可见其中肯定有一位学生在操作上有错误，该同学是：　　　　。

 若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02 s），那么：

（2）纸带的　　　　端与重物相；

（3）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=　　　　；

（4）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp=  　　　，此过程中物体动能的增加量ΔEk=　　　　（取g=9．8 m/s2）；

（5）通过计算，数值上ΔEp　　　　ΔEk（填“＞”“=”或“＜”）这是因为　　　　；

（6）实验的结论是　　                   　　．

三. 解答题（14题9分，15题12分，16题16分，共36分）

14．2021年6月17早9点22分，神舟十二号载人飞船的成功发射，让中国空间站天和核心舱终于迎来了它的第一批客人。已知天和核心舱在距地面高度为h的圆形轨道运行，地球半径为R，地面处的重力加速度为g，引力常量为G，求：

(1)地球的质量；

(2)天和号在上述圆形轨道上运行的周期T。

15. 滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受高中生的喜爱。如图所示是滑板运动的轨道，AB和CD是一段圆弧形轨道，BC是一段长7 m 的水平轨道。一运动员从AB轨道上的P点以6 m/s的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零。已知运动员与滑板的总质量为50 kg，h＝1.4 m，H＝1.8 m，不计圆弧轨道上的摩擦(g＝10 m/s2)。求：

(1)运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少？

(2)运动员与BC轨道的动摩擦因数。

16.如图所示，半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点．半径OA、OC与OB的夹角分别为53°和37°．将一个质量m=0.5kg的物体（视为质点）从A点左侧高为h=0.8m处的P点水平抛出，恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道．已知物体与轨道CD间的动摩擦因数μ=0.8，重力加速度g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）物体水平抛出时的初速度v0的大小；
（2）物体经过B点时，对圆弧轨道压力FN的大小；
（3）物体在轨道CD上运动的距离x。

2020—2021学年第二学期联片办学期末考试

高一年级物理学科参考答案

二.     选择题（共12小题；1-8为单选题，9-12为多选题；每小题4分，选错不得分，选不全得2分；共48分）

二. 实验探究题（每空2分，共16分）

13．(1)丙    （2）左   （3）0.98 m/s   （4）0．49 J  0．48 J

（5）＞  实验中有阻力   （6）在实验误差允许范围内，机械能守恒。

三. 解答题（14题8分，15题12分，16题16分，共36分）

14. （8分）解析　(1)根据在地面重力和万有引力相等，有G＝mg（2 分）

解得M＝。（1 分）

(2)设地球质量为M，核心舱质量为m，轨道的半径为r，

则据题意有：r＝R＋h，（1 分）

核心舱在轨道上运行时，万有引力提供向心力，有G＝mr（2 分）

解得T＝2π。（2分）

15.（12分）解析　(1)以水平轨道所在水平面为零势能面，从P点到B点，根据机械能守恒定律有   mv＋mgh＝mv    （3分）

解得vB＝8 m/s    （1分）

从C点到Q点，根据机械能守恒定律有   mv＝mgH    （3分）

解得vC＝6 m/s    （1分）

(2)从B到C由动能定理得   －μmglBC＝mv－mv    （3分）

解得μ＝0.2       （1分）

16.（16 分）(1)从P到A：竖直方向自由落体   v＝2gh   （2分）

在A点由几何关系得：vx＝vytan 37°    （1分）

水平方向匀速运动：v0＝vx＝3 m/s    （1分）

(2)从P到B机械能守恒   mg(h＋R－Rcos 53°)＝mv－mv    （2分）

过B点时，对物体受力分析，由牛顿第二定律得FN′－mg＝m    （2分）

由牛顿第三定律，对圆弧轨道压力大小   FN＝FN′＝34 N     （1分）

(3)因μmgcos 37°>mgsin 37°，物体沿轨道CD向上做匀减速运动，速度减为零后不再下滑。    （1分）

由B上滑至最高点的过程，由功能关系得

mgR(1－cos 37°)＋(mgsin 37°＋μmgcos 37°)x＝mv   （4分）

代入数据解得x＝1.09 m    （2分）