2020朔州怀仁县大地学校高一下学期期末物理试题含答案

绝密★启用前

怀仁市大地学校2019-2020学年度下学期高一年级期末考试

物理

（考试时间：90分钟  试卷满分：100分）

注意事项：

1. 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名. 准考证号填写在答题卡上。

2. 回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。

3. 回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

4. 考试结束后，将答题卡交回。

第Ⅰ卷

一. 选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 下列几种说法正确的是

A. 物体受到变力作用，一定做曲线运动

B. 物体受到恒力作用，一定做直线运动

C. 物体所受的合力方向与速度方向有夹角时，一定做曲线运动

D. 如果合力方向与速度方向在同一直线上，在物体的速度方向不改变，只是速率变化

2. 金星的半径是地球的倍，质量是地球的倍，已知地球的第一宇宙速度,估算金星的“第一宇宙速”大约为

A.    B.    C.    D.

3. 2014年3月8日凌晨，从吉隆坡飞往北京的马航MH370航班起飞后与地面失去联系，机上有154名中国人。之后，中国紧急调动了海洋. 风云. 高分. 遥感等4个型号近10颗卫星为地面搜救行动提供技术支持。假设“高分一号”卫星与同步卫星. 月球绕地球运行的轨道都是圆，它们在空间的位置示意图如图所示。下列有关“高分一号”的说法正确的是

A. 绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的大 

B. 其发射速度可能小于

C. 绕地球运行的周期比同步卫星的大

D. 在运行轨道上完全失重，重力加速度为

4. 一物体做平抛运动，下列四幅图中能正确反映物体水平速度(甲)和竖直速度(乙)随时间变化关系的是

A.   B.   C.   D.  

5. 如图所示，将、两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的点，球抛出时的高度比球的高，点到两球抛出点的水平距离相等，不计空气阻力。与球相比，球

A. 初速度较大    B. 速度变化率较大

C. 落地时速度一定较大  D. 落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大

6. 从2011年10月进入高度为370km的圆轨道后，“天宫一号”一直在轨道上匀速运行，并完成了与三艘神舟飞船的交会对接任务。2016年3月16日，“天宫一号”进入轨道衰减期。就在前几天“天宫一号”进入大气层……。下列说法正确的是

A. 与“天宫一号”对接时，神舟飞船的速度应大于第一宇宙速度

B. 2015年“天宫一号”的运行周期大于同步卫星运行周期

C. 从2016年4月到2018年2月，“天宫一号”的速度越来越大，机械能越来越小

D. 进入大气层后下落的过程中，“天宫一号”内的物体处于完全失重状态

7. 一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的两倍，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的

A. 倍   B. 倍   C. 倍   D. 倍

8. 如图所示，质量为的木块穿在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着使物体匀速向上运动．则下列说法正确的是

A. 拉力小于的重力   B. 杆对的弹力不变

C. 拉力的功率P增大   D. 绳子自由端的速率变小

9. 如图所示,蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人止在用枪水平对准它,就在子弹出枪口时,松鼠开始运动,下述各种运动方式中,松鼠能逃脱厄运而不被击中的是(设树枝足够高)

A. 迎着枪口,沿方向水平跳离树枝  B. 背着枪口,沿方向水半跳离树枝

C. 以一定速度竖直向下跳离    D. 以一定速度竖直向上跳离

10. 如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图．演员骑摩托车在一个圆台形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动．图中、两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹．不考虑车轮受到的侧向摩擦力，下列说法中正确的是

   A．在轨道上运动时线速度较大

B．在轨道上运动时角速度较大

C．在、两个轨道上运动时摩托车对侧壁的压力相等

D．在轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大

11. 如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端点，质量为的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点滑上粗糙水平面，圆弧轨道在点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至点停止．若圆弧轨道半径为，物块与水平面间的动摩擦因数为，下列说法正确的是

   A. 物块滑到点时的速度为   B. 物块滑到点时对点的压力是

C. 点与点的距离为     D. 整个过程中物块机械能损失了

12. 质量为的物体从地面上方高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为的坑，如图所示，在此过程中

A. 重力对物体做功为    B. 物体的重力势能减少了

C. 外力对物体做的总功为零   D. 地面对物体的平均阻力

第Ⅱ卷

二. 非选择题：本题共5小题，共52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。

13. 在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。

（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：________。

a. 通过调节使斜槽的末端保持水平

b. 每次释放小球的位置必须不同

c. 每次必须由静止释放小球

d. 记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降

e. 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触

f. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为 ________（用、表示）。

（3）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示。点不是抛出点，轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度=________，抛出点的坐标 ________ ， ________ （ 取 ）

14. （12分）以的速度水平抛出一石子，石子落地时速度方向与抛出时速度方向成，不计空气阻力，求：

（1）石子落地时的竖直分速度大小；（2）石子在空中的飞行时间；

（3）石子抛出点与落地点的高度差；（4）石子落地时的位移大小．

15. （10分）质量的汽车，其发动机的额定功率，汽车在平直公路上时所受阻力是车重的倍。取。

（1）求汽车所能达到的最大速度

（2）汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，求此过程能维持的时间

16. （8分）如图所示，质量为的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为的弯路时，车速为.此时汽车转弯所需要的向心力大小为多大？若轮胎与路面间的最大静摩擦力为，计算安全拐弯的速度不能超过多大？(保留两位有效数字)

17. （12分）如图所示为半径的四分之一竖直圆弧轨道，在水平方向，底端距水平地面的高度.一质量的小滑块从圆弧轨道顶端由静止释放，到达轨道底端点的速度.忽略空气的阻力，取.求：

（1）小滑块从点运动到点的过程中，摩擦力所做的功；

（2）小滑块在圆弧轨道底端点对轨道的压力大小；

（3）小滑块落地点与点的水平距离．

一、 选择题

1、【答案】C

【解析】当变力的方向与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，故A错误；物体在恒力作用下可能做曲线运动，如平抛运动，故B错误；当物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上时，一定做曲线运动，故C正确；合力方向跟速度方向在同一条直线上，存在加速度，但速度方向可以改变，例如：竖直上抛，故D错误。所以C正确，ABD错误。

2、【答案】B

【解析】，B对。

3、【答案】A

【解析】根据万有引力提供向心力，得，即轨道半径越大，角速度越小，由于高分一号的轨道半径小于月球的轨道半径，故“高分一号”绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的大。故A正确。近地卫星的发射速度为7.9km/s，卫星发射的越高，需要的能量越高，故“高分一号”的发射速度一定大于7.9km/s，故B错误。根据万有引力提供向心力，得，即轨道半径越小，周期越小，由于高分一号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故“高分一号”绕地球运行的周期比同步卫星的小，故C错误。万有引力完全提供向心力，故在运行轨道上完全失重，在轨道上的重力加速度满足，即重力加速度不为零，故D错误。故选A。

4、【答案】A

【解析】平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动竖直方向上的自由落体运动，水平速度保持不变，v-t图象是平行于t轴的直线．竖直速度为 v=gt，v-t图象是过原点的直线，故BCD错误，A正确．故选A.

点睛：本题是对平抛运动规律的考查，要明确平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来研究．

5、【答案】D

【解析】A、两个小球都作平抛运动，竖直方向作自由落体运动，由，得，则，小球水平方向都做匀速直线运动，由，由题意x相等，又，则知，故A错误；
B、根据，则知速度变化率相同，故B错误；
C、落地时速度，可知落地速度不确定，故C错误；
D、落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切，则知a的h大，小，大，落地时速度方向与其初速度方向的夹角大，故D正确。

点睛：平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，运动时间由下落的高度决定，根据水平位移与时间结合可分析初速度关系，速度变化率等于重力加速度，由速度的合成求落地时速度大小和方向。

6、【答案】C

【解析】第一宇宙速度是卫星围绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，其轨道半径为地球半径，而神舟飞船的的轨道半径更大，故神舟飞船的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；根据，解得：，因“天宫一号”的轨道半径小于同步卫星的半径，故其周期小于同步卫星的周期，故B错误；进入大气层，由于空气阻力的作用， “天宫一号”的轨道半径越来越小，线速度越来越大，机械能越来越小，故C正确；进入大气层后，除受力重力作用外，还受空气阻力作用，其加速度小于重力加速度，故处于失重状态，而不是完全失重状态，故D错误；故选C.

7、【答案】B

【解析】设地球质量为M，半径为R，宇航员的质量为m，可知地球对宇航员的万有引力：；该星球对宇航员的万有引力：；故选C。

8、【答案】D

【解析】A、设绳子与竖直方向上的夹角为 ,因为A做匀速直线运动,在竖直方向上合力为零,有: ，所以F大于A的重力，故A错误；

B、在水平方向上受力也平衡，由平衡可知 ，，解得 ，当A向上运动时，夹角变大，所以N也变大，所以B错误；

C、物体A沿绳子方向上的分速度 ,该速度等于自由端的速度,夹角增大,自由端速度减小,拉力的功率 ,所以拉力的功率不变.故C错误，D正确；

故选D

点睛：对A分析,因为A做匀速直线运动,抓住A竖直方向上合力为零，判断拉力F的变化.将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速度等于F的速度,从而求出F的功率,判断其变化.

9、【答案】CD

【解析】A、B、迎着枪口或背着枪口，沿AB方向水平跳离树枝，沿AC方向水平跳离树枝这两种运动在竖直方向上也是自由落体运动，松鼠同样会被击中，都不能逃脱厄运，故A，B均错误；

C、D、子弹做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，若松鼠在竖直方向有向上或向下的初速度，那么松鼠和子弹在竖直方向上的运动不同，它们可以不在同一个高度上，松鼠可能以不会被击中，故C，D均正确.故选CD.

【点睛】了解各种运动的运动规律，自由落体、迎着枪口，沿AB方向水平跳离树枝、背着枪口，沿AC方向水平跳离树枝，它们在竖直方向的运动是一样的．

10、【答案】AC

【解析】A、B项：以任摩托车为研究对象，作出力图，如图：

设侧壁与竖直方向的夹角为θ，则根据牛顿第二定律，得

mgcotθ=mω2r，得到

，θ相同，r大，则ω小，故在a轨道上运动时角速度较小，

，解得：，r大，则v大，则在a轨道上运动时线速度较大，故A正确，B错误；

C项：设侧壁对车的支持力为FN，则由图得到：，故FN的大小一样，故C正确；

D项：向心力Fn=mgcotθ，故向心力Fn的大小相等，故D错误。

故应选：AC。

【点睛】本题是圆维摆类型，支持力和重力的合力提供物体的向心力．对于几个相似情况的比较，往往以任意情况情况为例研究，得到一般的公式，然后比较大小。

11、【答案】BC

【解析】由机械能守恒可知，mgR=mv2，解得b点时的速度为，故A错误；b点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由F-mg=m可得，支持力F=3mg，由牛顿第三定律可知，物块对b点的压力为3mg； 故B正确；对全程由动能定理可知，mgR-μmgs=0，解得bc两点间的距离为，故C正确；在滑动过程中，摩擦力所做的功等于机械能的损失，故机械能损失了μmgs=mgR，故D错误。故选BC。

12、【答案】BC

【解析】A．重力做功只与高度有关，物体下降的高度为，所以在此过程中重力做功为，故A错误；

B．重力做多少功，重力势能就减少多少，重力做功为，所以重力势能减少，故B正确；

C．根据动能定理，此过程初、末状态物体的动能都是零，所以合外力对物体所做的总功为零，故C正确；

D．对整个过程运用动能定理得：mg（H+h）+（-gh）=0-0，解得地面对物体的平均阻力为，故D错误。

故选BC

点睛：重力做功的特点是重力做功与路径无关，取决于初末位置的高度差。重力做多少功重力势能就减少多少；根据动能定理，合外力做功，即总功等于动能的增量，据此可以计算地面对物体的平均阻力大小．

二、 实验题 （本题共计 1 小题，共计 10 分）

13、（10分）【答案】  ace;  ;   4;  -80;  -20;

【解析】（1）要保证小球做平抛运动，必须通过调节使斜槽的末端保持水平，故a正确；为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次释放小球的位置必须相同，故b错误；为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次必须由静止释放小球，故c正确；只要描出小球的位置即可，记录小球位置用的木条（或凹槽）每次不必严格地等距离下降，故d错误；为避免摩擦影响小球的运动轨迹，小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，故e正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸，应用平滑的曲线把各点连接起来，不是用直尺将点连成折线，故f错误；故选ace；

（2）由图示可知，a、b、c、d三个点间的水平位移均相等，为x=2L，这4个点是等时间间隔点．在竖直方向上，相邻两点间的位移差△y=3L-2L=2L-L=L；
由匀变速运动的推论△y=gt2，可得：L=gt2，
在水平方向上：x=2L=v0t，解得：v0=2；
（3）根据△y=gT2，T=0.1s，则平抛运动的初速度v0==4m/s．
A点在竖直方向上的分速度vyA==3m/s．
平抛运动到A的时间t==0.3s，
此时在水平方向上的位移x=v0t=1.2m，在竖直方向上的位移y=gt2=0.45m，
所以抛出点的坐标x=-0.80m，y=-0.20m．
点睛：（1）本题考查平抛物体的运动规律．要求同学们能够从图中读出有用信息，再根据平抛运动的基本公式解题；（2）解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及分运动和合运动具有等时性．

三、 计算题 （本题共计 4 小题，共计 42 分）

14、（12分）【答案】（1） （2） （3）20m（4）

【解析】（1）石子落地时的竖直分速度大小为：；

（2）飞行时间为：；

（3）高度差为：；
（4）水平位移为：

故石子落地时的位移大小为：。

【点睛】解答本题的关键是掌握平抛运动的分解方法：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式求解。

15、（10分）【答案】(1) (2)

【解析】（1）当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时，汽车达到最大速度

此时发动机牵引力为：

则有：

（2）汽车由静止开始做匀加速直线运动，设末速度为，这一过程能维持时间为t

根据牛顿第二定律有：，根据功率表达式有：，且v=at

联立解得：

16、（8分）【答案】30 m/s

【解析】根据向心力公式：

当速度最大时，向心力由最大静摩擦力提供，由，求得。

点睛：本题关键找出向心力来源，将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若最大静摩擦力恰好提供向心力，则车速达到最大。

17、（12分）【答案】(1)-4J    （2）40N    （3）0.6m

【解析】（1）小滑块由A到B的过程中，根据动能定理得：mgR+W=mv2﹣0，

代入数据解得：W=﹣4J；

（2）在B点，根据牛顿第二定律有：FN﹣mg=m

代入数据解得：FN=40N

（3）小滑块从B点出发做平抛运动，根据平抛运动的规律得：

水平方向：x=vt

竖直方向：h=gt2，

代入数据解得：x=0.6m；

【点睛】(1)根据小滑块在B点对轨道的压力求得滑块的速度，根据动能定理求得滑块从A到B过程中克服摩擦力做的功；

（2）在B点由向心力公式可求得支持力的大小；

（3）小滑块离开B点后做平抛运动，根据平知识求得落地点C距轨道最低点B的水平距离．