陕西省商洛市2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题 Word版含解析

陕西省商洛市2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题 Word版含解析

商洛市2019～2020学年度第二学期期末教学质量检测 高一物理试卷 考生注意：‎ ‎1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。‎ ‎2.请将各题答案填写在答题卡上。‎ ‎3.本试卷主要考试内容：人教版必修2。‎ 第I卷（选择题共48分）‎ 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. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 质点做曲线运动时，速度方向与轨迹切线方向垂直 B. 质点做曲线运动时，速度大小一定会变化 C. 物体做曲线运动时合力一定是变力 D. 一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动的合运动的轨迹可能是直线 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．质点做曲线运动时，速度方向与轨迹切线方向相同，选项A错误；‎ B．质点做曲线运动时，速度方向一定会变化，但是速度大小不一定变化，例如匀速圆周运动，选项B错误；‎ C．物体做曲线运动时合力也可能是恒力，例如平抛运动，选项C错误；‎ D．一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动，若匀变速直线运动的初速度和匀速直线运动的速度共线，则合初速度与加速度共线，则两个运动的合运动的轨迹是直线，选项D正确。‎ 故选D。‎ ‎2. 某物体在自由下落过程中，重力做了80J的功，则该物体（　　）‎ A. 重力势能减少，减少量小于80J B. 重力势能减少，减少量等于80J C. 机械能增加，增加量大于80J - 15 -‎ D. 重力势能增加，增加量等于80J ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】功是能量变化的量度，则重力做了80J的功，则物体的重力势能减少，减少量等于80J。‎ 故选B。‎ ‎3. 关于天体运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 太阳系中大多数行星的轨道都是圆形 B. 在相等的时间内，土星与太阳的连线扫过的面积等于火星与太阳的连线扫过的面积 C. 开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动 D. 哈雷彗星运动轨迹的半长轴比地球的大，所以哈雷彗星绕太阳运动的周期比地球的小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．太阳系中大多数行星的轨道都是椭圆，选项A错误；‎ B．土星绕太阳的轨道与火星绕太阳的轨道不同，则在相等的时间内，土星与太阳的连线扫过的面积不等于火星与太阳的连线扫过的面积，选项B错误；‎ C．开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动，选项C正确；‎ D．根据开普勒第三定律可知，哈雷彗星运动轨迹的半长轴比地球的大，所以哈雷彗星绕太阳运动的周期比地球的大，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎4. 一艘轮船以速度15m/s匀速运动，它所受到的阻力为1.2×107N，发动机的实际功率是（）‎ A. 1.8×105kw B. 9.0×104kw C. 8.0×104kw D. 8.0×103kw ‎【答案】A ‎【解析】‎ 对轮船受力分析可知，船的牵引力和阻力的大小相等，船的功率P=Fv=fv=1.2×107×15=1.8×105kW．故选A．‎ ‎5. 如图所示，质量相等的A、B - 15 -‎ 两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对于圆盘静止，则两物块（　　）‎ A. 线速度相同 B. 角速度相同 C. 向心加速度相同 D. 向心力相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，它们与转轴的距离不同，由v=ωr，可知线速度不同，故A错误，B正确； ‎ C、根据a=ω2r，可知角速度相等，半径不同则向心加速度不同，故C错误； ‎ D、根据F=mω2r可知，质量相等，角速度相等，半径不同则向心力不同，故D错误．‎ ‎6. 高铁列车的速度很大，铁路尽量铺设平直，但在铁路转弯处要求内、外轨道的高度不同。在设计轨道时，其内、外轨高度差h不仅与转弯半径r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关。下列说法正确的是（　　）‎ A. 内轨一定要比外轨高 B. r一定时，v越大，h越大 C. v一定时，r越大，h越大 D. 在通过建设好的弯道时，火车的速度越小，轮缘对轨道的作用力一定越小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．火车转弯时，外轨要比内轨高，选项A错误；‎ BC．设内外轨的水平距离为d，根据火车转弯时，重力与支持力的合力提供向心力得 解得 - 15 -‎ 或 如果r一定时，v越大则要求h越大；如果v一定时，r越大则要求h越小，故B正确，C错误。‎ D．在通过建设好的弯道时，火车的速度越小，当小于时，内轨对轮缘产生作用力，且速度越小，轮缘对内轨的作用力越大，选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎7. 在匀速行驶的列车上，一小球从桌面边缘由静止释放，已知列车行驶的速度大小为v，桌面距水平地板的高度为h，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A. 小球下落的时间为 B. 列车行驶的速度越大，小球下落的时间越长 C. 小球下落到地板前瞬间的速度大小为 D. 下落过程中，小球的位移大小为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由题意可知，小球做平抛运动，由公式可知小球下落的时间为 由此可知，小球的下落时间只与高度有关，故AB错误；‎ C．小球落地时竖直方向的速度为 由平行四边形定则可知，小球下落到地板前瞬间的速度大小为 - 15 -‎ 故C错误；‎ D．下落过程中，小球的水平位移为 则小球的位移为 故D正确 故选D。‎ ‎8. 某机器的齿轮如图所示，中心齿轮称为太阳轮，它是主动轮，通过中间的齿轮（行星齿轮），带动最外层的齿圈转动，太阳轮、行星齿轮与最外面的齿圈彼此密切啮合。若太阳轮一周的齿数为18，行星齿轮一周的齿数为12，则太阳轮的角速度与行星齿轮的角速度之比为（　　）‎ A. 2：3 B. 3：2 C. 4：9 D. 9：4‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】太阳轮与行星齿轮是同缘转动，则线速度相等；两齿轮的齿数之比等于半径之比，则 根据可知 太阳轮的角速度与行星齿轮的角速度之比为 故选A。‎ ‎9. 若其中一个恒力对某做单向直线运动的物体做负功，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 这个力的方向可能与物体的速度方向相反 - 15 -‎ B. 这个物体的动能一定减小 C. 这个力可能与物体的运动方向相同 D. 这个力方向与物体的位移方向的夹角一定大于90°‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD．一个恒力对某做单向直线运动的物体做负功，根据可知，这个力与速度的夹角大于90°，这个力的方向可能与物体的速度方向相反，不可能与物体的运动方向相同，选项AD正确，C错误；‎ B．合外力对物体做功情况不能确定，则这个物体的动能不一定减小，选项B错误；‎ 故选AD ‎10. 如图所示，在发射人造卫星时，先让卫星在椭圆轨道1绕地球运行，当卫星运动到远地点P后，在P点变轨进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　）‎ ‎ ‎ A. 卫星在轨道1上运动时，任一点的速度都小于在轨道2上的运行速度 B. 卫星在轨道1上运动时，任一点的速度都大于在轨道2上的运行速度 C. 卫星在轨道1上P点的加速度等于在轨道2上P点的加速度 D. 卫星在轨道1上近地点的速度大于在轨道2上的运行速度 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．在轨道1上，P是最远点，则由开普勒第二定律可知，在P点的速度最小；由轨道1上的P点加速才能进入轨道2，则不能确定卫星在轨道1上任意一点的速度与轨道2上的运行速度的关系，选项AB错误；‎ C．在轨道1上的P和在轨道2上的P点，所受的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律知，加速度相同，故C正确。‎ D．若过轨道1的近点做圆轨道3，则由 - 15 -‎ 可得 则在圆轨道3上的速度大于圆轨道2的速度；而由圆轨道3进入椭圆轨道1要在近地点加速，即卫星在轨道1上近地点的速度大于在圆轨道3时的速度，则卫星在轨道1上近地点的速度大于在轨道2上的运行速度，选项D正确。‎ 故选CD。‎ ‎11. 如图所示，质量为0.1kg的小滑块（视为质点）从足够长的固定斜面OM下端以20m/s的初速度沿斜面向上运动，小滑块向上滑行到最高点所用的时间为s，小滑块与斜面间的动摩擦因数为，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）‎ A. 斜面的倾角为60°‎ B. 小滑块上滑过程损失的机械能为5J C. 小滑块上滑的最大高度为10m D. 若只减小斜面的倾角，则小滑块上滑的最大高度可能比原来高 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体上滑的加速度为 由牛顿第二定律 解得 - 15 -‎ 选项A正确；‎ B．小滑块上滑过程损失的机械能为 选项B正确；‎ C．小滑块上滑的最大高度为 选项C错误；‎ D．根据动能定理 解得 ‎ ‎ 则若只减小斜面的倾角θ，则小滑块上滑的最大高度减小，选项D错误。‎ 故选AB。‎ ‎12. 如图所示，半径为2m的竖直光滑圆弧轨道与光滑水平面相切，质量分别为0.2kg和0.3kg的小球A、B（均视为质点）与轻杆连接，置于圆弧轨道上，A位于圆心O的正下方，B与O等高。由静止释放轻杆，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）‎ A. 下滑过程中重力对B做功的功率先增大后减小 B. 当B滑到圆弧轨道最低点时，轨道对B的支持力大小为3.6N C. 整个过程中轻杆对A做的功为2.4J D. 小球A、B将以m/s的速度在水平面上做匀速直线运动 ‎【答案】AC - 15 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为初位置速度为零，则重力的功率为0，最低点球B的速度方向与重力的方向垂直，重力的功率为零，可知重力的功率先增大后减小，故A正确； B．对AB小球组成的系统，在运动过程中，机械能守恒，设B到达轨道最低点时速度为v，根据机械能守恒定律得 解得 对球B根据牛顿第二定律 解得 NB=6.6N 选项B错误；‎ C．整个过程中，轻杆对A做的功根据动能定理得 故C正确；‎ D．由B得分析可知，小球A、B将以m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，故D错误。‎ 故选AC。‎ 第II卷（非选择题共52分）‎ 二、非选择题：本题共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎13. 在“研究平拋运动”的实验中，实验装置如图甲所示，实验器材有平抛运动实验器（包括支架、斜槽、图板、铁夹子）、坐标纸、小球、重垂线、刻度尺、铅笔。‎ - 15 -‎ ‎(1)实验时，使小球由斜槽上某一位置自由滚下，并从斜槽末端O点开始做平拋运动，先用眼睛粗略地确定出小球将通过的位置，然后使小球从原来开始下滑时的位置自由滚下，在粗略确定的位置附近，用铅笔较准确地确定小球通过的位置，并在坐标纸上记下这一点。然后再用同样的方法找到平拋轨迹上的下一点，在找下一点时，小球在斜槽上的释放点应该_______。‎ A．与前一次下落起点相同 B．在前一次下落起点的上方 C．在前一次下落起点的下方 ‎(2)若某次实验中忘记记下小球做平拋运动的起点位置O，A点为物体运动一段时间后的位置，图乙为小球运动轨迹的一部分，取重力加速度大小g=10m/s2，根据图中的数据可求出物体做平拋运动的初速度大小为_____m/s。（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). A (2). 2.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]为了保证小球的运动轨迹相同，小球在斜槽上的释放点应该与前一次下落起点相同，故选A；‎ ‎（2）[2]根据 ‎ ‎ 初速度 ‎14. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。‎ - 15 -‎ ‎(1)某同学按照正确操作得到的纸带如图乙所示，其中O是起始点，M、N、P为从合适位置开始选取的连续点中的三个点，打点频率为50Hz，该同学用刻度尺测量O到M、N、P各点的距离，并记录在图中，已知重物的质量为0.5kg，取重力加速度大小g=9.80m/s2。‎ ‎(2)打点计时器打“N”点时，重物的速度大小为_____m/s。（结果保留三位有效数字）‎ ‎(3)从O点到N点，重物重力势能的减少量为_____J。（结果保留三位有效数字）‎ ‎(4)若测出纸带上各点到O点之间距离，根据纸带算出打点计时器打各点时重物的速度v及重物下落的高度x，则在机械能守恒的情况下，以为纵轴、x为横轴画出的图像是下图中的_____。‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】 (1). 2.16 (2). 1.16 (3). C ‎【解析】‎ ‎【详解】(2)[1]打点计时器打“N”点时，重物的速度大小为 ‎(3)[2]从O点到N点，重物重力势能的减少量为 ‎ ‎ ‎(4)[3]若机械能守恒，则满足 可得 - 15 -‎ 则图像是过原点的直线，故选C。‎ ‎15. 小物块置于倾角=45°的固定光滑斜面靠近斜面底端的C点，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着小物块与动力小车，滑轮到地面的距离h=4m，小物块与滑轮间的细绳平行于斜面，小车带动小物块使其以速度m/s沿斜面向上做匀速直线运动，小车从A点到B点的过程中，连接小车的细绳与水平方向的夹角由变化到。已知sin53°=0.8，小物块和小车均可视为质点。求： ‎ ‎(1)小车在A点时的速度大小vA；‎ ‎(2)小车从A点运动到B点的时间t。‎ ‎【答案】(1)5m/s；(2)1s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小车在A点时沿绳方向的分速度大小 物块的速度与小车沿绳方向的分速度相等 解得 ‎(2)小车在A点时，斜面右侧绳的长度 小车在B点时，斜面右侧绳的长度 右侧绳的长度变化量 - 15 -‎ 小车从A点运动到B点的时间 解得 t=1s ‎16. 某宇航员乘坐载人飞船登上月球后，在月球上以大小为v0的速度竖直向上抛出一物体(视为质点)，测得物体上升的最大高度为h，已知月球的半径为R，引力常量为G．‎ ‎(1)求月球的质量M；‎ ‎(2)若登上月球前飞船绕月球做匀速圆周运动的周期为T，求此时飞船距离月球表面的高度H．‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设月球表面的重力加速度为g，在竖直上抛运动过程中有：‎ 由万有引力定律可知 解得：‎ ‎（2）飞船绕月球做匀速圆周运动时有：‎ ‎ ‎ 解得： ‎ 飞船距离月球表面的高度 ‎17. 如图甲所示，长x=4m的水平轨道AB与半径R=0.5m的固定竖直半圆轨道BC在B处相切，有一质量m=0.5kg的滑块（视为质点），从A处由静止开始受水平向右的拉力F作用，F - 15 -‎ 的大小随位移变化的关系如图乙所示，滑块与AB间的动摩擦因数，取重力加速度大小10m/s2，不计空气阻力。‎ ‎(1)求滑块到达B处时的速度大小；‎ ‎(2)若滑块到达B点时撤去拉力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，求滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功；‎ ‎(3)在第(2)问的基础上，求滑块在AB轨道上的落点（不考虑滑块在轨道上反弹后的情况）到B点的距离。‎ ‎【答案】(1)10m/s；(2)18.75J；(3)1m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设滑块在0～2m的过程中受到的拉力大小和位移分别为F1、x1，在3m～4m的过程中受到的拉力大小和位移分别为F3、x3以及在B点的速度大小为vB。‎ 对滑块从A点运动到B点的过程，由动能定理有 解得 ‎(2)滑块恰好能到达最高点C，根据牛顿第二定律得 可得 ‎ ‎ 对滑块从B到C的过程，由动能定理有 - 15 -‎ 解得 W=-18.75J 即克服摩擦力做的功为18.75J。‎ ‎(3)设滑块在空中运动的时间为t，滑块离开C点后做平抛运动，有 解得滑块在AB轨道上的落点到B点的距离 L=1m - 15 -‎