山东省菏泽市2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题（B卷） Word版含解析

山东省菏泽市2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题（B卷） Word版含解析

‎2019—2020学年度第二学期期末考试 高一物理试题（B）‎ ‎（考试时间90分钟，满分100分）‎ 第Ⅰ卷（选择题 共40分）‎ 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 曲线运动一定是变速运动 B. 速度变化的运动必定是曲线运动 C. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D. 加速度变化的运动必定是曲线运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．曲线运动速度的方向时刻在变化着，所以曲线运动一定是变速运动，A正确；‎ B．速度变化的运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，B错误；‎ C．平抛运动是曲线运动，但其加速度恒定不变，C错误；‎ D．加速度变化的运动不一定是曲线运动，如变加速直线运动，D错误。‎ 故选A。‎ ‎2. 对于万有引力定律的表达式,下列说法正确的是(   )‎ A. 公式中G为引力常量,它是由牛顿通过实验测得的 B. 当r趋于零时,万有引力趋于无穷大 C. 质量为m1、m2的物体之间的引力是一对平衡力 D. 质量为m1、m2的物体之间的引力总是大小相等的 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】卡文迪许通过扭秤实验测出万有引力常量，故A错误；当物体之间的距离r趋于零时，物体不能简化为质点，万有引力公式不再适用，引力不会趋于无穷大，故B错；质量为m1、m2的物体之间的引力是一对作用力与反作用力，大小总是相等，故C错，D对．‎ ‎3. 质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图所示，有四位同学用示意图表示A到B轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是(　　)‎ - 14 -‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角大于90度，物体做减速运动，故A错误；B、由图示可知，速度方向与加速度方向相同，物体做直线运动，不做曲线运动，故B错误；C、由图示可知，加速度在速度的右侧，物体运动轨迹向右侧凹，故C错误；D、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角小于90度，物体做加速曲线运动，故D正确；故选D．‎ ‎【点睛】知道物体做曲线运动的条件，分析清楚图示情景即可正确解题．‎ ‎4. 质量为m的小块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图所示。若斜面体和小物块一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移s。斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是（　　）‎ A. 摩擦力做正功，支持力做正功 B. 摩擦力做正功，支持力做负功 C. 摩擦力做负功，支持力做正功 D. 摩擦力做负功，支持力做负功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】受力分析如图所示 - 14 -‎ 摩擦力斜向右上方，支持力斜向左上方，运动方向水平向右，摩擦力的水平分力向右，支持力水平分力向左。因此摩擦力做正功，支持力做负功，故ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎5. 如图，一棵树上有一个质量为0.3熟透了的苹果P，该苹果从树上A下落到地面上C点最后滚入沟底D处。A、B、C、D、E点所在平面之间竖直距离如图所示。以地面为零势能面，g取，则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是（　　）‎ A. 15.6J和-9J B. 15.6J和9J C. 9J和-9J D. 5.6J和-15.6J ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量为 以地面为零势能面，该苹果在D处的重力势能为 - 14 -‎ 故选A。‎ ‎6. 如图所示，下列四个选项的图中，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为木块所受的外力，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机械能守恒的是 （ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由A图可知，力F对物体做正功，机械能增加，不守恒，故A错误；‎ B．由B图可知，力F做负功，机械能减小，故B错误；‎ C．C图中物体斜面光滑，运动过程中只有重力做功，只有重力势能和动能的相互转化，机械能守恒，故C正确；‎ D．D图中斜面粗糙，物体下滑中，摩擦力做负功，机械能减小，不守恒，故D错误．‎ ‎7. 2020年6月23日，北斗三号最后一颗卫星成功发射，整个系统55个卫星织成一张“天网”，每一颗都有自己的功用。已知“北斗”28星的运行轨道为椭圆轨道，周期为，如图所示。则（　　）‎ A. “北斗”28星的发射速度等于第一宇宙速度 B. “北斗”28星在A→B→C的过程中，速率逐渐变大 - 14 -‎ C. “北斗”28星在A→B过程所用的时间小于 D. “北斗”28星在B→C→D的过程中，万有引力对它先做正功后做负功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．绕地球运行的卫星，其发射速度都大于第一宇宙速度，故A错误；‎ B．根据开普勒第二定律，卫星在A→B→C运动的过程中，卫星与地球的距离增大，速率则逐渐变小，故B错误；‎ C．卫星在A→C的过程中所用的时间是，由于卫星在A→B→C的过程中，速率逐渐变小，A→B与B→C的路程相等，所以卫星在A→B过程所用的时间小于，故C正确；‎ D．卫星在B→C→D的过程中，万有引力方向先与速度方向成钝角，过了C点后与速度方向成锐角，所以万有引力对它先做负功后做正功，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎8. 如图所示在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做的功W为(不计空气阻力、足球可视为质点)(　　)‎ ‎ ‎ A. mv2 B. mgh C. mv2＋mgh D. mv2－mgh ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对足球从球员踢出到飞入球门的过程研究，根据动能定理得 解得 故C正确，ABD错误．‎ 故选C。‎ - 14 -‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。‎ ‎9. 下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　）‎ A. 图甲公路在通过小型水库泄洪闸的下游时，常常用修建凹形桥，也叫“过水路面”，汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力 B. 图乙所示为一圆锥摆，小球做圆周运动的向心力由绳的拉力和重力的合力提供 C. 图丙杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用 D. 图丁洗衣机脱水桶的脱水原理是：水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，向心加速度竖直向上，汽车处于超重状态，支持力大于重力，结合牛顿第三定律可知，汽车对桥面的压力大于汽车的重力，故A正确；‎ B．小球做圆周运动的向心力由绳的拉力和重力的合力提供，故B正确；‎ C．当小桶通过最高点时仍受重力作用，故C错误；‎ D．洗衣机脱水简的脱水原理是衣服 对水滴的吸附力小于水滴做圆周运动所需要的向心力，因此水滴被甩出，故D错误。‎ 故选AB。‎ ‎10. 一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则（　　）‎ A. 物体在空中运动的时间是 B. 物体在空中运动的时间是 - 14 -‎ C. 物体抛出时的竖直高度是 D. 物体抛出时的竖直高度是 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度 再根据得 故A错误，B正确；‎ CD．物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度 再根据得 故C错误，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎11. 如图所示，摩天轮悬挂座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱 A. 运动周期为 B. 线速度的大小为ωR - 14 -‎ C. 受摩天轮作用力的大小始终为mg D. 所受合力的大小始终为mω2R ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】由于座舱做匀速圆周运动，由公式，解得：，故A错误；由圆周运动的线速度与角速度的关系可知，，故B正确；由于座舱做匀速圆周运动，所以座舱受到摩天轮的作用力是变力，不可能始终为，故C错误；由匀速圆周运动的合力提供向心力可得：，故D正确．‎ ‎12. 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. 小球到达B处时动能达最大值 C. 小球动能与重力势能之和逐渐减小 D. 小球和弹簧组成的系统机械能保持不变 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球从B到C的过程中，弹簧不断被压缩，形变量不断变大，弹簧的弹性势能不断增大。故A正确；‎ B．小球从B到C的过程中，先加速后减速。在BC之间某处，速度达到最大值，此时动能最大。故B错误；‎ C．从B到C的过程中，弹簧的弹性势能不断增大，由于机械能守恒，小球动能与重力势能之和逐渐减小。故C正确；‎ D．由于不计空气阻力，小球和弹簧组成的系统只受重力和弹力作用，系统机械能守恒，系统机械能保持不变。故D正确。‎ 故选ACD。‎ - 14 -‎ 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13. 如图甲所示为测量电动机匀速转动时角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。（电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点）‎ ‎(1)请将下列实验步骤按先后排序：_____。‎ ‎①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 ‎②接通电火花计时器的电源，使它工作起来 ‎③启动电动机，使圆形卡纸转动起来 ‎④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。‎ ‎(2)要得到角速度ω测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是_____‎ A．秒表 B．毫米刻度尺 C．圆规 D．量角器 ‎(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。这对测量结果_____（填“有”或“无”）影响。‎ ‎【答案】 (1). ①③②④ (2). D (3). 无 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]本实验中应先让电火花计时器工作后再使转盘转动起来，因此顺序为①③②④。‎ ‎(2)[2]由于两个之间的时间间隔恒定，用量角器测出两个点间的圆心角（多测几个点间的圆心角求平均值）根据 可求角速度，故D符合题意，ABC不符合题意。‎ 故选D。‎ ‎(3)[3]‎ - 14 -‎ 虽然打出的点向圆心靠近，由于匀角速度转动，因此两点之间所对应的圆心角保持不变，因此对实验结果无影响。‎ ‎14. 采用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2．‎ ‎(1)实验室可供选择的重物如下，最合理的是___________．‎ A质量为10g的石块 B质量为100g的钩码 C.质量为200g的木球 D.质量为500g的塑料球 ‎(2)用正确选择的重物进行实验，得到一条符合实验要求的纸带如图乙所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．重物由O点运动到B点的过程中，动能的增加量为___________J，重力势能的减少量为___________J(以上两空计算结果均保留三位有效数字)．这两者不相等的原因可能是______________________(任意答一条即可)．‎ ‎【答案】 (1). （1）B (2). （2）0.450 (3). 0.453 (4). 重物下落过程中有空气阻力或纸带受到的摩擦力的影响.‎ ‎【解析】‎ 分析】‎ ‎（1）为减小空气阻力对实验的影响，为减小实验误差，应选择体积小而质量大的重物．‎ ‎（2）根据实验数据应用匀变速直线运动的推论求出B点的速度，然后根据重力势能与动能的计算公式分析答题．‎ ‎【详解】（1）为减小空气阻力对实验的影响，为减小实验误差，应选择质量为100g的钩码作为重物，故选B； （2）打B点时的速度：，重物由O运动到B - 14 -‎ 点时动能的增加量：△EK=mvB2=×0.100×32=0.450J， 重力势能减少量：△EP=mgh=0.100×9.8×0.4625=0.453J．‎ 这两者不相等的原因可能是：重物下落过程中有空气阻力或纸带受到的摩擦力的影响.‎ ‎【点睛】纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．在纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，计算过程中要注意单位的换算．‎ ‎15. 中国女排是一支具有光荣历史的队伍，奉献、协作、拼搏的女排精神是中华体育精神的象征。某场比赛中，一运动员进行了跳发球，若击球点恰在发球处底线上方3.04m高处，击球后排球以25.0m/s的速度水平飞出，球的初速度方向与底线垂直，排球场的有关尺寸如图所示，若忽略空气阻力及球的大小，试计算说明此球能否过网。（g取10m/s2）‎ ‎【答案】球能过网 ‎【解析】‎ ‎【详解】当排球在竖直方向下落 设水平方向运动的距离为x，则 联立两式并代入数据得 x=10m 因为x=10m>9m，故此球能过网。‎ ‎16. 如图所示是某轻轨车站的设计方案，与站台连接的进出轨道均有一个小坡度，电车进站时要上坡，出站时要下坡。电车到达坡底a点时的速度大小是25.2，此后便切断电动机的电源。已知电车的质量为25t，重力加速度。‎ ‎(1)若不考虑电车所受的摩擦力，求电车能冲上站台的最高高度；‎ - 14 -‎ ‎(2)若站台的坡髙为2m，电车恰好冲上此站台，求此过程中摩擦力对电车做的功；‎ ‎(3)请说明站台这样设计的好处。‎ ‎【答案】(1)2.45m；(2)；(3)节省了能源 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设电车到达坡底a点时的速度大小为，恰好能冲上高度为的站台，取a点所在的水平面为参考平面，根据机械能守恒定律得：‎ 解得 ‎(2)由动能定理得 其中 ‎，‎ 解得 ‎(3)进站前切断电源，电车凭惯性上坡，动能转化成重力势能储存起来，出站下坡时重力势能转化成动能，节省了能源。‎ ‎17. 嫦娥二号卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星．设卫星距月球表面的高度为，做匀速圆周运动的周期为，已知月球半径为，引力常量为（球的体积公式，其中R为球的半径），求： ‎ ‎（1）月球的质量M；‎ ‎（2）月球表面的重力加速度g；‎ ‎（3）月球的密度ρ．‎ - 14 -‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由题意知，嫦娥二号的轨道半径，令月球质量为，嫦娥二号质量为，根据万有引力提供圆周运动向心力有：‎ ‎ ‎ 可得质量：‎ ‎；‎ ‎（2）在月球表面重力与万有引力相等有：‎ 所以月球表面重力加速度：‎ ‎；‎ ‎ （3）根据密度公式有月球的密度得到：‎ ‎．‎ ‎18. 如图所示，光滑水平面与竖直面内的半圆形轨道在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体以某一初动能向右运动，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的8倍，之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点。试求：‎ ‎(1)物体的初动能E：‎ ‎(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功；‎ ‎(3)物体离开C点后落回水平面时，重力的瞬时功率。‎ - 14 -‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设物体经过B点时的速度为，圆形轨道对物体的支持力大小为N，物体对半圆形轨道的压力为由牛顿第三定律及题意知 在B点，由牛顿第二定律得 从A到B是匀速直线运动，故物体的初动能 ‎(2)设物体克服阻力做功为，在C点速度为，物体恰到达C点，重力提供向心力，有 由动能定理得 联立解得 ‎(3)物体落到水平面上时的竖直分速度 所以重力的瞬时功率是 - 14 -‎