重庆市南岸区2020-2021学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）

1、 可修改重庆市南岸区2020-2021学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是A. B. 若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内C. 若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外D. 无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有压力【答案】C【解析】AD、火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力

2、提供向心力，由图可以得出：（为轨道平面与水平面的夹角合力等于向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，故AD错误；B、当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故B错误；C、当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故C正确；故选：C【点睛】本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运动和向心运动

3、的条件进行分析。2.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（ ）A. a的向心加速度等于重力加速度gB. 线速度关系vavbvcvdC. d的运动周期有可能是20小时D. c在4个小时内转过的圆心角是【答案】D【解析】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=2r知，c的向心加速度大，解得：，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g

4、，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，卫星的半径越大，速度越小，所以有：，同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据，可知，故B错误；由开普勒第三定律：可知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，故C错误；c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故D正确。所以D正确，ABC错误。3.如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为V、20V、30V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，轨迹上有a、b、c三点，已知带电粒子所带电荷量为0.01C，在点处的动能为J，则该带电离子

5、A. 可能带负电B. 在点处电势能为0.5JC. 在点处的动能为零D. 在点处的动能为0.4J【答案】D【解析】试题分析：电场方向从高电势指向低电势，所以电场强度方向竖直向上，做曲线运动过程中，物体受到的合力指向轨迹的内侧，而粒子只受电场力，故电场力方向向上，所以粒子带正电，A错误；在b点处的电势能为，B错误；在a处电势能为，过程中由于只有电场力做功，所以电势能与动能之和恒定，故，解得在b点处的动能为03J，C错误；在c点电势能为零，故，D正确；考点：考查了等势面，电场强度，电场力做功4.如图所示，利用倾角为传送带把一个质量为m的木箱匀速传送L距离，这时木箱升高h，木箱和传送带始终保持相对静止

6、关于此过程，下列说法正确的是( )A. 木箱克服摩擦力做功mghB. 摩擦力对木箱做功为零C. 摩擦力对木箱做功为mgLcos，其中为动摩擦因数D. 摩擦力对木箱做功为mgh【答案】D【解析】分析：由于整个过程中物体是匀速运动的，由动能定理可以直接得出结论解答：解：木箱和皮带间的摩擦力为静摩擦力，对木箱做正功，木箱匀速运动，根据功能原理，摩擦力对木箱做的功等于木箱克服重力做的功mgh，所以只有D选项正确故选D5.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，卫星仍做匀速圆周运动，则（）A. 卫星的向心加速度增大到原来的4倍B. 卫星的角速度增大到原来的4倍C. 卫星的周期减小

7、到原来的D. 卫星的周期减小到原来的【答案】C【解析】【详解】人造地球卫星做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力有：解得，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，则半径为原来的，向心加速度增大到原来的16倍，故A错误；，半径为原来的，角速度增大到原来的8倍，故B错误；，半径为原来的，卫星的周期减小到原来的，故C正确，D错误.6.同步卫星离地心的距离为r，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为R，则A. B. C. D. 【答案】AC【解析】【详解】AB因为同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以角速度相等，根据 得，故A正确，B错误；CD根据万有引力提供

8、向心力，解得，则故C正确D错误。二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）7.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A. 球A的角速度等于球B的角速度B. 球A的线速度大于球B的线速度C. 球A的运动周期小于球B的运动周期D. 球A与球B对筒壁的压力相等【答案】BD【解析】【详解】小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动 由于A和B的质量相同，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的由公式，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，球A的角速度小于球B

9、的角速度，故A错误由向心力的计算公式，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，球A的线速度大于球B的线速度，故B正确；由周期公式，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C错误球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D正确【点睛】对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题8.一半径为R的球形行星绕其自转轴匀速转动，若质量为m的物体在该星球两极时的重力为G0，在赤道上的重力为，则（）A. 该星球自转的角速度大小为B. 环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率

10、为C. 环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为D. 放置于此星球表面纬度为60处的物体，向心加速度大小为【答案】ACD【解析】在两极，万有引力等于重力，有：GG0，在赤道，有：G+mR2，联立两式解得=，故A正确。根据Gm得，v=，又GG0，解得v=，故B错误，C正确。处于星球表面纬度为60处的物体，绕地轴转动的半径r=Rcos60R，则向心加速度a=r2R，故D正确。故选ACD。点睛：解决本题的关键知道在两极和赤道处万有引力和重力的关系，掌握万有引力定律的两个重要理论，并能灵活运用9.如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，

11、若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中()A. 从P到M所用的时间等于B. 从Q到N阶段，机械能逐渐变大C. 从P到Q阶段，速率逐渐变小D. 从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功【答案】CD【解析】【详解】根据功能关系可知，海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；从P到Q阶段，万有引力做负功，根据动能定理可知，速率减小，故C正确；根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确

12、。所以D正确，ABC错误。10.如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是A. 物体在传送带上的划痕长B. 传送带克服摩擦力做的功为C. 电动机多做的功为D. 电动机增加的功率为【答案】ACD【解析】物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移大小。物块加速运动的加速度为，物体加速到速度为v时所需的时间，在这段时间内物块的位移，传送带的位移，则物体与传送带间的相对位移，即物体在传送带上的划痕长故A正确。传送带克服摩擦

13、力做的功为故B错误。电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能是，摩擦产生的内能为，所以电动机多做的功，故C正确。电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为，故D正确。故选ACD。【点睛】物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度后做匀速直线运动，电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，还有一部分转化为内能三、实验题探究题（本大题共2小题，共16.0分）11.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的_相同图乙是正确实验

14、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_取在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中正确的是_A.小球平抛的初速度相同B.小球每次做不同的抛物线运动C.小球在空中运动的时间均相同D.小球通过相同的水平位移所用时间相同【答案】 (1). 保持水平 (2). 初速度 (3). 1.6 (4). BC【解析】（1）为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，为了保证小球的初速度相等，每次让小球从同一位置由静止释放。(2)根据，代入数据解：，则初速度。(3)在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则小球平抛运动的

15、初速度不同，抛物线的轨迹不同，故A错误，B正确；平抛运动的时间与初速度无关，由高度决定，可以知道小球在空中运动的时间相同，因为初速度不同，则相同水平位移所用的时间不同，故C正确，D错误。所以选BC。12.随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动设飞船中带有基本的测量工具（1）物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是_。（2）实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和_。（3）待测物体质量的表

16、达式为_。【答案】 (1). 物体与接触面间没有压力，摩擦力为零 (2). 圆周运动的半径R (3). 【解析】太空中物体处于完全失重状态，则与接触面间几乎没有压力，摩擦力几乎为零实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和物体做圆周运动的半径R，则可得待测物体质量的表达式四、计算题（本大题共3小题，共44.0分）13.如图所示，质量为2kg的物体在长4m的斜面顶端由静止下滑，然后进入由圆弧与斜面连接的水平面由斜面滑至平面时无能量损失，物体滑到斜面底端时的速度为，若物体与水平面的动摩擦因数为，斜面倾角为370，取。求： 物体在斜面上滑动时摩擦力做的功；物体能在水平面上滑行的距离【答

17、案】（1）32J；（2）1.6m； 【解析】（1）物体在斜面滑下的过程中，由动能定理得：mgsin37s1+WF=mv2-0，代入数据解得：=-32J，（2）在水平面上，由动能定理得：-mgs2=0-mv2，代入数据解得：s2=1.6m；点睛：本题通过动能定理解决比较简便，要注意动能定理的应用步骤和方法，正确分析受力以及运动过程，即可正确求解。本题也可以利用牛顿第二定律求解；若运用牛顿第二定律和运动学公式结合求时，求解加速度是关键。14.如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，OB与OC夹角为37 ，CD连线是圆轨道竖直方向的直径、D为圆轨道

18、的最低点和最高点，可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最低点C时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象，该图线截距为2N，且过点取求：滑块质量和圆轨道的半径；若要求滑块不脱离圆轨道，则静止滑下高度为多少；是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D飞出后落在圆心等高处的轨道上若存在，请求出H值；若不存在，请说明理由【答案】（1）m=0.2kg ,1m （2） （3）【解析】【详解】当时，由图象截距可知当小物块从A点静止下滑，由图象知，对轨道的压力解得不脱离轨道分两种情况：到圆心等高处速度为零有能量守恒可知，滑块从静止开始下滑高度 通过最高点，通过最高点的临界条件设下落高度为，由动能定理解得则应该满足下落高度 假设滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的E点： 解得：而滑块过D点的临界速度由于：，所以存在一个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点解得：15.宇航员发现一未知天体，爾将星球的质量、密度等信息传邋回地面，字航员只有一块秒表和一个弹簧测力计，他站在星球上随显球转了一圈测得时间为，又用弹簧秤测同一质量为m的物体的重力，在“两极”为F，在“赤道”上的读数是其“两极”处的90%，万有引力常量为G，求：(1)该显球的密度和质量；(2)当宇航员在该星球“赤道”上时，