福建省厦门市2020-2021学年高一下学期期末物理试题

福建省厦门2020-2021年高一下期期末物试题学校:姓：班：考：一单题1下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是A．实验探究匀速圆周运动向心力与物体运动的角速度、半径、质的关系时，采用了比值定义法B．研究运动的合成与分解时，采用了控制变量法C．们为了研究物体做功的快慢引入了功率，功率的定义采用了等效替代的方法D卡文迪许巧妙地利用扭秤测出了铅球的万有引力，得到了万有引力常量，实验采用了微小量放大法2如图所示是一种修正带的齿轮传动装置，使用时大齿轮带动小齿轮转动，关于大齿轮上AB两和小齿轮上点的运动判断正确的是A．、两点的角速度相等C．、两点的线速度大小相等

B、两的角速度相等D．BC两的线速度大小相等3如图所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度v沿光滑水平面向左运动。在小球向左压缩弹簧的过程中A．小球做匀减速运动B．球和弹簧组成的系统机械能不守恒C．球克服弹力做功，机械能减少D．球弹簧刚接触时速度最大，加速度最大4如图为厦门观音山梦海岸度假区的摩天轮，是游客喜爱的娱乐项目之一．假设摩天轮座与舱中的游客均可视为质点，座舱在竖直面内做匀速圆周运动

A．游客在各个位置的线速度都相同B．有游客的加速度都相同C．天轮转动时，游客始终处于平衡状态D．客过最低点时处于超重状态5年4月，全球多地同步公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大，引力极大的天体，以至于光都无法逃逸。史瓦西半径公R＝

GM

是一种估算黑洞大小的方法式中万有力常量G10—N

2

/kg速＝3.0×108，天体的质量为M已知地球的质量约为6.0×半径约为

kg，假如它变一个黑洞，则该黑洞的A．9×106

B．—3

．9mD9

6如图所示是网球发球机，某次室内训练时将发球机放置于某一竖直墙面前，然后向墙面发射网球。假定网球水平射出，某两次射出的网球，运轨如图虚线所示，碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°、若不考虑网球在空中受到的阻力，则a、球A．a球速度较大C．碰到墙面时速度较大

Ba球空中飞行的间较长D．速度变化量较大7船横渡一条河为尽快到达对岸头方向始终与河岸垂直避免船撞击河岸，小船先加速后减速运动使小船达河对岸时恰好不与河岸相撞小船在静水中的行驶速度如图甲所示，水的流速如图乙所示，则下列关于小船渡河说法正确的是

A．小船的运动轨迹为直线B．船渡河的河宽是150mC．船到达对岸时，沿河岸下游运动了D．船河的最大速度是13m/s8如图所示为一水平传送带，以的率顺时针运转，AB间为．现将的小块经放在传送带的左端，小物块与传送带间的动摩擦因数＝，重力加速度取2

．小物块从传送带左端运动到右端的过程中A．小物块一直做匀加速运动B．送带对小物块做功为20JC．擦产生的热量为D．动由于传送小物块多消耗的电能为二多题9一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在5内做匀加速直线运动末到额定功率之后保持额定功率运动汽车匀速运动，其vt

图象如图所示。已知汽车的质量为103kg，汽车受到的阻力为车重的倍重力加度10m/s

。则A．汽车在前5s内的加速度为2m/sC．车的额定功率为60kW

B．车在前内牵引力为4×103D．汽车最大速度为20m/s10摄影组在某大楼边拍摄武打片，导演在离地面高度＝8m房顶处架设轮轴，轨道车通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员从地””房顶，如图所示。特技演员的质量

m50kg，人和车可视为质点，重力加速度取10m/s2

。若轨道车以速度＝5m/sA点匀速前进到B点则该过程中A．特技演员上升的高度为4mB．道车到达B点特技演员的速度为C．技演员受钢丝绳拉力为500ND．技员机械能增加了年17日中在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火衛功射了第四十五颗北斗导航卫星．该卫星发射过程为：先将卫星发射至近地圆轨1上然后在P处轨到桶圆轨道2上最后由轨道Q处变轨进入同步卫星轨道3轨道1相切于，轨道、切于Q点忽卫星质量的变化，则该卫星A．在轨道的运行周期为B．轨道3上运行速率大于7.9km/sC．轨道3上过Q点向心加速度大于在轨道经过Q点向心加速度D．轨2上P点点动过程中，地球引力对卫星做负功，卫星的动能减少12地面竖直向上抛出一物体物体在运动过程中其械能

E

和动能随离开地总k面的高度h的变化如图所示。取地面为零势能参考面，重力加速g取2由图中数据可知

12123A．物体的质量为B．体上升的最大高度6mC．地面至＝2m物体的动能减少30JD．体动到最高点的过程中克服阻力做功60J三实题13某实验小组采用图甲所示的装置探究动能定理。该小组将细绳一端固定在小车上，另一端绕过定滑轮与力传感器、重物相连。实验中，小车在细绳拉力的作用下从静止开始加速运动打点计时器在纸带记录小车的运动情況传感器记录细绳对小车的拉力大小下列措施中必要的是____________A．使细绳与长木板平行B．验前调节长木板的倾角以平衡摩擦力C．小车质量远大于重物和力传感器的总质量在正确的操作下某次实验中力传感器的数为F小的质量为打出的纸带如图乙所示。将打下的第一个点标为，离O较远的纸带上依次取、B、三计数点。已知相邻两计数点间的时间间隔为T，测得BC点到O点距离分别为x、、，则应选择从点_点选填“A、”或过来探究动能定理。若在误差允许范围内满足关系___________(用题中所给字母表)，则可认为合力对物体做的功等于物体动能的改变。14某学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律过质定滑轮的细线两端连接质量均为M的物块AB上放有一质量为的环(铁环物块B粘连)。

开始时AB由图示位置静止释放。物块在穿过圆环D时，铁环被环D挡住而块B穿圆环D后续下落光计时器E记物块从到F的间为，测得间为d则物块B运动到圆环D处的速度大小v___；测得铁环C到圆环D的高度差为h，当地重力加速度为，实验若在误差允许的围内满足表达式，则验证了机械能守恒定结果均用题中所给字母表)该同学为了能更加精确地验证机械能守恒定律了多次实验中M＝，m0.05kg＝，当地重力加速度。具体操作如下:①改变物块B的放位置，调整h值②测出相对应的时间t③在坐标纸中以

t

为纵轴，以横轴建立坐标系，画出

1t2

h

图象，如图乙所;④根据图中数据可求得＝2

，若在误差允许的范围内与当地重力加速度相等，则验证了机械能守恒定律结果保留三位有效数)。四解题15如图所示，质量m＝10kg的体在水平面上，在水平拉力F＝用下，从A点止开始向右匀加速直线运动到B，间距＝8m。已知物体与水平面间的动

0111摩擦因数以，重力加速度g10m/s0111

。求物体在B点速度大小;从AB拉的平均功率P。16如图甲所示，宇航员在某星球上将一轻弹簧竖直固定在水平地面上，把物体轻放在弹簧上端，由静止释放。物体的加速度a与簧的压缩量间关系如图乙所示(图中为知)。假设星球为质量均匀分布的体，半径为，有引力常量为G求星球的质量;若发射一个探测器围绕该星球表面做匀速圆周运动，求探测器的环绕速度大.17如图所示，一个质量M50kg的站在水平地面上手执一根不可伸缩的轻绳，绳的末端系一小球，使小球在竖直面内做圆周运动。已知绳长L0.4m小球质量m0.2kg，力加速度g取10m/s。求:若小球在最高点的速度v＝4m/s则此时轻绳的拉力T大;若小球恰好能通过最高点，当小球运动到最低点时，水平地面对人的支持力大小。18如图甲所示，水平面上处有一质量m＝0.5kg小物块，从静止开始在水平向右恒力作下运动，通过点时即撤去力F，块恰好到斜面P点。物块与水平面间的滑动摩擦力为f，f大小与物块离A点的距离关系如图乙所示。已知间距为2m倾角＝37°BP间距为力加速度g取2空气阻力(sin37°＝，＝0.8)

112112物块通过B点速度大小恒力大现将图甲装置置于风洞实验室中斜面BC处于风场中足够长物块从以同中的速度水平向右抛出，立即撤去力F，时物块受到大小为的力F作用，风力方向从水平向左逆时针到竖直向下范围内可调图甲所示调整风力方向使物块从抛出至落到斜面的时间最短该最短时间及在此条件下物块第一次落到斜面时的动能

ABABABAC参答．【解析】【详解】实探究匀速圆周运动向心力与物体运动的角速度半径质的关系时采用了控制变量法，故A错。在究运动的合成与分解时，采用了等效替代法，故B错。C.人们为了研究物体做功的快慢入了功率，功率的定义采用了比值定义法，故错误。卡迪许巧妙地利用扭秤测出铅球间的万有引力到万有引力常量验用了微小量放大法，故D确。．【解析】【详解】BCB两是同轴转动，角速度大小相等，因R＞R，v=R，所＞v，B正确，错误；AD．C两点是齿轮传，线速度大小相等，所以、C两线速度大小不相等，又因为＞，、C两的角速度不等，故AD错误；．【解析】【详解】小向左压缩弹簧，形变量越来越大，故弹力越来越大，则根据牛顿第二定律可知，小球的加速度越来越大，做加速度变大的减速运动，故A错；由小球和弹簧组成的系统外力做功为零，故系统的机械能守恒，故B错；C.弹力对小球做负功，即小球克弹力做功，所以小球的机械能减小，故正；小和弹簧刚接触时速度最大但此时弹力最小，加速度最小，故D错。．【详解】A匀速圆周运动线速度大小不变，方向时刻变化，故A错；B匀速圆周运动向心加速度一直沿半径指向圆心，方向时刻变化，故B错；C．天轮转动时有沿半径方向的加速度，所以游客不是处于平衡状态，故C错；

0t0tD．客过最低点时，加速度向上，所以处于超重状态，故D正；．【解析】【详解】根据题意知，万有引力常量N

/kg2

，光速c8

，天体的质量为=6.0×1024，则由瓦西半径公式R

GM

求出地球变成一个黑洞的半径R

2(38

24

=9×10-3m.9×10-6，与结论不相符，选项A误；9×10-3，与结论相符，选项B正；C.9m与结论不相符，选项A误；×10m与结论不相符，选项A错；．A【解析】【详解】在抛运动过程中，有：＝

12

2

；x=vt；位移与水平方向夹角的正切值为：v＝x

速度与水平方向夹角的正切值：

vv0＝vgty

则有α。在平抛运动中•tanα＝

tan2

碰墙面时与水平方向夹分别为和60°所以

htan301＝h603

1h22

th3可得：11度th32

x：tv12

，所以初速度较大，而飞行的时间较小。故A正，B错；C.由于末速度：

vv

可知，

cost＝v30t2

，所以两球碰到墙面时速度相等，故C错；a飞行的时间较小，=eq\o\ac(△,g)t．【解析】【详解】

可知a度变化量较小。故D错；

11小在静水中先做加速运动后做减速运动具有加速度故船的运轨迹为曲线故A错误。研垂直于河岸方向的运动，速度时间图象围成的面积表示位移，则小船渡河河宽d12

，B正。C.根据运动的等时性可知，小船河岸方向运动了30s，距离=303m=90m，C错误。根矢量合成法则可知，小船静水中的速度最大时，渡河速度最大，为1009m/s，故D错。．【详解】小块先做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a

mg

=2物块速度增加至与皮带速度相同时所用时间为：

t1

a5

；匀加速直线运动的位移为：v5x＜4m然物块相传送带静止一起做匀速直线运动A错误．小块运动到皮带右端时速度为=5m/s，据动能定理得：传送带对小物块做功W=

=

2，B错．C.物块匀加速运动过程，传送带位移为=5×1m=5m物块相对于传送带运动的位移大小为=x-x=5m-2.5m=2.5m；则摩擦产的热量为==12.5J故C正确．电机由于传送小物块多消耗电能等于物块增加的动能和摩擦产生的热量之和

=

2

，D错误．．AC【解析】【详解】汽在前5s内匀加速运动，加速度

a

t5

2

，由牛顿第二定律得

=ma，，解得F=6×10N故A确B错。汽车在5s末率到额定功率P=Fv

×10W=60kW当汽车速度最大时，牵引力

mkpkppkppmkpkppkpp与阻力大小相等，即F=F，大速度

Pf

，故C确，D错；10BD【解析】【详解】由可知，在这一过程中，连接轨道车的钢丝长度由伸到，所以演员上升的距离为（），故A错误。设道车在时细线与水平方向之间的夹角为，将此时轨道车的速度分解，此时钢丝的速度v=cos=v，绳方向速度大小相同=v。正确。C.轨道车以速度v=5m/s从A匀速前进v=θ，角度变化v变，所以人并非匀变速运动，拉力大小改变，不是定值，故误。对根据动能定理得：合力做Weq\o\ac(△,=)E，以地面为势能零点E=mgh。据功能关系可知，钢丝在一过程中对演员做的功等于演员机械能的增量，即eq\o\ac(△,E)eq\o\ac(△,)+，所以机械能增加1225J故正。．【详解】A在轨道3为步卫星轨道故在轨道3上行期为，故A确；B是地球第一宙速度大小第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度是近地卫星运行速度，故同步轨道卫星运行速度小于第一宇宙速度，故B错；C．同一点，星受到的万有引力相同，在轨道上万有引力提供向心力，在轨道2上卫星在Q做心运动，则万有引力大于向心力，即

F向3向

，则在道3上过点的向心加速度大于在轨道2上过点向心加速度，故确；D．星轨道2上动力运行时由近地点P向地点Q运过程中，地球对卫星的引做负功，势能增加，而卫星的机械能保持不变，故其动能减小，故D正．12AC【解析】【详解】根据能量守恒定律得EE-E；由知=4m时E=40J由E=mgh得m，故A确。

kkk22t22kkk22t22由知，动能随着上升高度线性减小，解得Eh，当=6m时动能不为0，故B错误。C.=2m时，=70J，初能为100J，物体的动能减少30J，故正确。由得动能为h=

203

20总能量E当h时E3

2003

J，初始总能量为100J，损失的能量即为物体运动到最高点的过程中克服阻力做功有100J-200J=，故D错误。313B【解析】【详解】

1M32

2第一空

实验中必须要使细绳与长木板平行，这样才能使得绳子的拉力等于小车的合外力，故A正验前调节长木板的倾角以平衡摩擦力保证细绳的拉力等于小车受的合力，故确；由于有力传感器测量绳的拉力则没必要使小车质量远大于重物和力传感器的总质量，故误。第二空

根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点的速度，从而得出动能的增加量，则应选择从O点点过程来探究动能定理；第三空

1从点点过程来由动能定理得M2

2

x)T

14

t

12M2

2

【解析】【详解】第一空铁环动到圆环D处的速度大小即为铁环被挡住后速运动的速度1第二空根据机械能守恒定律得mgh2；211h第三空由mghM化得t2

v

t

；图象斜率为

2mg

d

2

，代入数据可得g=9.76m/s

15）8m/s（2）【解析】【详解】（1对物体分析，从到，动能定理得

F

12

mv

①代入数据得v/s【或：对物体分析，由牛顿第二定律得

mg根据匀变速运动规律有】代入数据得v/s

2（2拉力的均功率

②根据匀变速运动规律有

02

③代入数据得400W【或：从到，力对物体做功

W根据匀变速运动规律有P拉力F的均功率

t

12，

代入数据得400W】a16）0G

2

（2）

vR【解析】【详解】（1由图乙可知，当弹簧压缩量为0时物只受重力，则

mgma0

①对星球表面的物体

GMmR

mg

②解得M

gRaR0GG

2

；（2环绕星球表面的探测器

mvR2R

2

③

132f2132f2解得

GMR

R17）6N（2512N【解析】【详解】2（1在最高点时，对小球受力分析有1L

①代入数据得

T1

；（2小球恰好能通过最高点，在最高点轻绳的拉力为零，mv22②对小球受力分析有L小球从最高点运动到最低点，由动能定理得

m

1mv2mv22

③在最低点，对小球受力分析有Fmg

23L

④联立②③④式解得轻绳的拉力

，此时对人分析，水平地面对人的支持力

MgN

⑤代入数据得

512NN

。18）4m/s（2）4.5N（）【解析】【详解】（1物块从B到，假设BP间为L，据平抛运动规律有水平方向：

xL

tB

①竖直方向：

L

12

2

②代入数据，联立①②式解得

vB

；1（2由图乙可知摩擦力对物块做功为Wfd12

③物块从A

到B，动能定理有

Fd1f

12

mv2

④

BxyBxy代入数据，联立③④式解得（3方法一：