2020学年重庆市开州区高一物理下学期期末考试试题
2020学年重庆市开州区高一物理下学期期末考试试题,高一下物理期末试卷,莲山课件.
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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． (本题9分)如图所示，质量相同的甲、乙两小球用长度不等的线分别悬挂于等高的O 1和O 2两点，将两球拉起使线伸直呈水平状态后无初速释放，则两球到达最低点时具有相同的( )
A ．速度
B ．机械能
C ．重力势能
D ．动能
【答案】B
【解析】
【详解】
两球开始下落时处于同一高度，具有相同的重力势能，两球下落过程中机械能守恒，在任何时刻两球的机械能都相同。因此，两球到达最低点时，机械能相等。但由于摆长不同，小球到达最低点时的重力势能不同，所以动能不同，速度不同，则ACD 错误，B 正确。
故本题选B 。
2． (本题9分)由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（ ） A ．轨道平面可以不同
B ．轨道半径可以不同
C ．质量可以不同
D ．速率可以不同
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．所以所有的同步卫星都在赤道上方同一轨道上，故A 错误；
B. 因为同步卫星要和地球自转同步，即这些卫星ω相同，根据万有引力提供向心力得：
22Mm G m r r
ω= 因为ω一定，所以r 必须固定，故B 错误；
C. 许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的质量可以不同，故C 正确；
D. 根据万有引力提供向心力得运转速度为GM v r
=
，由于同步卫星轨道半径是一定的，所以速率也不变．故D 错误． 3． (本题9分)如图所示，水平传送带两端点A 、B 间的距离为L ，传送带开始时处于静止状态．把一个小物体放到右端的A 点，某人用恒定的水平力F 使小物体以速度v 1匀速滑到左端的B 点，拉力F 所做的功为W 1、功率为P 1，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q 1．随后让传送带以v 2的速度逆时针匀速运动，此人仍然用相同的恒定的水平力F 拉物体，使它以相对传送带为v 1的速度匀速从A 滑行到B ，这一过程中，拉力F 所做的功为W 2、功率为P 2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q 2．下列关系中正确的是
A ．W 1＝W 2，P 1
<=”” 1＝q=”” 2，q=””>
B ．W 1＝W 2，P 1
Q 2
C ．W 1>W 2，P 1＝P 2，Q 1>Q 2
D ．W 1>W 2，P 1＝P 2，Q 1＝Q 2 【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
拉力对小物体做的功由物体对地位移决定，即W ＝FL ，故W 1=W 2；拉力的功率为，第二次运动过程中小物体的对地速度比第一次大，所以所用时间较短，功率较大，即P 1
<=”” 正确，acd=”” b=”” 2，故=”” 1＞q=”” ，故q=”” 2t
4． (本题9分)消防车利用云梯进行高层灭火，消防水炮出水口离地的高度为40m ，出水口始终保持水平且出水方向可以水平调节，水平射出水的初速度0v 在05m/s 15m/s v ≤≤之间可以调节．着火点在离地高为20m 的楼层，出水口与着火点不能靠得太近，不计空气阻力，重力加速度210m/s g =，则（ ）
A ．如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离最大为40m
B ．如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离最小为10m
C ．如果出水口与着火点的水平距离不能小于15m ，则水平射出水的初速度最小为6m/s
D ．若该着火点离地高为40m ，该消防车此时仍能有效灭火
【答案】B
【解析】
【详解】
AB ．水在空中做平抛运动，在竖直方向上自由落体运动，当下落高度为20m 时，运动时间为： 2220s 2s 10
h t g ⨯=== 水平方向上做匀速运动：
0x v t =
而水平射出的速度0v 在05m/s 15m/s v ≤≤，则运动过的水平位移为
10m 30m x ≤≤
所以如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离最小为10m ，最大距离是30m ；故A 错误，B 正确． C ．如果出水口与着火点的水平距离不能小于15m ，则：
0’15m x v t =≥
解得：
07.5m/s v ≥
故C 错．
D ．由于出水口与着火点不能靠得太近，所以当该着火点离地高为40m 时，该消防车此时不能有效灭火；故D 错．
5． (本题9分)质量为m 的小球用长为L 的悬线固定在O 点，在O 点正下方0.5L 处有一光滑圆钉C ，如
图所示，今把小球拉到悬线呈水平后无初速度释放，当悬线碰到圆钉C 前后瞬间，下列说法错误的是（ ）
A ．小球的线速度之比为1:1
B ．小球的角速度之比为1:2
C ．小球的向心加速度之比为1:2
D ．悬线对小球的拉力之比为1:2
【答案】D
【解析】
【详解】
当悬线碰到圆钉C 前后瞬间，小球水平方向不受力，故小球的线速度不变，故A 正确；小球通过最低点时，线速度不变，做圆周运动的半径减半，根据ω=v/r 知，则角速度之比1：2，故B 正确；小球的向心加速度a=v 2/r ，半径减半，故小球的向心加速度之比为1:2，故C 正确；根据牛顿第二定律：F−mg ＝ma ，故绳子的拉力F ＝mg+ma ，因向心加速度之比为1:2，故悬线对小球的拉力之比不等于1:2，故D 错误；此题选择错误的选项，故选D ．
【点睛】
本题关键要抓住细绳碰到钉子前后线速度不变，转动半径变化，再由圆周运动的规律，比如向心力公式进行分析．
6． (本题9分)如图所示，质量相同的两颗人造卫星A 、B 绕地球作匀速圆周运动，卫星A 离地球较近，卫星B 离地球较远，关于两颗卫星的运动，下列说法正确的是（ ）
A ．卫星A 的周期长
B ．卫星B 的角速度大
C ．卫星A 的线速度小
D ．卫星B 的机械能大
【答案】D
【解析】
【详解】
A 、由万有引力充当向心力：G 2Mm r =m 2
2T π⎛⎫ ⎪⎝⎭r ，卫星运动的周期T=23πr GM ，两颗卫星A 、B 的轨道半径r A <=”” b=”” 的周期较短，故a=”” ，则卫星a=””>
B 、卫星运动的角速度ω=2T π3GM r
，r A <=”” 、卫星运动的线速度v=”ωGM” c=”” 错误。=”” 的角速度较小，故b=”” ，则卫星b=””>
，r A <=”” 的机械能大，故d=”” ，进入高轨道发射时需要消耗的能量较大，则卫星b=”” 、b=”” 、质量相同的两颗人造卫星a=”” d=”” 的线速度较大，故c=””>
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．起重机将质量为m 的货物沿竖直方向匀加速提起，加速度大小为
3g ，货物上升h 的过程中（已知重力加速度为g ），则（ ）
A．货物克服重力做功mgh
B．货物的动能增加了2
3 mgh
C．合外力对货物做功为1
3 mgh
D．货物的机械能增加了4
3 mgh
【答案】ACD
【解析】
【详解】
A、货物上升h的过程中，货物克服重力做功mgh，故A正确。
B、根据动能定理：动能增加量n E k=F合h=mah=1
3
mgh，故B错误。
C、合外力对货物做功W合= F合h=mah=1
3
mgh，故C正确。
D、根据牛顿第二定律：F拉-mg=ma，F拉=mg+ma=4
3
mg，货物增加的机械能n E机=F拉h=
4
3
mgh，故D正
确。
8．(本题9分)如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹（可视为质点）以速度vo沿水平方向射中木块，并最终留在木块中．已知当子弹相对木块静止时，木块前进了距离s，子弹进入木块的深度为d，若木块对子弹的阻力f恒定，则下列关于系统产生的内能表达式正确的是( )
2019-2020学年福建省厦门市高一下学期期末质量检查物理试题
2019-2020学年福建省厦门市高一下学期期末质量检查物理试题,高一下物理期末试卷,莲山课件.
，故选BD.
9．(本题9分)已知地球半径为R，静置于赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a，地球同步卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r ，向心加速度大小为a 0，万有引力常量为G ，则（ ）
A ．向心加速度之比2
2
0a r a R = B ．向心加速度之比0a R a r
= C ．地球质量2
0a r M G
= D ．地球质量2
aR M G
= 【答案】BC
【解析】
AB 、地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，根据2
a r ω= 可知向心加速度之比0a R a r =，故A 错;B 正确
CD 、地球赤道上的物体随地球自转时有2GMm mg ma R
-= 地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则由
02GMm ma r = 结合两个公式可解得地球质量2
0a r M G
=，故C 正确；D 错误； 故选BC
点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，注意赤道上的物体不是靠万有引力提供向心力．
10． (本题9分)质量是m 的物体在粗糙的水平面上受水平恒定拉力F 的作用，从静止开始运动，经过时间t 发生的位移为x ，要使物体从静止开始运动发生的位移为2x ，下列方法可行的是（ ） A ．拉力增加为原来的2倍
B ．拉力和动摩擦因数都增加为原来的2倍
C ．质量减少为原来的12
倍 D
倍
【答案】BD
【解析】
【详解】
ABC ．从静止出发，经过时间t 发生的位移为x ，要使物体从静止开始运动发生的位移为2x ，根据212x at =知，时间不变的情况下，加速度变为原来的2倍，根据牛顿第二定律F f F a g m m μ-==- 将拉力和动摩擦因数都增加为原来的2倍，故AC 错误，B 正确；
D ．质量、力都增加为原来的2倍，根据牛顿第二定律
F f F a g m m
μ-==- 加速度不变，时间增加为原来的2倍，根据212x at =
知，物体从静止开始运动发生的位移为2x ，故D 正确；
故选BD ．
【点睛】
根据牛顿第二定律求出加速度，结合212
x at =进行判断． 11． (本题9分)如图在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a 点，质量为m 的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b 滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b 点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c 点停止．若圆弧轨道半径为R ，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是( )
A ．物块滑到b gR
B ．c 点与b 点的距离为R
μ
C ．物块滑到b 点时对b 点的压力是3mg
D ．整个过程中物块机械能损失了mgR
【答案】BCD
【解析】
【详解】
A.由机械能守恒可知，
mgR=12
mv 2； 解得b 点时的速度为 2gR A 不符合题意；
B.对全程由动能定理可知，
mgR-μmgs=0
解得bc 两点间的距离为 R
s μ=，故B 符合题意；
C.b点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由
2
v
-=
F mg m
r
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C符合题意；
D.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符合题意；12．如图所示，+Q和-Q为真空中的两个电荷，abcd是以点电荷+Q为中心的正方形，c位于两电荷的连线上。则a、b、c、d四点中
A．c点场强最大B．b、d两点的场强相同
C．a、c两点的电势相等D．b、d两点的电势相等
【答案】AD
【解析】
【详解】
根据电场线分布的对称性和叠加性原理可知，bd两点场强大小相等，方向不同，但电势相同；a点的场强最小，c点的场强最大；a、b、c、d四点中a点电势最高，c点电势最低，a点的电势高于c点的电势，故AD正确，BC错误。
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．(本题9分)在“DIS 研究机械能守恒定律”实验中，通过测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求
得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能和动能
转化时的规律。实验中A、B、C、D 四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入。现某位同学要测定摆锤在 D 点的瞬时速度。其实验装置如图所示；接着他点击“开始
记录”，同时让摆锤从图中所示位置释放，计算机将摆锤通过某位置的瞬时速度自动记录在表格的对应处，如图。
（1）请问该实验中所用传感器的名称是_____传感器。并将该传感器和_____相连。
（2）请指出该同学实验中的错误之处：①传感器未放在标尺盘最低端的 D 点；②_____。
（3）摆图中计算机记录的数据与真实值相比将_____（填“偏大”、“偏小”或“仍准确”）
（4）在处理实验数据时，如果以 v 2/2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出的 v 2/2—h 图象应是_____，才能验证机械能守恒定律，v 2/2 － h 图线的斜率等于_____的数值。
（5）本实验应该得到的实验结论是：________________________的情况下，物体的_____________， 但总机械能守恒。
【答案】光电门 数据采集器 摆锤释放器未置于 A 点 偏小 一条倾斜直线 重力加速度 只有重力做功 动能和势能相互转化
【解析】
【详解】
（1）[1][2]．该实验中所用传感器的名称是光电门传感器。并将该传感器和数据采集器相连。
（2）[3]．该同学实验中的错误之处：①光电门传感器未放在标尺盘最底端的D 点；②摆锤释放器未置于A 点。
（3）[4]．由于摆锤释放器未置于A 点，所以得到的动能与真实值相比将偏小。
（4）[5][6]．在处理实验数据时，由21
2
mgh mv =可得 212
v gh = 则如果以 v 2/2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出的 v 2/2—h 图象应是一条倾斜直线，才能验证机械能守恒定律，v 2/2 － h 图线的斜率等于重力加速度g 的数值。
（5）[7][8]．本实验应该得到的实验结论是：只有重力做功的情况下，物体的动能和势能相互转化，但总机械能守恒。
14． (本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m ＝1.00 kg 的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，在纸带上选取五个连续的点A 、B 、C 、D 和E ，如图所示．其中O
为重锤开始下落时记录的点，各点到O 点的距离分别是31.4 mm 、49.0 mm 、70.5 mm 、95.9 mm 、124.8 mm.
当地重力加速度g ＝9.8 m/s 2.本实验所用电源的频率f ＝50 Hz.(结果保留三位有效数字)
(1)打点计时器打下点B 时，重锤下落的速度v B ＝__________________m/s ，打点计时器打下点D 时，重锤下落的速度v D ＝________ m/s.
(2)从打下点B 到打下点D 的过程中，重锤重力势能减小量ΔE p ＝________ J ，重锤动能增加量为ΔE k ＝________________________ J.
【答案】 (1)①0.978 ②1.36 (2) ①0.460 ②0.447
【解析】
(1)v B ＝3(70.531.4)10220.02
AC x T –⨯=⨯ m/s ＝0.978 m/s v D ＝3
(124.870.5)10220.02
CE x T –⨯=⨯m/s ＝1.36 m/s (2)ΔE p ＝mgh BD ＝1×9.8×(95.9－49.0)×10－3J ＝0.460J
ΔE k ＝12m(v D 2－v B 2)＝12
×1×(1.362－0.9782) J ＝0.447 J. 四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (本题9分)一根长40cm 的轻杆，一端固定于O 点，另一端拴着一个质量为2kg 的小球，绕O 点在竖直面内运动，在最高点时，求: (g=10m/s 2)
(1)当杆对小球施加拉力的大小为25N 时，小球的速度大小；
(2)小球的速度大小为1m/s 时，杆对小球的作用力。
【答案】 (1)3m/s v =；(2) 15N N =，方向竖直向上。
【解析】
【详解】
(1)小球通过最高点时由拉力和小球的重力提供向心力， 则有：
2
v F mg m L
+= 代入数据解得：3m/s v =
(2)当小球速度大小为1m/s ，设此时杆与球的作用力为N ，则有：
21v N mg m L +=
福建省福州市2020年高一(下)期中物理试卷解析版
福建省福州市2020年高一(下)期中物理试卷解析版,高一下物理期中试卷,莲山课件.
