2020学年高一物理下学期期末考试试题(1) 12页

‎2019学年高一（下）期末物理试卷 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________‎ 注意事项：‎ ‎1. 答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2. 请将答案正确填写在答题卡上 一、 选择题（每小题4分，共40分；1—7单选题，8—10多选题。） ‎ ‎1. 在验证机械能守恒定律的实验中,由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力,则结果（ ） ‎ A.mgh> mv 2      B.mgh < mv 2 ‎ C.mgh= mv 2      D.以上都有可能 ‎ ‎2. 【题文】人类对行星运动规律的认识漫长而曲折。牛顿在前人研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一万有引力定律。对万有引力的认识，下列说法正确的是： ‎ A．行星观测记录表明，行星绕太阳运动的轨道是圆，而不是椭圆 ‎ B．太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星 ‎ C．地球使树上苹果下落的力，与太阳、地球之间的吸引力不是同一种力 ‎ D．卡文迪许在实验室里较为准确地得出了引力常量G的数值 ‎ ‎3. 【题文】下列说法错误的是 ‎ A．开普勒在总结前人研究的基础上成功地抽象和概括出行星运动的规律 ‎ B．宇宙间任意两个有质量的物体间都存在万有引力 ‎ C．万有引力定律是牛顿提出的，但万有引力常数G则是卡文迪许通过实验测出的 ‎ D．万有引力的大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间的距离成反比 ‎ ‎4. 【题文】实验时，利用实验测得的数据计算表明，重物下落中减少的重力势能总略大于增加的动能．这主要因为( ) ‎ B．实验中，重物下落时速度的计算方法不正确 ‎ C．刻度尺的精确度太低 ‎ D．重物下落过程中，克服各种摩擦阻力做了功 ‎ - 12 -‎ A．选择纸带时，没有选用第一个和第二个点间距离接近2mm的纸带 ‎ ‎5. 在利用重锤自由下落验证机械能守恒定律的实验中，产生误差的主要原因是（ ） ‎ A.重锤下落的实际高度大于测量值 ‎ B.重锤下落的实际高度小于测量值 ‎ C.重锤实际末速度v大于gt(g为重力加速度，t为下落时间) ‎ D.重锤实际末速度v小于gt ‎ ‎6. 两颗人造地球卫星质量之比m 1 ∶m 2 ＝1∶2，轨道半径之比R 1 ∶R 2 ＝3∶1.下列有关数据之比正确的是…( ) ‎ A.周期之比T 1 ∶T 2 ＝3∶1 ‎ B.线速度之比v 1 ∶v 2 ＝3∶1 ‎ C.向心力之比F 1 ∶F 2 ＝1∶9 ‎ D.向心加速度之比a 1 ∶a 2 ＝1∶9 ‎ ‎7. 两个行星的质量分别为m 1 和m 2 ，绕太阳运行的轨道半径分别是r 1 和r 2 ，若它们只受太阳万有引力的作用，那么，这两个行星的向心力加速度之比（ ） ‎ A.1    B.  C.    D. ‎ ‎8. 质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力的作用，下落的加速度为 g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（ ） ‎ A．物体的动能增加了 mgh B．物体的机械能减少了 mgh ‎ C．物体克服阻力所做的功为 mgh     D．物体的重力势能减少了mgh ‎ ‎9. 下列关于验证机械能守恒定律的说法中正确的是（    ） ‎ A.选用重物时，密度大的比密度小的好 ‎ B.选用重物时，体积小的比大的好 ‎ C.选用重物后，要称出它的质量 ‎ - 12 -‎ D.重物所受的重力，应远大于它所受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力 ‎ ‎10. 把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动,则离太阳越远的行星（ ） ‎ A.周期越小    B.线速度越小    C.角速度越小     D.加速度越小 ‎ 分卷II 分卷II 注释 二、 实验题（每空3分，共24分。） ‎ ‎11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m= 200 g 的重锤拖着纸带由静止开始下落，在下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取三个相邻计数点A、B和C，相邻计数点间的时间间隔为0.10 s，O为重锤开始下落时记录的点，各计数点到O点的距离如图 5-9-6 所示，长度单位是cm，当地重力加速度g为 9.80 m /s 2 . ‎ 图 5-9-6 ‎ ‎（1）打点计时器打下计数点B时，重锤下落的速度v B =__________（保留三位有效数字）； ‎ ‎（2）从打下计数点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能减小量ΔE p =____________，重锤动能增加量ΔE k =___________（保留三位有效数字）. ‎ ‎12. 一实验小组要用如图所示的装置探究动能定理，关于实验操作下列说法正确的是_________。 ‎ A．应改变橡皮筋拉伸的长度，打出不同的纸带进行分析 ‎ B．应保持橡皮筋拉伸的长度不变，改变橡皮筋的条数，打出不同的纸带进行分析 ‎ - 12 -‎ C．应选取纸带上点迹间隔均匀的一段进行测量，以求出小车匀速运动时的速度 ‎ D．实验中将木板左端适当垫高的目的是：使重力分力平衡掉小车和纸带受到的摩擦力，提高实验的精确度 ‎ 13. 在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤． ‎ ‎（1）为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表： ‎ 弹力 F （N） ‎ ‎0.50 ‎ ‎1.00 ‎ ‎1.50 ‎ ‎2.00 ‎ ‎2.50 ‎ ‎3.00 ‎ ‎3.50 ‎ 伸长量 ‎ x （10 － 2 m） ‎ ‎0.74 ‎ ‎1.80 ‎ ‎2.80 ‎ ‎3.72 ‎ ‎4.60 ‎ ‎5.58 ‎ ‎6.42 ‎ 用作图法求得该弹簧的劲度系数 k ＝________ N/m； ‎ ‎（2）某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为________ N；同时利用（1）中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，画出这两个共点力的合力 F 合 ； ‎ ‎（3）由图得到 F 合 ＝________ N． ‎ 三、 非选择题（共36分） ‎ ‎14.（6分） 如图，小球做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为 ，线长为L，小球质量为m，重力加速度为g．求：(1)绳子对小球的拉力的大小； ‎ - 12 -‎ ‎(2)小球运动的向心加速度大小；  (3)小球运动的周期． ‎ ‎15. （6分）【题文】把一个物体放在倾角为37°的斜面上，物体处于静止状态，已知物体受斜面的支持力大小为40 N，受斜面的摩擦力大小为30 N.求这两个力的合力. ‎ ‎16. （6分）（1）细绳和竖直平面的夹角是多少？（2）斜面对球的支持力？ ‎ ‎17. （6分）【题文】地球和月球的质量之比为81:1，半径之比4:1,求： (1)地球和月球表面的重力加速度之比； (2) 在地球上和月球上发射卫星所需最小速度之比.‎ - 12 -‎ ‎18. （12分）如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中 AB 是长为 R 的水平直轨道， BCD 是圆心为 O 、半径为 R 的 圆弧轨道，两轨道相切于 B 点．在外力作用下，一小球从 A 点由静止开始做匀加速直线运动，到达 B 点时撤除外力．已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点 C ，重力加速度大小为 g .求 ‎ ‎（1）小球在 AB 段运动的加速度的大小； ‎ ‎（2）小球从 D 点运动到 A 点所用的时间． ‎ - 12 -‎ 答案解析部分(共有 18 道题的解析及答案)‎ 一、选择题 ‎1、 解析 : 纸带受到较大阻力,重物克服阻力做功设为W,根据动能定理有: ‎ mgh-W= mv 2 ‎ 所以mgh> mv 2 . ‎ 答案 : A ‎2、 【答案】D 【解析】 试题分析：根据开普勒第一定律，行星绕太阳运动的轨道是椭圆，故A错误；万有引力适用于任何两个物体之间，故选项B错误；重力为万有引力分力，故选项C错误；卡文迪许在实验室里通过卡文迪许扭秤较准确的测出了万有引力常量G，故D正确。 考点：万有引力定律 物理学史 ‎ ‎3、 【答案】D 【解析】根据万有引力公式 可知，万有引力的大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间的距离的平方成反比，D错； ‎ ‎4、 【答案】D 【解析】实验时，摩擦力不可避免地存在着.重物下落时，要克服摩擦力做功，部分重力势能转化成热能，有mgh= mv 2 +Q,因Q>0,有mgh> mv 2 . ‎ ‎5、D ‎6、 解析： 由F=G =m =mR( ) 2 =ma可知D对. ‎ 答案： D ‎7、解析：行星绕太阳做匀速圆周运动，设M为太阳质量，m为行星质量，r为轨道半径，则 =mg 向 ，即a 向 ∝ , ‎ 所以 ，故D正确. ‎ - 12 -‎ 答案：D ‎8、 解析： 由牛顿第二定律知F 合 =ma= mg，由动能定理知物体的动能增加了 mgh，A正确； ‎ 又F 合 =mg-F，所以阻力F= mg，由ΔE=W 其 得物体的机械能减少了 mgh，B错误；物体克服阻力所做的功为Fh= mgh，C正确；物体的重力势能减少了mgh，D正确.选项A、C、D正确. ‎ 答案： ACD ‎9、解析：实验选择重物时，应使重物的重力远大于空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力，因此A、B、D正确.实验中，完全可以不测重物的质量，C不正确. ‎ 答案：ABD ‎10、 解析： 行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力由太阳对行星的引力提供,由G 得v= ,可知r越大,线速度越小,B正确. ‎ 由G =mω 2 r得ω= ,可知r越大,角速度越小,C正确. ‎ 由T=2π ,可知r越大,周期T越大,A错. ‎ 由G =ma得a= ,可知r越大,a越小,D正确. ‎ 答案： BCD 二、实验题 ‎11、解析：（1）v B =  m/s= 2.91 m /s. ‎ ‎（2）ΔE p =mgh B =0.856 J ‎ E k = =0.847 J. ‎ 答案：（1） 2.91 m /s  （2）0.856 J   0.847 J ‎12、 BCD ‎ - 12 -‎ ‎【解析】橡皮筋拉小车时的作用力是变力，我们不能求变力做功问题，但选用相同的橡皮筋，且伸长量都一样时，则可以改变橡皮筋数目来改变做功的多少，A错误，B正确；纸带点迹均匀说明小车做匀速运动，此时小车的速度最大，橡皮筋的弹性势能全部转化为小车的动能，C正确；木板略微倾斜后，小车所受重力沿斜面向下的分力平衡小车运动中的阻力，提高了实验的精确度，D正确。‎ 三、非选择题 ‎13、（1）如图所示　53（说明：±2内都可） ‎ ‎（2）2.10（说明：有效数字位数正确，±0.02内都可）　图略 ‎ ‎（3）3.3（说明：±0.2内都可） ‎ 解析： （1）作图时注意横坐标轴的标度，连线一定是一条过原点的直线，计算 k 时可取直线上较远的两点计算，例如（0.74×10 － 2 ，0.50），（6.42×10 － 2, 3.50）， ． ‎ ‎（2）注意估读，作图时注意选取标度，都从 O 点沿力的方向按力的大小作出力的图示． ‎ ‎（3）以这两个力作为平行四边形的两条邻边，作平行四边形，画出对角线．用刻度尺量出平行四边形对角线的长度，除以标度，得出 F 合 ＝3.3 N，如图所示． ‎ - 12 -‎ ‎18、（1） g 　（2）( － ) ‎ 解析： （1）小球在 BCD 段运动时，受到重力 mg 、轨道正压力 N 的作用，如图所示．据题意， N ≥0，且小球在最高点 C 所受轨道正压力为零 ‎ N C ＝0① ‎ 设小球在 C 点的速度大小为 v C ，根据牛顿第二定律有 ‎ mg ＝ m ② ‎ 小球从 B 点运动到 C 点，机械能守恒．设 B 点处小球的速度大小为 v B ，有 ‎ m v ＝ m v +2 mgR ③ ‎ 由于小球在 AB 段由静止开始做匀加速运动，设加速度大小为 a ，由运动学公式有 ‎ v ＝2 aR ④ ‎ 由②③④式得 ‎ a ＝ g ⑤ ‎ ‎（2）设小球在 D 处的速度大小为 v D ，下落到 A 点时的速度大小为 v ，由机械能守恒有 ‎ m v ＝ m v + mgR ⑥ ‎ m v ＝ m v 2 ⑦ ‎ 设从 D 点运动到 A 点所用的时间为 t ，由运动学公式得 ‎ gt ＝ v － v D ⑧ ‎ - 12 -‎ 由④⑤⑥⑦⑧式得 ‎ t ＝( － ) ⑨ ‎ ‎14、(1)   (2)gtan    (3) 试题分析：（1）小球在摆动过程中受重力和拉力，即 ，所以F= （2）根据上市分析 （3）根据（1）中方程解： ，化简可得T= 考点：圆周运动 点评：本题考查了通过受力分析确定圆周运动的向心力，从而写出向心力方程列式求解。‎ ‎15、 【答案】50 N 与支持力的夹角为37°（或竖直向上） 【解析】解法一：用作图法求解.设支持力为F 1 ，方向垂直于斜面向上，摩擦力为F 2 ，方向沿斜面向上，选定某一标度，如用5 mm长的线段表示10 N的力，作出F 1 、F 2 的图示，然后以F 1 、F 2 为邻边作平行四边形，如下图所示. 用刻度尺量得表示合力F的对角线长25 mm，所以合力的大小F=10×255 N="50" N；用量角器量得F与F 1 的夹角θ=37°. 解法二：用计算法求解.用F 1 表示支持力，F 2 表示摩擦力，作出受力示意图，并作出平行四边形，如下图所示. 因为支持力和摩擦力互相垂直，由直角三角形知识 ‎ - 12 -‎ F= N="50" N cosθ= =0.8，得θ=37°. ‎ ‎16、 【答案】（1）α="30° " （2）F T =500N 【解析】 ‎ ‎17、 【答案】（1）81/16 （2）9/2 【解析】设物体质量为m，星球质量为M，半径为R， (1)由    得 （5分） (2)万有引力提供向心力，得 , 则   （5分） ‎ - 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