湖南省湘中部分學校2020-2021學年高一下學期期末物理試題（原卷版及答案）

第1頁/共1頁湖南湘中2021年上學期高一期末考試物理試卷一、單選題（每小題4分，共6小題，24分）1.圖甲所示為研究物體做曲線運動條件的裝置。圖乙為俯視示意圖，小鐵球以初速度v0在水平紙面上運動，阻力可忽略，要使小鐵球沿圖乙中實線所示軌跡運動，則（）A.磁鐵應放在A位置 B.磁鐵應放在B位置C.磁鐵應放在C位置 D.磁鐵應放在D位置2.以下關于“運動的描述”中，說法正確的是（）A.質點就是質量很小的點B.參考系不一定選擇地面C.某高中規(guī)定學生7點前到校，其中“7點”是指時間間隔D.只要有加速度，那么物體的速度一定增加3.如圖所示，桌面高為h，質量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計空氣阻力，假設以桌面處為參考平面，則小球落到地面時瞬間的重力勢能和整個過程中重力勢能變化分別為（）A.mgh，減少 B.mgh，增加C.，增加 D.，減少4.如圖，用水平力F將重力等于G的木塊壓在豎直墻面上，使木塊靜止．下列判斷正確的是A.由于木塊靜止，所以F＝GB.若撤去F，木塊沿墻壁下滑時，木塊受滑動摩擦力大小等于mgC.減小壓力F，墻和木塊間靜摩擦一定減小D.增大壓力F，墻和木塊間的靜摩擦力不變5.水平桌面上一質量為3kg的物體，在水平拉力F的作用下，從靜止開始運動2s后撤去外力，其圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.在0~2s內，合外力做的功為4JB.在0~2s內，拉力大小是阻力大小的2倍C.在時，拉力的瞬時功率為D.在0~6s內，摩擦力做的功為9J6.從距地面高度3.2m處，將質量1kg小球以3m/s的初速度水平向右拋出。小球運動過程中受到恒定的水平向左的風力，風力的大小為5N。重力加速度取10m/s2。則（）A.小球做勻變速直線運動 B.小球落地的水平距離為2.4mC.小球落地時的動能為32.5J D.小球拋出后經過0.1s動能最小二、多選題（每小題5分，共4小題，20分。每小題若選擇全對的，得5分，若無錯但沒有選全的，得3分，選擇有錯的，得0分）7.在物理學發(fā)展歷史中，許多物理學家做出了卓越貢獻。以下關于物理學家所作科學貢獻的敘述中，錯誤的是（）A.愛因斯坦在其相對論中指出，時間與空間都是獨立于物體及其運動而存在B.胡克等人認為行星所受太陽的引力大小跟行星到太陽距離的二次方成反比。C.牛頓對引力常量G進行準確測定，并于1687年發(fā)表在其傳世之作《自然哲學的數(shù)學原理》中D.卡文迪許進行了月-地檢驗，得出天上和地表的物體間的引力作用都遵從萬有引力定律8.甲、乙兩輛汽車沿同一平直路面行駛，其v-t圖像如圖．t=0時，乙車在甲車前方s0處．下列說法正確的是A.若s0=50m，則兩車相遇2次B.若s0=150m，則兩車相遇1次C.若s0=250m，則兩車相遇1次D.若s0=400m，則兩車相遇1次9.有一種叫“飛椅”的游樂項目。如圖所示，長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉盤邊緣。轉盤可繞穿過其中心的豎直軸轉動。當轉盤以角速度勻速轉動時，鋼繩與轉軸在同一豎直平面內，與豎直方向的夾角為。不計鋼繩的重力。以下說法正確的是（）A.鋼繩的拉力大小為B.鋼繩的拉力大小為C.如果角速度足夠大，可以使鋼繩成水平拉直D.兩個體重不同的人，擺開的夾角一樣大10.如圖所示，abc是豎直面內的固定軌道，ab水平，長度為2R；bc是半徑為R的四分之一光滑圓弧，與ab相切于b點。一質量為m的滑塊（可視為質點），始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動。已知滑塊與水平軌道ab間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g，不計空氣阻力。在滑塊從a運動到c的過程中，下列說法正確的是（）A.重力勢能增加了mgR B.動能增加了mgRC.機械能增加了3mgR D.系統(tǒng)內能增加了mgR三、實驗填空題（第11題6分，第12題8分，共14分。）11.在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中，打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，記錄小車運動的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇6個計數(shù)點A、B、C、D、E、F，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，各點到A點的距離依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm。相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔T=______s；C、E兩點之間的平均速度是v=______m/s；小車的加速度a=______m/s2。12.某物理興趣小組用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。（1）物理小組同學按照正確操作打出一條紙帶如圖乙所示，其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中（單位cm），打點計時器工作頻率為50Hz，重物質量為0.2kg。該同學用重物在OB段的運動來驗證機械能守恒，已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，則該段重物重力勢能的減少量為______J，而動能的增加量為______J。（計算結果均保留三位有效數(shù)字）（2）比較發(fā)現(xiàn)重力勢能的減少量______（填“大于”“小于”或“等于”）動能的增加量，原因______。四、計算題（第13題12分，第14題14分，第15題16分，共42分。）13.如圖所示，總質量為m的滑雪者以初速度v0沿傾角為θ的斜面向上自由滑行，雪橇與斜面間動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，假設斜面足夠長，不計空氣阻力。試求：（1）滑雪者沿斜面上滑的加速度大小；（2）滑雪者沿斜面上滑的最大距離；（3）若滑雪者滑至最高點后掉轉方向向下自由滑行，求沿斜面自由下滑的加速度大小。14.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射到距地面高度為h1的近地圓形軌道上，在衛(wèi)星經過A點時點火實施變軌進入橢圓軌道，最后在橢圓軌道的遠地點B點再次點火將衛(wèi)星送入同步軌道，如圖所示。已知同步衛(wèi)星的運動周期為T，地球的半徑為R，地球表面重力加速度為g，忽略地球自轉的影響。求：(1)衛(wèi)星在近地點A的加速度大小；(2)遠地點B距地面的高度。15.蹦極是一項非常刺激的運動。為了研究蹦極過程，可將人視為質點，人的運動沿豎直方向，人離開蹦極臺時的初速度、彈性繩的質量、空氣阻力均可忽略。某次蹦極時，人從蹦極臺跳下，到a點時彈性繩恰好伸直，人繼續(xù)下落，能到達的最低位置為b點，如圖所示。已知人的質量m＝50kg，彈性繩的彈力大小F＝kx，其中x為彈性繩的形變量，k＝200N/m，彈性繩的原長l0＝10m，整個過程中彈性繩的形變始終在彈性限度內。取重力加速度g＝10m/s2。在人離開蹦極臺至第一次到達b點的過程中，機械能損失可忽略。

(1)求人第一次到達a點時速度大小v；(2)求人的速度最大時，彈性繩的長度；(3)已知彈性繩的形變量為x時，它的彈性勢能Ep＝kx2，求人的最大速度。湖南湘中2021年上學期高一期末考試物理試卷一、單選題（每小題4分，共6小題，24分）1.圖甲所示為研究物體做曲線運動條件的裝置。圖乙為俯視示意圖，小鐵球以初速度v0在水平紙面上運動，阻力可忽略，要使小鐵球沿圖乙中實線所示軌跡運動，則（）A.磁鐵應放在A位置 B.磁鐵應放在B位置C.磁鐵應放C位置 D.磁鐵應放在D位置【答案】D【解析】【詳解】曲線運動的軌跡會彎向受力的一側，故要使小鐵球沿圖乙中實線所示軌跡運動，磁鐵應放在D位置，D正確。故選D。2.以下關于“運動的描述”中，說法正確的是（）A.質點就是質量很小的點B.參考系不一定選擇地面C.某高中規(guī)定學生7點前到校，其中“7點”是指時間間隔D.只要有加速度，那么物體的速度一定增加【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．物體能看成質點，是有條件的。故A錯誤；B．參考系可以根據需要選擇，不一定選擇地面。故B正確；C．某高中規(guī)定學生7點前到校，其中“7點”是指時刻。故C錯誤；D．當加速度與速度同向，物體才加速。故D錯誤。故選B。3.如圖所示，桌面高為h，質量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計空氣阻力，假設以桌面處為參考平面，則小球落到地面時瞬間的重力勢能和整個過程中重力勢能變化分別為（）A.mgh，減少 B.mgh，增加C.，增加 D.，減少【答案】D【解析】【分析】【詳解】物體在桌面處的重力勢能為0，則小球落地時的重力勢能為-mgh；整個下落過程中重力做功為mg(H+h)，則重力勢能減少mg（H+h），ABC錯誤，D正確。故選D。4.如圖，用水平力F將重力等于G的木塊壓在豎直墻面上，使木塊靜止．下列判斷正確的是A.由于木塊靜止，所以F＝GB.若撤去F，木塊沿墻壁下滑時，木塊受滑動摩擦力大小等于mgC.減小壓力F，墻和木塊間的靜摩擦一定減小D.增大壓力F，墻和木塊間的靜摩擦力不變【答案】D【解析】【詳解】ACD．對物體受力分析，受推力F、重力G，由于物體保持靜止，處于平衡狀態(tài)，合力為零，故受墻壁對其垂直向外的支持力N，還有豎直向上的靜摩擦力f，根據平衡條件，有F=Nf=G即靜摩擦力與重力平衡，與推力無關，重力與F也無關，故AC錯誤，D正確；B．若撤去F，木塊沿墻壁下滑時，木塊受滑動摩擦力大小等于0，選項B錯誤．5.水平桌面上一質量為3kg的物體，在水平拉力F的作用下，從靜止開始運動2s后撤去外力，其圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.在0~2s內，合外力做的功為4JB.在0~2s內，拉力大小是阻力大小的2倍C.在時，拉力的瞬時功率為D.在0~6s內，摩擦力做的功為9J【答案】C【解析】【詳解】A．在0～2s內，根據動能定理得，合外力做的功A錯誤；B．2-6s內物體的加速度物體受到的摩擦力大小0-2s內物體的加速度則解得在0～2s內，拉力大小是阻力大小3倍，B錯誤；C．在t=1s時，物體的速度為拉力的瞬時功率為C正確；D．在0～6s內，物體的位移所以在0～6s內，摩擦力做的功為D錯誤。故選C。6.從距地面高度3.2m處，將質量1kg的小球以3m/s的初速度水平向右拋出。小球運動過程中受到恒定的水平向左的風力，風力的大小為5N。重力加速度取10m/s2。則（）A.小球做勻變速直線運動 B.小球落地的水平距離為2.4mC.小球落地時的動能為32.5J D.小球拋出后經過0.1s動能最小【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．小球水平方向受到恒定的風力與豎直方向的重力，則合外力不變，加速度恒定，并且合外力與初速度有一定的夾角，所以小球做勻變速曲線運動，則A錯誤；B．小球在豎直方向上做自由落體運動，設落地的時間為t，則有解得取向右為正方向，小球水平方向的加速度為小球在水平方向做勻減速直線運動，則落地時小球的水平距離為所以B錯誤；C．小球落地時的動能為，由動能定理可得解得D.根據ABC分析，當小球t時刻的動能可表示為（其中）代入數(shù)據化簡可得（其中）則時，小球動能最小，故D錯誤。故選C。二、多選題（每小題5分，共4小題，20分。每小題若選擇全對的，得5分，若無錯但沒有選全的，得3分，選擇有錯的，得0分）7.在物理學發(fā)展歷史中，許多物理學家做出了卓越貢獻。以下關于物理學家所作科學貢獻敘述中，錯誤的是（）A.愛因斯坦在其相對論中指出，時間與空間都是獨立于物體及其運動而存在的B.胡克等人認為行星所受太陽的引力大小跟行星到太陽距離的二次方成反比。C.牛頓對引力常量G進行準確測定，并于1687年發(fā)表在其傳世之作《自然哲學的數(shù)學原理》中D.卡文迪許進行了月-地檢驗，得出天上和地表的物體間的引力作用都遵從萬有引力定律【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A．愛因斯坦在其相對論中指出，時間與空間都是獨立于物體及其運動而存在的，即絕對時空觀。故A正確，不符合題意；B．胡克等人認為行星所受太陽的引力大小跟行星到太陽距離的二次方成反比。故B正確，不符合題意；C．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并于1687年發(fā)表在其傳世之作《自然哲學的數(shù)學原理》中，但是沒有測出引力常數(shù)。故C錯誤，符合題意；D．牛頓進行了月-地檢驗，得出天上和地表的物體間的引力作用都遵從萬有引力定律。故D錯誤，符合題意。故選CD。8.甲、乙兩輛汽車沿同一平直路面行駛，其v-t圖像如圖．t=0時，乙車在甲車前方s0處．下列說法正確的是A.若s0=50m，則兩車相遇2次B.若s0=150m，則兩車相遇1次C.若s0=250m，則兩車相遇1次D.若s0=400m，則兩車相遇1次【答案】AC【解析】【詳解】因為圖像面積代表位移，所以從初始時刻到速度相等，0-20s甲車比乙車多行駛，之后乙車速度大于甲車A.若s0=50m<150m，則兩車追上乙車后，由于乙車最終速度大于甲車，所以會相遇2次，故A符合題意．B.若s0=150m，則兩車相遇后，甲車超過乙車，但由于乙車最終速度大于甲車，所以會相遇2次，故B不符合題意．C.若s0=250m，則兩車速度相等剛好相遇，之后由于乙的速度大，不會再次相遇，只相遇1次，故C符合題意．D.若s0=400m>250m，兩車不會相遇，故D不符合題意．9.有一種叫“飛椅”的游樂項目。如圖所示，長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉盤邊緣。轉盤可繞穿過其中心的豎直軸轉動。當轉盤以角速度勻速轉動時，鋼繩與轉軸在同一豎直平面內，與豎直方向的夾角為。不計鋼繩的重力。以下說法正確的是（）A.鋼繩的拉力大小為B.鋼繩的拉力大小為C.如果角速度足夠大，可以使鋼繩成水平拉直D.兩個體重不同的人，擺開的夾角一樣大【答案】ABD【解析】【詳解】AB．對座椅受力分析，如圖所示y軸上Fcosθ=mg解得x軸上Fsinθ=mω2（r+Lsinθ）則則選項AB正確；C．因鋼繩拉力的豎直分量等于人的重力，則即使角速度足夠大，也不可以使鋼繩成水平拉直，選項C錯誤；D．根據兩邊可消掉m，即兩個體重不同的人，擺開的夾角θ一樣大，選項D正確。故選ABD。10.如圖所示，abc是豎直面內的固定軌道，ab水平，長度為2R；bc是半徑為R的四分之一光滑圓弧，與ab相切于b點。一質量為m的滑塊（可視為質點），始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動。已知滑塊與水平軌道ab間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g，不計空氣阻力。在滑塊從a運動到c的過程中，下列說法正確的是（）A.重力勢能增加了mgR B.動能增加了mgRC.機械能增加了3mgR D.系統(tǒng)內能增加了mgR【答案】ABD【解析】【分析】【詳解】A．在滑塊從a運動到c的過程中，重力勢能增加了mgR，所以A正確；B．在滑塊從a運動到c的過程中，根據動能定理可得解得所以B正確；C．機械能增加量為所以C錯誤；D．系統(tǒng)內能增加為所以D正確；故選ABD。三、實驗填空題（第11題6分，第12題8分，共14分。）11.在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中，打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，記錄小車運動的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇6個計數(shù)點A、B、C、D、E、F，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，各點到A點的距離依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm。相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔T=______s；C、E兩點之間的平均速度是v=______m/s；小車的加速度a=______m/s2?！敬鸢浮竣?0.1②.0.45③.1.0【解析】【分析】【詳解】[1]相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，故打相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為t=0.02×5=0.1s[2]C、E兩點之間的平均速度為[3]根據逐差法可知，物體加速度為12.某物理興趣小組用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。（1）物理小組同學按照正確的操作打出一條紙帶如圖乙所示，其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中（單位cm），打點計時器工作頻率為50Hz，重物質量為0.2kg。該同學用重物在OB段的運動來驗證機械能守恒，已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，則該段重物重力勢能的減少量為______J，而動能的增加量為______J。（計算結果均保留三位有效數(shù)字）（2）比較發(fā)現(xiàn)重力勢能的減少量______（填“大于”“小于”或“等于”）動能的增加量，原因______。【答案】①.0.243②.0.240③.大于④.重物下落過程中要克服阻力做功【解析】【分析】【詳解】（1）[1]該段重物重力勢能的減少量為[2]根據勻變速運動某段時間內中間時刻的瞬時速度等于整段時間的平均速度可得B點的速度為動能的增加量為（3）[3][4]比較得重力勢能的減少量大于動能的增加量，主要原因是重物下落過程要克服摩擦力做功。四、計算題（第13題12分，第14題14分，第15題16分，共42分。）13.如圖所示，總質量為m的滑雪者以初速度v0沿傾角為θ的斜面向上自由滑行，雪橇與斜面間動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，假設斜面足夠長，不計空氣阻力。試求：（1）滑雪者沿斜面上滑的加速度大小；（2）滑雪者沿斜面上滑的最大距離；（3）若滑雪者滑至最高點后掉轉方向向下自由滑行，求沿斜面自由下滑的加速度大小?！敬鸢浮浚?）g(sinθ+μcosθ)；（2）v02/2g(sinθ+μcosθ)；（3）g(sinθ-μcosθ)【解析】詳解】（1）對滑雪者進行受力分析得N=mgcosθf+mgsinθ=ma1f=μN求得a1=g(sinθ+μcosθ)（2）由運動公式：v02=2a1x（3）根據牛頓第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma2求得a2=g(sinθ-μcosθ)14.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射到距地面高度為h1的近地圓形軌道