2019-2020学年成都市温江区高一(下)期末物理试卷(含答案解析)

2019-2020学年成都市温江区高一(下)期末物理试卷
一、单选题（本大题共9小题，共28.0分）
1.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是()
A. 开普勒在研究导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
B. 开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
C. 开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D. 开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
2.关于曲线运动的叙述，以下说法正确的是()
A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B. 曲线运动一定是变速运动
C. 变速运动一定是曲线运动
D. 曲线运动一定是变加速运动
3.如图所示，有一物块受水平恒力F的作用在光滑水平面上运动，在
其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，从物块与弹簧接触开始到弹
簧压缩到最短的过程中，正确的是()
A. 物块接触弹簧就开始做减速运动
B. 物块接触弹簧后先加速后减速
C. 当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度等于零
D. 当物块的速度最大时，物体的加速度也最大
4.贵州著名景点梵净山的蘑菇石受到地球对它的万有引力大小为F引，它随地球自转所需的向心力
大小为F向，其重力大小为G，则()
A. F引>G>F向
B. F引>F向>G
C. F向>F引>G
D. G>F引>F向
5.如图所示，地球赤道上有一通讯站A，赤道上空有一颗圆轨道通讯卫星
B，运行方向与地球自转方向相同。

已知地球自转周期为T0，卫星B运
行周期为T，T<T0，则卫星B连续两次到达A站正上空的时间间隔为
()
A. 2(T0−T)
TT0
B. TT0
2(T0−T)
C. T0−T
TT0
D. TT0
T0−T
6.如图所示，放在倾角θ=15°的斜面上物体A与放在水平面上的物体B通过跨接于定滑轮的轻绳
连接，在某一瞬间当A沿斜面向上的速度为v1时，轻绳与斜面的夹角α=30°，与水平面的夹角β=60°，此时B沿水平面的速度v2为()
A. √6−√2
2√3v1 B. √6+√2
2√3
v1 C. √3
3
v1 D. √3v1
7.如图所示，两个质量相等的小球A、B处在同一水平线上，当小球A被水平
抛出的同时，小球B开始自由下落，两球均未落地．不计空气阻力，则()
A. 两球的速度变化快慢不相同
B. 在下落过程中，两球的重力做功不相同
C. 在同一时刻，两球的重力的功率不相等
D. 在相等时间内，两球的速度增量相等
8.如图所示，水平地面上放置一块质量M=2kg、长度L=1m的木板，小木块m的质量为1kg、
不计大小，用一根跨过定滑轮的轻绳栓接好它们。

开始时木块静止在木板最右端，现用水平向右的拉力F作用在木板右端，经过一段时间后小木块到达木板左端。

已知木块与木板之间的动摩擦因素u=0.2，则下列说法不正确的是()
A. 若地面光滑，拉力大小至少为4N
B. 若地面光滑，拉力做功至少为2J
C. 若地面与木板间动摩擦因素也为0.2，拉力大小至少为8N
D. 若地面与木板间动摩擦因素也为0.2，拉力做功至少为8J
9.一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生衰
变而形成了如下图所示的两个圆形轨迹，两圆半径之比为1：16，下列
说法正确的是()
A. 该原子核发生了α衰变
B. 反冲核沿大圆做逆时针方向的圆周运动
C. 原来静止的原子核的原子序数为15
D. 沿大圆和沿小圆运动的粒子周期相同
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
10.摩擦传动是传动装置中的一个重要模型．如图所示，甲、乙两个水平放置的轮盘靠摩擦传动，
其中O，O′分别为两轮盘的轴心，已知r甲：r乙=3：1，且在正常工作时两轮盘不打滑．今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A.B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相等，两滑块到轴心O，O′的距离分别为R A，R B，且R A=2R B.若轮盘乙由静止开始缓慢地转动，且转速逐渐增大，则下列叙述正确的是()
A. 滑块相对轮盘开始滑动前，A.B的角速度大小之比为ωA：ωB=1：3
B. 滑块相对轮盘开始滑动前，A.B的向心加速度大小之比为a A：a B=2：3
C. 转速增大后最终滑块A先发生相对滑动
D. 转速增大后最终滑块B先发生相对滑动
11.质量为m的卫星绕质量为M的地球做匀速圆周运动，其轨道半径、线速度大小和向心加速度大
小分别为r、v、a，引力常数为G，则在该卫星所受到的地球引力大小的下列各表达式中，正确的是()
A. F=G Mm
r2B. F=ma C. F=Mv2
r2
D. F=m v2
r
12.如图所示，长为L的轻杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在
水平转轴O上，轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω.在轻杆A与水平方向夹角α从O°增加到90°的过程中，下列说法正确的是()
A. 小球B 受到轻杆A 作用力的方向一定沿着轻杆A
B. 小球B 受到的合力的方向一定沿着轻杆A
C. 小球B 受到轻杆A 的作用力逐渐减小
D. 小球B 受到轻杆A 的作用力对小球B 做负功
三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）
13. “研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示。

钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平
抛运动。

每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。

通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。

①实验所需的器材有：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片，除此之
外还需要的一项器材是______
A .天平 B.秒表 C.刻度尺
②在此实验中，小球与斜槽间有摩擦______(选填“会”或“不会”)使实验的误差增大；如果斜槽
末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间______(选填“相同”或“不同”)
③如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹。

已知小球是从原点O 水平抛出的，经测量A 点的坐标为
(40cm,20cm)，g 取10m/s 2，则小球平抛的初速度v 0=______m/s ，若B 点的横坐标为x B =60cm ，
则B 点纵坐标为y B =______m 。

④一同学在实验中采用了如下方法：如图丙所示，斜槽末端的正下方为O 点。

用一块平木板附上复
写纸和白纸，竖直立于正对槽口前的O 1处，使小球从斜槽上某一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A.将木板向后平移至O 2处，再使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B.O 、O 1间的距离为x 1，O 、O 2间的距离为x 2，A 、B 间的高度差为y 。

则小球抛出时的初速度v 0为______
A .√(x 22−x 12)g 2y
B .√(x 22+x 12)g 2y
C .x 2+x 12√g 2y
D .x 2−x 12√g 2y
14.利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律。

通过电磁铁控制的小铁球从
A点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门B时，毫秒计时器(图中未画出
)记录下小铁球的挡光时间t。

实验前调整光电门位置，使小铁球下落过程中，
小铁球球心垂直细激光束通过光电门，当地重力加速度为g。

(1)为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是______。

A.A点距地面的高度H
B.A、B之间的距离h
C.小铁球从A到B的下落时间 tAB
D.小铁球的直径d
(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v=______；要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验
证等式______是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示)。

四、计算题（本大题共4小题，共44.0分）
15.某物体在地面上受到重力为G0将它放置在卫星中，在卫星以a=g/2的加速度随火箭向上匀加速
G0时，卫星距地球表面有多远？(设地升空的过程中，当支持该物体的支持物对其弹力为N=3
4
球半径为R，地球表面重力加速度为g)
16.如图甲所示，两平行边界线MN与PQ之间存在一方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度
= B=0.5T；磁场左边界MN上有一个粒子源A，能够在磁场中沿纸面向任意方向射出比荷为q
m
1.0×104C/kg的带正电的粒子，粒子速度大小均为v=
2.0×103m/s。

已知沿AN方向射出的
粒子恰不会从磁场右边界PQ飞出，不计粒子重力。

求：
(1)磁场宽度d；
(2)磁场中有粒子经过的区域的面积S；
(3)若磁感应强度随时间按图乙所示规律变化(以垂直纸面向里为正方向)，粒子在磁感应强度为B0的
磁场中做匀速圆周运动的周期为T(T未知)，要使t=0时刻从M点沿AN方向射入磁场的粒子能从右边界上与QP成60°角斜向上飞出磁场，求磁感应强度B0应满足的条件。

17.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后加速度大小为5m/s2，那么开始刹车后2s通过的
位移为多少？刹车后6s通过的速度和位移分别为多少？
18.如图所示，一质量为2kg的物块从斜面上A点由静止开始在平行于
斜面的大小为26N的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，到
达B点的速度为6m/s。

已知物块与斜面间的动摩擦因数为√3
，斜面
3
的倾角30°，g取10m/s2，斜面保持静止。

试求：
(1)物块向上做匀加速运动的加速度大小；
(2)若物块到达B点后撤去拉力F作用，物块在斜面上最终与A点的距离(斜面足够长)；
(3)物块在运动过程中，地面对斜面的摩擦力的大小及方向。

【答案与解析】
1.答案：A
解析：解：开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出了行星按照这些规律运动的原因；牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，故A 正确，BCD错误。

故选：A。

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
2.答案：B
解析：解：A、在恒力作用下物体可以做曲线运动，平抛运动就是在只有重力作用下做的曲线运动，故A错误；
B、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故B正确；
C、变速运动不一定是曲线运动，如弹簧振子的简谐振动过程中受到的力是变力，振子做直线往返运动，故C错误；
D、做曲线运动的物体加速度不一定是变化的，如平抛运动的加速度始终是重力加速度，故D错误。

故选：B。

物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论。

本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了。

3.答案：B
解析：解：物体与弹簧接触前做匀加速直线运动；物体与弹簧接触后，弹簧弹力不断增大，开始阶段弹簧弹力小于推力F，合力向右，加速度向右，物体做加速度不断减小的加速运动；当加速度减小为零时，速度达到最大；接下来物体由于惯性继续向右运动，弹力进一步变大，且大于推力，合力向左，加速度向左，物体做加速度不断变大的减速运动，当速度减为零时，加速度最大；故ACD 错误B正确。

故选：B。

物体与弹簧接触前匀加速运动，与弹簧接触后的运动可以分为加速和减速两个两个过程分析，推力大于弹簧弹力过程加速，推力小于弹簧弹力过程减速。

本题中物体先做加速度不断减小的加速运动，再做加速度不断增大的减速运动，初学者往往容易忽略加速过程。

4.答案：A
解析：
物体在地球表面随地球自转，向心力由万有引力的一个分力提供，另一个分力充当重力G。

同一个物体在地球上不同纬度处重力大小不同，但我们通常忽略地球的自转，认为重力等于万有引力，据此分析。

此题考查了万有引力定律及其应用，解题的关键是明确重力和万有引力的关系，在两极处万有引力等于重力，在赤道处满足：F引=G+F向。

蘑菇石在地球表面随地球自转，向心力由万有引力的一个分力提供，另一个分力充当重力G，通常情况下，我们可以忽略蘑菇石的自转，因为其自转需要的向心力非常小，因此有F引>G>F向，故A正确，BCD错误。

故选A。

5.答案：D
解析：解：设卫星B连续两次到达A站正上空的时间间隔为t，则有：
2πT t−2π
T0
t=2π，
解得：t=TT0
T0−T
，故D正确，ABC错误。

故选：D。

根据周期与角速度的公式确定A、B的角速度关系，卫星B连续两次到达A站正上空，则转动角度相差2π，据此求解时间间隔。

本题考查万有引力定律和圆周运动知识的综合应用能力。

明确周期和角速度的关系为求解的关键。

6.答案：D
解析：解：将A、B两个物体的速度沿着平行绳子和垂直绳子的方向正交分解，如图所示：
绳子不可伸长，故A、B两个物体沿着绳子方向的分速度相等，故：
v2cosβ=v1cosα解得：
v2=cosα
cosβ
v1=
cos30°
cos60∘
v1=√3v1
故选：D。

绳子不可伸长，故A、B两个物体沿着绳子方向的分速度相等，据此解答即可．
本题关键是明确绳端连接的问题中，各个物体平行绳子方向的分速度相等，基础题目．
7.答案：D
解析：解：A、两球加速度相同，均为g，故速度变化快慢相同，故A错误；
B、重力的功W=Gy=mg⋅1
2
gt2，故相同，故B错误；
C、重力的功率P=Gv y=mg2t，相同，故C错误；
D、两球加速度相同，均为g，在相等时间△t内，两球的速度增量相等，均为g⋅△t，故D正确；故选：D．
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，故两球的竖直分运动相同，即可判断
本题关键明确P=Fvcosα、W=FScosα中各个量的含义，题目中两个球竖直方向的运动情况相同8.答案：C
解析：解：AB、在运动过程中当力做功取最小值时，小木块在木板上做匀速运动。

有：F=2μmg=4N 最终力F做的功全都消耗在摩擦力上，小物块相对于木板运动的距离为L，所以总功为：W=fL=μmgL=2J，故AB正确；
CD、地面与木板间动摩擦因素也为0.2，当力做功取最小值时，小木块在木板上做匀速运动。

有：F=2μmg+μ(M+m)g=10N，终力F做的功全都消耗在摩擦力上，小物块相对于木板运动的距离为L，木板相对地面的位移为L，所以总功为：W=μmgL+μ(M+m)gL=8J，故C不正确，D 正确；
本题选说法不正确的，故选：C。

在水平向右的拉力作用下，木板向右运动，在运动过程中当力做功取最小值时，小木块在木板上做匀速运动。

根据平衡条件可求得拉力大小，根据功能关系即可求得拉力做的功。

本题突破口就是拉力做功的最小值，就是木块在木板上做匀速运动。

所以学生在审题时，要关注题目中的关键字词。

9.答案：A
解析：解：A、无论是哪种衰变，反应后的两个粒子运动方向一定是相反的。

一个粒子是新的原子核带正电，另一个粒子带电情况要看是哪种衰变，由左手定则可知，发生α衰变后产生的径迹是两个外切的圆，发生β衰变后产生的径迹是两个内切的圆，由图示可知，两径迹为外切圆，发生了α衰变，故A正确；
B、洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m v2
r ，解得：r=
mv
qB
=P
qB
，衰变后两原子核的
动量P大小相等，由于磁感应强度B相等，则原子核电荷量q越小轨道半径越大，反冲核是衰变产生的新核，它的电荷量大，因此沿小圆运动，故B错误；
C、原子核做圆周运动的轨道半径：r=mv
qB =P
qB
，则：rα
r
新核
=
P
2eB
P
qB
=q
2e
=16
1
，则：新核的电荷量：q=32e，
原来静止的原子核核电荷数为：2+32=34，原子序数为34，故C错误；
D、原子核做圆周运动的周期：T=2πm
qB
，由于沿大圆和沿小圆运动的粒子比荷不一定相同，周期无法确定，故D错误；
故选：A。

静止的放射性原子核发生了衰变放出粒子后，新核的速度与粒子速度方向相反，由图看出，放出的粒子与新核所受的洛伦兹力方向相同，根据左手定则判断粒子与新核的电性关系，即可判断发生了哪种衰变。

衰变前后，动量守恒，衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得半径公式，结合轨迹图分析解答即可。

本题考查了粒子在磁场中的运动，考查了动量守恒定律的应用，原子核发生衰变时动量守恒，分析清楚粒子运动轨迹、应用动量守恒定律、牛顿第二定律与周期公式可以解题。

10.答案：AD
解析：解：A、假设轮盘乙的半径为r，由题意可知两轮盘边缘的线速度v大小相等，由v=ωr，r甲：
r 乙=3：1，可得ω
甲
：ω乙=1：3，所以滑块相对轮盘滑动前，A，B的角速度之比为1：3，故A
正确；
B、滑块相对盘开始滑动前，根据a=Rω2和R A：R B=2：1，ωA：ωB=1：3，得A、B的向心加速度之比为a A：a B=2：9，故B错误；
CD、据题意可得物块的最大静摩擦力分别为f A=μm A g，f B=μm B g，最大静摩擦力之比为f A：f B= m A：m B
转动中所受的静摩擦力之比为f A′：f B′=m A a A：m B a B=m A：4.5m B；
综上分析可得滑块B先达到最大静摩擦力，先开始滑动，故C错误、D正确。