完整版)高一物理下学期期末试题(含答案)

完整版)高一物理下学期期末试题(含答案) 高一物理下学期期末试题
第I卷（选择题共45分）
一、选择题（每小题3分，共45分。

1—10题只有一个
选项正确，11－15题有多个选项正确）
1.质量不同的物体，从不同高度以相同的速度同时水平抛出，不计空气阻力。

下列说法正确的是（）
A．质量大的物体先落地
B．质量小的物体先落地
C．低处的物体先落地
D．高处的物体先落地
2.下面说法中正确的是（）
A．速度变化的运动必定是曲线运动
B．加速度恒定的运动不可能是曲线运动
C．加速度变化的运动必定是曲线运动
D．做曲线运动的物体速度方向必定变化
3.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，则（）
A．在t=T时刻F的功率是F^2/Tm
B．在t=T时刻F的功率是F^2/Tm
C．在t=T时间内F做的功等于2F^2T/m
D．在t=T时间内F的平均功率等于4F^2/m
4.如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过
定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为FT，物体所受重
力为G，则下面说法正确的是()
A．物体做匀速运动，且v1=v2
B．物体做加速运动，且v2>v1
C．物体做加速运动，且FT>G
D．物体做匀速运动，且FT=G
5.质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图所示，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是()
6.如图所示，火车质量为m，火车转弯半径为R，铁轨平面倾角为θ，当火车以速率v驶过转弯处时，由重力和支持力的水平合力完全提供向心力，重力加速度为g，下列说法不正确的是（）
A．当以速率v行驶时，向心力大小为mV^2/R
B．当以速率v行驶时，向心力大小为XXXθ
C．当以速率v(v>v)行驶时，火车轮缘与外轨挤压
D．当以速率v(v>v)行驶时，火车轮缘与内轨挤压
7.一物体以初速度v水平抛出，经1s其速度方向与水平成60°角，g取10m/s2，则初速度v的大小是()
A．5 m/s
B．5√3 m/s
C．10/3 m/s
D．10 m/s
8.已知地球表面的重力加速度为g，某航天器在近地轨道
上绕地球做匀速圆周运动，航天器上宇航员的质量为m，下
列说法正确的是（）
A．宇航员对机舱座椅的压力等于零
B．宇航员对机舱座椅的压力等于mg
9.两个靠得很近的天体称为XXX，它们绕着它们的连线
上某一点做匀速圆周运动，因此它们不会因为万有引力而相撞。

正确的说法是（）
A。

它们做圆周运动的角速度与它们的总质量成反比
B。

它们做圆周运动的线速度大小与它们的质量成正比
C。

它们做圆周运动的半径与各自质量的乘积相等
D。

它们做圆周运动的半径与各自线速度大小的乘积相等
10.质量为m的小球从高度为h的地方开始自由下落，经
过时间t后着地。

关于重力的功率，正确的说法是（）
A。

重力的功率描述重力做功的快慢
B。

重力的平均功率等于XXX
C。

落地时重力的功率等于mgv，其中v是小球的着地速度
11.质量为m的物体从静止开始，以2g的加速度竖直向下运动，下列说法中正确的是（）
A。

物体的重力势能减少2mgh
B。

物体的机械能保持不变
C。

物体的动能增加2mgh
D。

物体的机械能增加mgh
12.发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后进行点火，使其沿着椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫
星送入同步轨道3.轨道1和2在Q点相切，轨道2和3在P点相切，如图所示。

以下说法正确的是（）
A。

要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在椭圆轨道2的近地点Q和远地点P分别点火加速一次
B。

由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3被点火加速两次，因此卫星在圆轨道3上正常运行速度要大于在圆轨道1上正常运行的速度
C。

卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于
7.9km/s，而在远地点P的速度一定小于7.9km/s
D。

卫星在椭圆轨道2上经过P点的加速度等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度
13.物体受到几个力的作用处于平衡状态，若再对物体施加一个XXX，则物体可能做（）
A。

匀速直线运动或静止
B。

匀变速直线运动
C。

变加速曲线运动
D。

匀变速曲线运动
14.长为L的轻杆一端固定一个小球，另一端固定在光滑水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在过最高点的速度v，以下叙述中正确的是（）
A。

v的极小值为gL
B。

v由零逐渐增大，向心力也逐渐增大
C。

当v由gL值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大
D。

当v由gL值逐渐减小时，杆对小球的弹力也逐渐减小
15.物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，
物体A、B的质量分别为m、3m/2，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静
止在地面上。

放手后物体A下落，与地面即将接触时速度为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是：A。

此时物体A的动能最大
B。

此时物体B的加速度为零
C。

下落过程A减少的重力势能等于A增加的动能
D。

此时弹簧的弹性势能等于mgh-1/2mv^2
16.如图所示为“研究平抛物体的运动”实验。

1) 在该实验中，下列说法正确的是：
A。

斜槽轨道必须光滑
B。

斜槽轨道末端可以不水平
C。

应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放
D。

为更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
2) 如图16所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹，
a、b、c和d为轨迹上的四点，小方格的边长为L，重力加速
度为g，则小球作平抛运动的初速度大小v=。

经b点时速度
大小v_b=。

17.如图所示为验证机械能守恒定律的装置，计时器周期
为T。

按正确操作得到纸带后，以第一点为原点O，测得第二
点的坐标x_2=2mm。

其它各点坐标依次用x_3、x_4…x_n-1、
x_n、x_n+1代表，g代表当地的重力加速度。

请通过推算填写：
1) 打第n点时，用上面的物理量表达重物增加的动能与
减少的重力势能之比为，若将重物由铁质换成相同形状的铝质，这个比值将会（填“增大”或“不变”“减小”）
2) 在验证运算中如果重物的速度通过v_n=gt计算，对于
这样做，下列判断你认同的有（）A。

这种方法测量速度更简便，可能误差大一点，但是原理是正确的 B。

重物下落的实际速度要比这个计算结果小 C。

数据将会表现出动能的增加量大于势能的减少量，这是错误的 D。

如果重物下落的高度相应地用h=
18.已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，地球自转的角速度为ω。

一颗在赤道上空运行的人造卫星，其距离地面高度为2R，卫星的运转方向与地球的自转方向相同。

1) 求该卫星运行的角速度；
2) 若某时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它至少经过多长时间再次通过该建筑物的正上方？
19.如图，在竖直平面内由A点向上抛出一质量为m的物体，以B点为起点，C点为终点的竖直距离为H，B、C两点间的水平距离为L，空气阻力不计。

已知抛出速度为v_0，重力加速度为g，求：
1) 物体到达C点的速度大小；
2) 物体在空中的飞行时间；
3) 物体在空中的最大高度；
4) 当物体到达B点时，与水平方向的夹角θ。

2.圆弧轨道上的小球运动问题
给定圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，其中AB 弧的半径为R，BC弧的半径为RR。

一小球在A点正上方与A相距24的O点由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动，重力加速度为g。

问题如下：
1）假设A点所在水平面为零势能面，求小球在O点和B 点时的重力势能的值。

2）通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。

3.过山车的模型问题
给定过山车的模型图，其中半径为r的光滑圆形轨道固定在倾角为α的斜轨道面上，并与斜轨道圆滑相接于B点，圆形轨道的最高点C与A点平齐。

现使小车（可视为质点）以一定的初速度从A点开始沿斜面向下运动，已知斜轨道面与小车间的计空气阻力，小车恰好能通过圆形轨道的最高点C 处。

问题如下：
1）求小车在A点的初速度大小。

2）求小车在圆形轨道的最低点D时对轨道的压力大小。

4.斜面上的滑块问题
给定AB与CD为倾斜角为53的两对称的粗糙斜面，A 与D，B与C分别位于同一水平面上，两斜面与光滑圆弧轨道
相切于B、C两点，E为轨道的最低点。

A、B两点的高度
h=1.5m，圆弧轨道的半径R=0.5m，滑块P的质量m=0.8kg，
滑块与斜面间的动摩擦因素μ=0.05，重力加速度g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.问题如下：
1）求滑块P至少以多大的初速度v从A点下滑，才能冲
上斜面CD到达D点。

2）求滑块P在A点由静止开始下滑时，在两斜面上走过
的路程S。

3）求滑块P在A点由静止开始下滑时，对轨道最低点E
的最大压力和最小压力。

1.解析：绕地球运行的卫星受到地球的万有引力提供向心力，假设卫星的角速度为ω，根据万有引力公式和牛顿第二定律，可以得到ω=√(GM/(3R^3))，其中G为万有引力常数，M
为地球质量，R为地球半径。

设卫星通过建筑物上方的时间为t，则根据圆周运动的关系式，有ωt=2π，联立解得t=2π/(ω-ω)，其中ω=√(g/(27R))，g为重力加速度。

因此，卫星通过建筑物
上方的时间为t=2π√(27R/g)。

2.小车在圆形轨道上做圆周运动，在最高点C处受到重力
和轨道向下的支持力，当小车恰好能通过最高点时，重力提供了小车所需的向心力。

设小车的速度为v，重力为mg，圆形
轨道半径为r，则有mg=mv^2/r，解得v=√(gr/(1+cosθ-2kcosθ))，其中θ为圆形轨道和水平面的夹角，k为斜面的摩擦系数。

小
车从最高点C到最低点D，仅有重力做功，因此根据机械能
守恒，有mg*2r=1/2mv^2，解得v=√(4gr)，小车在最低点D所受的重力与轨道对其向上的支持力的合力提供了向心力，因此有2v^2/r=mg，解得轨道对小车的支持力为N=6mg。

由牛顿第三定律可知，小车在最低点对轨道的压力等于轨道对小车的支持力，因此小车在最低点对轨道的压力为F=N=6mg。

3.解析：（1）滑块恰好到达D点时速度为零，根据动能
定理，有mgh1=1/2mv^2+μmgcos53°(h1/2)，其中m为滑块的
质量，h1为滑块从A点到D点的高度差，v为滑块到达D点
时的速度，μ为滑块和斜面之间的摩擦系数。

解得
v=√(2μgcos53°h1/(1-μh1))，代入数据计算可得v=1.5m/s。

（2）最终滑块在光滑轨道上来回运动，且到达B点和C点时速度
均为零，根据机械能守恒，有mgh1=1/2m v^2+μmgcos53°(S/2)，其中S为滑块从B点到C点的距离。

解得S=2h1/(1-2μcos53°)。

设滑块经过点E时的最小速率为v1，最小支持力为N1；
最大速率为v2，最大支持力为N2.根据牛顿第二定律，滑块所受合力为ma，其中m为滑块质量，a为滑块加速度。

在最小
速率时，滑块的加速度为a1，所以有N1-mg=ma1；在最大速
率时，滑块的加速度为a2，所以有N2-mg=ma2.其中g为重力
加速度，R为滑道半径，μ为滑块与滑道之间的摩擦系数，θ
为滑坡的倾角。

根据能量守恒原理，滑块从A点到E点的高度变化为
h1=h+R(1-cos53)，其中h为A点的高度。

在滑块通过点E时，动能为1/2mv2，势能为mgh1，所以有1/2mv2=mgh1，即
v2=sqrt(2gh1)。

其中，sqrt为平方根符号。

在最小速率时，滑块处于静止状态，所以a1=0.代入N1-mg=ma1，可得N1=mg。

在最大速率时，滑块的加速度为
a2=μgcos53，代入N2-mg=ma2，可得N2=mg+μmgcos53.
将N1和N2代入公式mgR(1-cos53)=1/2mv1^2，解得最小速率为v1=2m/s，最大速率为v2=263m/s。

其中，^为乘方符号。