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1、南充市川绵外国语学校 2020-2021 学年高一下物理期末模拟试题（满分：100 分，时间：90 分钟）一选择题（共 10 小题,每小题 3 分，共 30 分）1关于曲线运动，下列说法中正确的是()A做曲线运动的物体，加速度可能为零 B物体的运动状态发生改变，其运动轨迹可能是直线也可能是曲线 C做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向可能一致 D做曲线运动的物体所受的合外力可能为零 2如图，汽车向右沿水平面运动，通过绳子提升重物M使其以速度v匀速上升。当绳子与水平方向的夹角为时，汽车运动的速度为()Asinv Bsinv Ccosv Dcosv 3如图所示，小球A、B在同一竖直线上，将两球分
2、别以Av和Bv的初速度水平向右抛出，若要求两球同时落在地面上的D点，不计空气阻力，则应该()A先抛出A球，且ABvv B先抛出A球，且ABvv C先抛出B球，且ABvv D先抛出B球，且ABvv 4关于匀速圆周运动，下列说法正确的是()A匀速圆周运动是速度恒定的运动 B匀速圆周运动是匀变速运动 C匀速圆周运动是线速度不变的运动 D匀速圆周运动是线速度大小不变的运动 5在地球赤道、北纬60两个位置分别放有物体A、B，已知两物体质量之比:2:1ABmm，下列说法正确的是()A它们的角速度大小之比:2:1AB B它们的线速度大小之比:1:1ABvv C它们的向心加速度大小之比:2:1ABaa D它们
3、的向心力之比:1:4ABFF 6关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法不正确的是()A图a中，圆形桥半径为R，若最高点车速为gR时，车对桥面的压力为零 B图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C图c中，轻杆一端固定小球，绕杆另一固定端O在竖直面内做圆周运动，小球通过最高点的最小速度为 0 D图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，外轨对火车有侧压力 7如图所示，发射地球同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道，到达远地点Q时再次变轨，进入同步轨道。下列说法正确的是()A同步卫星可定位于北京正上方
4、B卫星在轨道上的运行速度大于 7.9/kms C卫星在轨道上运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度 D卫星由轨道进入同步轨道，需在Q点加速 8已知某行星的质量是地球质量的 1.5 倍，半径是地球半径的 6 倍，则此行星的第一宇宙速度约为（取地球的第一宇宙速度17.9/)(vkms )A31.6/kms B15.8/kms C3.95/kms D1.98/kms 9在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是()A他的动能减少了Fh B他的重力势能增加了mgh C
5、他的机械能减少了Fh D他的机械能减少了()Fmg h 10如图，质量不同的A、B两小球分别用细线悬挂在等高的悬点1O、2O处。将两球拉至与悬点同一高度，使细线水平伸直，由静止释放。已知ABLL，设悬点所在水平面为零势能面，不计空气阻力，则两球运动到最低点时()AA球动能大于B球动能 BA球机械能与B球机械能不相等 CA球加速度等于B球加速度 DA球向心力等于B球向心力 二多选题（共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分）11以速度0v水平抛出一小球，不计空气阻力，从抛出到某一时刻的过程中，小球的竖直位移与水平位移大小相等，重力加速度为g，以下判断错误的是()A此时小球的竖直分速度与水平分速
6、度大小相等 B此时小球的瞬时速度大小为05v C在此过程中小球运动的的位移是02 2vg D在此过程中小球运动的时间为02vg 12两颗小行星都绕太阳做圆周运动，它们的周期分别是T和8T，则()A它们绕太阳运转的轨道半径之比是1:4 B它们绕太阳运转的轨道半径之比是1:2 C它们绕太阳运转的速度之比是2:1 D它们受太阳的引力之比是9:7 13测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量为1m，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），下悬一质量为2m的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是()A人对传送带做功
7、B传送带对人不做功 C人对传送带做功的功率为12()mmgv D人对传送带做功的功率为2m gv 14如图所示，斜面固定在水平面上，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点，物块与斜面间有摩擦。现将物块从O点拉至A点，撤去拉力后物块由静止向上运动，经O点到达B点时速度为零，则物块从A运动到B的过程中()A经过位置O点时，物块的动能最大 B物块动能最大的位置与AO的距离无关 C物块从A向O运动过程中，弹性势能的减少量等于动能与重力势能的增加量 D物块从O向B运动过程中，动能的减少量大于弹性势能的增加量 三实验题（共 2 小题，共 18 分）15（9 分）在学
8、完了平抛运动后，求真班某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的创新实验方案。如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m的滑块（可视为质点）。第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离1x；第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P间的水平距离2x。在第一次实验中，滑块在滑槽末端时
9、的速度大小为 （用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为)g。通过上述测量和所学的牛顿运动定律的应用，该研究小组可求出滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为 。若实验中测得15hcm、25Hcm、130 xcm、15Lcm、220 xcm，则滑块与桌面间的动摩擦因数 （结果用分数表示）。16（9 分）某研究性学习小组利用图示装置验证机械能守恒定律，1P处与2P处的光电门间的高度差为h。直径为d的小球从图示位置由静止释放后依次通过1P、2P光电门。重力加速度大小为g。（1）（4 分）若小球中心通过1P、2P光电门时遮光时间分别为1t、2t，则小球通过1P、2P光电门时的速度大小分别为 、。（2
10、）（3 分）若该实验中等式gh 成立，即可验证机械能守恒定律。（3）（2 分）实验室可提供的小球有木球和铁球，为了尽可能或小测量误差，下列做法正确的是 （填对应的字母序号）A释放小球时，只要1P、2P处光电门在同竖直线上即可 B选用铁球，且释放铁球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上 C选用木球，且释放木球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上 四计算题（共 3 小题，共 36 分）17（10 分）如图所示，小球A质量为m，用一个装置把它锁定在长为R的轻细直杆末端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，圆周运动的最低点与水平地面的距离也为R，已知小球经过最高点的速度为6g
11、R，重力加速度为g。求：（1）小球经过最高点时，杆对球的作用力的大小和方向；（2）若小球经过最高点时解除锁定，求落地时小球水平方向飞行的距离大小。18（12 分）航空航天技术是一个国家综合国力的反映，我国准备 2020 年发射首个火星探测器，一次实现火星环绕和着陆巡视探测。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，航天员在火星表面以速度0v竖直上拋一小球，经t时间小球返回抛出点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。（1）求火星的质量；（2）求火星的第一宇宙速度大小；（3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器应位于火星表面多高处？19（14 分）如图所示，水
12、平轨道BC的左端与固定的光滑竖直14圆轨道相切于B点，右端与一倾角为30o的光滑斜面轨道在C点平滑连接（即物体经过C点时速度的大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点，已知光滑圆轨道的半径0.45Rm，水平轨道BC长为0.4m，其动摩擦因数0.2，光滑斜面轨道上CD长为0.6m，g取210/m s，求（1）滑块第一次经过圆轨道上B点时对轨道的压力大小；（2）整个过程中弹簧具有最大的弹性势能；（3）滑块在水平轨道BC上运动的总时间及滑块几次经过B点。参考答案与试题解析 一选择题（共 10 小题
13、）1【解答】解：AD、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零，加速度一定不为零，故AD错误。B、物体的运动状态发生改变，其所受合外力一定不为零，当合外力与速度方向在一条直线上，物体做匀变速直线运动，合外力与速度方向不在一条直线上，物体做曲线运动，所以运动轨迹可能是直线也可能是曲线，故B正确；C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，根据牛顿第二定律，合力的方向与加速度的方向是相同的，所以加速度方向与速度方向一定不再同一条直线上，故C错误。故选：B。2【解答】解：设绳子与水平方向的夹角为，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方
14、向，沿绳子方向的速度等于M的速度，根据平行四边形定则得，vvv cos绳车，因此汽车的速度为：vvcos车，故ABC错误，D正确，故选：D。3【解答】解：B的高度大于A的高度，根据212hgt，得2htg，B的时间大于A的时间，所以B球先抛出，A后抛出。A、B的水平位移相等，由0 xv t知A的初速度大于B的初速度，即ABvv故C正确，ABD错误。故选：C。4【解答】解：ACD、匀速圆周运动是速度大小不变，方向时刻改变的变速运动，故AC错误，D正确；B、匀速圆周运动的加速度不为零，总是指向圆心，方向时刻改变，是变加速曲线运动，不是匀变速运动，故B错误；故选：D。5【解答】解：A，物体A、B随着
15、地球一起转动，角速度相同，故A错误；B、位于赤道上的物体A与位于北纬60的物体B，可知A的半径与B的半径相比为:cos 602:1R R，由公式vr可知，A，B两点的线速度大小之比为2:1，故B错误；C、根据2ar可知，它们的向心加速度大小之比:2:1ABaa，故C正确；D、根据Fma可知，它们的向心力之比:4:1ABFF，故D错误。故选：C。6【解答】解：A、图a圆形桥半径R，若最高点车速为gR时，桥面对车的支持力为N，则2mvmgNR，解得0N，根据牛顿第三定律可得对桥面的压力为 0，故A正确；B、图b中，由于向心力是球做匀速圆周运动时所受的几个力的合力，是效果力，故对球受力分析可知，在固
16、定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，只受重力、弹力，故B错误；C、图c中，轻杆一端固定小球，绕轻杆另一固定端O在竖直面内做圆周运动，小球通过最高点的最小速度为 0，故C正确；D、图d中，火车以规定的速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，若火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，火车有做离心运动的趋势，则外轨对火车有侧压力，故D正确；因选不正确的故选：B。7【解答】解：A、所有的同步卫星只能定位在赤道上空，并且处在同一轨道上，故A错误；B、7.9/kms即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而
17、同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据引力提供向心力，得出线速度的表达式：GMvr，可以发现同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；C、根据引力提供向心力，得出加速度表达式：2GMar，得出卫星在轨道上运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度，故C错误；D、卫星由轨道椭圆进入同步轨道圆周，需在Q点加速，让其做圆周运动，否则仍会做近心运动，故D正确。故选：D。8【解答】解：令中心天体质量为M，半径为R，第一宇宙速度为v，根据万有引力提供圆周运动向心力，则有：22MmvGmRR 解得，第一宇宙速度为：GMvR 所以行星上的第一宇宙速度为：1.51117.9/3.95/6222
18、GMGMGMvvkm skm sRRR行地行地行地，故ABD错误，C正确；故选：C。9【解答】解：A、在运动员减速下降高度为h的过程中，运动员受重力和阻力，运用动能定理得：()mgF hkE 由于运动员动能是减小的，所以运动员动能减少()Fmg h，故A错误。B、根据重力做功与重力势能变化的关系得：GW PEmgh 他的重力势能减少了mgh，故B错误 C、由除了重力和弹簧弹力之外的力做功等于机械能的变化得：W外E 运动员除了重力还有阻力做功，FWWFh 外 他的机械能减少了Fh，故C正确，D错误故选：C。10【解答】解：A、根据机械能守恒有：212mgLmv，故动能等于mgL，但由于不能明确质
19、量关系，故无法确定两球的动能大小关系，故A错误；B、A、B两球在初始位置的动能重力与势能均为零，机械能相等都等于零，运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故两球运动到最低点时机械能相等都等于零，故B错误；C、根据机械能守恒解得2vgL，而向心加速度22vagL，故向心加速度与绳长无关，故两球的向心加速度相等，故C正确；D、根据向心力公式2vFmL可得，向心力2Fmg，因两球的质量不相等，故向心力不相等，故D错误。故选：C。二多选题（共 4 小题）11【解答】解：AD、小球竖直分位移与水平分位移大小相等，有：2012v tgt，解得在此过程中小球运动的时间为：02vtg，竖直方向上的分速度：0
20、2yvgtv，故A错误，D正确；B、此时小球的速度：22220000(2)5yvvvvvv，故B正确；C、由于小球通过竖直分位移与水平分位移大小相等，则有：2002vyxv tg 此过程小球运动的位移：22202 2vsxyg，故C错误。本题选错误的，故选：AC。12【解答】解：A、B 设两颗小行星的轨道半径分别为1r、2r，由开普勒第三定律：331222(8)rrTT213221(8)4rTrT 故A正确，B错误；C、设两颗小行星运转速度分别为1v、2v，由万有引力定律：22GMmvmrr，GMvr 则12214211vrvr，故C正确；D、因为两颗小行星的质量未知，故无法比较它们所受太阳的
21、引力之比，故D错误；故选：AC。13【解答】解：A、人对传送带由压力和向左的摩擦力，压力与速度垂直，不做功，而摩擦力做正功，故人对传送带做正功，故A正确；B、由于人的位移为零，则传送带对人不做功，故B正确；CD、质量为2m的重物保持静止，故拉力2Tm g；人的重心不动知人处于平衡状态，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，故摩擦力2fm g，故人对传送带做功的功率为2m gv，故C错误，D正确；故选：ABD。14【解答】解：A、物体从A向O运动过程，受重力、支持力、弹簧的拉力和滑动摩擦力，在平衡位置时物体的动能最大，由于滑动摩擦力平行斜面向下，故在平衡位置弹簧处于伸长状态，位置在O点下方，故
22、经过O点的动能不是最大，故A错误；B、在平衡位置时物体的动能最大，根据平衡条件可知平衡位置与AO距离无关，故B正确；C、物块从A向O运动过程中，弹性势能减小，内能增加，根据能量守恒定律，弹性势能的减少量大于动能与重力势能的增加量，故C错误；D、物块从O向B运动过程中，动能减小，重力势能、弹性势能和内能均增加，根据能量守恒定律，动能的减少量大于弹性势能的增加量，故D正确；故选：BD。三实验题（共 2 小题）15【解答】解：滑块在滑槽末端时的速度大小为：11xvt 22xvt 由竖直方向有：212Hgt联立以上 3 式解得：112gvxH 第一次测的速度为：112gvxH第二次测的速度为：222g
23、vxH 物体在水平桌面上运动，由动能定理：22211122mgLmvmv 代入1v，2v，解得：22124xxHL 250.25Hcmm、1300.30 xcmm、150.15Lcmm、2200.20 xcmm 由2222120.30.21440.250.153xxHL 故答案为：12gxH；22124xxHL；13 16【解答】解：（1）由平均速度公式可得，小球通过1P光电门时的速度大小：11xdvtt，同理，小球通过2P光电门时的速度大小：22dvt；（2）若守恒定律成立，则减小的重力势能与增加的动能相等，即：22111()2()22ddmghmmtt，等式两边的质量m可以约去，则为：22
24、2111()()22ddghtt。（3）为了尽可能或小测量误差，应该选择铁球，且释放铁球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上，故AC错误，B正确；故选：B。故答案为：（1）1dt，2dt；（2）222111()()22ddtt（3）B。四计算题（共 3 小题）17【解答】解：（1）在最高点时，假设轻杆对小球的作用力竖直向下，对小球受力分析，由牛顿第二定律得：2vFmgmR 代入数据解得：5Fmg，方向为竖直向下（2）小球从最高点开始做平抛运动，根据平抛运动规律得：2132Rgt 水平飞行的距离：xvt 代入数据解得：6xR 答：（1）小球经过最高点时，杆对球的作用力的大小为5mg，方向为
25、竖直向下；（2）若小球经过最高点时解除锁定，求落地时小球水平方向飞行的距离大小为6R。18【解答】解：（1）对火星，由万有引力近似等于重力，有：2MmGmgR火 对小球：012vgt火 联立解得：202v RMGt。（2）对航天器，由万有引力提供向心力，有：22MmvGmRR 联立解得火星的第一宇宙速度：02v Rvt（3）设航天器的同步轨道半径为r，由万有引力提供向心力，有：2224MmGmrrT rRh 联立解得：220322v R ThRt。答：（1）火星的质量为202v RGt。（2）火星的第一宇宙速度大小为02v Rt。（3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行
26、，则航天器应位于火星表面的高度为220322v R TRt。19【解答】解：（1）滑块从A点到B点，由动能定理可得：2102BmgRmv 解得：3/Bvm s 滑块在B点：2BvFmgmR 解得：60FN 由牛顿第三定律可得：物块经B点时对轨道的压力60FFN；（2）滑块第一次到达D点时，弹簧具有最大的弹性势能pE 滑块从A点到D点，由动能定理可得：()(sin30)0oBCCDmgRmgLmgLW 根据功能关系可得：pEW 解得：1.4pEJ；（3）将滑块在BC段的运动全程看作匀减速直线运动，加速度22/agm s 则滑块在水平轨道BC上运动的总时间1.5Bvtsa 滑块最终停止上在水平轨道BC间，设滑块在BC段运动的总路程为s，从滑块第一次经过B点到最终停下来的全过程，由动能定理可得：2102Bmgsmv 解得：2.25sm 从第一次经过B点开始，以后每经过20.8BCm通过B点一次，则有：1n 次12sBC次2.2520.4次3.8次，故滑块经过B点 3 次。