银川市兴庆区2021-2022学年高一下学期期末考试
物理试卷
说明:本试卷答题时间为100分钟,试卷满分为100分。
一、单项选择题(本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动不可能是匀速运动
B.做曲线运动的物体,受到的合外力一定在不断改变
C.只要物体做圆周运动,它所受的合外力一定指向圆心
D.做曲线运动的物体,相等时间内速度的变化量相同
2. 2022年3月,中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间
站上通过天地连线,为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到,在近地圆轨道
上飞行的“天宫二号”中,航天员可以自由地漂浮,这表明他们( )
A. 所受地球引力的大小近似为零
B. 所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零
C. 在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小
D. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等
3. 如图所示,下列说法正确的是(所有情况均不计摩擦、空气阻力以及滑轮质量)( )
A.甲图中,火箭升空的过程中,若匀速升空,机械能守恒,若加速升空,机械能不守恒
B.乙图中,物块在外力F的作用下匀速上滑,物块的机械能一定增加
C.丙图中,物块A以一定的初速度将弹簧压缩的过程中,物块A与弹簧组成的系统机械能不
一定守恒
D.丁图中,物块A加速下落,物块B加速上升的过程中,物体B机械能守恒
4.如图所示,质量为的小球从桌面竖直向上抛出,桌面离地高度为,
小球能到达的最大高度离地为。若以桌面为重力势能的零参考平面,
不计空气阻力。以下说法中正确的是( )
A. 小球落地时的重力势能为零 B. 小球落地时的动能为
C. 小球落地时的机械能为 D. 小球落地时的机械能为
5. 如图所示,有一质量为的小铁块,从半径为R的圆弧形曲面上的点沿圆弧滑向点。在这
段路程中,由于摩擦力的作用,木块运动的速率保持不变,那么对于这段路程的运动,下列说
法中正确的是( )
A.物体所受的外力为重力、弹力、摩擦力,且三力平衡
B.物体运动的角速度为恒量
C.物体运动的线速度为恒量
D.物体运动的加速度为恒量
6. 如图,质量为的滑雪运动员(含滑雪板)从斜面上距离水平面高为的位置静止滑下,停在
水平面上的处;若从同一位置以初速度滑下,则停在同一水平面上的处,且与相等。
已知重力加速度为,不计空气阻力与通过处的机械能
损失,则该运动员(含滑雪板)在斜面上克服阻力做的功
为( )
A. B. C. D.
7.地球半径为,地球附近的重力加速度为,则在离地面高度为处的重力加速度是( )
A. B. C. D.
8. 质量为的物体,从静止开始以2g的加速度竖直向下运动(不计空气阻力).此过程中( )
A.物体的机械能增加 B.物体的重力势能减少了
C.物体的动能增加 D.物体的机械能不变
9.一质量为的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动,在时刻撤去力F,其图像如图
所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则物体在运动过程中( )
A.摩擦力做功为
B.物体速度变化为零,所以F平均功率为零
C.F做功
D.F=2μmg
10.引体向上是《国家学生体质健康标准》中规定的测试项目。高一(6)班的海峰同学在1分钟 内完成了15个引体向上,若该男生质量为60 kg,每次引体向上重心升 高的高度约为其身高的0.4倍,g=10 m/s2。则每次引体向上过程中,该 男生克服重力做功的平均功率约为( )
A.7 W B.400 W
C.250 W D.100W
二.多项选择题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分.在每小题给出的四个选项中,有两个 或以上选项正确.全选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分)
11. 长征途中,为了突破敌方关隘,战士爬上陡销的山头,居高临下向敌方工事内投掷手榴弹,战 士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹,手榴弹从投出的位置到落地点的高 度差为h,在空中的运动可视为平抛运动,轨迹如图所示,重力加速度为g,下列说法正确的 有( )
A. 甲、乙在空中的运动时间相等
B. 两手榴弹在落地前瞬间,重力的功率不相等
C. 从投出到落地,每颗手榴弹重力势能都减少
D. 从投出到落地,每颗手榴弹的机械能变化量为
12. 如图所示,汽车用跨过定滑轮的轻绳提升货物 A 到高处。已知在提升 A 过程中,汽车始终
向右匀速行驶。关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 货物 A 匀速上升
B. 货物 A 的机械能增大
C. 货物 A 的速度比汽车速度小
D.货物 A 的机械能减小
13. 一同学将小球从地面以 100 J 的初动能竖直向上抛出,上升时经过 A 点,动能减少 20 J,重力势能增加 12 J.设空气阻力大小不变,小球可视为质点,以地面为零势能面,则( )
A. 小球所受重力大小是空气阻力大小的 1.5 倍
B. 到达最高点时,小球的重力势能增加 100 J
C. 落回地面前瞬间,小球机械能为 20 J
D. 下降过程,小球的动能和重力势能相等时其动能为 15 J
14. 一质量为m的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为
,向上滑动一段距离后速度减小为零,此后物体向下滑动,到达斜面底端时动能为。已知,,重力加速度大小为g。则( )
A. 物体向上滑动的距离为
B. 物体向下滑动时的加速度大小为
C. 物体与斜面间的动摩擦因数小于0.5
D. 物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长
三、实验题(10分)(把答案直接写在横线上)
15. 做“验证机械能守恒定律”的实验中,已知电磁打点计时器所用电源的频率为,查得当地的重力加速度。
(1)下面叙述中正确的是______。
A.一定要测出重锤的质量
B.可选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近的纸带来处理数据
C.操作时应先松开纸带再接通电源
D.打点计时器应接在电压为交流电源上
(2)一次实验得到的纸带如图所示,纸带的_____(选填“左”或“右”)端与重锤相连:打下点B时重物的速度为_____,(结果保留3位有效数字)
(3)若实验中所用重锤的质量为。从起点P到打下点B的过程中重锤的重力势能减少量____J,此过程中重锤动能的增加量______J。(结果保留3位有效数字)
四、计算题:本题共4小题,共34分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.
只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
17.(8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,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。
17.(10分)质量为m=10 kg的物体在拉力作用下运动,求下列各种情况下拉力做的功(g取10 m/s2):
(1)拉力沿水平方向,物体在动摩擦因数为μ1=0.25的水平地面上匀速移动s1=4 m。
(2)拉力沿水平方向,物体在动摩擦因数为μ2=0.25的水平地面上以a1=2 m/s2的加速度匀加速移动s2=4 m。
(3)用大小为50 N的、与水平方向成θ=37°角的斜向上的拉力拉物体,使物体沿水平地面移动s3=4 m,物体与地面间的动摩擦因数为μ3=0.25。(已知sin 37°=0.6)
(4)物体在竖直向上的拉力作用下,以a2=2 m/s2的加速度匀加速上升h=4 m。
18.(8分)如图所示,半径R = 0.4 m的光滑半圆轨道处于竖直平面内,半圆轨道与粗糙的水平地 面相切于轨道的端点A。一质量m = 0.1 kg的小球,以初速度v0 = 7.0 m/s从水平地面开始向左运动并冲上半圆轨道,然后从轨道最高点B水平抛出,最后落在C点,A、C两点相距0.8 m。g = 10 m/s2。
求:
(1)小球经过B点时对轨道的压力;
(2)小球运动至B过程中克服摩擦力所做的功。
19. (8分)如图所示,一根轻杆长0. 6 m,一端固定转动轴,另一端和杆中间各装一质量均为2 kg的钢球A、B,当杆转动到最低处时A球速度为3 m/s。(g取10 m/s2)
(1)求OB、BA两段轻杆所受力的大小分别为多少。
(2)求转动轴O所受力的大小为多少,方向怎样?
(3)如果A到达最高点时速度为1m/s,杆的OB、BA段所受力的大小各为多少?转动轴O受到的力的大小又为多少?方向怎样?
高一物理答案
1. A 2. D 3. B 4. C 5. B 6. D 7. C 8. A 9. C 10.D 11. AC 12. BC
13. ACD 14. AB
15. ①. BD ②. 左 ③. 1.94 ④. 1.91 ⑤. 1.88(1.89)
16.(8分)【解析】(1)在最高点时有: (2分)
又因为:
解得: (1分)方向指向圆心(或竖直向下)(1分)
(2)从最高点到落地,有: (2分)得:
水平飞行的距离: (1分) 解得: (1分)
17.(10分)
【解析】(1)水平拉力大小为F1=μ1mg=25 N,则拉力做的功为W1=F1s1=25×4 J=100 J。
(2)由牛顿第二定律得F2-μ2mg=ma1
水平拉力的大小为F2=m(μ2g+a1)=45 N
拉力做的功为W2=F2s2=180 J。
(3)拉力恒定,拉力的功与受其他力及物体的运动情况无关
拉力做的功为W3=F3s3cos 37°=160 J。
(4)由牛顿第二定律得F4-mg=ma2
解得F4=m(g+a2)=120 N
拉力做的功为W4=F4s4=480 J。
18.(8分)
解:(1)小球离开B点后做平抛运动,则 2R= x=vBt
解得 vB=2m/s 在最高点B时,有
由牛顿第三定律得压力
(2)小球从开始运动到B的过程,由动能定理得:
解得
19. (8分)
解(1)依题意可知,对A:,解得,
对B:,所以,
(2)转动轴O所受力的大小为OB中的拉力,85N向下。
(3)对A:,解得,,负号表示TBA的方向向上。
对B:,解得,,负号表示TOB的方向向上。
对转动轴O所受力的大小为OB中的拉力,35N向下。