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2019-2020学年高一物理下学期期末考试试题（含解析） (IV)一、不定项选择题1.16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（ ）A. 四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快：这说明，物体受的力越大，速度就越大B. 一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C. 两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快D. 一个物体维持匀速直线运动，不需要受力【答案】D【解析】物体受的力越大，速度就越大，是亚里士多德的观点故A正确；力是维持物体运动的原因，物体受力就会运动，不再受力了，它总会逐渐停下来，是亚里士多德的观点故B正确两物体从同一高度自由下落，较轻的物体下落较慢，即重物比轻物下落快，是亚里士多德的观点故C正确伽利略用实验和推理，证明了力不是维持物体运动的原因故D错误故选ABC.视频2.一个静止的质点，在两个互相垂直的恒力F1、F2的作用下开始运动，经过一段时间后突然撤去其中一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段的运动分别是（ ）A. 匀加速直线运动、匀变速曲线运动B. 匀加速直线运动、匀减速直线运动C. 匀变速曲线运动、匀速圆周运动D. 匀加速直线运动、匀速圆周运动【答案】A【解析】两个互成锐角的恒力F1、F2合成，根据平行四边形定则，其合力为恒力，加速度恒定；质点原来静止，故物体做初速度为零的匀加速直线运动；撤去一个力后，剩下的力与速度不共线，故开始做曲线运动，由于F2为恒力，故加速度恒定，即做匀变速曲线运动；故A正确，BCD错误故选A.3.如图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是（ ）A. a、b和c三点的线速度大小相等B. a、b和c三点的角速度相等C. a、b的角速度比c的大D. c的线速度比a、b的大【答案】B【解析】a、b和c均是同一陀螺上的点，它们做圆周运动的角速度都为陀螺旋转的角速度，B正确，C错误；三点做匀速圆周运动的半径关系为rarbrc，据vr可知，三点的线速度关系为vavbvc，A、D错误。4. 如图所示，一只钢球从一根直立于水平地面的轻质弹簧正上方自由下落，从钢球接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，钢球运动的动能和重力势能以及弹簧的弹性势能的变化情况是（ ）A. 动能一直在减小B. 弹簧的弹性势能一直在减小C. 重力势能一直在减小D. 重力势能以及弹簧的弹性势能的总量一直保持不变【答案】C【解析】当弹簧弹力等于小球重力时小球速度最大，之后弹力大于重力，小球向下减速直至速度为零，小球克服弹力做功，弹簧弹性势能增大，重力做正功，重力势能减小，由能量守恒定律可知，小球的动能、重力势能、弹性势能之和不变，重力势能以及弹簧的弹性势能的总量先减小后增大，ABD错；C对；5.某人将重物由静止开始举高，并获得速度，不计空气阻力，则在这个过程中（ ）A. 重物所受合外力对它做的功等于重物机械能增量B. 人对重物所做的功等于重物机械能的增量C. 重物克服重力做的功等于重物重力势能的增量D. 重物所受合外力做的功等于重物动能的增量【答案】BCD【解析】物体机械能的变化根据除了重力以外其他力做功，所以物体机械能增大，拉力做的功等于物体机械能的增大量，A错；6.某同学设想驾驶一辆“陆地太空”两用汽车，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”。不计空气阻力，已知地球的半径R=6400km，g =9.8 m /s2下列说法正确的是（ ）A. 汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大B. 当汽车速度增加到7.9km/s时，将离开地面绕地球做圆周运动C. 此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为24小时D. 在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力【答案】B【解析】【详解】汽车沿地球赤道行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力。设汽车的质量为m，支持力为F，速度为v，地球半径为R，则由牛顿第二定律得mg-F=m解得：F=mg-m；当汽车速度v减小时，支持力F增大，则汽车对对地面的压力增大。故A错误。7.9km/s是第一宇宙速度，当汽车速度v=7.9km/s时，汽车将离开地面绕地球做圆周运动，成为近地卫星。故B正确。“航天汽车”环绕地球做圆周运动时半径越小，周期越小，则环绕地球附近做匀速圆周运动时，周期最小。最小周期，v=7.9km/s，R=6400km，代入解得T=5087s=1.4h，“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1.4h。故C错误。在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力。故D错误。故选B。【点睛】对于第一宇宙速度，是指物体环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，当物体的速度达到第一宇宙速度时物体就成为绕地球运行的卫星7.如图所示，甲、乙两物体分别从A、C两地由静止出发做加速运动，B为AC中点，两物体在AB段的加速度大小均为a1，在BC段的加速度大小均为a2，且a1a2若甲由A到C所用时间为t甲，乙由C到A所用时间t乙，则t甲与t乙的大小关系为（ ）A. t甲=t乙 B. t甲t乙 C. t甲t乙 D. 无法确定【答案】B【解析】分别做甲乙运动的速度时间图像，位移相同则图像与横轴包围面积相同，比较面积相同时所用时间可知B对。8. 实验小组利用DIS系统，观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，传感器的测量挂钩向下，并在挂钩上悬挂一个重为10N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图线，根据图线分析可知下列说中法正确的是（ ）A. 从时刻t1到t2，钩码处于超重状态，从时刻t3到t4，钩码处于失重状态B. 从时刻t1到t2，钩码处于失重状态，从时刻t3到t4，钩码处于超重状态C. 电梯可能开始在15楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼。D. 电梯可能开始在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在15楼。【答案】BC【解析】在t1-t2时间内Fmg,电梯有向上的加速度,处于超重状态,B正确.因电梯速度方向未知,故当速度方向向上时,则为向上减速或向上加速,当速度方向向下时,则为向下加速或向下减速,C正确9.如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动设某时刻物块A运动的速度大小为vA，小球B运动的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为。则（ ）A. vA=vBcosB. vB=vAcosC. 小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能D. 当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大【答案】AD【解析】试题分析：将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度在沿绳子方向的分速度为，所以故AB错误A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，则小球重力势能的减小等于系统动能的增加和B的重力势能的增加故C错误除重力以外其它力做的功等于机械能的增量，物块A上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块A上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小所以A上升到与滑轮等高时，机械能最大故D正确故选D考点：考查了机械能守恒定律和运动的分解与合成的应用点评：解决本题的关键会对速度进行分解，以及掌握机械能守恒的条件，会利用系统机械能守恒解决问题10.如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是，不计空气阻力，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且。则之间的正确关系是：（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】据题知小球被抛出后都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据 h=gt2，解得：因为hAB：hAC：hAD=1：4：9；所以三次小球运动的时间比为：t1：t2：t3= =1：2：3，小球的水平位移相等，由v=x/t可得，速度之比为：v1：v2：v3=6：3：2；故选C。【点睛】本题是平抛运动规定的直接应用，关键抓住水平方向和竖直方向运动的时间相等，运用匀变速直线运动的推论解题.11.如图（甲）所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，最终恰好静止在O点上，并使该处下凹，此时网绳dOe、bOg上均成120向上的张角，如图（乙）所示则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为（ ）A. B. C. mg D. 【答案】A【解析】【详解】因四根绳子的合力为mg，则4Tcos600=mg，解得T=mg，故选A. 【点睛】本题应注意绳子张力的特点，同一根绷紧的绳，其上的各部分张力相等；两个大小相等的力若其夹角为120，则合力与分力大小相等12.如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B间动摩擦因数，A物上系一细线，细线能承受的最大拉力是20N，水平向右拉细线，若最大静摩擦力约为滑动摩擦力，下述中正确的是（g=10m/s2）（ ）A. 当拉力F12N时，A相对B滑动C. 在绳可以承受的范围内，拉力F达到一定值时，A有可能相对B滑动D. 在绳可以承受的范围内，无论拉力F多大，A相对B始终静止【答案】D【解析】假设绳子不断裂,则当绳子拉力增大到某一值时B物体会开始滑动,此时A、B之间达到最大静摩擦力。以B为研究对象，最大静摩擦力产生加速度，由牛顿第二定律得：以整体为研究对象，由牛顿第二定律得即当绳子拉力达到48牛时两物体才开始相对滑动。所以A、B错。当拉力为16N时，由解得2m/s2，再由得f=4N故D正确。二、实验题13.在“探究求合力的方法”的实验中，下列说法中正确的是_A在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化B用图示法作出各力的大小和方向时，必须采用相同的标度C若F1、F2方向不变，而大小各增加1N，则合力的大小也一定增加1ND为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90【答案】AB【解析】【详解】在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化，以保证合力和分力的等效性，选项A正确；用图示法作出各力的大小和方向时，必须采用相同的标度，选项B正确；根据矢量合成原则可知，分力增加1N，合力不是增加1N，故C错误；F1、F2方向间夹角为90并不能减小误差，故D错误。故选AB。14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，重锤牵引一条纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点，如下图所示，记下第一个点的位置O，并在纸带上连续取3个相邻的点，按时间顺序依次标为A、B、C，量出A、B间的距离为，B、C间的距离为，O、B间的距离为l，相邻两点间的时间间隔均为T，重力加速度为。如果重锤下落过程中机械能守恒，那么，本实验的这些测量数据要满足的关系式应为_。【答案】【解析】【详解】重锤经过B点时的速度：，如果机械能守恒，则重锤重力势能的减小量等于重锤动能的增加量，则：mgl=mvB2，即： 或者 ；【点睛】本题考查了验证机械能守恒定律，应用匀变速运动的推论求出重锤的速度是正确解题的关键，应用机械能守恒定律即可正确解题三、计算题15.“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步。已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似圆周，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，已知引力常量G，试求：月球的质量M是多少？【答案】【解析】设“嫦娥一号”质量为m1，圆周运动时，万有引力提供向心力，则 5分 3分本题考查万有引力定律提供向心力，其中半径r为距离球心间的距离16.如图所示，以v0=8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有T=2.5s将熄灭，此时汽车距离停车线s0=20m。该车加速时最大加速度大小为a1=2m/s2，减速时最大加速度大小为a2=5m/s2。此路段允许行驶的最大安全速度为vm=11.5m/s，该车司机准备采取立即以最大加速度做匀加速直线运动，赶在绿灯熄灭前通过停车线。（1）你能否用学过的知识来判断司机这种做法安全吗？（2）如果不安全，那么为保证汽车能安全通过路口，请你对司机提出合理化建议.【答案】（1）不安全（2）建议：立即刹车减速运动；采取立即匀加速运动至最大安全速度为vm=11.5m/s后，匀速通过停车线.【解析】取上述分析过程的临界状态通过停车线时，则有v0ta1t2s0t=2svm 2分该车司机虽然能赶在绿灯熄灭前通过停车线，但是超过了路段允许行驶的最大安全速度，因此司机这种做法不安全。 2分建议：立即刹车减速运动；采取立即匀加速运动至最大安全速度为vm=11.5m/s后，匀速通过停车线.（本题的答案不唯一，只要学生论述言之有理，即可得分） 3分本题考查匀变速直线运动的临界问题，根据通过停车线时能通过红绿灯，由位移上的关系和时间上的关系t=2sT，由此可得17.在xx年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为60kg，吊椅的质量为10kg，当运动员与吊椅一起正以加速度上升时，（不计定滑轮与绳子间的摩擦，不计空气阻力，重力加速度。）试求（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）吊椅对运动员的支持力。【答案】（1）420N（2）300N【解析】【详解】（1）设运动员受到绳向上的拉力大小为F，由于跨过定滑轮的两段绳子的拉力大小相等，故吊椅受到绳的拉力大小也是F对运动员和吊椅整体进行受力分析，如图所示，则有：2F-（m人+m椅）g=（m人+m椅）a代入数据解得：F=420N根据牛顿第三定律知，运动员竖直向下拉绳的力的大小为：F=420N（2）设吊椅对运动员的支持力为FN，对运动员进行受力分析，如图所示，则有：F+FN-m人g=m人a代入数据解得：FN=300N根据牛顿第三定律知，运动员对吊椅的压力大小为300N18.如图所示，AB为1/4光滑圆弧轨道，圆弧轨道的半径为R=3m，A点为1/4圆弧轨道的顶端，A点与圆心O在同一水平面上。BC为粗糙水平轨道，滑块与BC轨道的动摩擦因数为=0.5，BC长L=2m。CD是倾角为=光滑斜轨道。一质量为m=3kg小滑块从A点以v0=2m/s的初速度沿AB圆弧滑下，（斜轨道与水平轨道交接处有一段很小的圆弧，滑块经过交接处时与轨道的碰撞所引起的能量损失可以不计，取10m/s2）求：（1）滑块第1次经过光滑圆弧最低点B点时，轨道对滑块的支持力的大小.（2）滑块沿光滑斜轨道CD能上升的最大高度.（3）滑块最后停止的位置到B点的距离。【答案】（1）94N（2）2.2m（3）1.6m【解析】（1）根据动能定理有（1）2分经过B点时，小球做圆周运动，有.（2）1分其中，R3m，由（1）（2）式得.（3）1分（2）以A点运动到斜面最高点为全过程，根据动能定理有.（5）2分（6）1分代入数据，由（5）（6）式可得，.（7）1分（3）滑块最终只能停止在水平轨道上，从开始到停止的全过程，根据动能定理有.（8）2分根据（2）小题中的相关数据，可求得（9