丰台区2020-2021学年第二学期期末考试

第第页丰台区2020-2021学年第二学期期末考试高一物理2021.07注意事项：1.答题前，考生务必先将答题卡上的学校、年级、班级、姓名、准考证号用黑色字迹签字笔填写清楚，并认真核对条形码上的准考证号、姓名，在答题卡的“条形码粘贴区”贴好条形码。2.本次考试所有答题均在答题卡上完成。选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑，如需改动，用橡皮擦除干净后再选涂其它选项。非选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写，要求字体工整、字迹清楚。3.请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试卷、草稿纸上答题无效。4.本试卷共100分。考试时间90分钟。第一部分（选择题共60分）一、单项选择题（每小题3分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）1.如图所示，A、B两球质量相等，距离地面的高度相同。用小锤F轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动，两球同时着地。分别改变小球距地。面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，两球总是同时着地。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。这个实验说明A球（）

A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动2.如图所示，A、B两球质量相等，距离地面的高度相同。用小锤F轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动，两球同时着地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，两球总是同时着地。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。若测出A球从被击出到落至水平地面所用时间为0.50s，则A球被击出时距地面的高度为（）A.0.50m B.1.25m C.2.50m D.5.00m3.如图所示，A、B两球质量相等，距离地面的高度相同。用小锤F轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动，两球同时着地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，两球总是同时着地。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。A球从开始运动至落地前，下列说法正确的是（）A.速度大小改变，方向改变 B.速度大小改变，方向不变C.加速度大小不变，方向改变 D.加速度大小改变，方向不变4.如图所示，A、B两球质量相等，距离地面的高度相同。用小锤F轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动，两球同时着地。分别改变小球距地。面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，两球总是同时着地。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。关于A、B两球，下列说法正确的是（）

A.落地时两球的速度方向相同B.落地时两球的速度大小相同C.从抛出至落地的过程两球的重力做功相同D.从抛出至落地的过程两球重力势能的减少量不相同5.摩天轮是游乐场内一种大型转轮状设施，如图所示。一摩天轮正绕中间的固定轴匀速转动，摩天轮边缘悬挂透明座舱，游客坐在座椅上随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。游客可视为质点。关于游客的运动和受力情况，下列说法正确的是（）A.因为摩天轮匀速转动，所以游客的加速度为零B.因为摩天轮匀速转动，所以游客的线速度不变C.因为摩天轮匀速转动，所以游客的运动周期不变D.因为摩天轮匀速转动，所以游客受到的合外力不变6.摩天轮是游乐场内一种大型转轮状设施，如图所示。一摩天轮正绕中间的固定轴匀速转动，摩天轮边缘悬挂透明座舱，游客坐在座椅上随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。游客可视为质点。摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动的过程中，下列说法正确的是（）A.游客在摩天轮内从最低点向上运动的过程中重力势能不变B.游客在摩天轮内从最高点向下运动的过程中重力势能减小C.游客在摩天轮内从最低点向上运动的过程中动能减小D.游客在摩天轮内从最高点向下运动的过程中动能增加7.如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互啮合进行工作的，其原理可简化为如图乙所示，下列说法正确的是（）

A.B点线速度比A点大，是因为B点所在齿轮的半径大B.B点线速度比A点大，是因为在相同时间内B点通过的弧长更长C.A、B两点线速度大小相等，是因为在相同的时间内A、B两点通过的弧长相等D.A、B两点线速度大小相等，是因为两齿轮在相同的时间内转过的角度相等8.如图所示，物体在力F的作用下沿水平方向发生了一段位移，图中力F对物体做负功的是（）A. B.C. D.9.在下面列举的各个实例中，可以认为机械能守恒的是（）A.跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落B.掷出的铅球在空中运动C.拉着一个木块使它沿光滑的斜面匀速上升D.小球在黏性较大的液体中由静止开始下落10.如图所示，质量m=0.5kg的小球从离桌面高h1=1.2m处的A点由静止下落到地面上的B点。桌面离地面高h2=0.8m，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2。若选桌面为参考平面，下列说法正确的是（）A.小球经桌面时重力势能为0B.小球经桌面时的重力势能为4JC.小球落至B点时的重力势能为0D.小球在A点的重力势能为10J11.如图所示，质量m=0.5kg的小球从离桌面高h1=1.2m处的A点由静止下落到地面上的B点。桌面离地面高h2=0.8m，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2。关于小球下落过程中重力做功和重力势能的变化，下列说法正确的是（）A.小球从A点下落至桌面的过程，重力做正功，重力势能增加B.小球从桌面下落至B点的过程，重力做负功，重力势能减少C.小球从A点下落至B点的过程，重力势能的减少量与参考平面的选取有关D.小球从A点下落至B点的过程，重力做功的多少与参考平面的选取无关12.如图所示，质量m=0.5kg的小球从离桌面高h1=1.2m处的A点由静止下落到地面上的B点。桌面离地面高h2=0.8m，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2。若选地面为参考平面，小球经过桌面时的机械能为（）

A.6J B.0 C.10J D.4J13.如图所示，一辆汽车在水平路面上行驶，正在通过环形路段。汽车的运动轨迹可以认为是某个圆的一段圆弧。若汽车以恒定的速率通过该环形路段，下列说法正确的是（）A.汽车所受合外力为零B.汽车所受合外力沿汽车运动方向C.汽车所受合外力背离环形路段的圆心D.汽车所受合外力指向环形路段的圆心14.如图所示，一辆汽车在水平路面上行驶，正在通过环形路段。汽车的运动轨迹可以认为是某个圆的一段圆弧。若汽车正减速通过该环形路段，下图中分别画出了汽车转弯时（运动方向由M到N）所受合外力F的方向，你认为可能正确的是（）A. B.C. D.15.如图所示，一辆汽车在水平路面上行驶，正在通过环形路段。汽车的运动轨迹可以认为是某个圆的一段圆弧。公路急转弯处通常是交通事故多发地带。为了减少交通事故的发生，下列措施可行的是（）

A.提高汽车转弯时的速度B.将路面的转弯半径设计的小一些C.将路面修成内侧高外侧低D.将路面修成内侧低外侧高16.2020年月7月23日在文昌发射场，我国研发的“天问一号”火星探测器由长征五号遥四运载火箭发射升空，成功进入预定轨道。经过长达半年的航行，2020年2月10日，携带着“祝融号”火星车的“天问一号”探测器成功被火星引力捕获，顺利进入环火轨道，在为期3个月的环火运行探测后，于2021年5月15日成功在火星乌托邦平原南部着陆。在“天问一号”靠近火星的过程中，火星对“天问一号”的引力（）A.保持不变 B.先变大后变小C.越来越小 D.越来越大17.2020年月7月23日在文昌发射场，我国研发的“天问一号”火星探测器由长征五号遥四运载火箭发射升空，成功进入预定轨道。经过长达半年的航行，2020年2月10日，携带着“祝融号”火星车的“天问一号”探测器成功被火星引力捕获，顺利进入环火轨道，在为期3个月的环火运行探测后，于2021年5月15日成功在火星乌托邦平原南部着陆。如图为“天问一号”环绕火星运动过程中的两条轨道的示意图，“天问一号”在1、2两条轨道上的运动均可视为匀速圆周运动。“天问一号”在轨道2上的（）A.线速度更大 B.向心加速度更小C.运行周期更长 D.角速度更小18.2020年月7月23日在文昌发射场，我国研发的“天问一号”火星探测器由长征五号遥四运载火箭发射升空，成功进入预定轨道。经过长达半年的航行，2020年2月10日，携带着“祝融号”火星车的“天问一号”探测器成功被火星引力捕获，顺利进入环火轨道，在为期3个月的环火运行探测后，于2021年5月15日成功在火星乌托邦平原南部着陆。物体在地球周围受到重力作用，是因为地球周围存在重力场，物体在地球的重力场内具有一个与位置有关的能量——重力势能，重力对物体做正功，重力势能减小。与之类似，火星对“天问一号”的万有引力作用可以认为是通过火星的“引力场”实现的。物体在引力场中同样具有与位置有关的能量——引力势能。如图所示，在“天问一号”从P点运动到Q点的过程中，下列说法正确的是（）A.引力做正功，引力势能增加 B.引力做正功，引力势能减小C.引力做负功，引力势能增加 D.引力做负功，引力势能减小19.复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经过时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（）A.做匀加速直线运动 B.加速度逐渐增大C.恒定功率 D.牵引力做功20.质量为m的物体从某一高度由静止开始下落，除了重力之外还受到水平方向大小、方向都不变的力F的作用，下列说法正确的是（）A.物体运动轨迹是曲线B.物体落地时速度方向与水平方向夹角的正切值等于C.若物体运动到某一位置（落地前）撤去力F，此后物体运动轨迹是直线D.若在物体运动过程中增大水平力F，则物体从开始运动到落地时间增大第二部分（非选择题共40分）二、实验题（共12分）21.某学校物理兴趣小组用如图所示的装置研究小球的平抛运动。（1）为了描绘小球做平抛运动的轨迹，下面列出的实验操作，正确的是___________。A．安装斜槽轨道时，其末端必须水平B．斜槽轨道必须光滑C．每次小球应从同一位置由静止滚下（2）小明同学用一把刻度尺测量小球离开斜槽末端时速度的大小。请写出他需要测量的物理量和用所测物理量表达速度的关系式。____________________22.某实验小组用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。（1）小红同学选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为纸带上三个连续打出的点。测得OA、OB、OC间的距离分别为h1、h2、h3，重锤的质量为m，重力加速度为g，则打点计时器打下B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了___________。

（2）小刚同学利用实验打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，计算出6个计数点对应的速度v以及v2，如下表所示。在图丙所示的坐标纸上已经描好了5组数据点，请将余下的一组数据描在坐标纸上，并作出图像_______________。计数点1234560.981.171.371.561.751.950.961.371.882.433.063.804.927.029.6312.5015.6819.48（3）请根据做出的图像判断重锤下落过程中机械能是否守恒，并说明判断的依据____________________。三、论述、计算题（本题共5小题，共28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）23.一个质量为120kg的雪橇静止在水平地面上，受到与水平方向成角、大小为400N斜向上方的拉力，在水平地而上移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，。求：（1）拉力对雪橇做的功；（2）各力对雪橇做的总功。24.如图甲所示，有一辆质量为1800kg的小汽车驶上圆弧半径为r=90m的拱桥。g取10m/s2。（1）而出汽车经过桥顶时，在竖直方向上的受力示意图；（2）若汽车到达桥顶时的速度为v=10m/s，求此时桥对汽车的支持力；（3）如图乙所示，如果把地球表面看成一座巨大的拱形桥，若汽车速度足够大就可以飞离地面面成为人造地球卫星，这个速度称为第一宇宙速度。已知地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R。请推导第一宇宙速度的表达式。25.2020年11月24日凌晨4点30分，在海南文昌航天发射场，长征五号遥五运载火箭全速托举中国探月工程嫦娥五号探测器划过夜空，迈出中国首次地外天体采样返回的第一步。发射升空后，嫦娥五号轨道器将携带着陆器、上升器以及返回器完成地月转移、中途修正和近月制动。进入环月轨道后，轨道器与着陆上升组合体分离，携带返回器留轨运动，着陆上升组合体变轨后在贴近月球表面的圆形轨道上运行数圈后安全着陆。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，着陆上升组合体在贴近月球表面的圆形轨道上运行的周期为T。求：（1）月球质量M；（2）轨道器在距离月球表面高为h的圆形轨道上运行的线速度v。

26.如图所示，水平地而上固定光滑曲面，质量为m小球从曲面上滑下。当它到达高度为h1的位置A时，速度的大小为v1；当它继续滑下到高度为h2的位置B时，速度的大小为v2。选取水平地面为参考平面。（1）列出小球在位置A时机械能的表达式：（2）根据动能定理和重力做功与重力势能的关系，推导小球在A、B两位置机械能的关系。27.如图所示，处于自由状态的轻弹簧下端固定在水平地面上，上端位于位置B。质量为m=0.2kg的小球从距弹簧上端h=0.3m处的位置A静止释放，小球向下运动的最低点为位置C。C、B的高度差为x=