江西省南昌市南昌县莲塘三中2020-2021学年高一(下)期末物理试题

末物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列关于重力势能和弹性势能的相关说法中，正确的是（ ） A．重力势能与重力做功密切相关，重力做功与路径有关

B．抬高物体，物体具有重力势能，重力势能是地球上的物体单独具有的 C．弹簧只要有形变，就一定具有弹性势能

D．选择不同的参考平面，重力势能不相同，但是对于同一过程重力势能的变化都是相同的

2．设一个恒力拉着一个物体沿斜面向上运动一段距离，拉力的功为W1，同样大小的力拉着物体沿斜面向下运动同样的距离，拉力的功为W2，已知拉力与物体运动方向相同．比较W1和W2的大小（ ） A．W1>W2

B．W1=W2

C．W1D．以上都不正确

3．如图所示，一辆汽车关闭发动机后沿粗糙斜坡向下加速运动过程中，关于其能量变化情况，下列说法正确的是（ ）

A．动能不变，机械能减小 B．动能增加，机械能减小 C．动能增加，机械能增加 D．动能增加，机械能不变

4．某高铁列车总质量为m，牵引电机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f，在水平直轨道上由静止加速到最大速度的时间为t，则在时间t内列车（ ） A．做匀加速运动 C．位移为

Pt 2fB．最大速度为

P fD．合力做的功为Pt

5．经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒

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星组成，每个恒星的直径远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的m2=3：2。匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：则可知（ ）

A．m1、m2做圆周运动的角速度之比为2：3 B．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3：2 C．m1做圆周运动的半径为D．m2做圆周运动的半径为

2L 52L 56．图中实线描述的是一位跳水运动高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向速度v入水，图中与入水速度方向可能相同的位置是（ ）

A．a点 B．b点 C．c点 D．d点

7．一只小船在静水中的速度为5m/s,它要渡过一条宽为50m的河，河水流速为4m/s，则

A．这只船过河位移不可能为50m B．这只船过河时间不可能为10s

C．若河水流速改变，船过河的最短时间一定不变 D．若河水流速改变，船过河的最短位移一定不变

二、多选题

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8．如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中( )

A．弹簧的弹性势能不断增加 B．弹簧的弹性势能不断减少

C．小球和弹簧组成的系统机械能不断减少 D．小球和弹簧组成的系统机械能保持不变

9．如图所示，水平传送带以恒定的速度v运动，一质量为m的小物块轻放在传送带的左端，经过一段时间后，物块和传送带以相同的速度一起运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则( )

A．物块加速运动时的加速度为μg B．物块加速运动的时间为

v2g

12C．整个过程中，传送带对物块做的功为mv2 D．整个过程中，摩擦产生的热量为mv2

10．g=10m/s2，某人将1kg的物体由静止向上匀加速提起1m，这时物体的速度为2m/s，则下列说法正确的是（ ） A．物体重力势能增加10J B．物体所受的合外力做功2J C．物体所受的合外力做功12J D．人对物体做功10J

11．2022年北京冬奥会跳台滑雪比赛将在张家口举办，滑雪跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，如图所示。跳台滑雪运动员在助滑路段获得高速后从起跳区水平飞出，不计空气阻力，起跳后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分，用Δv、E、Ek、P表示运动员在空中运动的速度变化量、机械能、动能、重力的瞬时功率大小，用t表示运动员在空中的运动时间，下列图像中可能正确的是（ ）

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A．

B．

C．

D．

三、实验题

12．某同学用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系。

（1）实验中为了平衡小车所受的摩擦力，可将木板的___________（填“左”或“右”）端垫起适当的高度。

（2）实验中通过改变橡皮筋的___________（填“长度”或“条数”）改变功的值。 （3）操作正确的情况下，以功W为纵坐标，以___________（填“v”“v2”或“v”）为横

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坐标作出的图线最接近一条倾斜的直线。

13．(1)在下列学生实验中，不需要用到打点计时器的实验有_________（填字母） A．“探究求合力的方法”

B．“探究加速度与力、质量的关系” C．“探究做功与物体速度变化的关系” D．“探究小车速度随时间变化的规律”

(2)某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，选择一条纸带上比较清晰的连续4个点，他测出各相邻点间的距离并标在纸带上，如图所示，已知所用交流电频率为50Hz，重物质量为200g，测得当地的重力加速度g=9.8m/s2.若取打点计时器打点B时，重物重心所在的水平面为零势能面。则打点计时器打下C点时，重物的速度大小vC=_________m/s，重物的机械能EC=_________J。（计算结果均保留3位有效数字）

(3)空气阻力和纸带与打点计时器摩擦阻力不可忽略，则在打点计时器打下B点时，重物的机械能EB______________EC（填“>”、“=”或“<”）。

四、解答题

114．如图，一质量为m=10kg的物体，由光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底

4端后沿水平面向右滑动1m距离后停止。已知轨道半径R=0.8m，取g=10m/s2，求： （1）物体滑至圆弧底端时的速度大小；

（2）物体沿水平面滑动过程中物体与地面的动摩擦因数。

15．如图所示，光滑的水平轨道与光滑半圆轨道相切，圆轨道半径R=0.4m。一个小球停放在水平轨道上，现给小球一个v0=5m/s的初速度，取g=10m/s2，求： （1）小球到达C点时，对轨道的作用力是小球重力的几倍？ （2）小球从C点抛出后，经多长时间落地？

16．滑雪比赛惊险刺激，如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点

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水平飞出，经过t=3.0s落到斜坡上的A点，已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的=0.60，夹角θ=37°，运动员的质量m=50kg，不计空气阻力，运动员视为质点（sin37°cos37°=0.80，g取10m/s2）。求： （1）A点与O点的竖直距离h； （2）运动员离开O点时的速度大小v0；

（3）运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间t1。

17．如图甲所示，质量为1 kg的物体置于固定斜面上，现对物体施以平行于斜面向上的拉力F，1 s后将拉力撤去，物体运动的v–t图象如图乙所示，试求：

（1）拉力F的大小；

（2）拉力F在第1 s内的平均功率．

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参

1．D 【详解】

A．重力势能与重力做功密切相关，重力做功与路径无关，只与初末位置有关，选项A错误； B．抬高物体，物体具有重力势能，重力势能是地球与物体共有的，选项B错误； C．弹簧只有发生弹性形变，才具有弹性势能，选项C错误；

D．选择不同的参考平面，重力势能不相同，但是对于同一过程重力势能的变化都是相同的，选项D正确。 故选D。 2．B 【详解】

F相等，由恒力做功的公式W=Fscosθ知，位移相等，拉力方向与运动方向相同，则W相等，即W1=W2．

A．W1>W2，与结论不相符，选项A错误； B．W1=W2，与结论相符，选项B正确； C．W1关闭发动机后沿粗糙斜坡向下加速运动过程中，动能增加。因为摩擦力做负功，所以机械能减少。 故选B。 4．B 【详解】

A．牵引电机输出功率一定，则根据

P＝Fv

随速度的增加，牵引力减小，加速度减小，则列车做加速度减小的变加速运动，A错误； B．当达到最大速度时

F＝f

则最大速度

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vmP fB正确；

C．列车的运动不是匀加速运动，则平均速度

xvtvmt2Pt 2fC错误；

D．合外力的功为Pt－fx，D错误。 故选B。 5．C 【详解】

A．双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，故A错误； BCD．双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，设为ω，对m1

Gm1m2m1r12 2L对m2

Gm1m2m2r22 2L得

m1r1m2r2

则

r1m22 r2m13则

r132L，r2L 55又v=rω，所以线速度之比

v1r12 v2r23故BD错误，C正确。 故选C。 6．B 【详解】

由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，所以在图中的点a点速度方向水平向左，

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b点的方向竖直向下，c点的方向斜向右下，d点的速度方向竖直向上，图中与入水速度方向可能相同的位置是b点，选项B正确，ACD错误。 故选B。 7．C 【详解】

试题分析：船在静水中的速度为5m/s，它大于河水流速4m/s，由速度合成的平行四边形法则可知，合速度可以垂直河岸，因此，过河位移可以为50m，所以，A选项错误．当以静水中的速度垂直河岸过河时，过河时间为tt50s10s，因此，B选项错误．河水流速改变5时，由分运动的性可知只要静水中的速度垂直河岸过河那么就时间不变，因此，C选项正确．河水流速改变时，合速度要改变，若大于小船在静水中的速度，合速度不能垂直河岸，过河的最短位移要改变，因此，D选项错误． 故选C．

考点：运动的合成和分解．

点评：小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度． 8．AD 【详解】

AB．小球在从B运动到C的过程中，动能先增大后减小，当弹力等于重力时，小球速度最大，运动到C点时，弹簧形变量最大，弹性势能最大，选项A正确，B错误；

CD．以系统为研究对象，除了重力没有其他外力做功，因此系统机械能守恒，C错误，D正确； 故选AD。 9．AC 【详解】

A．物块加速运动时，由牛顿第二定律得

μmg=ma

可得

a=μg

故A正确；

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B．物块加速运动的时间为

t=

故B错误；

C．整个过程中，根据动能定理得传送带对物块做的功为

W=

故C正确；

D．物块加速运的动时间内传送带的位移为

x带=vt

物块的位移为

x物=

物块与传送带间相对位移大小为

vtv2xx带x物

22g12vv agmv2-0=

12mv2

0vvtt 22整个过程中摩擦产生的热量为

Qmgx12mv 2故D错误。 故选AC。 10．AB 【详解】

A．物体上升过程中重力势能增加

Epmgh1101J10J

选项A正确；

BC．由动能定理知，物体合力做的功等于动能变化，故合外力做的功为

11W合mv2122J2J

22选项B正确，C错误；

D．物体克服重力做功等于重力势能的增加，则有

WG10J

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所以人对物体做功

W人W合WG=2J(10)J12J

选项D错误。 故选AB。 11．BC 【详解】

A．运动员在空中运动不计空气阻力，只受重力作用，加速度等于g，则

vgt

所以vt图象应为倾斜的直线，选项A错误；

B．运动员在空中运动只有重力做功，机械能守恒，Et图象应为平行于t轴的直线，选项B正确；

C．运动员在空中运动，根据动能定理有

1mghEkmv02

2则动能

11121mg22222Ekmv0mghmv0mggtmv0t

22222所以Ekt图象应为抛物线，选项C正确； D．运动员在空中运动重力的瞬时功率

Pmgvymggtmg2t

所以Pt图象应为一条倾斜直线，选项D错误。 故选BC。

12．左 条数 v2 【详解】

（1）[1]实验中为了平衡小车所受的摩擦力，可将木板的左端垫起适当的高度。 （2）[2]实验中通过改变橡皮筋的条数改变功的值。 （3）[3]操作正确的情况下，根据

W12mv 2以功W为纵坐标，以v2为横坐标作出的图线最接近一条倾斜的直线。 13．A 2.41 0.487 ＞

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【详解】

(1)[1]A．探究合力的方法，抓住两根弹簧秤拉橡皮筋和一根弹簧秤拉橡皮筋效果相同，探究合力和分力的关系，不用打点计时器，故A正确；

B．探究加速度与力、质量的关系，实验中需要测量加速度的大小，需要通过纸带测量加速度，所以需要打点计时器，故B错误；

C．探究做功与物体速度变化的关系，实验中需要测量速度，需要通过纸带测量速度，所以需要打点计时器，故C错误；

D．探究小车速度随时间变化的规律，实验中需要测量速度，需要通过纸带测量速度，所以需要打点计时器，故D错误。 故选A

(2)[2]打点计时器打下C点时，重物的速度大小

vC[3]重物的动能为

5.004.62102m/s2.41m/s

20.02121EkmvC0.22.412J0.578J

22机械能为

E=EkEp(0.5780.29.804.62102)J0.487J

(3)[4]由于空气阻力和纸带与打点计时器摩擦阻力作用，重物下落过程机械能一部分转化为内能则打点计时器打下B点时，重物的机械能

EB>EC

14．（1）4m/s；（2）0.8 【详解】

（1）物体在光滑圆弧轨道上下滑过程，根据动能定理,有

1mgRmv2

2解得

v2gR2100.8m/s4m/s

（2）对整个过程根据动能定理

mgR-mgs0

解得

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μ=0.8

15．（1）1.25；（2）0.4s 【详解】

（1）小球运动至最高点C的过程中机械能守恒，有

121mv0mg2Rmvc2 22得

vC＝3 m/s．

在C点由向心力公式知

vc2FNmgm

R得轨道对小球的作用力

FN＝1.25mg

由牛顿第三定律知小球对轨道的压力

FN′＝FN＝1.25mg

是小球重力的1.25倍．

（2）小球从C点抛出后，做平抛运动，则落地时间

2R12gt 2t216．（1）45m；（2）20m/s；（3）1.5s 【详解】

（1）运动员在竖直方向做自由落体运动

hR0.4s g12gt 2解得

h45m

（2）运动员离开O点水平位移

xh60m

tan37 运动员离开O点时的速度

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v0x20m/s t（3）当运动员的速度方向与斜面平行时，离斜面最远，则有

tan37gt1 v0解得

t11.5s

17．（1）18 N（2）108W 【详解】

（1）由v–t图象知，当撤去拉力F后，物体做匀减速直线运动，加速度大小a =6 m/s2．由牛顿第二定律得

Ff +mgsinθ=ma=6N

当物体受拉力F的作用时，由牛顿第二定律得

F-Ff -mgsinθ=ma′

其中由题图知加速度

a′ =12m/s2

所以

F =18N

（2）物体在拉力F作用下的位移

x =

所以拉力F在第1 s内的平均功率

12a′t2 =6m

P=Fx186=W=108W t1答案第8页，总8页