精品解析：天津市河西区2020-2021学年高一下学期期末物理试题（解析版）

这是一份精品解析：天津市河西区2020-2021学年高一下学期期末物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，计算题，本题2小题，共20分等内容，欢迎下载使用。
河西区2020-2021学年度第二学期高一年级期末质量调查物理试题一、单项选择题。（本题15小题，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。）1. 下列物理量中属于矢量的是（  ）A. 周期 B. 向心加速度 C. 功 D. 动能【答案】B【解析】【详解】A．周期是时间，只有大小，没有方向，所以是标量，A错误；B．向心加速度即有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则，所以是矢量，B正确；CD．功和动能只有大小，没有方向，所以是标量，CD错误。故选B。2. 从高空中水平方向匀速飞行飞机上，每隔1分钟投一包货物，则空中下落的许多包货物和飞机的连线是（　　）A. 倾斜直线 B. 平滑曲线 C. 竖直直线 D. 抛物线【答案】C【解析】【详解】飞机沿水平方向匀速直线运动时，每投下一包重物，重物由于惯性，会保持原来的运动状态不变，继续向前飞行，重物在下落过程中，水平方向以原来的速度向前运动，同时它们在地球引力的作用下向下做自由落体运动，故重物下落时，在竖直方向上呈竖直直线上下排列，故选C。3. 年，英国物理学家卡文迪许做了一项伟大的实验，他把这项实验说成是“称量地球的质量”。在这个实验中首次测量出了（    ）A. 引力常量 B. 地球的公转周期C. 月球到地球的距离 D. 地球表面附近的重力加速度【答案】A【解析】【详解】1798年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，根据万有引力等于重力，有则地球的质量，因为地球表面的重力加速度和地球的半径已知，所以根据公式即可求出地球的质量，因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人，故A正确，BCD错误。故选A。4. 投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动。如图所示，某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该（　　）    A. 换用质量稍大些的飞镖 B. 到稍近些的地方投飞镖C. 适当减小投飞镖的高度 D. 适当增大投飞镖的初速度【答案】C【解析】【详解】A.平抛运动的规律与飞镖的质量无关，换用质量稍大的飞镖，飞镖命中的位置不变，故A错误；B.水平距离减小，初速度不变，则飞镖击中靶子的时间减小，竖直方向上下落的高度减小，飞镖将打在靶心的正上方， 且更远离靶心，故B错误；C.由于初速度不变、水平位移不变，则飞镖击中靶子的时间不变，则竖直方向上下落的高度不变，减小投飞镖的高度，飞镖可以打在靶心，故C正确；D.增大初速度，水平距离不变，则飞镖击中靶子的时间减小，竖直方向上下落的高度减小，飞镖将打在靶心的正上方， 且更远离靶心，故D错误。故选C。5. 世界摩托车锦标赛，亦作世界摩托车大奖赛，是指摩托车公路赛中最重要的一项赛事，2005年首次设立中国上海站。有时候我们看到这些重机车赛车手们在进行某一动作的时候都会为之捏一把冷汗，对于我们来说这可能是非常危险的一种动作，但是对于他们来讲这些动作已经非常熟练了。就像压弯这个动作，当赛车手们经过一个弯道的时候我们看到车子与车手们的倾斜度是非常大的了，他这样做的原因是（　　）  A. 降低重心保持平衡 B. 向倾斜一侧转弯C. 炫耀车技 D. 向倾斜的另一侧转弯【答案】B【解析】【详解】赛车手骑车转弯的时候，人和车整体围绕一个中心做圆周运动，当赛车手向倾斜一侧转弯，所受地面的静摩擦力提供指向倾斜侧圆心的向心力，实现转弯。故选B。6. 如图所示一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体在随圆盘一起做匀速圆周动。分析小物体受到的力，下列说法正确的是（　　）  A. 重力和支持力B. 重力和静摩擦力C. 重力、支持力和静摩擦力D. 重力、支持力、静摩擦力和向心力ω【答案】C【解析】【详解】在竖直方向上，小物体受到重力和盘面给小物体的支持力。水平方向上，静摩擦力提供向心力。所以物体受到重力、支持力和静摩擦力。故选C。7. 一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是（　　）A. 小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零B. 小球过最高点的最小速度是C. 小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D. 小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小【答案】A【解析】【详解】AB．轻杆可对小球产生向上的支持力，小球经过最高点的速度可以为零，当小球过最高点的速度v＝时，杆所受的弹力等于零，A正确，B错误；CD．若v＜，则杆在最高点对小球的弹力竖直向上mg－F＝m随v增大，F减小；若v＞，则杆在最高点对小球的弹力竖直向下mg＋F＝m随v增大，F增大，故CD均错误。故选A。8. 人造地球卫星在离地面的高度等于地球半径R处运行，已知地面上的重力加速度为g，则此卫星做匀速圆周运动的线速度等于（    ）A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【分析】【详解】根据万有引力提供向心力可知又有带入解得故选A。9. 如图为一皮带传动装置，右轮的半径为，是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为，小轮的半径为，点在小轮上，它到小轮中心的距离为，点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑，则（　　）A. 点与点的线速度大小相等B. 点与点的角速度大小相等C. 点与点的线速度大小相等D. 点与点的向心加速度大小相等【答案】D【解析】【详解】AB．根据皮带传动装置的特点，首先确定三点处于同一个轮轴上，其角速度相同；、两点靠皮带连接，皮带不打滑，其线速度大小相等，设点的线速度为、角速度为，则有所以点的线速度大小为可求点角速度即点的角速度大小为，点的线速度大小为，AB错误；C．、两点角速度相等，而半径不相等，所以线速度不相等，C错误；D．根据向心加速度的公式可求的向心加速度分别为即点与点的向心加速度大小相等，D正确。故选D。10. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是 ( 　　)A. A球的角速度等于B球的角速度B. A球的线速度大于B球的线速度C. A球的运动周期小于B球的运动周期D. A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力【答案】B【解析】【详解】小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动.小球在轨道上受力如图所示：因为A和B的质量相同,小球A和B在两处的合力相同,即它们做圆周运动时的向心力是相同的即：因为球A运动的半径大于B球的半径,F和m相同时,半径大的角速度小，故A错误；再由向心力的计算公式因为球A运动的半径大于B球的半径,F和m相同时, 半径大的线速度就大，故B正确；由周期公式,所以球A的运动周期大于球B的运动周期,故C错误；根据受力可知轨道施加的支持力由于质量和夹角都相等，所以受到的支持力也相等，根据牛顿第三定律可知球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力,故D错误；故选B11. 北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。2020年7月31日上午，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（　　）    A. 卫星b的周期大于24hB. 卫星a的加速度大于b的加速度C. 卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D. 卫星a的角速度小于c的角速度【答案】D【解析】【详解】A．根据万有引力提供向心力，有解得 卫星a、b的轨道半径相等，则周期相等，卫星a是同步卫星，运行周期与地球自转周期相同，则卫星b的运行周期与地球自转周期相同，故A错误；B．根据万有引力提供向心力，有解得卫星a、b的轨道半径相等，则加速度相等，故B错误；C．第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，根据万有引力提供向心力，有解得卫星a的轨道半径大于近地卫星轨道半径，则卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；D．根据万有引力提供向心力，有解得其中故故D正确。故选D。12. 某同学身高1.8m，在运动会上他参加跳高比赛，他采用背越式跳高，起跳后身体横着恰能越过2.0m高的横杆。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（　　）  A. 2m/s B. 4m/s C. 6m/s D. 8m/s【答案】B【解析】【详解】运动员是站着起跳，横着过杆，所以竖直方向的位移应该是重心上升的高度是1.1m左右，根据速度位移公式解得他起跳时竖直向上的速度大约为4m/s，故选B。13. 汽车上坡时，在功率保持不变的情况下，由3挡换到1挡，其目的是（　　）A. 增大速度，得到较大的牵引力B. 增大速度、得到较小的牵引力C. 减小速度，得到较大的牵引力D. 减小速度，得到较小的牵引力【答案】C【解析】【详解】由功率的表达式可知，在功率保持不变的情况下，减小速度，可以增大牵引力。故汽车上坡时，在功率保持不变的情况下，由3挡换到1挡，可以通过减小速度的方式增大牵引力。故选C。14. 大小相等的力F按如图甲和乙所示的两种方式作用在相同的物体上，使物体沿粗糙的水平面向右移动相同的距离l，有关力F做功的说法正确的是   A. 甲图和乙图中力F都做正功B. 甲图和乙图中力F都做负功C. 甲图中力F做正功，乙图中力F做负功D. 甲图中力F做负功，乙图中力F做正功【答案】A【解析】【详解】根据功的公式可知，两图中力和位移之间的夹角均为锐角，故两图中力F均做正功故选A。15. 孔明灯俗称许愿灯，放孔明灯是我国的一种民俗文化．如图所示，孔明灯在点燃后加速上升的过程中，忽略其质量的变化，则孔明灯的（  ）A. 重力势能减少，动能减少 B. 重力势能减少，动能增加C. 重力势能增加，动能减少 D. 重力势能增加，动能增加【答案】D【解析】【详解】孔明灯在加速上升的过程中，忽略其质量的变化，高度升高，则重力势能增加，速度增大，则动能增加。故选D。二、多项选择题。（本题7小题，共35分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得5分，选不全得3分，有选错或不答的得0分。）16. 如图所示，一个人把质量为m的石块，从距地面高为h处，以初速度斜向上抛出。以水平地面处为势能零点，不计空气阻力，重力加速度为g，则（　　）  A. 人对石块做功是B. 石块刚落地的时刻动能为mghC. 石块离开手的时刻机械能为D. 人对石块做功是【答案】CD【解析】【详解】AD．对人抛石块的过程，由动能定理可得人对石块做的功为故A错误，D正确；C．以水平地面处为势能零点，故石块离开手的时刻重力势能为，动能为，则机械能为故C正确；B．根据机械能守恒定律可得石块刚落地的时刻动能为故B错误。故选CD。17. 一质量为的滑雪运动员在斜坡上无初速沿直线下滑，从出发点到斜坡底端的距离为，斜坡的倾角大小为，该运动员在下滑的过程中所受的摩擦力大小为，受到的支持力大小为，则下列说法正确的是( )  A. 重力对运动员所做的功为B. 运动员克服摩擦力做的功为C. 支持力对运动员所做的功为D. 合力对运动员所做的功为【答案】AB【解析】【详解】根据功的概念可知，重力对运动员所做的功为WG=mgLsinθ，选项A正确；运动员克服摩擦力做的功为Wf=fL，选项B正确；支持力对运动员所做的功为WN=FN Lcos900=0，选项C错误；合力对运动员所做的功为(mgsinθ-f)L，选项D错误；故选AB.18. 图甲为验证机械能守恒定律的装置。一根轻细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片质量不计、宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t。用计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应是（　　）  A. 释放时的钢球球心到钢球在A点时的顶端B. 释放时的钢球球心到钢球在A点时的球心C. 释放时的钢球球心到钢球在A点时的底端D. 悬点到释放时的钢球球心与悬点到钢球在A点时球心的高度差【答案】BD【解析】【详解】小球下落的高度英那该是初末位置球心之间的高度差，即钢球下落的高度应该为释放时的钢球球心到钢球在A点时球心之间的竖直距离，或者是悬点到释放时的钢球球心与悬点到钢球在A点时球心的高度差，AC错误，BD正确.故选BD。19. 如图所示，两质量相等卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有（　　）A. TA>TB B. EkA>EkBC. SA=SB D. 【答案】AD【解析】【详解】A．根据知，轨道半径越大，周期越大，所以TA>TBA正确；B．由万有引力提供向心力，即知所以vB>vA，又因为质量相等，所以EkB>EkAB错误；C．同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积知，轨道半径越大，与地心连线在单位时间内扫过的面积越大，则C错误；D．A、B卫星的绕同一天体做圆周运动，由开普勒第三定律知D正确。故选AD。20. 某同学用如图装置进行实验时，没能得到“合力对物体做的功W∞v2”的结论，且误差很大。通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中可能正确的是（　　）  A. 钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多B. 没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多C. 释放小车和接通电源的次序有误，使得速度增量的测量值比真实值偏小D. 没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因【答案】AB【解析】【详解】A．钩码质量太大，使得绳子拉力比钩码重力小得多，因此会出现合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多，故A正确；B．没有平衡摩擦力，拉力不等于合力，仍用拉力代替合力导致合力偏大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多，故B正确；C．释放小车和接通电源的次序有误，先释放小车导致小车具有初速度，若仍取第一点为速度为零的点计算，使得速度增量的测量值比真实值偏大，故C错误；D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离，使得测量精确度减小，但不会出现较大误差，故D错误。故选AB。21. 一个学生在“研究平抛物体的运动”实验中描出了如图所示的几个实验点，其中偏差较大的实验点B产生的原因可能是（　　）A. 小球滚下的高度较其它各次高B. 小球滚下的高度较其它各次低C. 小球在运动中遇到其它各次没有遇到的阻碍D. 小球开始滚下时，实验者已给它一个初速度【答案】BC【解析】【详解】A．若小球滚下的高度较其它各次高，则平抛的初速度应该偏大，不符合，故A错误；B．若小球滚下的高度较其它各次低，则平抛的初速度偏小，符合，故B正确；C．小球在运动中遇到其它各次没有遇到的阻碍，会使平抛的初速度偏小，符合，故C正确；D．小球开始滚下时，实验者已给它一个初速度，则平抛的初速度偏大，不符合，故D错误。故选BC正确。22. 探究“合力做功与物体速度变化关系”的实验装置如图甲所示，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行。先平衡摩擦力，再用1条橡皮筋对小车做的功记为W，当用2条、3条……实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。在实验准备过程中，某同学整理的实验器材如图乙所示，图中器材还不完全。用一条纸带穿过打点计时器，该同学发现存在图丙中的两种穿法。缺少的器材和穿法更合理是（　　）      A. 电源、B方案 B. 刻度尺、B方案C. 电源、A方案 D. 刻度尺、A方案【答案】AB【解析】【详解】在实验准备过程中，某同学整理的实验器材如图乙所示，图中器材还不完全，缺少的器材是交变电源和刻度尺；用一条纸带穿过打点计时器，该同学发现存在图丙中的两种穿法，其中纸带压在复写纸的下面更合理，即B方案更合理。故选AB。三、计算题，本题2小题，共20分。23. 我国的嫦娥工程规划为三期，简称为“绕、落、回”第一步为“绕”，即发射我国第一颗月球探测卫星，突破至地外天体的飞行技术，实现月球探测卫星绕月飞行，在月球探测卫星奔月飞行过程中探测地月空间环境。第二步为“落”，即发射月球软着陆器，突破地外天体的着陆技术。第三步为“回”，即发射月球软着陆器，突破自地外天体返回地球的技术。2020年11月24日4时30分，中国在中国文昌航天发射场用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道，已知“嫦娥五号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G。求；（1）“嫦娥五号”绕月飞行时的线速度大小；（2）月球的质量；（3）若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船，则其绕月运行的线速度应为多大。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据线速度与周期公式，则“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小（2）设月球质量为M，“嫦娥一号”的质量为m。根据牛顿第二定律得  解得（3）设绕月飞船运行的线速度为v，飞船质量为，则又联立得24. 如图所示，光滑轨道顶端高h=30cm，底端通过小段圈弧与半径的光滑圆形轨道连接，整个轨道和斜面都在竖直平面内，一个质量的小球从顶端处由静止释放，取。求：(1)小球到达轨道底端时的速度大小；(2)小球通过圆轨道最高点时对轨道的压力大小。【答案】(1)；(2) F=3N【解析】【详解】(1)设小球到达轨道底端时的速度大小为，由动能定理得mgh=mv2代入数据得v=m/s(2)设小球通过圆轨道最高点B点时的速度为vB，由动能定理得mvB2=mg(h-2R)代入数据得vB=m/s在圆轨道最高点BF+mg=m代入数据得F=3N