2020-2021学年陕西省铜川市高一下学期期末考试物理试题

这是一份2020-2021学年陕西省铜川市高一下学期期末考试物理试题，共8页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分．满分100分，考试时间90分钟．
2．答题前，考生务必用直接0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚．
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答．超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效．
4．本卷命题范围：必修2．
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．2021年1月12目，滑雪战队在崇礼国家越野滑雪中心进行越好滑雪训练．如图所示在一次滑雪过程中，运动员由点下滑到点．他的动能增加了，重力对他做功，则在此过程中（ ）
A．运动员的重力势能减小了B．运动员所受的阻力做功为
C．运动员的所受的合外力做功为D．运动员的机械能减小了
2．小明站在距离地面高的平台上，将一质量为的石块由静止开始释放，石块落到地面沙坑里不再反弹，空气阻力不计，取．则（ ）
A．释放后第内重力做功的平均功率为
B．释放后第内重力所做的功是
C．释放后内重力所做的功是
D．释放后内重力所做的功是
3．极限跳伞爱好者从悬停在高空的直升机上跳下，起跳后伞并没有马上打开，而是经过一段时间由跳伞者自己控制开伞时间，伞打开前可看成是自由落体运动，打开伞后减速下降，最后匀速下落．用表示人下落的高度，表示下落的时间，表示人的重力势能，表示人的动能，表示人的机械能，表示人下落的速度，如果打开伞后空气阻力与速度的二次方成正比，则下列图象可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
4．有一星球的质量是地球质量的倍，若该星球的密度与地球的密度相同，则该星球表面处的重力加速度是地球表面上的重力加速度的（ ）
A．倍B．倍C．倍D．2倍
5如图，甲、乙两位同学同时在等高处抛出手中的篮球、，以速度斜向上抛出．以速度竖直向上抛出．当到达最高点时恰与相遇．不计空气阻力，、均可视为质点，重力加速度为，以下说法正确的是（ ）
A．B．相遇时的速度一定为零
C．从抛出到最高点的时间为D．从抛出到相遇的速度的变化量较大
6．如图所示，将轻质弹簧端固定在竖直墙壁上，另一端与一质量为圆环相连，圆环套在粗糙竖直固定杆上，弹簧水平且处于原长，在过程Ⅰ中，圆环从处由静止开始下滑，经过处的速度最大（图中未画出），到达处的速度为零，；在过程Ⅱ中，圆环在处获得一竖直向上的速度．则恰好能回到处，弹簧始终在弹性范围内，重力加速度为．则圆环（ ）
A．过程Ⅰ中，加速度一直增大
B．过程Ⅱ中，克服摩擦力做的功为
C．在处，弹簧的弹性势能为
D．过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同
7．中国空间站传喜讯，2021年将发射核心舱，预计2022年将全面建成载人飞船试验船绕地周期为，设地球半径为，地球表面的重力加速度为．下列关于该飞船试验船说法正确的是（ ）
A．地球对该飞船万有引力随船到地心的距离的减小而减小
B．飞船在轨运行速度定大于
C．飞船离地高度大于地球同步卫星离地高度
D．该飞船处的重力加速度为
8．如图所示，半圆形光滑轨道与光滑水平地面相切并固定在水平地面上，一小球第一次以速度从轨道下端进入轨道，恰好能通过半圆形轨道最高点，最终落在水平面上，该小球第二次以速度从轨道下端进入轨道，不计空气阻力，小球前后两次经过轨道最高点后落至水平地而上的位置与轨道最低点之间的距离之比为（ ）
A．B．C．D．
9．有一艘汽艇要把人员从河岸边的码头送到对岸的另一码头，汽艇相对于河水的运动和河水的运动都是匀速的，则关于汽艇的运动正确的是（ ）
A．汽艇的船头始终指向对岸码头时渡河的时间最短
B．汽艇在静水中的速度与河水的速度相同时可以到达码头正对岸
C．汽艇船头指向上游时可以使渡河位移最短
D．汽艇的运动轨迹可以是曲线
10．一个由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道和倾角的斜轨道平滑连接而成的装置放置在水平地面上．质量的小滑块从弧形轨道离地高处由静止释放．已知，，滑块与轨道和间的动摩擦因数均为，弧形轨道和圆轨道均光滑，忽略空气阻力，，，以下说法正确的是（ ）
A．滑块运动到与圆心等高的点时对轨道的压力为
B．滑块运动到与圆心等高的点时对轨道的压力为
C．滑块能冲出斜轨道的末端点
D．滑块不能冲出斜轨道的末端点
11．美国东部时间2021年2月18日，美国“毅力”号火星车在火星成功着陆，将寻找火星上可能存在过的生命迹象．已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，公转周期约为地球的两倍，下列说法正确的是（ ）
A．火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B．火星的同步卫星轨道半径约为地球同步卫星轨道半径的
C．火星的第宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
D．火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度
12．荡秋千是儿童喜爱的一项体育娱乐活动，在荡秋千过程中蕴藏着不少有趣的物理知识．某同学在一次荡秋千过程中，用力的传感器测量秋千拉绳的拉力随时间的变化关系．已知该秋千的两根拉绳平行，秋千及拉绳的质量可以忽略不计．不计空气阻力，重力加速度取，则下列说法正确的是（ ）
A．时间内，秋千荡起的幅度越来越小B．该同学的质量约
C．在时刻，秋千绳子与竖直方向夹角为D．该同学和秋千组成的系统机械能守恒
二、实验题（本题共2小题，共10分）
13．（5分）某同学利用图甲所示装置验证动能定理，实验步骤如下：
（1）为了消除摩擦力的影响，挂钩码前，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到小车做______运动．（选填“匀速”、“匀加速”、“匀减速”）
（2）调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，将钩码由静止释放，钩码带动小车运动并打出纸带如图乙所示，在纸带上依次确定出、、、、五个计数点，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未标出，已知电源频率为，则相邻两计数点的时间间隔是______．
（3）图乙中、、、各点到点距离分别为、、、，则打下点时小车的瞬时速度大小是______，打下点时小车的瞬时速度大小是______（均保留三位有效数字）．
（4）若要验证动能定理除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图乙给出的数据中求得的物理量为______．
14．（5分）某同学用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验．
（1）现有实验器材：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器纸带、带铁夹的重锤、交流电源，为完成此实验．除了现有的器材，还需要的器材是______．
（2）下列选项中，是实验所需的物理量且需通过计算得到的是______．
A．重锤的下落的加速度B．重锤下落的高度
C．重锤底部距水平地面的高度D．重锤下落的瞬时速度
（3）已知打点计时器所用电源的频率为，当地的重力加速度，纸带上点是打点计时器打下的第一个点，、、、是连续打出的四个点（和之间还有一些点），它们到点的距离如图所示打点计时器打下计数点时物体的速度为，则由图中数据可知一项______；重锤由点运动到点的过程中下落的距离为，则______（均保留三位有效数字）．
三、计算题（本题共4小题，共42分．作答时应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）
15． （8分）如图所示，某同学在水平跑道上以一定的初速度加速奔跑，目的是抓住在跑道右端、上端固定、长度为的轻质悬绳，并在竖直平面内做圆周运动，摆到终点处的高台上．假设该同学助跑时重心和悬绳的末端等高，他抓住绳子适当位置，使摆动过程中重心仍在绳子的末端，只要他的重心摆过右端高台的边沿线，他就能站立在高台上，绳的末端刚过高台边沿线时，绳子和竖直方向的夹角为．将他的奔跑过程看作是初速度为零的匀加速运动，他在抓绳子时不起跳，加速跑道的长度为，他自身的质量为，重力加速度为，不计空气阻力．
（1）假设他抓住绳子的瞬间脚离开地面开始做圆周运动，且他成功站立在高台上，求他抓住绳子瞬间，他对绳子的拉力的最小值为多大；
（2）若他能成功站立在高台上，求他奔跑过程中的最小加速度为多少．
16．（10分）如图所示，一质量为的小球以-定初速度水平抛出，恰好没有碰到与水平方向成角的板（足够长），抛出点与板上端点点在同一水平线上，且，重力加速度为，不计空气阻力．则小球：
（1）抛出的初速度为多大；
（2）小球恰要碰到斜面时的动能为多大．
17．（12分）如图所示，将倾角、表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根轻质不可伸长细绳跨过两个光滑的、半径很小的滑轮连接甲、乙两物体（均可视为质点），把甲物体放在斜面上且细绳与斜面平行把乙物体悬在空中，当乙物体自然下垂时，甲物体刚好静止在斜面上；当乙物体绕点在水平面内做匀速圆周运动时，甲物体也刚好静止在斜面上．测得绳长为，甲物体的质量，乙物体的质量，忽略空气阻力，重力加速度取，，求：
（1）甲物体和斜面间的最大静摩擦力为多大；
（2）乙物体绕点在水平面内做匀速圆周运动时，和竖直方向的夹角为多大；此时乙物体运动的周期为多大．
18．（12分）如图所示，竖直平面内固定有一个半径为的四分之三光滑圆弧轨道，其端点在圆心的正上方，另一个端点与圆心在同一水平面上．一质量为的小球（视为质点）从离点高度为处的点由静止开始下落，从点进入圆弧轨道．（已知的取值范围，重力加速度为，不计空气阻力），求：
（1）小球在最高点时对圆弧轨道的压力范围；
（2）小球从点飞出后能否落在水平面上，试通过计算说明．若能，求落点与点水平距离的范围．
期末物理答案
1．D 2．C 3．B 4．A 5．A 6．D 7．D 8．C 9．AC 10．BD 11．AD 12．BC
13．（1）匀速 （2）0.1 （3）0.504 0.648 （4）、之间的距离
解析：（1）挂钩码前，调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车，纸带打点均匀，小车做匀速直线运动，表明此时已消除了摩擦力的影响．
（2）已知电源频率为，打点计时器每隔打一个点，每两个计数点间有五个时间间隔，故两计数点的时间间隔是．
（3）由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度，点小车的瞬时速度
；
点小车的瞬时速度．
（4）验证动能定理需要求出小车运动的过程中拉力对小车做的功，所以需要求得对应的、之间的距离．
14．（1）刻度尺 （2）D （3）7.61 7.62
解析：（1）纸带上各点间距离需要用刻度尺测量，所以还需要的器材有刻度尺．
（2）根据，得，可见实验中不需要计算加速度，可以通过刻度尺测量，速度可以通过计算得到，故选项D正确．
（3），，从打下计数点到打下计数点的过程中，．
15．解：（1）某同学抓住绳子后，绕绳子的悬点作圆周运动，因为他的重心在绳子的末端，则可把他当作质点处理，若他的重心到达高台边沿线时，速度恰好为零，则他抓住绳瞬间的速度也最小，他对绳子的拉力最小．设他抓绳的速度为，对他在摆动过程中，由机械能守恒有①
对他分析受力，由牛顿第二定律有②
联立①②解得③由牛顿第三定律知他对绳子的拉力也为
（2）同理，当他摆到高台上的速度恰好减为零时，他抓绳子的速度最小，即奔跑时的末速度最小，在位移一定的情况下，对他奔跑过程由运动学公式有④
联立①④解得他奔跑的加速度最小值为
16．解：（1）小球恰好没有碰到板时满足小球速度方向与板平行，根据平抛运动速度的延长线过水平位移的中点，可以得到小球的水平位移为
小球的竖直位移为
根据，
可得