精品解析：天津市红桥区高一（下）期末考试物理试题

高一物理

共100分，考试用时60分钟。

第Ⅰ卷

一、选择题（本卷共12小题，每题3分，共36分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）

1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A. 变速运动一定是曲线运动 B. 曲线运动一定是变速运动

C. 曲线运动一定是变加速运动 D. 变加速运动一定是曲线运动

【答案】B

【解析】

【详解】AB．曲线运动的条件是速度与加速度不在同一直线上，曲线运动物体的速度方向在不断改变，一定是变速运动；但变速运动不一定就是曲线运动，如匀变速直线运动，故A错误，B正确；

C．曲线运动是变速运动，一定有加速度，但加速度可以不变、也可变化，如平抛运动是匀变速曲线运动，而匀速圆周运动是变加速曲线运动，故C错误；

D．只要加速度的方向与速度方向在同一直线上就做直线运动，与加速度是否改变无关，故变加速运动可以是曲线运动，也可以是直线运动，故D错误。

故选B。

2. 运动员将铅球以8m/s的速度斜向上投出，速度方向与水平方向的夹角为30°，该速度在水平方向的分速度大小是（   ）

A. 8m/s B.

C. 4m/s D.

【答案】B

【解析】

【详解】该速度在水平方向的分速度大小是

故选B。

3. 下列说法中正确是（　　）

A. -10 J的功小于+5 J的功

B. 功矢量，正、负表示方向

C. 一个力对物体做了负功，但这个力不一定阻碍物体的运动

D. 功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功

【答案】D

【解析】

【详解】ABD．功是标量，功正负不表示方向，表示做功的效果，即力对物体做功还是物体克服力做功，AB错误，D正确；

C．一个力对物体做了负功，说明该力与位移方向相反，这个力一定阻碍物体的运动，C错误。

故选D。

4. 一个质量为3kg的物体在半径为2m的圆周上以大小为4m/s的速度做匀速圆周运动。则该物体的角速度和向心加速度的大小分别为（　　）

A. 8rad/s    2m/s2 B. 8rad/s    32m/s2

C. 2rad/s    8m/s2 D. 2rad/s    24m/s2

【答案】C

【解析】

【详解】根据圆周运动角速度与线速度的关系式

带入可得

根据向心加速度公式

带入数据得

故ABD错误，C正确。

故选C。

5. 某物体在地球表面时，受到地球的引力为F，若此物体受到地球的引力减小为，则该物体距离地面的高度应为地球半径的（　　）

A. 3倍 B. 2倍 C. 倍 D. 倍

【答案】B

【解析】

【详解】根据万有引力定律表达式可得

其中为物体到地球中心的距离，某物体在地球表面，受到地球的引力为F，此时

若此物体受到地球的引力减小为，根据

可得出此时物体到地球中心的距离为

所以该物体距离地面的高度应为地球半径的2倍，ACD错误，B正确。

故选B。

6. 质量是0．1kg的小球，从离地面高10m的地方下落2m时，它的重力势能减少了（     ）

A. 0J B. 2J C. 8J D. 10J

【答案】B

【解析】

【详解】当从离地面高10m的地方下落2m时，则重力势能减少为

∆Ep=mg∆h=0.1×10×2J=2J

故ACD错误，B正确．

故选B．

【点睛】明确重力势能的定义和重力势能减少的含义是解题的关键，注意重力势能的变化与参考平面无关，但重力势能与参考平面有关．

7. 下面的实例中，机械能守恒的是（　　）

A. 拉着物体沿光滑的斜面匀速上升

B. 跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降

C. 飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块

D. 小球自由下落，落竖直弹簧上，将弹簧压缩后又被弹簧弹起来

【答案】D

【解析】

【详解】A．拉着物体沿光滑的斜面匀速上升，动能不变，而重力势能增大，所以机械能不守恒，A错误；

B．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降，所以运动要受到阻力的作用，故人的机械能在减小，B错误；

C．飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上木块的过程中，子弹受到木块的阻力的作用，所以子弹的机械能减小，C错误；

D．小球自由下落，落在竖直弹簧上，将弹簧压缩后又被弹簧弹起来，此过程中只有重力做功和弹簧的弹力做功，所以机械能守恒，D正确。

故选D。

8. 如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，大轮半径是小轮半径的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑，则A、B两点的角速度之比ωA：ωB为（　　）

A. 1：2 B. 1：4 C. 2：1 D. 1：1

【答案】A

【解析】

【详解】A、B两点靠摩擦传动，具有相同的线速度，根据，半径比为2：1，则角速度之比为1：2，故A正确，BCD错误；

故选A．

【点睛】解决本题的关键知道通过摩擦传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，以及掌握线速度与角速度的关系．

9. “神舟七号”宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，它比地球同步卫星轨道低很多，则“神舟七号”宇宙飞船与同步卫星相比（　　）

A. 线速度小一些 B. 周期小一些

C. 向心加速度小一些 D. 角速度小一些

【答案】B

【解析】

【详解】根据万有引力提供向心力

可以看出，h小则运行周期T也小，线速度、角速度、加速度大一些。

故选B。

10. 质量为0.2kg的小球做自由落体运动，在其下落过程中，第1s内重力做功的平均功率为（g取10m/s2）（ ）

A. 10W B. 15W C. 20W D. 25W

【答案】A

【解析】

【详解】第1s内小球运动的位移

所以重力做的功为

故平均功率为

故选A。

【点睛】在计算平均功率和瞬时功率时一定要注意公式的选择，只能计算平均功率的大小，而可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度．

11. 如图所示，质量是0.01kg的子弹，以300 m/s的速度水平射入厚为5 cm的木板，射穿后的速度为100 m/s，子弹在射穿木板过程中所受的平均阻力大小为（　　）

A. 4000 N B. 8000 N C. 10000 N D. 16000 N

【答案】B

【解析】

【详解】在子弹射穿木块的过程中只有木板对子弹的阻力(设为 f )对子弹做了功，对子弹分析，根据动能定理得

代入数据计算得出阻力为

ACD错误，B正确。

故选B。

12. 汽车发动机的额定功率为80kW，它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s，那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是（　　）

A. 1600N B. 2500N C. 4000N D. 8000N

【答案】C

【解析】

【详解】当牵引力等于阻力时，速度最大，此时

根据

知汽车所受的阻力

故选C。

第Ⅱ卷

二、实验题，第13题12分，第14题6分，共18分。

13. 物体做匀速圆周运动时，向心力与哪些因素有关？某同学通过下面实验探究，获得体验。如图甲，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上离小沙袋l处打一个绳结A，2l处打另一个绳结B，请一位同学帮助用秒表计时，如图乙所示，做了四次体验性操作。

操作1：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体验此时绳子拉力的大小；

操作2：手握绳结B，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体验此时绳子拉力的大小；

（1）操作2与操作1相比，体验到绳子拉力较大的是______；

操作3：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周，体验此时绳子拉力的大小；

（2）操作3与操作1相比，体验到绳子拉力较大的是______；

操作4：手握绳结A，增大沙袋的质量到原来的2倍，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体验此时绳子拉力的大小；

（3）操作4与操作1相比，体验到绳子拉力较大的是______；

（4）总结以上四次体验性操作，可知物体做匀速圆周运动时，向心力大小与______有关，若某同学认为“物体做匀速圆周运动时，半径越大，所受的向心力也越大”，你认为这一说法是否正确？为什么？答：______。

【答案】    ①. 操作2    ②. 操作3    ③. 操作4    ④. 质量、半径、角速度    ⑤. 不对；在角速度不变的前提下，半径越大，向心力越大

【解析】

【详解】（1）[1]根据F=mrω2知，操作2与操作1相比，操作2的半径大，小球质量和角速度相等，知拉力较大的是操作2；

（2）[2]根据F=mrω2知，操作3与操作1相比，操作3小球的角速度较大，半径不变，小球的质量不变，知操作3的拉力较大；

（3）[3]操作4和操作1比较，半径和角速度不变，小球质量变大，根据F=mrω2知，操作4的拉力较大；

（4）[4]由以上四次操作，可知向心力的大小与质量、半径、角速度有关；

[5]物体做匀速圆周运动时，半径越大，所受的向心力不一定大，正确的说法是在角速度不变的前提下，半径越大，向心力越大。

14. 用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。实验中需测量重物下落的瞬时速度。在重物拖动的纸带上选择三个连续的点，它们之间的距离如图2所示，已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计时器在打下B点时重物的速度大小为____________m/s（保留两位有效数字）。

多次实验后发现，重物减小的重力势能总是稍大于增加的动能，分析产生这种误差的原因：___________________。

【答案】    ①. 3.69m/s    ②. 空气阻力、纸带摩擦等导致能量损失

【解析】

【详解】[1] B点的瞬时速度等于点A到点C过程的平均速度

[2]空气阻力、纸带摩擦等导致能量损失

三、综合题（本题共4小题，共46分。解答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. 把一小球从离地h= 5m处以v=10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，（g=10m/s2）。

求：（1）小球落地点离抛出点的水平距离；

（2）小球落地时速度大小。

【答案】(1)10m ；（2）m/s

【解析】

【分析】

【详解】(1)由

平抛运动的时间为

平抛运动的水平位移为

(2)小球落地时竖直分速度为

球落地时的速度大小

16. 近年来我国航天技术取得一系列最新突破。若某飞船质量为m，该飞船距离地球表面的高度为h。已知地球质量M，半径为R，万有引力常量G。设飞船绕地球做匀速圆周运动，由以上提供的信息，解答下列问题：

（1）该飞船所在处的重力加速度g；

（2）该飞船绕地球飞行的速度v。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）该飞船所在处

得

（2）卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力

得

17. 质量为m=4 kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10 N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=20 m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，求：

（l）物块在力F作用过程发生位移xl的大小；

（2）撤去力F时物块的瞬时速度大小v1。

【答案】（1）16m；（2）4 m/s

【解析】

【详解】（1）根据公式可得

从A到B过程中，应用动能定理

物块在力F作用过程发生位移

（2）设从撤去F时到B点的位移为x2，则有

由动能定理可得

则撤去力F时物块的瞬时速度为

v1=4m/s

18. 如图所示，ABC为光滑圆轨道，固定在竖直平面内，轨道半径为R，OA水平，OC竖直，最低点为B，最高点为C。在A点正上方某位置处有一质量为m的小球（可视为质点）由静止开始自由下落，刚好进入圆轨道内运动。不计空气阻力，已知重力加速度为g，若小球刚好能到达轨道的最高点C，求：

（1）小球经过最低点B时的速度大小vB；

（2）轨道最低点B处对小球的支持力F大小。

【答案】（1）；（2）6mg

【解析】

【详解】（1）小球刚好能到达轨道的最高点C，则有

从B到C机械能守恒可得

小球经过最低点B时的速度为

（2）根据受力分析可得

可得轨道最低点B处对小球的支持力为

F=6mg