2020-2021学年广东省佛山市高一(下)期末物理试卷(附答案详解)

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2020-2021学年广东省佛山市高一（下）期末物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1. 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列说法正确的是( )

A. 牛顿首先提出了“日心说”

B. 伽利略发现行星运行的轨道是椭圆的

C. 开普勒发现了万有引力定律

D. 卡文迪许用扭秤实验测定了万有引力常量，涉及的物理思想方法是放大法

2. 飞镖是常见的一种娱乐方式。某同学瞄准标靶，水平掷出飞镖，飞镖落在竖直墙上标靶中心点的正上方点A处，如图所示。若飞镖掷出后的运动可视为平抛运动，仅改变其中一个因素，使飞镖能落在标靶中心处，以下方式可行的是( )

A. 离标靶稍近一点

B. 让飞镖出手速度稍小一些

C. 飞镖出手点的高度再高一点

D. 把标靶的位置往下移动一点

3. 如图，甲乙两人静止在冰面上，突然两人掌心相碰互推对方，互推过程中两人相互作用力远大于冰面对人的摩擦力，若两人与冰面间滑动摩擦因数相等，则下列说法正确的是( )

A. 若𝑚甲>𝑚乙，则在互推的过程中，甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量

B. 无论甲、乙质量关系如何，在互推过程中，甲、乙两人动量变化量大小相等

C. 若𝑚甲>𝑚乙，则分开瞬间甲的速率大于乙的速率

D. 若𝑚甲>𝑚乙，则分开后乙先停下来

4. 如图所示，振子在a、b间做简谐运动，O为平衡位置，设向右为正方向，从某一时刻开始(𝑡=0)经过12周期，振子具有负方向最大加速度，下列位移x与时间t图像中，能正确反映振子振动情况的是( ) 第2页，共18页 A. B. C. D.

5. 如图，场地自行车赛道设计成与水平面保持一定倾角，三位运动员骑自行车在赛道转弯处做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )

A. 三位运动员可能受重力、支持力、向心力的作用

B. 若此时三位运动员线速度大小相等，则他们所需要向心力的大小关系一定满足𝐹𝐴<𝐹𝐵<𝐹𝐶

C. 若此时三位运动员角速度相等，则他们的向心加速度大小关系满足𝑎𝐴>𝑎𝐵>𝑎𝐶

D. 若运动员突然加速，仍然可以保持原轨道做匀速圆周运动，则自行车受到的支持力会减小

6. 2021年5月15日，我国天问一号卫星探测器携着陆巡视器祝融号成功着陆火星。如图为天问一号实施火星捕获的轨道简化图，关于天问一号，下列说法正确的是( )

A. 从轨道1变轨进入轨道2，须在P点点火加速

B. 在轨道2从P点向M点运行过程中线速度逐渐减小

C. 在轨道2的运行周期比在轨道3的运行周期短

D. 在轨道2经过M点时的加速度比在轨道3经过Q点时的加速度大

7. 如图所示，飞机在水平方向做匀速直线运动过程中，先后相对飞机无初速投放三颗炸弹，分别落在同一斜面的A、B、C三个点，这三颗炸弹从投放至到达斜面的时间分别为𝑡1、𝑡2、𝑡3，设炸弹从飞机投放后做平抛运动，已知AB与BC距离之比为1：2。炸弹落第3页，共18页 到A、B两点的时间间隔为𝛥𝑡1，炸弹落到B、C两点的时间间隔为𝛥𝑡2，则下列说法正确的是( )

A. 𝛥𝑡1=𝛥𝑡2 B. 2𝛥𝑡1=𝛥𝑡2 C. 𝑡32=3𝑡22−𝑡12 D. 𝑡32=2𝑡22−𝑡12

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

8. 如图所示，d为地球的同步卫星轨道，b与d轨道同在赤道平面，则以下说法正确的是( )

A. 若轨道a与d半径相等，则a轨道上的卫星也是同步卫星

B. 轨道b上的卫星绕地球做匀速圆周运动线速度比同步卫星大

C. 轨道b上的卫星绕地球做匀速圆周运动周期大于24小时

D. 若某飞船能在轨道c做匀速圆周运动，不可能仅由万有引力提供向心力

9. 小明用同一实验器材(悬挂点高度、摆长、小球均相同)，进行了两次单摆实验(摆角均小于5°)。如图所示，第一次实验中，将小球从A处静止释放，第二次实验中，将小球从B处静止释放，对此下列说法正确的是( )

A. 第一次实验中单摆的摆动周期比第二次长

B. 若更换质量更大的小球，单摆周期不变

C. 相比第二次实验，第一次实验中小球在最低点的重力势能更大

D. 相比第二次实验，第一次实验中小球在最低点时，细绳对小球的拉力更大

10. 风洞是研究空气动力学的实验设备，其简易模型如图所示。将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H处，杆上套一质量m且可沿杆滑动的小球。给小球一定的初速度𝑣0水平向右离开杆端，假设此后的运动过程中小球受到的风力F大小不变，方向水平向左。重力加速度为g，以下说法正确的是( ) 第4页，共18页 A. 小球在空中做匀变速曲线运动

B. 增大风力，小球落地的时间变长

C. 小球落地时离开杆端的水平位移为𝑣0√2𝐻𝑔−𝐹𝐻𝑚𝑔

D. 小球落地时的动能为12𝑚𝑣02+𝑚𝑔𝐻+𝐹(𝐹𝐻𝑚𝑔−𝑣0√2𝐻𝑔)

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11. 为验证向心力公式，某实验探究小组设计了如图所示的实验装置，在贴近刻度尺的下边缘处钻一个小孔O，细绳上端固定于O点，下端挂着一质量为m的钢球，O点到钢球长度为L，钢球半径远小于L，当地重力加速度为g。实验方案如下：将直尺固定在水平桌面上，使钢球在水平面内绕圆心𝑂′做匀速圆周运动，待钢球的运动稳定后：

(1)从直尺上方，保持视线与直尺______往下看，视线与钢球运动圆周边缘相切时，记录视线与刻度尺交点A，测量AO之间距离即可估测圆周运动的半径r；

(2)利用秒表测得钢球运动一周的时间即为圆周运动周期T，可利用公式𝐹向=𝑚(2𝜋𝑇)2𝑟计算钢球运动时需要的向心力大小；

(3)对于步骤(2)测量钢球周期T，为减小误差，可进行如下改进：______；

(4)对钢球进行受力分析，可估算钢球受到的合力𝐹合=______(用L，r，m，g表示)；

(5)若向心力𝐹向与合力𝐹合在误差范围内相等，便粗略验证了向心力公式的正确性。

12. 某同学安装如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。打点计时器所用交流电的频率为50Hz，当地重力加速度为g。 第5页，共18页

(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、交流电源、______(填测量工具)。此实验中______(填“需要”或“不需要”)测出重锤的质量。

(2)该同学选取如图乙所示的一段纸带，对BD段进行研究。求得B点对应的速度𝑣𝐵=______𝑚/𝑠(结果保留2位有效数字)，若再求得D点对应的速度为𝑣𝐷，测出重锤下落的高度为ℎ𝐵𝐷，则还应计算______与______大小是否相等(填字母表达式)。

(3)但该同学在上述实验过程中存在明显的问题，实验误差可能较大：安装实验装置时存在的问题是______；研究纸带时存在的问题是______。

(4)大多数同学在处理实验数据时，发现重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是______。

A.利用公式𝑣=𝑔𝑡计算重物速度

B.利用公式𝑣=√2𝑔𝐻计算重物速度

C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D.没有采用多次实验取平均值的方法

四、简答题（本大题共1小题，共11.0分）

13. 蹦床是小孩喜欢的一种体育活动。如图所示，蹦床的中心由弹性网面组成，不计空气阻力，请你根据以上信息，回答下列问题： 第6页，共18页 (1)小孩起跳前静止在蹦床上，画出此时的受力分析图，并分析所受到这些力的方向及大小关系；

(2)有观点认为：小孩从某一高度自由下落，刚接触蹦床就立刻开始做减速运动，这种观点你认为是否正确？请说明理由；

(3)小孩从某一高度自由下落到接触蹦床前，以及接触蹦床后至最低点，这两个过程中小孩的机械能是否守恒？并分别分析原因。

五、计算题（本大题共2小题，共28.0分）

14. 如图所示，粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆形轨道BC相切于B点，水平轨道与小球间的动摩擦因数𝜇=0.5，现有质量为m的小球(可看成质点)以某一初速度𝑣0(未知大小)从A点开始向右运动，并进入半圆形轨道，若小球恰好能到达半圆形轨道的最高点C，最终又落于水平轨道上的A处，重力加速度为g，求：

(1)小球落到水平轨道上的A点时速度的大小𝑣𝐴；

(2)小球落到A点时的重力瞬时功率𝑃𝐺；

(3)从A点开始向右运动的初速度𝑣0。

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15. 如图，一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体𝑃(可视为质点)置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为𝜇(已知𝜇<1，但具体大小未知).一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于𝑂′点，另一端系一质量为m的小球𝑄.小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触.现将小球Q拉至与𝑂′同一高度(细线处于水平拉直状态)，然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短)已知物体P的质量为2m，滑板的质量为2m，𝑅=15𝐿，重力加速度为g，求：

(1)小球Q与物体P碰撞前瞬间，细线对小球拉力的大小；

(2)小球Q与物体P碰撞后瞬间，物体P速度的大小；

(3)若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时不会从C点滑出，求物体P与滑板水平部分的动摩擦因数𝜇的取值范围．

第8页，共18页 答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：AC、哥白尼提出了日心说，牛顿发现了万有引力定律。故AC错误；

B、开普勒发现行星运行的轨道是椭圆的，故B错误；

D、卡文迪许通过扭秤实验测定了万有引力常量G，所用的物理思想方法是放大法，故D正确。

故选：D。

本题是物理学史问题，知道哥白尼、开普勒、牛顿、卡文迪许这些著名科学家的物理学贡献，即可解答。

本题考查物理学史，了解物理学家的探索过程，从而培养学习物理的兴趣和为科学的奉献精神，对类似知识要加强记忆，注重积累。

2.【答案】B

【解析】解：A、离标靶稍近一点，水平距离减小，初速度不变，由𝑥=𝑣0𝑡和ℎ=12𝑔𝑡2可知飞镖击中靶子的时间减小，竖直方向下落的高度减小，飞镖将打在A正点上方，故A错误；

B、让飞镖出手速度稍小一些，水平距离不变，初速度变小，由𝑥=𝑣0𝑡和ℎ=12𝑔𝑡2可知飞镖击中靶子的时间增大，竖直方向下落的高度增大，可使飞镖打在A点正下方，从而击中靶心，故B正确；

C、由于初速度不变，水平位移不变，由𝑥=𝑣0𝑡和ℎ=12𝑔𝑡2可知飞镖击中靶子的时间不变，则竖直方向上下落高度不变，所以若飞镖出手点的高度再高一点，飞镖将打在A点正上方，故C错误；

D、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，则竖直方向上下落高度不变，所以若把标靶的位置往下移动一点，飞镖将打在A点正上方，故D错误。

故选：B。

根据平抛运动的规律𝑥=𝑣0𝑡和ℎ=12𝑔𝑡2进行判断即可。

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时