2020-2021学年广东省佛山市顺德区高一(下)期末物理试卷

第1页，共17页 2020-2021学年广东省佛山市顺德区高一（下）期末物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1. 下列有关物理内容的若干叙述中正确的是( )

A. 小船过河的时间会因河中心附近水流速度逐渐增大而减少

B. 接近光速的列车，地面上的人观测它在运动方向上的长度缩短

C. 只要高度合适，北京上空也可能存在同步卫星

D. 伽利略发现了行星运动的规律

2. 随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点。假定在深太空中，科学家发现某恒星附近有颗行星在圆形轨道绕其运动，并测出行星运行轨道半径和周期。由此可推算出( )

A. 恒星的质量 B. 恒星的半径 C. 行星的质量 D. 行星的半径

3. 如图，某人在悬崖上斜向上抛出小石头，不计空气阻力。下列哪幅图像可以表示小石头在空中运动时的加速度a随时间t变化的规律( )

A. B.

C. D.

4. 如图为某同学做“摆球实验”的情景，把一个悬挂的铁球贴着自己的鼻尖由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是( )

A. 铁球返回时会砸到自己的鼻尖

B. 铁球下降时，绳子拉力做正功

C. 铁球摆到最低点时，绳子拉力大于铁球重力 第2页，共17页 D. 铁球从释放到最低点，重力的功率增大

5. 共享单车方便人们的出行。如图所示，单车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，其边缘有三个点A、B、C。下列说法正确的是( )

A. A、B两点的周期大小相等 B. B、C两点的加速度大小相等

C. C点的线速度大于A点的线速度 D. A点的角速度大于B点的角速度

6. 将一支圆珠笔的按压式小帽朝下按在桌面上，放手后笔会向上弹起一定高度。某次实验中测得圆珠笔弹起的最大高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是( )

A. 弹簧恢复原长的过程，圆珠笔所受合力的冲量为零

B. 圆珠笔离开桌面瞬间的初速度大小为√𝑔ℎ

C. 弹簧恢复原长时，圆珠笔的动量最大

D. 上升过程中，圆珠笔(含弹簧)的机械能守恒

7. 新能源汽车比亚迪“汉”是首款装配刀片电池的车型，其百公里加速时间(从0加速到100𝑘𝑚/ℎ)仅为3.9𝑠，该车配备IPB智能集成制动系统，其百公里刹车距离为32.8𝑚。若将车的百公里加速、刹车过程看成匀变速直线运动，阻力不变，驾驶员与车的总质量为2000kg，下列说法正确的是( )

A. 启动和刹车过程合力对车做的功相等

B. 启动和刹车过程阻力对车做的功相等

C. 该车加速时，牵引力的功率不变

D. 启动过程合力做功的平均功率约为2.0×105𝑊 第3页，共17页 二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

8. 下列四幅图中，相应的说法正确的是( )

A. 图甲中多次实验两球均同时落地，表明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动

B. 图乙运动员要想射中靶心，必须将箭头沿水平方向瞄准靶心射出

C. 图丙水杯随转盘一起匀速转动，杯中水减少时，水杯仍然不会发生相对滑动

D. 图丁为牛顿通过扭秤实验测出万有引力常量

9. 如图，质量为M、宽度为L、高度为h的斜面静止在光滑的地面上。质量为m的小木块从斜面的顶端由静止开始滑下。已知小木块与斜面间的动摩擦因数为𝜇，下列说法正确的是( )

A. 在下滑过程中，木块和斜面组成的系统机械能守恒

B. 在下滑过程中，木块和斜面在水平方向的动量守恒

C. 小木块到达斜面底端时的速度大小为√2𝑀𝑔ℎ𝑚+𝑀

D. 小木块到达斜面底端时，斜面的位移为𝑚𝑚+𝑀𝐿

10. 2021年5月15日“天问一号”探测器成功着陆火星。如图为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星的理想轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆，不计探测器变轨时质量的变化，下列说法正确的是( ) 第4页，共17页 A. 在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期

B. 在轨道Ⅱ上的速度小于火星的“第一宇宙速度”

C. 在轨道Ⅰ上O点的加速度小于轨道Ⅱ上O点的加速度

D. 在轨道Ⅱ上P点的机械能大于轨道Ⅲ上Q点的机械能

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

11. 某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置，通过打点计时器探究弹簧的弹性势能与形变量的关系。弹簧右端固定在木板上，小车紧靠弹簧左端，但与弹簧不拴接，弹簧与长木板平行。

(1)实验中，为了可以将弹簧对小车的弹力看成是小车所受的合外力，需要进行的一项必须且正确的操作是______(选填选项前的字母)

A.将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀速运动

B.将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

(2)在弹簧处于原长的情况下，标记小车右侧边缘(即弹簧左端)的位置O，然后用水平力推小车，将弹簧压缩，标记小车右侧边缘的位置A，测量______即为弹簧的形变量x；给打点计时器通电，撤去推力，弹簧将小车推出。

图乙是在正确操作情况下打出的一条纸带，已知相邻两点打点时间间隔为0.02𝑠，则小车获得的最大速度𝑣=______𝑚/𝑠(保留3位有效数字)。

(3)在弹簧弹性范围内改变弹簧形变量x，得到了若干组x与小车最大速度v的数据，并求出小车动能第5页，共17页 𝐸𝑘。利用数据首先绘制𝐸𝑘−𝑥图像，如图丙A所示；进一步利用数据又绘制出𝐸𝑘−𝑥2图像，如图丙B所示。结合图像及能量守恒定律，则弹簧弹性势能与形变量的关系是______。

12. 在学习完《圆周运动》这章后，某物理学习小组在实验室设计图1的实验装置，探究圆锥摆周期的有关因素，该小组准备了铁架台、栓有细绳的小钢球、毫米刻度尺和秒表，已知当地的重力加速度为g，实验操作步骤如下：

(1)给小球一个初速度，使小球在图示水平面做匀速圆周运动，小明立刻拿着秒表开始计时并数小球圆周运动的圈数，从他按下秒表的那一刻开始计数0，当计数到n时停秒表，秒表显示的时间为t，则小球做圆周运动的周期𝑇0=______。

(2)在小明计数计时的过程中，小乐同学负责从刻度尺上读出铁架台上绳子结点到圆平面的竖直高度ℎ=______cm。

(3)小组猜测绳子长度L、绳子结点到圆平面的高度h对小球的周期T有影响，于是他们控制变量L和h，进行多次实验，得到数据并作图如图2。根据图像可知，影响圆锥摆周期的因素是______。

(4)请根据理论知识推算，图b中图像的斜率𝑘=______(用题目所给出的符号表示)。

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

13. 游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，如图甲，游客却不会掉下来。现在把它抽象成图乙所示的由曲面轨道和圆轨道平滑连接的模型。若小球从曲面轨道上的P点由静止开始下滑，经过半径为R的圆轨道最低点B，且顺利通过最高点A，不计摩擦和空气阻力，请回答下列问题：

(1)小球从P点运动到B点再到A点的过程中，能量如何转化？

(2)小球运动过程中，在轨道何处速度最大？小球在该处是超重还是失重状态？

(3)如果ℎ=2𝑅，小球能不能顺利通过A点？请说明理由。 第6页，共17页

14. 距离北京冬季奥运会越来越近，跳台滑雪运动员积极备战。运动员从起滑台起滑，在助滑道上获得高速度，于台端水平飞出，之后在着陆坡着陆，滑行直至停止。某着陆坡可看作倾角为𝜃=37°的斜面，运动员连同滑雪板的总质量𝑚=80𝑘𝑔。某次试跳通过携带的传感器显示运动员离开台端O点的速度为30𝑚/𝑠，落到着陆坡上的M点。如图所示，不计运动员所受空气阻力的影响，重力加速度𝑔=10𝑚/𝑠2，𝑠𝑖𝑛37°=35，𝑐𝑜𝑠37°=45。

(1)求运动员从O点运动到M点的时间；

(2)求运动员在着陆前瞬间重力的瞬时功率；

(3)运动员落到斜坡上顺势屈腿以缓冲，使他垂直于斜坡的分速度在𝑡=0.80𝑠的时间内减少为零，求缓冲阶段斜坡对运动员的平均弹力的大小。

第7页，共17页

15. 如图，光滑水平面与竖直面内光滑圆形导轨在B点相接，圆形导轨半径为R。质量为m的小球1将一端拴住的弹簧压缩至A点后静止释放，小球1获得向右速度并脱离弹簧，之后恰好能经过导轨最高点C，并从B点向右滑出与静止在D点的小球2发生弹性碰撞。碰后小球2以速度v水平抛出，恰好在E处无碰撞沿斜面下滑。已知重力加速度为g，斜面倾角为37°，𝑠𝑖𝑛37°=35，𝑐𝑜𝑠37°=45。求：

(1)压缩弹簧至A点的弹性势能𝐸𝑝；

(2)𝐷点到E点的水平距离x；

(3)当小球2水平抛出的速度𝑣=32√5𝑔𝑅时，小球2的质量𝑚2。

第8页，共17页 答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：𝐴.小船过河的时间取决于河宽及船在垂直河岸的分速度，与水速无关，故A错误；

B.由爱因斯坦相对论中的尺缩效应可知，接近光速的列车，地面上的人观测它在运动方向上的长度缩短，故B正确；

C.同步卫星相对地球静止，运行周期24h，故只能定位在赤道上空，由引力作为向心力𝐺𝑀𝑚𝑟2=𝑚𝑟4𝜋2𝑇2，可知其有固定高度，故C错误；

D.开普勒发现了行星运动的规律，故D错误。

故选：B。

小船过河的时间取决于河宽及船在垂直河岸的分速度；接近光速的列车，地面上的人观测它在运动方向上的长度缩短，同步卫星相对地球静止，运行周期24h，故只能定位在赤道上空固定高度处；开普勒发现了行星运动的规律．

本题考查识记内容，关键在于平时的积累，了解基本的物理常识问题即可解答。

2.【答案】A

【解析】解：行星绕恒星做圆周运动，根据万有引力提供向心力𝐺𝑀𝑚𝑟2=𝑚4𝜋2𝑇2𝑟，知道轨道半径和周期，可以求出恒星的质量，行星是环绕天体，在分析时质量约去，不可能求出行星的质量，故A正确，B、C、D错误。

故选：A。

根据万有引力提供向心力𝐺𝑀𝑚𝑟2=𝑚4𝜋2𝑇2𝑟进行分析，从而即可求解．

考查引力定律与牛顿第二定律，理解向心力表达式，解决本题的关键掌握万有引力提供向心力𝐺𝑀𝑚𝑟2=𝑚4𝜋2𝑇2𝑟．

3.【答案】B

【解析】解：由题意，忽略空气阻力，小石头抛出后只受重力，由牛顿第二定律得𝑚𝑔=𝑚𝑎知，其加速度为g，保持不变，故B正确，ACD错误。