河北省保定市2020-2021学年高一(下)期末物理试卷及答案

一、单选题

1．水平桌面上放置几段弧形轨道，小球从C口进入，沿轨道运行至A口滚出，如图所示，轨道中间的虚线是小球运动的轨迹。如果撒去一段轨道，出口改在B口，小球滚出后的轨迹（　　）

A．跟撤去轨道前的轨迹相同 ．沿直线BD

C．沿曲线BE ．除以上三条轨迹之外的其他轨迹

2．下列关于圆周运动的说法中正确的有（　　）

A．做圆周运动的物体在相同时间内运动的周数相同，则物体做匀速圆周运动

B．做匀速圆周运动的物体的线速度不变

C．做匀速圆周运动的物体的角速度不变

D．做匀速圆周运动的物体的向心加速度不变

3．如图所示，一半径为R、密度为的均匀球，距离均匀球最右端为R的位置放置一质量为m的小球（可视为质点），二者的万有引力大小为F。去掉均匀球的右半部分，保持小球的位置不变，剩余部分与小球的作用力大小为，引力常量为G，则（　　）

A． ．

C． ．

4．用一根细绳把小球悬挂于B点使小球在水平面内绕O点做匀速圆周运动。 保持O与B的距离不变，增加细绳的长度，小球仍绕O点做匀速圆周运动，则（　　）

A．小球的向心力增大 ．小球的向心力减小

C．小球的角速度增大 ．小球的角速度减小

5．小球从距离水平面高为H的A点水平抛出，经过B点时速度的方向与水平方向夹角为，落在水平地面的C点时，速度方向与水平方向夹角为 。 忽略空气阻力，重力加速度为g，已知。 下列说法中正确的是（　　）

A．AB段的水平位移小于BC段的水平位移

B．AB段的水平位移大于BC段的水平位移

C．小球从A点抛出时的速度为

D．小球从A点抛出时的速度为

6．物体在竖直向上运动的过程中除重力之外，还受到向上的拉力，忽略空气阻力，以下说法中正确的有（　　）

A．拉力做功1J，而物体重力势能的增加量可能大于1J

B．拉力做功1J，而物体重力势能的增加量定大于1J

C．重力做功-1J，而物体重力势能的增加量可能大于1J

D．重力做功-1J，而物体重力势能的增加量可能小于1J

7．月球上一宇航员，他已经知道引力常量和月球半径，想利用已知质量的钩码来大致测出月球的质量，下列宇航员的操作正确且合理的是（　　）

A．用已知长度的细绳拴住钩码，使其在水平面内做匀速圆周运动，测得其做圆周运动的周期

B．竖直向上抛出钩码，测出钩码从抛出到落回抛出点的时间

C．用弹簧秤测出钩码在月球表面处的重力

D．沿月球表面水平抛出钩码，使钩码绕月球表面做匀速圆周运动，测出圆周运动的周期

二、多选题

8．在地球上发射地球同步卫星，一般先把卫星送到近地圆轨道上运行，然后通过系列变轨和姿态调整，最后卫星才被送到同步轨道上运行。下列说法中正确的是（　　）

A．卫星在近地圆轨道运行的周期大于同步轨道上运行的周期

B．卫星在近地圆轨道运行的加速度大于同步轨道上运行的加速度

C．卫星在近地圆轨道运行的动能大于同步轨道上运行的动能

D．卫星在近地圆轨道运行的势能大于同步轨道上运行的势能

9．轻质水平框架固定在竖直轴OO'上，如图所示。在框架两端放置质量分别为M和m的小球（M>m，均可视为质点），小球到轴的距离均为L。当框架绕竖直轴以角速度ω匀速转动时（　　）

A．框架对M和m的水平作用力之比为M ∶m

B．框架对M和m的水平作用力之比为m ∶M

C．框架对竖直轴的水平作用力大小为0

D．框架对竖直轴的水平作用力大小为

10．质量为m的汽车以额定功率在平直公路上加速行驶，速度大小为v时其加速度大小为a。已知汽车运动过程中受到大小恒定的阻力F，下列相关说法中正确的是（　　）

A．汽车的额定功率为Fv ．汽车的额定功率为（F+ ma）v

C．汽车的加速度在逐渐增大 ．汽车能够获得的最大速度为

11．一足球运动员把质量为400g的足球踢出，某人观察足球在空中飞行的状况，目测其上升的最大高度约为5m，在最高点时速度大小约为20m/s。不计空气阻力，重力加速度为10m/s2，（≈2.236），下列说法中正确的是（　　）

A．落地时速度大小约为30m/s ．落地时速度大小约为22m/s

C．足球运动员对足球做功约为100J ．足球运动员对足球做功约为80J

三、填空题

12．如图甲所示，把质量为m的小球放在一直立的轻弹簧上并向下压缩弹簧到A位置。放手后弹簧把小球向上弹起，如图乙，小球经过B位置时弹簧刚好处于自由状态，C位置为小球上升的最高点。已知AB=h，BC=H，重力加速度为g，'空气阻力不计。

（1）分析小球的运动和能量变化情况，完成下表

四、实验题

13．用自由落体法验证机械能守恒定律，装置如图所示。打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，选取一条点迹清晰的纸带，打点计时器所打的第一点（O点）跟刻度尺的0刻度对齐，舍去前面间隔较短的点迹，从A点开始，共选取了B、C、D、E、F、G七个点进行测量，如图所示。依次测得它们到O点的距离分别为∶OA= 11.12cm、OB=14.20cm、OC=17.70cm、OD=21.61cm、OE= 25.90cm、OF=30.54cm。设重物的质量为m（kg）， 当地重力加速度为9.8m/s2。

（1）请读出OG的距离∶ OG=_____ cm；

（2）选取B、F两点，分别求得vB=_______m/s；vF=___ m/s。（计算结果保留两位小数）

（3）重物从B点运动F点，重力势能减少量△Ep=_______J，动能的增加量△Ek=________J（计算结果保留两位小数）

（4）是本实验的相对误差，原则上相对误差不得大于5%，根据计算得出结论，本次实验的结果______（填“符合”或者“不符合”）实验对误差的要求。

五、解答题

14．A、B两个小球由细绳跨过轻质定滑轮相连接，B球的质量是A球质量的2倍，用手托住B球，A球跟地面接触，使细绳刚好拉直，此时B球离地面高度为h。重力加速度为g；不计空气阻力和其他摩擦阻力，A、B均可看成质点。

（1）突然松手，求B球刚落地时A球的速度大小；

（2）设B球落地后不再弹起，A球始终未与滑轮接触，求A球上升到最高点时离地面的高度。

15．环保工作人员在一次巡查中发现一水平排污口正在大量排放污水，示意图如图所示。如果工作人员仅凭手里一把卷尺，想要测量每秒排放污水的体积，请你根据所学物理知识帮助工作人员测量。

（1）需要测量哪些物理量？（用文字说明，并设定所测物理量的符号）

（2）推导每秒排放污水的体积表达式。（已知当地重力加速度为g）

16．如图所示，质量为m的遥控电动玩具小车静止在竖直圆轨道的最低点，圆轨道半径为R。某时刻开始利用遥控启动小车，小车从最低点开始加速运动，刚好能够通过最高点，已知此过程中小车受到的平均阻力大小为重力的0.1倍，重力加速度为g，π≈3。

（1）求这个过程中牵引力对小车所做的功W；

（2）通过最高点后小车继续加速运动，设从最高点到最低点的过程中牵引力对小车做功也是W，小车受到的平均阻力大小为重力的0.2倍，求在最低点小车对轨道的压力。

参

1．B

解：

小球在运动过程中，由于弹力不做功，则做速度大小不变，方向变化的变速运动，如果撒去一段轨道，出口改在B口，则在B口的速度方向上是B点的切线方向飞出，因是在水平桌面上，所沿直线BD飞出。

故选B。

2．C

解：

A．做匀速圆周运动的物体，线速度大小处处相等，做圆周运动的物体在相同时间内运动的周数相同，则周期不变，但是不确定线速度大小处处相等， A错误；

B．做匀速圆周运动的物体的线速度大小不变，方向时刻发生变化，B错误；

C．做匀速圆周运动的物体的角速度不变，C正确；

D．做匀速圆周运动的物体的向心加速度大小不变，方向时刻指向圆心，D错误。

故选C。

3．B

解：

AB．依题意，未去掉均匀球的右半部分时，球体的质心在球心上，根据万有引力公式有

故A错误，B正确；

CD．若去掉均匀球的右半部分时，由几何知识知，左半部分球体的质心在距球心左侧水平处，显然

故CD错误。

故选B。

4．A

解：

AB．小球受到重力，绳子的拉力作用，它们的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力，设绳与竖直方向夹角为，则有

保持O与B的距离不变，增加细绳的长度，小球仍绕O点做匀速圆周运动，则增大，增大，故A正确，B错误；

CD．因为

可得

所以，保持O与B的距离不变，增加细绳的长度，小球的角速度保持不变，故CD错误。

故选A。

5．A

解：

AB．经过B点时速度的方向与水平方向夹角为，则

则

落在水平地面的C点时，速度方向与水平方向夹角为，则

则

因为

AB段的水平位移小于BC段的水平位移，B错误A正确；

CD．落在水平地面的C点时，速度方向与水平方向夹角为，则

根据

解得

CD错误。

故选A。

6．A

解：

AB．拉力为除了重力之外的其他力做功，拉力做功等于机械能的增量，拉力做功1J，如果物体匀速上升，则重力势能的增加量等于1J，如果物体加速上升，则重力势能的增加量小于1J，如果物体减速上升，则重力势能的增加量大于1J，故A正确，B错误；

CD．重力做功-1J，重力做负功，则重力势能的增加量等于1J，故CD错误。

故选A。

7．C

解：

A．要测得周期为月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的周期能求出月球的质量，用已知长度的细绳拴住钩码，使其在水平面内做匀速圆周运动，测得其做圆周运动的周期，无法求出月球的质量，故A错误；

B．竖直向上抛出钩码，测出钩码从抛出到落回抛出点的时间，不知道抛出时钩码的速度，无法求出月球上的重力加速度，所以无法求出月球的质量，故B错误；

C．用弹簧秤测出钩码在月球表面处的重力，忽略月球自转，由万有引力提供重力有

可求得月球的质量

故C正确；

D．沿月球表面水平抛出钩码，使钩码绕月球表面做匀速圆周运动，测出圆周运动的周期，根据

能求出月球的质量，但该方法宇航员做不到，不符合实际情况，故D错误。

故选C。

8．BC

解：

卫星在近地圆轨道运行的轨道半径小于同步轨道上运行的轨道半径。

A．根据开普勒第三定律

知，卫星在近地圆轨道运行的周期小于同步轨道上运行的周期，故A错误；

B．根据万有引力提供向心力，有

所以，卫星在近地圆轨道运行的加速度大于同步轨道上运行的加速度，故B正确；

C．根据万有引力提供向心力，有

所以，卫星在近地圆轨道运行的动能大于同步轨道上运行的动能，故C正确；

D．选择地球表面为零势能参考面，根据势能定义可得卫星运行的势能为

所以，卫星在近地圆轨道运行的势能小于同步轨道上运行的势能，故D错误。

故选BC。

9．AD

解：

AB．由向心力公式可知M和所需向心力分别为和，该向心力由框架提供，则框架对M和m的水平作用力之比为M ∶，故A正确，B错误；

CD．框架为轻质，无质量，故框架受力需平衡，对框架受力分析可得，竖直轴对框架的水平作用力

由牛顿第三定律得框架对竖直轴的水平作用力

故D正确，C错误。

故选D。

10．BD

解：

AB．设汽车的额定功率为P，速度大小为v时，根据

所以

A错误B正确； 

C．根据

速度增大，则牵引力减小，根据牛顿第二定律

汽车的加速度在逐渐减小，C错误；

D．最后匀速牵引力等于阻力

所以

D正确。

故选BD。

11．BC

解：

CD．足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为

由于足球的机械能守恒，则足球刚被踢起时的机械能为

E=150J

足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功

D错误C正确； 

AB．足球的机械能守恒，设落地时速度

解得

A错误B正确。

故选BC。

12．先增大后减小 一直减小 增加 增加 

解：

（1）[1] 小球从A上升到B位置的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球先加速后减速，故小球从A上升到B的过程中，动能先增大后减小

[2] 由B运到到C，小球做匀减速运动，速度一直减小，由B运到到C动能一直减小

[3] 由A运动到B重力做负功，重力势能增加

[4] 由B运到到C重力做负功，重力势能增加

（2）[5]根据能量守恒

13．     2.28     m 不符合    

解：

（1）[1] OG的距离

（2）[2] B点的速度

[3] F点的速度

（3）[4] 重物从B点运动F点，重力势能减少量

[5] 动能的增加量

（6）[6]根据

本次实验的结果不符合实验对误差的要求

14．（1）；（2）

解：

（1）依题意知，A、B两个小球组成的系统机械能守恒，选择地面作为零势能参考面，则有

求得，B球刚落地时A球的速度大小

（2）B球落地后，A球上升的过程中，机械能守恒，有

A球到最高点时离地面的高度为

15．（1）见解析；（2）

解：

（1）需要用卷尺测出排污管口的直径，排污口到地面的高度，污水落点到排污管口的水平距离；

（2）设污水排出管口时的速度为，污水在空中的运动可近似看着平抛运动，则有

则每秒排放污水的体积为

联立以上式子，可得每秒排放污水的体积表达式

16．（1）；（2）

解：

（1）刚好能够通过最高点，根据

从最低点到最高点，根据动能定理

解得

（2）从最高点到最低点，根据动能定理 

在最低点

解得

根据牛顿第三定律，最低点小车对轨道的压力