高一下学期物理人教版期末复习试卷2

高一下学期物理人教版（2019）期末达标测试卷 ·A卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。 1.在物理学发展的进程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列对几位物理学家所作科学贡献的叙述，错误的是( ) A.哥白尼创立了日心说 B.开普勒发现了行星运动定律 C.牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学体系 D.牛顿用实验测定了引力常量G 2.如图所示为质点在恒力作用下做曲线运动的轨迹示意图，且质点运动到D点时的速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是( ) A.质点经过D点时的加速度比B点时的大 B.质点从B到E的过程中速率一直在减小 C.质点经过C点时的速率比D点时的大 D.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90° 3.将横截面积为S的玻璃管弯成如图所示的连通器放在水平桌面上，左、右管处在竖直状态，先关闭阀门K，往左、右管中分别注入高度为和、密度为ρ的液体，然后打开阀门K，直到液体静止，重力加速度为g，则重力对液体做的功为( ) A. B. C. D. 4.仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一.若某女生一分钟内做了40个仰卧起坐，其质量为50 kg，设上半身质量为总质量的，仰卧起坐时下半身重心位置不变，g取，则测试过程中该女生克服重力做功的平均功率约为（假设每次仰卧起坐上半身重心上升的高度为身高的）( ) A.10 W B.60 W C.180 W D.300 W 5.某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为20 m的圆面。某段时间内该地区的风速为10 m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，空气的密度为，假如这个风力发电机能将20%的空气动能转化为电能。则这段时间内此风力发电机发电的功率约为( ) A. B. C. D. 6.如图甲为单板滑雪U形场地，可简化为如图乙所示固定在竖直面内的半圆形轨道场地，因摩擦作用滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡底的过程中做匀速圆周运动，以下说法正确的是( ) A.运动员下滑过程中合力的方向始终与运动轨迹相切 B.运动员下滑过程中的合力是恒力 C.运动员下滑过程中做的是匀变速曲线运动 D.运动员滑到最低点时对轨道的压力大于他的重力 7.如图所示，小明将玩具电动车放在跑步机上做游戏，跑步机履带外侧机身上有正对的A、B两点，在慢跑模式下履带以的速度运行.已知玩具车能以的速度匀速运动，履带宽度为50 cm，玩具车每次都从A点出发，下列说法正确的是( ) A.无论玩具车车头指向何方，玩具车运动的合速度始终大于5 m/s B.玩具车到达对面的最短时间为0.125 s C.玩具车从A点出发到达正对面的B点，车头需与A点左侧履带边缘成53°夹角 D.玩具车从A点出发到达正对面的B点用时为0.1 s 8.如图所示，一倾角为θ的斜面体（表面粗糙）固定在水平面上，滑块开始位于斜面体的最低点P，现给滑块一沿斜面向上的初速度，滑块第一次经过Q点后到斜面体的最高点，然后沿原路返回第二次经过Q点。已知滑块由P第一次到Q的过程重力以及合力做功的数值为，滑块由P第二次到Q的过程重力以及合力做功的数值为。则下列说法正确的是( ) A. B. C. D. 9.（多选）如图所示，离水平地面一定高度处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，轻质弹簧处于自然伸长状态。现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力。下列说法正确的是( ) A.轻质弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能 B.小球从抛出到将轻质弹簧压缩到最短的过程中小球与弹簧组成的系统的机械能守恒 C.小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关 D.小球抛出的初速度大小与圆筒离地面的高度及初速度方向有关 10.（多选）人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次“打夯”符合以下模型：如图所示，两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为1000 N，方向都与竖直方向成37°角，重物离开地面25 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深8 cm。已知重物的质量为50 kg，g取，不计空气阻力，则( ) A.两人通过绳子对重物做的功为400 J B.重物离地面的最大高度为25 cm C.重物刚落地时速度大小为4 m/s D.地面对重物的平均阻力为5500 N 11.（多选）一质量为m的物体自倾角为α的固定斜面底端沿斜面向上滑动.该物体开始滑动时的动能为，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为.已知，重力加速度大小为g.则( ) A.物体向上滑动的距离为 B.物体向下滑动时的加速度大小为 C.物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5 D.物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长 12.（多选）如图所示，两个小球用一根不可伸长的细线连接，细线绕过固定光滑水平细杆C，与固定光滑水平细杆D接触，C与小球b之间的细线水平，D与小球b间的距离为L，在D的正下方固定有一光滑水平细杆间的距离为。小球a放在水平E地面上，细线拉直，由静止释放小球b，细线与水平细杆E接触后的瞬间，小球a对地面的压力恰好为零，不计小球的大小，则下列说法正确的是( ) A.细线与水平细杆E接触前后的瞬间，小球b的加速度大小不变 B.细线与水平细杆E接触前后的瞬间，小球b的速度大小不变 C.小球a与小球b的质量之比为5:1 D.将细杆向右平移相同的一小段距离后再固定，由静止释放小球b，细线与水平细杆E接触后的瞬间，小球a会离开地面 二、非选择题：本题共6小题，共52分。 13.（6分）在“研究平抛运动”的实验中，某同学用图甲完成了平抛运动实验，记录下了小球运动过程中的四点的位置。取O点为坐标原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴，各点的位置坐标如图乙所示，重力加速度g取，则由此可知： （1）小球做平抛运动的初速度为_______m/s，小球抛出点位置的横坐标是_______cm。 （2）另一同学在实验中采用了如下方法，如图丙所示，斜槽末端的正下方为O点。用一块平木板附上复写纸和白纸，竖直立于正对槽口前的处，使小球从斜槽上某一位置由静止滚下，撞在木板上留下痕迹A。将木板向后平移至处，再使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，撞在木板上留下痕迹间的距离为间的距离为间的竖直高度差为y。则小球抛出时的初速度。为_______。 A. B. C. D. 14.（8分）利用如图所示的装置验证机械能守恒定律：细线一端悬挂于O点，另一端连接一小铁球，小铁球可视为质点。从细线与竖直方向的夹角为θ的位置将小铁球由静止释放，θ可以从顶部安装的量角器直接测得。小铁球运动到最低位置时通过一速度传感器可直接测得小铁球的速度大小，重力加速度g已知。 （1）要通过该装置完成验证机械能守恒定律的实验，除了图中提供的量角器测量角度θ外，还需要的测量仪器和要测量的物理量是_____（填正确答案标号）。 A.天平，小铁球的质量m B.刻度尺，细线的长度L （2）小铁球从释放至运动到最低位置的过程中，重力势能在不断_____（填“增大”或“减小”）。 （3）若速度传感器测得小铁球运动到最低位置时的速度大小为v，结合夹角θ和（1）中测量的物理量，只要表达式_____成立，则小铁球从初始位置运动到最低位置的过程中机械能守恒。 （4）在正确操作完成实验后，测算发现小铁球在最低位置时的动能总是小于小铁球从初始位置到最低位置过程重力势能的减少量，造成这种结果的主要原因是__________。 15.（8分）质量为的小木块放在水平台面上，台面比水平地面高，木块距台的右端的距离。质量为的子弹以的速度水平射向木块，当子弹以的速度水平射出时，木块的速度为（子弹穿过木块的时间极短，可认为该过程木块的位移为零）。若木块落到水平地面时的落点到台的右端的水平距离为，重力加速度g取，求： （1）木块对子弹所做的功和子弹对木块所做的功； （2）木块与台面间的动摩擦因数μ。 16.（9分）如图1所示，升降机在电动机的作用下，从静止开始沿竖直方向向上运动，升降机先做匀加速直线运动，5 s末电动机达到额定功率，之后电动机的功率不变。升降机运动的图像如图2所示。已知电动机的额定输出功率为36 kW，重力加速度g取，求： （1）升降机的质量； （2）5 s末升降机的瞬时速度的大小； （3）升降机在5~7 s内上升的高度。 17.（9分）在轨空间站中物体处于完全失重状态，对空间站的影响可忽略，空间站上操控货物的机械臂可简化为两根相连的等长轻质臂杆，每根臂杆长为L，如图1所示，机械臂一端固定在空间站上的O点，另一端抓住质量为m的货物，在机械臂的操控下，货物先绕O点做半径为、角速度为ω的匀速圆周运动，运动到A点停下，然后在机械臂操控下，货物从A点由静止开始做匀加速直线运动，经时间t到达B点，间的距离为L。 （1）求货物做匀速圆周运动时受到合力提供的向心力大小； （2）求货物运动到B点时机械臂对其做功的瞬时功率P； （3）在机械臂作用下，货物、空间站和地球的位置如图2所示，它们在同一直线上，货物与空间站同步做匀速圆周运动，已知空间站轨道半径为r，货物与空间站中心的距离为d，忽略空间站对货物的引力，求货物所受的机械臂作用力与所受的地球引力之比。 18.（12分）如图所示，物体之间有一根被压缩且被锁定的轻弹簧，系统静止在光滑轨道abc上，其中ab段是直线形水平轨道，bc段是半径为的半圆形竖直轨道。长为的水平传送带顺时针转动，速度大小为，忽略传送带d端与轨道c点之间的缝隙宽度，物体B与传送带之间的动摩擦因数为。已知物体可以看成质点，质量分别为，重力加速度g取。 （1）如果，开始时弹簧的弹性势能为，解除弹簧锁定，弹簧恢复原长时，物体A获得的速度大小为，求物体B获得的速度大小； （2）在（1）的条件下，求物体B再次落到水平轨道ab上时的位置到传送带左端e点的水平距离x； （3）为了使物体B能到达传送带且不会从e点抛出，解除弹簧锁定，弹簧恢复原长时，求物体B获得的速度大小必须满足的条件。 答案以及解析 1.答案：D 解析：哥白尼创立了日心说，选项A正确；开普勒发现了行星运动定律，选项B正确；牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学体系，选项C正确；卡文迪什用实验测定了引力常量G，选项D错误。 2.答案：C 解析：质点在恒力作用下运动，则质点的加速度大小和方向均不变，且加速度指向轨迹弯曲的方向，故A错误；由题意可知，质点从A到D的过程中加速度方向与速度方向的夹角是钝角，运动到D点以后夹角变为锐角，即质点先减速后加速，故B、D错误；质点从C到D的过程中做减速运动，则质点经过C点的速率比D点的大，故C正确. 3.答案：C 解析：当液体静止时，此问题可等效为左边高度为的液体由左边最高的位置移到了右边液体的上面，则重心下降的高度为，故重力对液体做的功，故选C. 4.答案：B 解析：女生身高约，则每次上半身重心上升的距离约为，则她每一次克服重力做的功为内地克服重力所做的总功为，所以她克服重力做功的平均功率为，只有B项接近，故B正确，A、C、D错误. 5.答案：B 解析：在t时间内空气的动能为，则此风力发电机发电的功率为，代入数据解得，故ACD错误，B正确。 6.答案：D 解析：运动员下滑过程中做匀速圆周运动，其合力的大小不变，合力方向总是指向圆心，所以合力是变力，故A、B错误；运动员在下滑过程中速率不变，做匀速圆周运动，根据可知，加速度大小不变，方向始终指向圆心，即方向时刻在变，加速度不恒定，运动员做非匀变速曲线运动，故C错误；运动员滑到最低点时加速度竖直向上，处于超重状态，则对轨道的压力大于他的重力，故D正确. 7.答案：C 解析：合速度可能等于分速度，可能大于分速度，也可能小于分速度，A错误；当玩具车的车头垂直于履带运行方向运动时，玩具车到达对面的时间最短，，B错误；若玩具车从A点出发到达正对面的B点，设车头与A点左侧履带边缘夹角为θ，则，所以，C正确；玩具车从A点出发到达正对面B点所用时间为，D错误. 8.答案：A 解析：假设Q点距离水平面的高度为h，以水平面为参考面，则滑块先后两次在Q点具有的重力势能的大小均为，从开始运动到先后两次经过Q点的过程重力做的功均为。由题意可知，除重力对滑块做功外还有斜面与滑块间的摩擦力对滑块做负功，而摩擦力做功与通过的路程有关，因此从开始运动到第二次经过Q点的过程摩擦力做功多，则从P点开始到第二次经过Q点的过程中合力做功的数值大，即。综上可知A正确。 9.答案：BD 解析：小球从抛出到将轻质弹簧压缩到最短的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，因此小球和轻质弹簧组成的系统的机械能守恒，即，由此得到轻质弹簧获得的最大弹性势能，选项A错误，B正确；斜上抛运动可分解为竖直方向上的上抛运动和水平方向上的匀速直线运动，在竖直方向上有(θ为与水平方向的夹角)，解得，由此可知，选项C错误，D正确。 10.答案：ACD 解析：两人对绳子的合力为，两人通过绳子对重物做的功为，A正确；重物离开地面25 cm后人停止施力，重物具有惯性，继续向上运动，重物离地面的最大高度大于25 cm，B错误；从重物被抬起到刚落地的过程，绳子的合力对重物做正功，重力对重物做功为零，由动能定理可得，解得，C正确；对重物运动的全过程，由动能定理有，解得，D正确。 11.答案：BC 解析：从物体自底端上滑到物体返回底端过程由动能定理可得，得；物体上滑过程有，联立可得，A错误；物体下滑的加速度大小，B正确；由，得，C正确；物体上滑的加速度大小，，则物体上滑的初速度与下滑的末速度之比，由可得物体上滑和下滑的运动时间之比，即，D错误. 12.答案：BCD 解析：细线与水平细杆E接触前后的瞬间，小球b的速度大小不会发生突变，小球b做圆周运动的半径减小，由可知，小球b的加速度增大，A项错误，B项正确；细线与水平细杆E接触后的瞬间，设小球b的速度大小为，有，解得，此时小球a对地面的压力恰好为零，则对小球b，有，可得，C项正确；将细杆向右平移相同的一小段距离后再固定，由静止释放小球b，设小球b开始做圆周运动的半径为，则细线与水平细杆E接触前的瞬间，小球b的速度大小，设接触后的瞬间细线的拉力大小为，则，求得，因此细线与水平细杆E接触后的瞬间，小球a会离开地面，D项正确。 13.答案：（1）1.5；-15 （2）B 解析：（1）四点间的水平距离均为，则表示水平方向匀速直线运动的时间相等，设为T，则竖直方向有，解得，又，可得平抛运动的初速度为点的竖直速度为，可知抛点到O点的时间为，则抛出点的横坐标为。 （2）从抛出点到A点，有，从抛出点到B点，有，联立解得，故选B。 14.答案：（1）B （2）减小 （3） （4）见解析 解析：（1）由于验证机械能守恒定律时所列式子中可以把物体质量约掉，因此不需要天平测量质量，而是需要测量细线的长度L，所以需要刻度尺，故选B。 （2）小铁球从释放至运动到最低位置的过程中，高度减小，质量不变，重力势能在不断减小。 （3）小铁球从初始位置运动到最低位置的过程中，动能增加量为，重力势能减少量为，则只要表达式成立，小铁球在此过程中的机械能守恒。 （4）小铁球运动过程中受到的空气阻力对小铁球做负功，因此使得重力势能的减少量略大于动能的增加量。 15.答案：(1)-243 J；8.1 J (2)0.5 解析：(1)子弹穿过木块的过程，对子弹，由动能定理得 代入数据解得 对木块，由动能定理得 代入数据解得 (2)设木块离开台面时的速度为，对木块在台面上的滑行阶段，由动能定理得 木块离开台面后做平抛运动，由平抛运动规律得 代入数据解得 16.答案：(1)300 kg (2)10 m/s (3)21.8 m 解析：(1)设升降机的质量为m，升降机最后做匀速直线运动，牵引力 额定输出功率，由题图2可知 解得 (2)设升降机做匀加速直线运动时的加速度大小为a，当时，速度 此时牵引力 又 联立解得 (3)设升降机在5~7 s内上升的高度为h，对升降机在5~7 s内的运动分析，由动能定理得 解得 17.答案：(1) (2) (3) 解析：(1)质量为m的货物绕O点做匀速圆周运动，半径为，根据牛顿第二定律可知 (2)货物从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，根据运动学公式可知 解得 货物到达B点时的速度大小 货物在机械臂的作用下做匀加速直线运动，机械臂对货物的作用力即为货物所受合力ma，所以经过时间t，货物运动到B点时机械臂对其做功的瞬时功率 (3)空间站和货物同轴转动，角速度相同，设空间站质量为，地球质量为M。对空间站，由万有引力提供向心力得 解得 货物在机械臂的作用力和万有引力的作用下做匀速圆周运动，则 货物受到的万有引力 解得机械臂对货物的作用力 则 18.答案：(1)3 m/s (2)0.2 m (3) 解析：(1)由机械能守恒定律得 解得 (2)设物体B运动至e点的速度大小为，物体B从弹簧恢复原长到运动至e点的过程，由动能定理得 解得 物体B离开e点后做平抛运动，则有 解得 (3)设物体B恰好通过轨道最高点c时的速度大小为，则有 解得 物体B从弹簧恢复原长到运动至c点的过程，由动能定理得 解得 物体B刚好能运动到传送带的左端e点时，物体B从弹簧恢复原长到运动至e点的过程，根据动能定理得 解得 所以为了使物体B能到达传送带且不会从e点抛出，解除弹簧锁定，弹簧恢复原长时，物体B获得的速度大小必须满足的条件是。 学科网（北京）股份有限公司 $$