【精准解析】山东省枣庄市2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题

2019~2020学年度第二学期质量检测高一物理

一?单项选择题

1. 物理学的发展，丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，下列说法正确的是（）

A. 牛顿测出了引力常量G的数值

B. 第谷通过对行星运动的研究，发现了行星运动三个定律

C. 海王星是运用万有引力定律在“笔尖下发现的行星”

D. 伽俐略通过对行星观测记录的研究，发现了万有引力定律

【答案】C

【解析】

【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，百年之后的英国科学家卡文迪许利用扭秤装置，第一次测出了引力常量G的数值，故A错误；

B．开普勒通过研究第谷留下的大量天文观测数据，发现了行星运动三大定律，故B错误；C．太阳系的第八颗行星“海王星”是凭借万有引力定律，通过计算在笔尖下发现的行星，“海王星”的发现，充分地显示了科学理论的威力，故C正确；

D．伽俐略创立了对物理理象进行实验研究并把实验的方法与数学方法、逻辑论证相结合的科学研究方法，牛顿发现了万有引力定律，故D错误。

故选C。

2. 如图所示，A、B为某光滑水平桌面上的两点，一小铁球在桌面上以某一速度向点A匀速运动?现在A点或B点放一块磁铁，关于小铁球的运动，下列说法正确的是（）

A. 当磁铁放在A点时，小铁球一定做匀加速直线运动

B. 当磁铁放在A点时，小铁球可能做曲线运动

C. 当磁铁放在B点时，小铁球做圆周运动

D. 当磁铁放在B点时，小铁球一定做曲线运动

【答案】D

【解析】 【分析】

由题意可知，本题根据物体做直线运动和曲线运动的条件来进行分析。

【详解】AB ．磁铁放在A 点时，受到磁力的作用方向与速度方向相同，所以小铁球一定作直线运动，不可能作曲线运动，又因为磁力的大小与距离有关，距离越小磁力越大，故小铁球的加速度一定是变化的，它的运动不是匀加速直线运动，故AB 错误；

CD ．磁铁放在B 点时，合力与速度方向不共线，故小铁球向B 点一侧偏转，但不是圆周运动，又因为磁力的大小与距离有关，故小球一定做变加速曲线运动，故C 错误，D 正确。 故选D 。

【点睛】判断物体作直线运动和曲线运动的条件：如果合外力的方向与速度方向共线，则物体做直线运动，如果合外力的方向与速度方向不共线则作曲线运动。

3. 如图所示是港口常用的旋臂式起重机。当起重机旋臂水平向右保持静止时，吊着货物的天车沿旋臂向右以2m/s 的速度匀速行驶，同时天车又使货物沿竖直方向先做匀加速运动，后做匀减速运动。那么，当货物沿竖直方向的速度为1.5m/s 时，货物实际的运动速度大小为（ ）

A. 1.5m/s

B. 2m/s

C. 2.5m/s

D. 3.5m/s

【答案】C 【解析】

【详解】由题意可知，货物同时参与了水平向右的匀速运动和竖直方向的匀变速运动，设水平向右方向速度为1v ，竖直方向速度为2v ，当2 1.5m s v =时，货物实际运动速度的大小为v ，根据速度的合成法则有

222

12v v v =+

解得

22

22122 1.5m s =2.5m s v v v =+=+

ABD 错误，C 正确。 故选C 。

4. 在匀速圆周运动中，关于向心加速度，下列说法正确的是（ ） A. 向心加速度的

方向保持不变 B. 向心加速度是恒量

C. 向心加速度是反映线速度的大小变化快慢的物理量

D. 向心加速度的方向始终与线速度方向垂直 【答案】D 【解析】

【详解】ABD ．向心加速度的方向始终指向圆心，与线速度方向垂直，时刻在改变，选项AB 错误，D 正确；

C ．向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢的物理量，选项C 错误。 故选

D 。

5. 已知两个物体之间的万有引力大小为F ，下列哪种方法能使它们之间的万有引力减小到

1

F 4

（ ） A. 使距离和两个物体的质量都减为原来的

14

B. 使距离和两个物体的质量都增大到原来的2倍

C. 保持质量不变，使两物体之间的距离增大到原来的2倍

D. 保持距离不变，使两个物体的质量都减小到原来的14

【答案】C 【解析】

【详解】A ．根据12

2m m F G r =可知，使距离和两个物体的质量都减为原来的14

，则F 不变，选项A 错误； B ．根据12

2m m F G r

=可知，使距离和两个物体的质量都增大到原来的2倍，则F 不变，选项B 错误； C ．根据12

2

m m F G r =可知，保持质量不变，使两物体之间的距离增大到原来的2倍，则F 变为原来的

1

4

，选项C 正确；

D ．根据12

2m m F G r =可知，保持距离不变，使两个物体的质量都减小到原来的14

，则F 变为原来的

1

16

，选项D 错误。 故选C 。

6. 韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员?他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中，沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J ，他克服阻力做功100J ?则韩晓鹏在此过程中（ ） A. 重力势能减少了1900J B. 重力势能减少了2000J C. 重力势能减少了1800J D. 重力势能增加了1900J 【答案】A 【解析】

【详解】由重力做功与重力势能的关系可知，重力对韩晓鹏做功为1900J ，是正功，则韩晓鹏的重力势能减小1900J 故选A 。

7. 雪车是冬季竞技运动项目之一?如图所示，在一段赛道上，运动员操控雪车无动力滑行，沿斜坡赛道经A 点至坡底O 点，再沿水平赛道经B 点滑至C 点?已知运动员与雪车的总质量为m ，A 点距水平赛道的高度为h ，雪车在A ?B 点的速率分别为A v ，B v ?重力加速度大小为g ?则雪车从A 点运动到B 点的过程中，克服阻力做的功为（ ）

A. mgh

B.

221122

B A mv mv - C. 2

12

B mgh mv -

D. 22

1122

A B mgh mv mv +-

【答案】D 【解析】

【详解】雪车从A 点运动到B 点的过程中，重力做正功，阻力做负功，根据动能定理可得

22f 1122

B A mgh W mv mv -=

- 解得克服阻力做功大小为

22

f 1122

A B W mgh mv mv =+-

所以克服阻力做功22

1122

A B mgh mv mv +-，D 正确ABC 错误。

故选D 。

8. 某种型号汽车发动机的额定功率为60kW ，汽车质量为3210kg ?，汽车在平直路面上行驶时，阻力是车重的0.2倍?若汽车从静止开始，以20.5m /s 的加速度做匀加速直线运动，取

210m /s g =?下列说法正确的是（ ）

A. 汽车匀加速阶段的牵引力为37.510N ?

B. 汽车做匀加速运动持续的时间为20s

C. 汽车匀加速阶段的最大速度为12m/s

D. 汽车能够获得的最大速度为12m/s 【答案】C 【解析】

【详解】A ．汽车匀加速直线运动时根据牛顿第二定律得

F f ma -=

则牵引力

3330.221010N 2100.5N 510N F f ma =+=???+??=?

选项A 错误；

C ．匀加速直线运动的末速度

3

3

6010=m/s=12m/s 510P v F ?=?

选项C 正确；

B ．匀加速直线运动的时间

12=s=24s 0.5

v t a =

选项B 错误；

D ．当牵引力等于阻力时，速度最大，根据m P fv =得汽车能够获得的最大速度

3

3

6010=m/s=15m/s 0.221010

m P v f ?=??? 选项D 错误。 故选C 。

二?多项选择题

9. 2020年5月5日，我国在海南文昌航天发射中心，用长征5B 运载火箭将新一代国产载人飞船试验船送入预定轨道?试验船在近地点高度约为300km ?远地点高度约为18000km 的椭圆轨道上运行?则该试验船（ ） A. 在远地点时的速度大于7.9km/s B. 在远地点时的速度小于7.9km/s C. 在远地点的动能大于近地点的动能 D. 在远地点的动能小于近地点的动能 【答案】BD 【解析】

【详解】AB ．由公式

2

2

GmM v m r r

= 得

v =

可知试验船在近地点的速度略小于7.9km/s ，试验船从近地点到远地点过程中万有引力做负功，则试验船在远地点时的速度小于7.9km/s ，故A 错误，B 正确；

CD ．试验船从近地点到远地点过程中万有引力做负功，动能减小，则在远地点的动能小于近地点的动能，故C 错误，D 正确。 故选BD 。

10. 下列说法正确的是（ ）

A. 物体的机械能守恒时，一定只受重力作用

B. 物体处于平衡状态时，机械能一定守恒

C. 物体除受重力外，还受其他力时，机械能也可能守恒

D. 物体的重力势能和动能之和增大时，必有重力以外的力对其做功 【答案】CD 【解析】

【详解】A ．物体的机械能守恒时，不一定只受重力作用，可能受其他的力，但是其他力做功的代数和为零，选项A 错误；

B ．物体处于平衡状态时，机械能不一定守恒，例如物体向上做匀速直线运动时，机械能变大，选项B 错误；

C ．物体除受重力外，还受其他力时，但是其他力做功的代数和为零，机械能也守恒，选项C 正确；

D ．物体的重力势能和动能之和增大时，即物体的机械能增大，则必有重力以外的力对其做功，选项D 正确。 故选CD 。

11. 如图所示，甲?乙两水平圆盘边缘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动，接触处无相对滑动?甲圆盘与乙圆盘的半径之比为:3:1r r =甲乙；物体A 距O 点为2r ，物体B 距O '点为r ?在圆盘转动过程中，A 和B 两物体均相对圆盘静止，下列说法正确的是（ ）

A. 物体A 与B 角速度之比:1:3A B ωω=

B. 物体A 与B 的角速度之比:3:1A B ωω=

C. 物体A 与B 的线速度之比B :2:3A v v =

D. 物体A 与B 的线速度之比B :1:1A v v =

【答案】AC 【解析】

【详解】AB ．甲?乙两水平圆盘的传动方式是摩擦传动，有转盘边缘的各点线速度相等，A 、B 分别于甲、乙圆盘同轴传动，转动角速度相同，故

A B r r ωω=甲乙，:3:1r r =甲乙

得到

:1:3A B ωω=

故A 正确，B 错误；

CD ．物体A 与B 的线速度之比

2A A v r ω=?，B B v r ω=?

解得

B :2:3A v v =

故C 正确，D 错误。 故选AC 。

【点睛】抓住摩擦传动和同轴传动的特点：摩擦传动线速度相等，同轴传动角速度相等。 12. 如图所示，匈牙利大力士希恩考·若尔特曾在水平跑道上用牙齿拉动50t 的A320客机?他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮处，另一端用牙齿紧紧咬住，在50s 的时间内将客机拉动了约40m ?假设希恩考·若尔特牙齿的拉力恒为约3510N ?，绳子与水平方向夹角θ约为

37?，sin370.6?=，cos370.8?=则在飞机运动这40m 的过程中（ ）

A. 拉力做功约52.010J ?

B. 拉力做功平均功率约33.210W ?

C. 克服阻力做功约为49.610J ?

D. 合外力做功约为51.0410J ? 【答案】BC

【解析】

【详解】AB ．拉力做功约

35=cos 51040cos37J 1.610J W Fx θ?=???=?

拉力做功的平均功率

531.610W 3.210W 50

W P t ?===?

故A 错误，B 正确；

CD ．飞机运动40m 时的速度为v ，则

040

250

v v +=

= 得

1.6m/s v =

则飞机的动能为

2324k 11

5010 1.6J 6.410J 22

E mv =

=???=? 根据动能定理可知，合外力做功为46.410J ?，又拉力做功1.6×105J ，所以克服阻力做功9.6×104J ，故C 正确，D 错误。 故选BC 。

三?非选择题

13. 用如图所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”的实验?

(1)安装实验装置的过程中，斜槽M 的末端切线必须是水平的，这样做的目的是____ A.保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小

B.保证小球飞出时，初速度水平

C.保证小球在空中运动的时间每次都相等

D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线

(2)实验中，为了能较准确地描绘小球的平抛运动轨迹，下列操作，你认为正确的是__；

A.每次释放小球的位置可以不同

B.每次必须由静止释放小球

C.记录小球位置用的倾斜挡板N每次必须严格地等距离下降

D.小球运动时不应与背板上的白纸（或方格纸）相接触

E.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将位置点连成折线

【答案】(1). B(2). BD

【解析】

【详解】(1)[1]研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动

故选B。

(2)[2]AB．为了保证小球平抛运动的初速度相同，则每次从同一高度由静止释放小球，故A错误，B正确；

C．因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此档板下降的距离不应是等距的，故C错误；

DE．实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故D正确，E错误。

故选BD。

14. 如图（a）所示为探究向心力跟质量?半径?角速度关系的实验装置?金属块放置在转台上，电动机带动转台做圆周运动;改变电动机的电压，可以改变转台的角速度?光电计时器可以记录转台每转一圈的时间?金属块被约束在转台的径向凹槽中，只能沿半径方向移动，且跟凹槽之间的摩擦力可以忽略?

(1)某同学保持金属块质量和转动半径不变，改变转台的角速度，探究向心力跟角速度的关系?每个角速度对应的向心力可由力传感器读出?若光电计时器记录转台每转一周的时间为T ，则金属块转动的角速度ω=___________

(2)上述实验中，该同学多次改变角速度后，记录了一组角速度ω与对应的向心力F 的数据见下表?请根据表中数据在图（b ）给出的坐标纸中作出F 与2ω的关系图像_____

次数

物理量

1

2

3

4

5

/F N

0.70 1.35 1.90 2.42 3.10 ()2

221/10rad s ω-? 2.3

4.6

6.6

8.3

10.7

(3)为了探究向心力跟半径?质量的关系，还需要用到的实验器材除了刻度尺外，还有______?

【答案】(1). 2π

T

(2). (3). 天平

【解析】

【详解】(1)[1]光电计时器记录转台每转一周的时间为T，则金属块转动的角速度

ω=2π

T

(2)[2]根据表中数据描点法作出F与2

ω的关系图像如图

(3)[3]为了探究向心力跟半径?质量的关系，还需要用到的实验器材除了刻度尺外，还需要用天平测出物体的质量。

15. 如图所示，某农用水泵的出水管是水平的，出水口到地面的距离0.8m y =?抽水浇地时，水从出水口流出，落地位置到出水口的水平距离0.8m x =，不计空气阻力，取2

10m /s g =?求

(1)水从出水口流出时的速度0v 的大小；

(2)水落到地面时的速度方向与地面的夹角θ的正切值tan θ?

【答案】(1)2m/s ；(2)2 【解析】

【详解】(1)水从出水口流出的速度大小为0v ，设从流出到落地所用时间为t ，则

2

12

y gt =

，0x v t = 联立解得

0.4s t =，02m /s v =

(2)设水落到地面时，竖直方向的速度为y v ，则

y gt =v

解得

4m /s y v =

水落到地面时的速度方向与地面的夹角θ的正切值为

tan 2y x

v v θ=

=

16. 某条高速公路的一段水平拐弯路段的圆弧半径250m R =?某种型号的汽车在该路面行驶时，路面对汽车轮胎产生的指向圆心的最大静摩擦力等于车重的0.64倍，忽略空气阻力，取

210m /s g =?

(1)如果拐弯路段的路面也是水平的，该汽车以1

108km /h v =的速率行驶，能否安全通过?

(2)事实上，在高速公路的拐弯路段，其路面通常修得外高内低?如果该拐弯路段的路面跟水平面之间的夹角为θ，且1

tan 4

θ=

，要使该汽车的轮胎沿路面向内侧和外侧均不受静摩擦力，那么，车速2v 的大小应为多少? 【答案】(1)汽车能安全通过；(2)90km/h 【解析】 【分析】

汽车在水平路面转弯的向心力由路面对汽车的摩擦力提供，在高速公路的拐弯路段，其路面通常修得外高内低，要使该汽车的轮胎沿路面向内侧和外侧均不受静摩擦力，则向心力由汽车的重力和路面对汽车的支持力的合力提供。 【详解】由题意知

1108km /h 30m /s v ==

设汽车的质量为m ，受到地面对它的指向圆心的最大静摩擦力为m f ，则

m 0.64f mg =

(1)汽车以1

108km /h v =的速率转弯时，设需要的向心力为1F ，则由向心力公式得

2

11v F m R

=

解得

10.36F mg =

因为1m F f <，所以汽车能安全通过?

(2)设路面对汽车的支持力为N F ，由题意可知，汽车受力如图所示

由牛顿第二定律结合向心力公式可得

22

x v F m R

=

y F mg =

其中

N sin x F F θ=

N cos y F F θ=

整理得

22

tan v mg m R

θ=

解得

225m /s 90km /h v ==

17. 2020年6月23日09时43分，在西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭腾空而起，成功将北斗三号全球系统的“收官之星”送入预定轨道，标志着耗时26年的北斗全球卫星导航系统圆满建成?若该卫星绕地心做匀速圆周运动，距离地面的高度为h ，地球半径为R ，地球表面

的重力加速度为g ，引力常量为G ，忽略地球自转的影响?求: (1)地球的质量；

(2)卫星绕地心运行时的向心加速度； (3)卫星绕地心运行时的运行速度?

【答案】(1)G

gR M 2

=；(2)22

()R g a R h =+；(3)v =【解析】

【详解】(1)设地球的质量为M ，不考虑地球自转的影响，地面上质量为m 的物体所受的重力等于地球对物体的引力，即

2

GMm

mg R = 解得

G

gR M 2

= (2)设卫星绕地心运行时的

向心加速度为a ，则

2

()GMm

ma R h =+

解得

22

()R g a R h =+

(3)设卫星的运行速度为v ，万有引力提供向心力，则

2

2()G m m R h R h

v M =++

解得

v =18. 如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E 分别与水平轨道EO 和EA 相连）、高度h 可调的斜轨道AB 组成。游戏时滑块从O 点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B 端则视为游戏成功。已知圆轨道半径0.1m r =，OE 长10.2m L =，AC 长20.4m L =，圆轨道和AE 光滑，滑块与AB 、OE

之间的动摩擦因数0.5μ=。滑块质量m =2g 且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力，各部分平滑连接。求

（1）滑块恰好能过圆轨道最高点F 时的速度F v 大小；

（2）当0.1m h =且游戏成功时，滑块经过E 点对圆轨道的压力N F 大小及弹簧的弹性势能

0p E ；

（3）要使游戏成功，弹簧的弹性势能P E 与高度h 之间满足的关系。

【答案】(1) 1m/s F v = (2) 3

08.010J p E -=? (3) 0.05m 0.2m h

【解析】

【详解】（1）滑块恰过F 点的条件：

2

F

v mg m r

=

解得：1m/s F v =

（2）滑块从E 到B ，动能定理：

2

2102

E mgh mgL mv μ--=-

在E 点根据牛顿第二定律：

2E

N v F mg m r

-=

解得：0.14N N F =

从O 到B 点，根据能量守恒定律：

()0120p E mgh mg L L μ--+=

解得：3

08.010J p E -=?

（3）滑块恰能过F 点的弹性势能：

2

311127.010J 2

p F E mgr mgL mv μ-=++=?

到B 点减速到0：

()11120p E mgh mg L L μ--+=

解得：10.05m h = 能停在B 点，则：

cos sin mg mg μθθ=

解得：tan 0.5θ=，此时20.2m h = 从O 到B 点：

()312210(103)J p E mgh mg L L h μ-=++=?+

其中0.05m 0.2m h