2020-2021學(xué)年陜西省寶雞市陳倉區(qū)高一下學(xué)期期末考試物理試題

2020-2021學(xué)年陜西省寶雞市陳倉區(qū)高一下學(xué)期期末考試物理試題一、選擇題（共20題，每小題3分，共60分。）1-15題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對的得3分，錯(cuò)選、多選不得分。16-20題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對得3分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1．重力是由于地球的吸引使物體收到的力，在地球表面附近，同一物體先后兩次沿不同路徑由固定的初位置到達(dá)固定的末位置。關(guān)于重力做功及物體重力勢能變化的下列說法正確的是A．運(yùn)動(dòng)中物體的重力勢能不可能保持不變B．兩次運(yùn)動(dòng)中，重力對物體做的功或物體克服重力做的功不可能相同C．物體在初位置或末位置的重力勢能與所選擇的重力勢能參考平面無關(guān)D．物體重力勢能的變化量與運(yùn)動(dòng)路徑及重力勢能的參考平面均無關(guān)2．彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)產(chǎn)生了彈力，具有了彈性勢能。彈簧的彈力可對外做正功，也可對外做負(fù)功，彈簧的彈力做功，彈簧的彈性勢能變化；彈簧的彈性勢能變化，彈簧的彈力必做功。下列關(guān)于彈簧彈力的功、彈簧彈性勢能及其變化的下列說法正確的是A．彈簧的彈力做正功時(shí)，彈簧的彈性勢能增加B．彈簧的彈力做負(fù)功時(shí)，彈簧的彈性勢能減少C．彈簧的彈力做功為零的過程中，彈簧的彈性勢能一定保持不變D．同一彈簧的伸長量與壓縮量相等時(shí)，彈簧的彈性勢能也相等3．在水平地面上方某一高度處，將質(zhì)量不同的兩個(gè)物體以相同的初速度水平拋出。不計(jì)空氣阻力，從拋出至落在水平地面，兩物體相同的是A．機(jī)械能的變化量B．動(dòng)能的變化量C．重力勢能的變化量D．重力做的功4．物體在地面附近自由落體運(yùn)動(dòng)，關(guān)于該過程的下列說法正確的是A．物體的重力勢能與動(dòng)能之和保持不變B．物體的重力勢能與動(dòng)能之和逐漸減小C．物體的重力勢能與動(dòng)能之和逐漸增大D．物體的重力勢能與動(dòng)能之和可能先增大后減小5．如圖所示，在地面上以速度v0斜向上拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落在比地面低h的湖面上。以地面為重力勢能參考平面，不計(jì)空氣阻力，則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是A．物體落至湖面時(shí)的機(jī)械能為B．物體落至湖面時(shí)的動(dòng)能為C．物體克服重力做的功為mghD．從拋出到落至湖面，物體動(dòng)能的增加量為mgh6．某次跳傘訓(xùn)練中，一位傘兵正在勻速下降。從機(jī)械能及其變化的角度分析該傘兵的勻速下降過程，下列說法正確的是A．傘兵的機(jī)械能守恒B．降落傘的機(jī)械能守恒C．傘兵的機(jī)械能減少D．傘兵和降落傘組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒7．如圖所示，斜面體M置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止開始沿斜面下滑，不計(jì)空氣阻力。在物體下滑過程中，下列說法正確的是A．物體的機(jī)械能守恒B．斜面體的機(jī)械能守恒C．斜面體對物體的彈力垂直于斜面，對物體不做功D．物體和斜面體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒8．如圖所示，物體A、B的質(zhì)量相等，物體A由輕繩系在天花板上的O點(diǎn)，物體A、B間連接輕彈簧，物體B剛好與地面接觸但兩者間無彈力作用。現(xiàn)剪斷輕繩OA，物體A下落，彈簧被壓縮至最短。關(guān)于這一過程，下列說法正確的是A．剪斷繩子的瞬間，物體A的加速度大小周等于重力加速度gB．物體A的機(jī)械能守恒C．彈簧的機(jī)械能守恒D．物塊機(jī)械能的減少量等于彈簧的彈性勢能的增加量9．如圖所所示，固定的光滑豎直桿上套有一質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與水平輕彈簧一端相連，彈簧另一端固定在墻壁上的A點(diǎn)，圖中彈簧水平時(shí)恰好處于原長，圓環(huán)距地面高度為h?，F(xiàn)讓圓環(huán)從圖示位置由靜止沿桿滑下，滑到桿的底端B時(shí)速度恰好為零。重力加速度為g，則在圓環(huán)下滑至底端的過程中A．圓環(huán)的機(jī)械能守恒B．彈簧的彈力對圓環(huán)做的功為mghC．圓環(huán)所受外力的合力對圓環(huán)做的功為mghD．圓環(huán)到達(dá)B時(shí)，彈簧的彈性勢能為mgh10．人的身體在最佳狀態(tài)下只能把消耗的人體化學(xué)能的25%轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能。假設(shè)質(zhì)量為50kg的某同學(xué)有這樣的轉(zhuǎn)化效率，他登山時(shí)平均每小時(shí)登高400m。重力加速度取g=10m/s2，不考慮該同學(xué)的速率變化，則3小時(shí)內(nèi)，該同學(xué)消耗的化學(xué)能至少是A．JB．JC．D．11．關(guān)于能量或能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，下列說法正確的是A．某種能量可以憑空消失，而不引起其它變化B．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有不可逆性C．第一類運(yùn)動(dòng)機(jī)不違背能量轉(zhuǎn)化與守恒定律D．第二類運(yùn)動(dòng)機(jī)違背能量轉(zhuǎn)化與守恒定律12．人類對太陽系中行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探索過程中，曾有擅長觀測的科學(xué)家通過長期觀測記錄了各行星環(huán)繞太陽運(yùn)動(dòng)（公轉(zhuǎn)）的大量數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上有位擅長數(shù)學(xué)推理的科學(xué)家，認(rèn)為行星公轉(zhuǎn)軌道應(yīng)該是橢圓，然后通過數(shù)學(xué)推理，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律，揭示了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，但他卻未能找到行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因，今天的你可以輕而易舉的知道這個(gè)原因。發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)三定律的這位科學(xué)家是A．羅勒密B．哥白尼C．第谷D．開普勒13．在牛頓時(shí)代，好些科學(xué)家已經(jīng)認(rèn)識到萬有引力的存在，且猜測萬有引力的大小與物體間的距離存在“平方反比”關(guān)系，但在那個(gè)時(shí)代證實(shí)這一關(guān)系存在諸多困難。當(dāng)時(shí)坊間有兩種傳言，一是牛頓已經(jīng)證明了太陽與行星間的引力存在“平方反比”關(guān)系，二是胡克已經(jīng)證明了太陽與行星間的引力存在“平方反比”關(guān)系。為此，前者的支持者哈雷與后者的支持者打賭。為使朋友哈雷賭勝，牛頓重新進(jìn)行了證明，通過創(chuàng)造性的思維和獨(dú)特的視角，克服了重重困難，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。以下不是牛頓的創(chuàng)造性觀點(diǎn)或做法的是A．將太陽和行星都視為質(zhì)點(diǎn)B．發(fā)明微積分C．用實(shí)驗(yàn)測出萬有引力常量G的值D．只考慮太陽對行星的作用14．地球、月亮的質(zhì)量分別為M、m。嫦娥五號從地球奔向月球過程中，當(dāng)它所受到的地球、月球的引力的合力為零時(shí)，它與地球中心的距離和它到月球中心的距離之比為A．B．C．D．15．在一個(gè)天體的表面，可認(rèn)為物體所受天體中心的引力等于物體的重力。若某天體的半徑為R、質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，用這些數(shù)據(jù)表示，該天體表面的重力加速度大小為A．B．C．D．16．如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為To。若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過程中從P到M所用的時(shí)間等于To/4B．從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大C．從P到Q階段，速率逐漸變小D．從M到N階段，萬有引力對它先做負(fù)功后做正功17．天問一號是中國行星探測任務(wù)名稱，該名稱源于屈原長詩《天問》，表達(dá)了中華民族對真理追求的堅(jiān)韌與執(zhí)著，體現(xiàn)了對自然和宇宙空間探索的文化傳承，寓意探求科學(xué)真理征途漫漫，追求科技創(chuàng)新永無止境。假設(shè)天問一號著陸火星前在貼近火星表面的軌道（可認(rèn)為其軌道半徑等于地球半徑）上勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，火星的半徑為R，萬有引力常量為G。將火星視為均勻球體，已知球的體積公式為，則A．火星的密度B．火星的質(zhì)量C．火星的第一宇宙速度D．火星的自轉(zhuǎn)周期等于T18．金星、地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的向心加速度大小分別為a金、a地、a火，它們沿軌道運(yùn)行的速率分別為v金、v地、v火。已知它們的軌道半徑R金<R地<R火，由此可以判定A．a(chǎn)金>a地>a火 B．a(chǎn)火>a地>a金C．v地>v金>v火 D．v金>v地>v火19．地球同步通訊衛(wèi)星相對地面是靜止的，則目前尚在運(yùn)行的所有地球同步通訊衛(wèi)星相同的是A．加速度大小B．速率C．動(dòng)能D．軌道20．如圖所示，重10N的滑塊在傾角為θ=30°的斜面上，從a點(diǎn)由靜止開始下滑，到b點(diǎn)接觸到一個(gè)處于原長的輕彈簧，滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開始彈回，返回b點(diǎn)離開彈簧，最后又回到a點(diǎn)。已知ab=0.8m，bc=0.4m，那么A．整個(gè)過程中滑塊動(dòng)能的最大值為4JB．整個(gè)過程中彈簧彈性勢能的最大值為6JC．從c到b彈簧的彈力對滑塊做功6J

D．整個(gè)過程中彈簧與滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒二、填空題（共4小題，共16分。）21．（4分）某同學(xué)利用重錘的自由落體驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)時(shí)測得重錘由靜止開始下落1m時(shí)的速度大小為4.4m/s，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，重錘的質(zhì)量為m（kg）。（1）重錘從開始下落1m過程中，動(dòng)能的增量ΔEk=J；重力勢能的減少量ΔEP=J。（2）由計(jì)算結(jié)果可知，ΔEkΔEP（選填“>”“<”），其原因主要是：。22．（4分））某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，利用重錘的自由落體運(yùn)動(dòng)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，利用重錘帶動(dòng)的紙帶上打出的點(diǎn)，可以測得重錘下落的距離及對應(yīng)的初、末速度，由此可計(jì)算出重錘減少的重力勢能及與之對應(yīng)的動(dòng)能增加量，比較兩者的量值，可驗(yàn)證自由落體的重錘機(jī)械能守恒。（1）紙帶將被釋放瞬間的四種情景如照片所示，其中操作最規(guī)范的是______。（2）實(shí)驗(yàn)室提供了鐵架臺、夾子、導(dǎo)線、重錘、紙帶等器材。為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，從下列實(shí)驗(yàn)器材中還必須選取的是________，可選可不選的是_________。ABCDEF23．（4分）利用鐵質(zhì)小圓柱的擺動(dòng)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。小圓柱由一根不可伸長的輕繩拴住，輕繩另一端固定在O點(diǎn)，在小圓柱軌跡最低點(diǎn)附近放置光電門。將輕繩拉至水平后由靜止釋放，光電門測出小圓柱經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間為Δt，再用游標(biāo)卡尺測出小圓柱的直徑為d。則ABCDEF（1）小圓柱經(jīng)過光電門時(shí)的速度v=；（2）測出懸點(diǎn)到圓柱重心的距離l，用d表示圓柱的直徑。改變l，多次操作，測出l及相應(yīng)的擋光時(shí)間Δt。以為縱軸、為橫軸，利用測得的數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，若得到的圖像是過原點(diǎn)的直線，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；若測得該圖像的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮椤?4．（4分）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，弧形軌道末端水平，Hhx離地面的高度為H。將小鋼球從光滑軌道上的不同高度h處由靜止釋放，鋼球的落點(diǎn)與軌道末端的水平距離為Hhx（1）用H、x及重力加速度g表示，小球離開軌道時(shí)的速度大小v=；（2）若x2與h的關(guān)系應(yīng)滿足x2=________（用H、h等表示），便可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。三、計(jì)算題（共3小題，共24分。）各小題解答時(shí)，要寫出必要的文字說明、方程和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。25．（7分）由光滑細(xì)管組成的軌道如圖所示，其中AB段和BC段是半徑為R的四分之一圓弧，軌道固定在豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m的小球，從距離水平地面高為H的管口D處由靜止釋放，最后能夠從A端水平拋出落到地面上。不計(jì)空氣阻力，求：（1）小球經(jīng)過軌道最低點(diǎn)C時(shí)的速度大?。唬?）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；（2）小球在水平面上的落點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離。h26．（7分）在某次足球賽中，紅隊(duì)球員在白隊(duì)禁區(qū)附近主罰定位球，球員踢出的球從球門右上角擦著橫梁進(jìn)入球門，如圖所示。球門高度為h，足球飛入球門的速度為v，足球的質(zhì)量為m。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，以球門橫梁所在水平面為重力勢能參考平面，求：h（1）足球進(jìn)入球門時(shí)的機(jī)械能；（2）足球被踢出時(shí)的動(dòng)能；（3）踢出過程中球員對足球做的功。27．（10分）有a、b、c三顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b處于地面附近軌道上正常運(yùn)動(dòng)（可認(rèn)為其軌道半徑等于地球半徑），c是地球同步通訊衛(wèi)星。設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為T，地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，所有衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，