卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年人教版（2019）高一物理下学期期末达标测评卷（A卷）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分）
1.旱冰爱好者在地面上滑行如图所示，若他正沿圆弧弯道以不变的速率滑行，则他( )
A.做匀速运动 B.所受的合力为0
C.受到重力和向心力 D.向心加速度方向不断变化
2.某人在地面以大小为20m/s，方向与水平地面成30°角的速度，上抛一个物体，此物体斜向上抛到最高点所用的时间是（g取）( )
A.2 s B.0.5 s C.4 s D.1 s
3.如图所示，炮筒与水平方向成60°角，炮弹从炮口射出时的速度大小是800m/s，这个速度在水平方向的分速度为( )
A.300m/s B.400m/s C. D.
4.如图所示，自行车大齿轮、小齿轮、后轮半径不相同，关于它们边缘上的三个点A、B、C的描述，以下说法正确的是( )
A.A点和C点的线速度大小相等 B.A点和B点的角速度相等
C.A点和B点的线速度大小相等 D.B点和C点的线速度大小相等
5.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则( )
A.球A的角速度等于球B的角速度
B.球A的线速度大于球B的线速度
C.球A的运动周期小于球B的运动周期
D.球A对筒壁的压力大于球B对筒壁的压力
6.如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体。B、C是在赤道平面内的两颗人造卫星，B是地球同步卫星。下列关系正确的是( )
A.物体A随地球自转的线速度大于卫星B的线速度
B.卫星B的角速度小于卫星C的角速度
C.物体随地球自转的周期大于卫星C的周期
D.物体A随地球自转的向心加速度小于卫星B的向心加速度
7.如下图所示，质量关系为的三个小球分别沿三条不同的轨道1、2、3由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1是光滑的，轨道2、3是粗糙的，在轨道2上动摩擦因数大于轨道3的动摩擦因数，重力对小球做功分别为、、，则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
8.如图，游乐场中有斜面长为l、高为h的滑梯，质量为m的小冰从滑梯顶部由静止开始匀加速下滑到底部，下滑时间为t，重力加速度为g，忽略一切阻力，小冰可视为质点。小冰滑到底部时的动能( )
A.等于0 B.小于 C.等于 D.大于
9.如图，一质量为m的小球从高度为H的地方以初速度水平抛出。不计空气阻力，当小球在竖直方向上下降的距离为h时，其动能为( )
A. B.
C. D.
10.（多选）据媒体报道，科学家在太阳系发现一颗鲜为人知绰号“第9大行星”的巨型行星，《天文学杂志》研究员巴蒂金（Batygin）和布朗（Brown）表示，虽然没有直接观察到，但他们通过数学模型和电脑模拟发现了这颗行星。该行星质量是地球质量的10倍，公转轨道半径是地球公转轨道半径的600倍，其半径为地球的3.5倍。科学家认为这颗行星属气态，类似天王星和海王星，将是真正的第9大行星。已知地球表面的重力加速度为，地球绕太阳运行的周期为1年，则“第9大行星”( )
A.绕太阳运行一周约需1.5万年 B.绕太阳运行一周约需1.8年
C.表面的重力加速度为 D.表面的重力加速度为
11.（多选）如图所示，从某高度处水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A.小球水平抛出时的初速度大小
B.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为
C.若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长
D.若小球初速度增大，则θ减小
12.（多选）如图所示，竖直绝缘杆上端固定一光滑小环O，底端紧套带电圆环B后固定在水平面上。轻绳一端绕过光滑定滑轮后连接沙桶C，另一端穿过O后连接一轻弹簧，弹簧另一端通过绝缘轻绳连接带电小球A（两端细绳与弹簧的轴线共线）。当A静止时，A与C等高，小球A与B的连线与OA垂直，OA与杆的夹角。若在沙桶中加入（或取出）细沙的同时，将A缓慢移至另一位置D（没有画出，OA与细杆不平行），释放后A与C仍然能够保持静止，已知A与B的电荷量不变，弹簧始终在弹性限度内且不会与O接触，则下列说法正确的是( )
A.小球A受静电力的大小可能减小
B.D点可能存在的位置均处于同一圆上
C.若取出细沙，平衡后杆右侧轻绳与细杆间的夹角会大于60°
D.若加入细沙，平衡后沙桶距地面的高度必定大于小球距地面的高度
二、实验题（本题共2小题，每小题8分，共16分）
13.某实验小组利用如图所示装置验证系统的机械能守恒定律。跨过定滑轮的轻绳一端系着物块A，另一端穿过中心带有小孔的金属圆片C与物块B相连，A和B质量均为M，C的质量为m。铁架台上固定一圆环，圆环处在B的正下方。开始时，C与圆环间的高度为h，由静止开始运动，当B穿过圆环时，C被搁置在圆环上。在铁架台处分别固定两个光电门，物块B从运动到所用的时间为t，圆环距的高度为之间的高度为，重力加速度为g
(1)B穿过圆环后可以视为做________直线运动；
(2)为了验证系统机械能守恒，该系统应选择________(选填“A和B”或“和C”)，则只需等式________成立，即可验证系统机械能守恒(用题中所测物理量的符号表示)。
(3)实际做实验时会发现重力势能减少量与系统动能增加量有差别，原因可能是(不考虑测量误差)________。
14.在“探究平抛运动规律”的实验中：
（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹。下列对实验过程的描述哪些是正确的______。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次静止释放小球的位置必须相同
C.小球平抛运动时应与木板上的白纸相接触
D.将球的位置记录在纸上后，取下纸，将所有的点连接成一条平滑曲线
（2）某同学实验时得到了如图所示物体的运动轨迹。三点的位置在运动轨迹上已标出，O______（填“是”或“不是”）抛出点。
（3）小球平抛的初速度______m/s（结果保留两位有效数字）。
（4）小球运动到B点的速度______m/s（）（结果保留两位有效数字）。
三、计算题（本题共4小题，共36分）
15.（8分）如图所示，在倾角为37°的斜面上从A点以6m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在B点。取，，重力加速度大小为g，求：
（1）A、B两点间的距离和小球在空中飞行的时间；
（2）小球刚碰到斜面时的速度方向与水平方向夹角的正切值。
16.（8分）长为L的细绳，一端拴一质量为m的小球，另一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆），摆线与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，求：
（1）细绳的拉力大小F；
（2）小球运动的线速度的大小；
（3）小球运动的角速度。
17.（10分）我国首次执行载人航天飞行的“神舟”六号飞船于2005年10月12日在中国酒泉卫星发射中心发射升空，由“长征—2F”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上。近地点A距地面高度为。实施变轨后，进入预定圆轨道，如图所示。在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，之后返回。已知引力常量为G，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：
（1）飞船在预定圆轨道上运动的周期为多大？
（2）预定圆轨道距地面的高度为多大？
（3）飞船在近地点A的加速度为多大？
18.（10分）如图所示，在竖直平面内，为粗糙的长直轨道，与水平面的夹角为，均为半径为的光滑圆弧形轨道，轨道与平滑连接，相切于B点，分别为轨道的圆心，连线水平，C为圆弧形轨道的最低点，E为最高点。一质量为的小环套在轨道上，在水平恒力F的作用下自P点由静止下滑，运动到B点时撤掉水平恒力F，小环滑入光滑圆弧形轨道，恰能通过最高点E。已知小环与轨道间的动摩擦因数为，之间的距离为：，求：
（1）小环过B点的速度；
（2）小环在间运动的加速度；
（3）水平恒力F的大小；
（4）若改变水平恒力F的大小，小环能否到达E点？请分析说明。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A.匀速圆周运动的速度方向是时刻改变的，故匀速圆周运动是变速运动，A错误；
B.合力提供做圆周运动所需要的向心力，B错误；
C.向心力是由沿半径方向的合力提供的，C错误；
D.向心加速度大小不变，方向时刻改变，D正确。
故选D。
2.答案：D
解析：根据斜抛运动的规律，可知物体在竖直方向上的速度为
则上升到最高点的时间为
故选D。
3.答案：B
解析：水平分速度为
故选B。
4.答案：C
解析：A、B两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以A、B两点的线速度大小相等，方向不同，B、C两点属于同轴转动，故角速度相等，根据得B点的线速度小于C点的线速度，所以A点的线速度小于C点的线速度。A、B两点的线速度大小相等，根据得B点的角速度大于A点的角速度。故C正确，ABD错误。
故选：C。
5.答案：B
解析：物体受力如图：将沿水平和竖直方向分解得：
…①
…②.
ABC.由①②可得：
因A的半径大，则线速度大，角速度小，周期大，与质量无关，故B正确，AC错误.
D.由①②可得：
两球质量相等，则两球对筒壁的压力相等，向心力相等，故D错误.
6.答案：D
解析：A项，A、C运动的角速度相等，由于，由可知，；由万有引力定律可得，可得：，由于，则，则，故A项错误。
B项，由万有引力定律可得：，可得：，由于，则，故B项错误；
C项，A、C运动的角速度相等，则物体A随地球自转的周期等于卫星C的周期，故C项错误。
D项，由于物体A随地球自转的周期等于卫星C的周期，同时，由可知，，故D项正确；
综上所述，本题正确答案为D。
7.答案：C
解析：重力做功
对三个小球的运动过程而言，相同，且，所以
故选C。
8.答案：C
解析：忽略一切阻力，小冰下滑过程中只有重力做功，动能的增加量等于重力势能的减少量，所以小冰滑到底部时的动能为
故C正确，ABD错误。
故选C。
9.答案：B
解析：由动能定理或机械能守恒得
解得
B正确，ACD错误。故选B。
10.答案：AC
解析：根据开普勒第三定律，有：，解得：万年，故A正确，B错误；根据，有，故，故C正确，D错误。
11.答案：AD
解析：落地时竖直方向上的速度，因为速度方向与水平方向的夹角为θ,所以小球的初速度。所以A选项是正确的；速度与水平方向夹角的正切值,位移与水平方向夹角的正切值,。但。故B错误；平抛运动的落地时间由高度决定,与初速度无关。故C错误；速度与水平方向夹角的正切值,若小球初速度增大,下落时间不变,所以减小,即θ减小,所以D选项是正确的。所以选AD。
12.答案：BD
解析：对小球进行受力分析，由相似三角形有：为定值，由于，所以一定，即间距不变，所以小球所受静电力大小不变，A错；由于间距不变，所以D点可能存在的位置均处于同一圆上，B正确；由于D点可能存在的位置均处于同一圆上，且已知当杆右侧轻绳与细杆的夹角时，轻绳与该圆相切，则此时的夹角为轻绳与细杆间夹角的最大值，即轻绳与细杆间的夹角不可能大于60°，C错；（k为弹簧劲度系数），则有，由题意知，则加入细沙后有，可得，沙桶C一定上升，D正确。
13.答案：(1)匀速
(2)和C；
(3)摩擦阻力和空气阻力对系统做负功
解析：由题意可知，继续向下运动过程中应该是匀速直线运动；要验证系统机械能守恒，则研究对象应该是，机械能守恒定律表达式为；若重力势能减少量大于动能增加量，则可能转轴的摩擦力或空气阻力对系统做负功引起的。
14.答案：（1）AB
（2）不是
（3）2.0
（4）2.5
解析：（1）A.为了保证小球的初速度水平，需调节斜槽的末端保持水平，A正确；
B.为了保证小球每次做平抛运动的初速度相等，小球每次必须从同一位置由静止释放，B正确；
C.小球做平抛运动时，不应与纸接触，避免摩擦改变运动轨迹，带来误差，C错误；
D.将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线（选择合适的点，并不是所有的点），并建立坐标，以便分析研究平抛运动，D错误。
故选AB；
（2）O到B、B到C过程，水平分位移相等，即时间间隔相等，若O点是抛出点，两段竖直分位移之比应为1:3，而题中竖直分位移之比为1:2，故竖直方向有初速度，O不是抛出点；
（3）竖直方向上，根据，其中T为O到B、B到C过程的时间间隔，可得，水平方向上；
（4）在竖直方向上有，那么小球运动到B点的速度。
15.答案：（1）6.75m，0.9s；（2）
解析：（1）如图所示，设小球落到B点时竖直分位移为h，水平分位移为x，速度的偏转角为α，运动时间为t。
则
解得
则A、B两点间的距离
（2）在B点时，有
16、（1）答案：
解析：小球受重力和细绳拉力作用，两个力的合力提供向心力，如图
则
（2）答案：
解析：根据牛顿第二定律得
解得
（3）答案：
解析：根据牛顿第二定律得
解得
17.答案：（1）（2）（3）
解析：（1）飞船做匀速圆周运动，飞行n圈所用时间为，故周期为：
①
（2）万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：
②
根据黄金代换式：
③
联立①②③解得：
（3）飞船在A所受的万有引力：
根据黄金代换式：
则
18、（1）答案：8 m/s
解析：本题考查力学问题的综合应用。
设小环过B点的速度为，在小环由B到E的过程，根据机械能守恒定律有
，解得
（2）答案：
解析：小环由P到B，由运动学公式有
解得
（3）答案：5 N或85 N
解析：当，即时，小环受力分析如图甲所示，
垂直于斜面方向有
沿斜面方向根据牛顿第二定律有
代入数据解得
当，即时，小环受力分析如图乙所示，
则有
代入数据解得
综上或85 N。
（4）答案：见解析
解析：当时，由（3）有
随F增大而增大
当时，由（3）有
随F增大而减小
因，则a越大，越大，再根据小环由B到E过程机械能守恒可知，越大，也越大，就能到达E点。
故当或时，小环不能到达E点，当时，小环能到达E点
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