河南省部分名校2020-2021學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理

2020－2021學(xué)年度下學(xué)期期末考試高一物理試題卷一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給同的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求；第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要頁獻(xiàn)，下列表述正確的是A.牛頓運(yùn)動定律既適應(yīng)于物體的低速運(yùn)動，也適應(yīng)于物體的高速運(yùn)動B.伽利略通過著名的扭秤實(shí)驗(yàn)測出了引力常量的數(shù)值C.卡文迪許發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，被稱為“稱量地球的質(zhì)量”的人D.開普勒行星運(yùn)動三大定律揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律，為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)2.一輛汽車在一上下起伏的路面由M運(yùn)動到N，如果用v、a、F分別表示汽車運(yùn)動過程中某一位置的速度、加速度和受到的合外力，下列圖中可能正確的是3.如圖所示，物體放在水平平臺上，系在物體上的繩子跨過定滑輪，由地面上的人以速度v0向右水平勻速拉動，設(shè)人從地面上平臺的邊緣開始向右行至繩與水平方向夾角為30°處，此時(shí)物體的速度為A.v0B.v0C.v0D.v04.如圖所示，排球比賽中運(yùn)動員將排球從M點(diǎn)水平擊出，排球飛到P點(diǎn)時(shí)，被對方運(yùn)動員擊出，排球又斜向上飛經(jīng)O點(diǎn)后落到M點(diǎn)正下方的N點(diǎn)，N點(diǎn)與P點(diǎn)等高，軌跡的最高點(diǎn)Q與M等高，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的有A.排球由M點(diǎn)到P點(diǎn)，和由P點(diǎn)到N點(diǎn)兩次飛行過程中加速度不同B.排球由M點(diǎn)到P點(diǎn)，和由P點(diǎn)到N兩次飛行過程中重力對排球做的功相等C.排球離開M點(diǎn)的速率與經(jīng)過Q點(diǎn)的速率相同D.排球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率和離開P點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率大小相同5.贛深高速鐵路正線由贛州西站至深圳西麗站，將于2021年底通車，最高速度為350km/h。將成為我國“八縱八橫”高速鐵路主通道之一，一列質(zhì)量為m的動車，以恒定功率P在平直軌道上由靜止啟動，經(jīng)時(shí)間t達(dá)到最大速度vm，設(shè)動車行駛過程所受到的阻力保持不變，則動車在時(shí)間t內(nèi)A.做勻加速直線運(yùn)動B.加速度逐漸增大C.受到的阻力大小D.牽引力做的功W=mvm26.研究“蹦極”運(yùn)動時(shí)，在運(yùn)動員身上系好彈性繩并安裝傳感器，可測得運(yùn)動員豎直下落的距離及其對應(yīng)的速度大小。根據(jù)傳感器收集到的數(shù)據(jù)，得到如圖所示的“v－s”圖像(15m時(shí)為速度最大的位置)。若空氣阻力和彈性繩的重力可以忽略，根據(jù)圖像信息，下列說法正確的有A.彈性繩原長為15mB.當(dāng)彈性繩開始伸長至達(dá)到最長的過程中，運(yùn)動員的動能一直在減小C.當(dāng)運(yùn)動員下降15m時(shí)，彈性繩的彈性勢能最大D.當(dāng)運(yùn)動員下降15m時(shí)，以運(yùn)動員、彈性繩、地球?yàn)橄到y(tǒng)的重力勢能與彈性勢能之和最小7.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一曲面，曲面方程為y=x2，在y軸上有一點(diǎn)P，坐標(biāo)為(0、6)。從P點(diǎn)將一可看成質(zhì)點(diǎn)的小球水平拋出，初速度為1m/s。則小球第一次打在曲面上的時(shí)間為(不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2)A.1sB.sC.sD.s8.如圖所示，甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為M和2M的行星做勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是A.甲的線速度比乙的大B.甲的角速度比乙的大C.甲的運(yùn)行周期比乙大D.甲的向心加速度比乙的小9.如圖所示，某段直滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度大小為g在運(yùn)動員滑到底端的過程中，下列說法正確的是A.運(yùn)動員受到的摩擦力的大小為mgB.運(yùn)動員獲得的動能為mghC.運(yùn)動員克服摩擦力做功為mghD.運(yùn)動員減少的機(jī)械能為mgh10.2020年7月23日，“長征五號”運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火起飛，成功將“天問一號”火星探測器送入預(yù)定軌道。2021年5月15日，探測器成功著陸火星。假設(shè)探測器完成任務(wù)后從火星返回地球時(shí)，經(jīng)歷了如圖所示的變軌過程，則下列說法中正確的是A.飛船在軌道II上運(yùn)動時(shí)，在P點(diǎn)速度大于在Q點(diǎn)的速度B.飛船在軌道I上運(yùn)動時(shí)的機(jī)械能大于軌道II上運(yùn)動的機(jī)械能C.飛船在軌道I上運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的加速度等于飛船在軌道II上運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的加速度D.飛船繞火星在軌道I上運(yùn)動的周期與飛船繞地球以軌道I同樣半徑運(yùn)動的周期相同二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共3小題，其中11小題6分，12小題8分，13小題6分，共20分。把正確答案寫在答題卡中的橫線上)11.有一組同學(xué)在做運(yùn)動的合成與分解的實(shí)驗(yàn)中，做了如下實(shí)驗(yàn)：一長為80cm的玻璃管豎直放置當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的最下端開始勻速上升的同時(shí)玻璃管水平向右勻速運(yùn)動，經(jīng)過20s。紅蠟塊到達(dá)玻璃管的最上端，此過程玻璃管的水平位移為60cm，不計(jì)紅蠟塊的大小，則紅蠟塊運(yùn)動的合位移大小cm，合速度大小cm/s。若紅蠟塊從玻璃管的最下端開始勻速上升的同時(shí)，玻璃管水平向右做勻加速直線運(yùn)動，則紅蠟塊的運(yùn)動軌跡是(選填“直線”或“曲線”)12.為了驗(yàn)證小球在豎直平面內(nèi)擺動過程的機(jī)械能是否守恒，利用如圖(a)裝置，不可伸長的輕繩一端系住一小球，另一端連接力傳感器，小球質(zhì)量為m，球心到懸掛點(diǎn)的距離為L，小球釋放的位置到最低點(diǎn)的高度差為h，實(shí)驗(yàn)記錄輕繩拉力大小隨時(shí)間的變化如圖(b)，其中Fm是實(shí)驗(yàn)中測得的最大拉力值，重力加速度為g，請回答以下問題：(1)小球第一次運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程，重力勢能的減少量△Ep=，動能的增加量△Ek=。(均用題中所給字母表示)(2)觀察圖(b)中拉力峰值隨時(shí)間變化規(guī)律，試分析造成這一結(jié)果的主要原因：。(3)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用密度(選填“較大”或“較小”)的小球。13.為更簡潔和精準(zhǔn)驗(yàn)證“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)，某興趣小組對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，如圖是簡化實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，在小圓盤中心打孔，將電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸穿過小孔，使小圓盤與轉(zhuǎn)軸垂直并固定，且保證重錘懸在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸的正下方。把懸掛擺球的細(xì)線穿過小孔中心并系牢。實(shí)驗(yàn)步驟如下：第一步：將電動機(jī)接入電路，用手給擺球一個(gè)初速度，使擺球在電動機(jī)帶動下做速度合適的勻速圓周運(yùn)動；第二步：待擺球做穩(wěn)定的勻速圓周運(yùn)動時(shí)，通過調(diào)節(jié)激光筆的高度和角度，使激光筆既能照到重錘線上，又能在一圈中兩次照在圓平面上做勻速圓周運(yùn)動的擺球，調(diào)整好后固定激光筆；第三步：觀察激光筆照到右側(cè)墻(未畫出)上的激光點(diǎn)，當(dāng)激光點(diǎn)第一次擋住時(shí)數(shù)0圈，同時(shí)按下停表，第三次被擋住時(shí)數(shù)1圈，第五次被擋住時(shí)數(shù)2圈，依次數(shù)到n圈時(shí)按下停表，記錄時(shí)間t；第四步：斷開開關(guān)，測出小圓盤到重錘線上激光點(diǎn)的距離h；第五步：改變擺線長度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)5次。(1)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中，是否需要測量圓錐擺勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑。(填“是”或“否”)。(2)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中，只需驗(yàn)證(用n、t、h、π、g表示)。(3)保持n的取值不變，改變擺線長度進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，可獲取不同的t。若小球所受的合力大小F與向心力大小Fn相等，則如圖所示圖象合理的是。三、計(jì)算題(本大題共4小題。第14題8分，第15題10分第16題10分。第17題12分，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。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。)14.某條高速公路的一段水平拐彎路段的圓弧半徑R=250m?某種型號的汽車在該路面行駛時(shí)，路面對汽車輪胎產(chǎn)生的指向圓心的最大靜摩擦力等于車重的0.64倍，忽略空氣阻力，取g=10m/s2?(1)如果拐彎路段的路面也是水平的，該汽車以v1=108km/h的速率行駛，能否安全通過？(2)事實(shí)上，在高速公路的拐彎路段，其路面通常修得外高內(nèi)低?如果該拐彎路段的路面跟水平面之間的夾角為θ，且tanθ=，要使該汽車的輪胎沿路面向內(nèi)側(cè)和外側(cè)均不受靜摩擦力，那么，車速v2的大小應(yīng)為多少？15.2020年12月17日，我國“嫦娥五號”返回器攜帶月球樣品安全著陸。以下是某同學(xué)就有關(guān)月球的知識設(shè)計(jì)的兩個(gè)問題，請你解答：(1)若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球中心與地球中心間距離r，且把月球繞地球的運(yùn)動近似看作是勻速圓周運(yùn)動，求：月球繞地球運(yùn)動的周期；(2)若已知月球半徑為R0，月球質(zhì)量分布均勻，引力常量為G，月球表面的重力加速度為g0，求：月球的密度。16.質(zhì)量均為m的物體A和B分別系在一根不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩兩端，繩子跨過固定在傾角為30°的斜面頂端的定滑輪上，斜面固定在水平地面上，開始時(shí)把物體B拉到斜面底端，這時(shí)物體A離地面的高度為1.8m，如圖所示，若摩擦均不計(jì)，從靜止開始放手讓它們運(yùn)動(斜面足夠長，g取10m/s2)．求：(1)物體A剛落地時(shí)的速度是多少？(2)物體B能沿斜面滑行的最大距離是多少？17.如圖所示，傾角為37°的部分粗糙的斜面軌道和兩個(gè)光滑半圓軌道組成翹尾巴的S形軌道。兩個(gè)光滑半圓軌道半徑都為R=0.2m，其連接處CD之間留有很小空隙，剛好能夠使小球通過，CD之間距離可忽略.斜面上端有一彈簧，彈簧上端固定在斜面上的擋板上，彈簧下端與一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m=0.02kg的小球接觸但不固定，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)并鎖定，彈簧的彈性勢能Ep=0.27J?，F(xiàn)解除彈簧的鎖定，小球從A點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)翹尾巴的S形軌道運(yùn)動后從E點(diǎn)水平