【物理】河南省新乡市2019-2020学年高一下学期期末考试试卷

【物理】河南省新乡市2019-2020学年高一下学期期末考试试卷

河南省新乡市2019-2020学年高一下学期期末考试试卷 第I卷（选择题 共60分）‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎1.关于曲线运动，下列说法正确的是 A.质点做曲线运动时，速度方向与轨迹切线方向垂直 B.质点做曲线运动时，速度大小一定会变化 C.一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动的合运动的轨迹可能是直线 D.物体做曲线运动时合力一定是变力 ‎2.关于天体运动，下列说法正确的是 A.太阳系中大多数行星的轨道都是圆形 B.在相等的时间内，土星与太阳的连线扫过的面积等于火星与太阳的连线扫过的面积 C.哈雷彗星运动轨迹的半长轴比地球的大，所以哈雷彗星绕太阳运动的周期比地球的小 D.开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动 ‎3.将一小球（可看成质点）水平抛出，小球在空中依次飞过两个完全相同的窗户1、2，图中曲线为小球在空中运行的轨迹。若不计空气阻力的影响，则 A.小球通过第1个窗户期间竖直方向上的平均速度大于通过第2个窗户期间竖直方向上的平均速度 B.小球通过第2个窗户期间重力所做的功大于通过第1个窗户期间重力所做的功 C.小球通过第1个窗户期间重力做功的平均功率小于通过第2个窗户期间重力做功的平均功率 D.小球通过两个窗户的时间相等 ‎4.高铁列车的速度很大，铁路尽量铺设平直，但在铁路转弯处要求内、外轨道的高度不同。在设计轨道时，其内、外轨高度差h不仅与转弯半径r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关。下列说法正确的是 A.内轨一定要比外轨高 B.r一定时，v越大，h越大 C.v一定时，r越大，h越大 D.在通过建设好的弯道时，火车的速度越小，轮缘对轨道的作用力一定越小 ‎5.在匀速行驶的列车上，一小球从桌面边缘由静止释放，已知列车行驶的速度大小为v，桌面距水平地板的高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是 A.小球下落的时间为 B.列车行驶的速度越大，小球下落的时间越长 C.小球下落到地板前瞬间的速度大小为 D.下落过程中，小球的位移大小为 ‎6.某弹簧的弹力（F）—伸长量（x）的关系图像如图所示，弹簧由被拉长4cm到恢复原长的过程中，弹力做功为 A.0.4J B.-0.4J C.0.8J D.-0.8J ‎7.火箭回收是航天技术的一大进步，火箭在返回地面前的某段运动，可看成先匀速后匀减速的直线运动，最后火箭落在地面上。不计火箭质量的变化，则 A.火箭在匀速下降过程中机械能守恒 B.火箭在减速下降过程中携带的检测仪器处于超重状态 C.火箭着地时，火箭对地面的作用力大于地面对火箭的作用力 D.火箭在减速下降过程中，合力做的功等于火箭机械能的变化量 ‎8.某机器的齿轮如图所示，中心齿轮称为太阳轮，它是主动轮，通过中间的齿轮（行星齿轮），带动最外层的齿圈转动，太阳轮、行星齿轮与最外面的齿圈彼此密切啮合。若太阳轮一周的齿数为18，行星齿轮一周的齿数为12，则太阳轮的角速度与行星齿轮的角速度之比为 A.2:3 B.3:2 C.4:9 D.9:4‎ ‎9.如图所示，在发射人造卫星时，先让卫星在椭圆轨道1绕地球运行，当卫星运动到远地点P后，在P点变轨进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是 A.卫星在轨道1上运动时，任一点的速度都小于在轨道2上的运行速度 B.卫星在轨道1上运动时，任一点的速度都大于在轨道2上的运行速度 C.卫星在轨道1上P点的加速度等于在轨道2上P点的加速度 D.卫星在轨道1上近地点的速度大在轨道2上的运行速度 ‎10.如图所示，质量为0.1kg的小滑块（为质点）从足够长的固定斜面OM下端以20m/s的初速度沿斜面向上运动，小滑块向上滑行的最长时间为s，小滑块与斜面间的动摩擦因数为，取重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是 A.斜面的倾角为60°‎ B.小滑块上滑过程损失的机械能为5J C.小滑块上滑的最大高度为10m D.若只减小斜面的倾角，则小滑块上滑的最大高度可能比原来高 ‎11.若第一宇宙速度为v1，绕地球运动的卫星最小的周期为T，地球同步卫星的周期为T0‎ ‎，引力常量为G，则 A.地球的质量为 B.卫星运动轨道的最小半径为 C.地球同步卫星的线速度大小为 D.地球同步卫星距地面的高度为 ‎12.如图所示，半径为2m的竖直光滑圆弧轨道与光滑水平面相切，质量分别为0.2kg和0.3kg的小球A、B（均视为质点）与轻杆连接，置于圆弧轨道上，A位于圆心O的正下方，B与O等高。由静止释放轻杆，取重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是 A.下滑过程中重力对B做功的功率先增大后减小 B.当B滑到圆弧轨道最低点时，轨道对B的支持力大小为3.6N C.小球A、B将以m/s的速度在水平面上做匀速直线运动 D.整个过程中轻杆对A做的功为2.4J 第II卷（非选择题 共50分）‎ 二、非选择题：本题共5小题，共50分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎13.（4分）在“研究平抛运动”的实验中，验装置如图甲所示，实验器材有平抛运动实验器（包括支架、斜槽、图板、铁夹子）、坐标纸、小球、重垂线、刻度尺、铅笔。‎ ‎（1）实验时，使小球由斜槽上的某一位置自由滚下，并从斜槽末端O点开始做平抛运动，先用眼睛粗略地确定出小球将通过的位置，然后使小球从原来开始下滑时的位置自由滚下，在粗略确定的位置附近，用铅笔较准确地确定小球通过的位置，并在坐标纸上记下这一点。然后再用同样的方法找到平抛轨迹上的下一点，在找下一点时，球在斜槽上的释放点应该________。‎ A.与前一次下落起点相同 B.在前一次下落起点的上方 C.在前一次下落起点的下方 ‎（2）若某次实验中忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A点为物体运动一段时间后的位置，图乙为小球运动轨迹的一部分，取g=10m/s2，根据图中的数据可求出物体做平抛运动的初速度大小为________m/s。（结果保留两位有效数字）‎ ‎14.（9分）某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。‎ ‎（1）某同学按照正确操作得到的纸带如图乙所示，其中O是起始点，M、N、P为从合适位置开始选取的连续点中的三个点，打点频率为50Hz，该同学用刻度尺测量O到M、N、P各点的距离，并记录在图中，已知重物的质量为0.5kg，重力加速度g=9.80m/s2。‎ ‎（2）打点计时器打“N”点时，重物的速度大小为________m/s。（结果保留三位有效数字）‎ ‎（3）从O点到N点，重物重力势能的减少量为________J。（结果保留三位有效数字）‎ ‎（4）若测出纸带上各点到O点之间的距离，根据纸带算出打点计时器打各点时重物的速度v及重物下落的高度x，则在机械能守恒的情况下，以v2为纵轴、x为横轴画出的图像是下图中的________。‎ A. B. C. D.‎ ‎15.（10分）小物块置于倾角θ=45°的固定光滑斜面靠近斜面底端的C点，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着小物块与动力小车，滑轮到地面的距离h=4m，小物块与滑轮间的细绳平行于斜面，小车带动小物块使其以速度 沿斜面向上做匀速直线运动，小车从A点到B点的过程中，连接小车的细绳与水平方向的夹角由变化到。已知sin53°=0.8，小物块和小车均可视为质点。求：‎ ‎（1）小车在A点时的速度大小；‎ ‎（2）小车从A点运动到B点的时间t。‎ ‎16.（12分）在天文观测中，观测到质量相等的三颗星始终位于边长为L的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T的匀速圆周运动，如图所示。已知引力常量为G，不计其他星球对它们的影响。‎ ‎（1）求每颗星的质量m；‎ ‎（2）若三颗星两两之间的距离均增大为原来的2倍，求三颗星稳定运动时的线速度大小v。‎ ‎17.（15分）如图甲所示，长x=4m的水平轨道AB与半径R=0.5m的固定竖直半圆轨道BC在B处相切，有一质量m=0.5kg的滑块（视为质点），从A处由静止开始受水平向右的拉力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示，滑块与AB间的动摩擦因数，取g=10m/s2，不计空气阻力。‎ ‎（1）求滑块到达B处时的速度大小；‎ ‎（2）若滑块到达B点时撤去拉力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，求滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功；‎ ‎（3）在第（2）问的基础上，求滑块在AB轨道上的落点（不考虑滑块在AB轨道上反弹后的情况）到B点的距离。‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.C 2.D 3.C 4.B 5.D 6.A 7.B 8.A 9.CD 10.AB 11.BC 12.AD ‎13.（1）A（2分）（2）2.0（2分）‎ ‎14.（2）2.16（3分）（3）1.16（3分）（4）C（3分）‎ ‎15.解：（1）小车在A点时沿绳方向的分速度大小（2分）‎ 物块的速度与小车沿绳方向的分速度相等（1分）‎ 解得：。（2分）‎ ‎（2）小车在A点时，斜面右侧绳的长度（1分）‎ 小车在B点时，斜面右侧绳的长度（1分）‎ 右侧绳的长度变化量（1分）‎ 小车从A点运动到B点的时间（1分）‎ 解得：t=1s（1分）‎ ‎16.解：（1）由受力分析可知，三颗星要稳定的运动，每颗星受到的合力一定指向圆心，由几何关系可知，轨道半径（1分）‎ 它们两两之间的万有引力大小（1分）‎ 每颗星的向心力由另两颗星对它的万有引力的合力提供，有 ‎（2分）‎ 解得：。（2分）‎ ‎（2）由万有引力提供向心力可知（2分）‎ 可知（2分）‎ 又，‎ 解得：。（2分）‎ ‎17.解：（1）设滑块在0~2m的过程中受到的拉力大小和位移分别为F1、，在3m~4m的过程中受到的拉力大小和位移分别为F3、以及在B点的速度大小为。‎ 对滑块从A点运动到B点的过程，由动能定理有：‎ ‎ （2分）‎ 解得：。（2分）‎ ‎（2）滑块恰好能到达最高点C，根据牛顿第二定律得：‎ ‎（2分）‎ 可得：（1分）‎ 对滑块从B到C的过程，由动能定理有（2分）‎ 解得：W= -18.75J，即克服摩擦力做的功为18.75J（1分）‎ ‎（3）设滑块在空中运动的时间为t，滑块离开C点后做平抛运动，有 ‎（2分）‎ ‎（2分）‎ 解得：滑块在AB轨道上的落点到B点的距离L=1m。（1分）‎