广东省华南师大附中2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题 Word版含答案

广东省华南师大附中2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题 Word版含答案

华南师大附中2019-2020学年度下学期教学阶段性检测 高一物理试题 ‎（考试时间：90分钟）‎ 注意事项：‎ ‎1.答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡相应的位置上 ‎2.选择题每小题选出答案后，用2B恰笔把答题卡上对应的题目的答案标号涂累，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答策：不能答在试卷上 ‎3.非选译题必须用黑色字迹的钢笔签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液，不按以上要求作答的答案无效 第I卷选择题（共40分）‎ 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎1．如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，下列对它的运动分析正确的是(　　)．‎ A．因为它的速率恒定不变，故做匀速运动 B．该物体受的合外力一定不等于零 C．该物体受的合外力一定等于零 D．它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上 ‎2．如果所示，高度不同的三颗人造卫星，某一瞬间的位置恰好与地心在同一条直线上，如图所示，若此时它们的飞行方向相同，角速度分别为ω1、ω2、ω3，线速度分别为v1、v2、v3周期分别为T1、T2、T3，向心加速度分别为al、a2、a3，则（ ）‎ A．ω1>ω2>ω3 B．v1a2>a3‎ ‎3．人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当人以速度 v竖直向下匀速拉绳使质量为m的物体A上升高度h后到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为θ．已知重力加速度为g，则（ ）‎ A．此时物体A的速度为 B．此时物体A的速度为 C．该过程中绳对物体A做的功为 D．该过程中绳对物体A做的功为 ‎4．一个人稳站在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速运动，如图所示，则 （ ）‎ A．人对踏板的压力大小等于人受到的重力大小 B．人只受到重力和踏板的支持力作用 C．人受到的力的合力对人所做的功等于人的重力势能和动能的增加量 D．踏板对人做的功等于人的机械能的增加量 ‎5．如图所示，光滑轨道ABCD是过山车轨道的模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平粗糙传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则（ ）‎ A．固定位置A到B点的竖直高度可能为2.2R B．滑块返回左侧所能达到的最大高度一定低于出发点A C．滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v无关 D．无论传送带速度v多大，滑块于传送带摩擦产生的热量都一样多 ‎6．如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入近地停泊轨道Ⅰ，然后由Q 点进入椭圆轨道Ⅱ，再在P点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨Ⅲ，则 A．将卫星发射至轨道Ⅰ，发射速度必定大于11.2km/s B．卫星在同步轨道Ⅲ上运行时，其速度小于7.9km/s C．卫星在P点通过加速来实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ D．卫星在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度大于在轨道Ⅲ上经过P点时的加速度 ‎7．如图所示，A、B两点在同一条竖直线上，B、C两点在同一条水平线上。现将甲、乙、丙三小球分别从A、B、C三点水平抛出，若三小球同时落在水平面上的D点，则以下关于三小球运动的说法中正确的是(　　)‎ A．三小球在空中的运动时间一定是t乙>t丙>t甲 B．三小球抛出时的初速度大小一定是v甲＞v乙＞v丙 C．甲小球先从A点抛出，丙小球最后从C点抛出 D．从A、B、C三点水平抛出的小球甲、乙、丙落地时的速度方向与水平方向之间夹角一定满足θ丙＞θ乙＞θ甲 ‎8．质量为m的汽车以恒定的功率P在平直路面上行驶，行驶过程中受到的阻力恒定．若汽车能达到的最大速率为v，则下列说法正确的是 A．汽车受到的阻力大小为 B．汽车受到的阻力大小为 C．当汽车的速率为时，汽车的加速度大小为 D．当汽车的速率为时，汽车的加速度大小为 ‎9．把质量是m=0.5kg的小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图甲所示。迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）。已知B、A之间的高度差为h1=0.1m，C、B之间的高度差为h2=0.2m，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，g=10m/s2．下面说法中正确的是 A．由状态甲至状态乙，弹簧的弹性势能转化为小球的动能 B．状态乙时，小球的动能最大 C．状态甲中弹簧的弹性势能是1.5J D．状态乙中小球的动能是1.0J ‎10．如图所示，小球A可视为质点，装置静止时轻质细线AB水平，轻质细线AC与竖直方向的夹角，已知小球的质量为m，细线AC长L，B点距C点的水平和竖直距离相等．装置BO'O能以任意角速度绕竖直轴O'O转动，且小球始终在BO'O平面内，那么在ω从零缓慢增大的过程中（ ）（g取10m/s2，，）‎ A．两细线张力均增大 B．细线AB中张力先变小，后为零，再增大 C．细线AC中张力先不变，后增大 D．当AB中张力为零时，角速度可能为 第Ⅱ卷非选择题（共60分）‎ 二、实验题 （本大题共4小题，共26分。请把答案填在答题卡指定位置上）‎ ‎11．（4分）游标卡尺和螺旋测微器是常用的测量工具，甲图是20等分的游标卡尺，乙图是螺旋测微器，下图是它们的测量结果，则它们的测量值分别是：甲图：___________mm；乙图：________mm．‎ ‎ ‎ ‎ 12．（8分）a、在做平抛运动实验时，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，下面列出了一些操作要求．将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：________‎ A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．每次释放小球的位置必须不同 C．每次必须由静止释放小球 D．用铅笔记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降 E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触 F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 b、某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示物体的运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，则：‎ ‎①小球开始做平抛运动的位置是否为A点？答：____（填“是”或“否”）‎ ‎②小球平抛的初速度v0=________m/s；vB=________m/s（g取10m/s2）；‎ ‎13．某同学利用如图所示的装置验证动能定理，不计空气阻力，测量步骤如下：‎ ‎（I）将小物块在一条橡皮筋的作用下从某一位置弹出，小物块沿粗糙的水平桌面直线滑行，之后滑离水平桌面平拋落至水平地面上，标记出小物块的弹出位置和在水平地面上的落点M1；‎ ‎（II）在钉子上分别套上完全相同的2条、3条、4条……橡皮筋，将小物块每次都从步骤（I）中的同一位置弹出，重复步骤（I），标记出小物块在水平地面上的落点M2、M3、M4……‎ ‎（III）测量相关数据，进行数据处理.‎ ‎（1）为求出小物块滑离水平桌面时的速度，需要测量下列物理量中的__________（填选项前的字母）。‎ A．橡皮筋的原长x B．橡皮筋的伸长量△x C．桌面到地面的高度h D．小物块平抛过程的水平距离L ‎（2）请用（1）中测得的物理量表示小物块滑离水平桌面时的动能__________（已知小物块的质量m）。‎ ‎（3）将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3……，小物块平抛过程的水平距离分别记为L1、L2、L3……若不能忽略水平桌面与小物块间摩擦力做的功，则以橡皮筋对小物块做功（W）为纵坐标，以小物块平拋过程水平距离的平方（L2）为横坐标作图，得到的图像是_________.‎ A． B． C． D．‎ ‎14．（8分）如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。‎ ‎（1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2。在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp=__J；重物的动能增加量ΔEk=___J(结果均保留三位有效数字)。‎ ‎（2）数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp__ΔEk（选填“大于”、“等于”或“小于”）。这是因为实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的__误差（选填“偶然”或“系统”）。‎ ‎（3）乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点，他又检查了几遍，发现测量和计算都没有出现问题，其原因可能是_____。乙同学测出该图线的斜率为k，如果不计一切阻力，则当地的重力加速度g ___ k（选填“大于”、“等于”或“小于”）。‎ 三、计算题 ‎15．（12分）宇航员驾驶宇宙飞船到达月球，他在月球表面做了一个实验：在离月球表面高度为h处，将一小球以初速度v0水平抛出，水平射程为x。已知月球的半径为R，万有引力常量为G。不考虑月球自转的影响。求：‎ ‎(1)月球表面的重力加速度大小g0；‎ ‎(2)月球的质量M；‎ ‎(3)飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度v。‎ ‎16．（12分）滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜受．如图是滑板运动的轨道，AB和CD是两段光滑圆弧形轨道，BC是一段长的水平轨道．一运动员从AB轨道上的P点以的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零．已知P、Q距水平轨道的高度分别为：，H=1.8m，运动员的质量，不计圆弧轨道上的摩擦，取，求：‎ ‎(1)运动员第一次经过B点时的速率是多少？‎ ‎(2)运动员与BC轨道的动摩擦因数为多大？‎ ‎(3)运动员最后停在BC轨道上距B点多远处？‎ ‎17.（10分）有32个质量m=0.1kg的小球，用刚性轻杆连接成球链，如图一所示，杆左端与小球固连，右端与下一个小球球心光滑铰接，球心距S=0.1m，如图二所示，光滑水平面右方是足够长斜面，倾角θ=37°，AB段光滑，,B之后粗糙，与球的摩擦系数μ=1，如图三所示，把球链放在平面边缘，静止开始沿斜面下滑，杆不会与平面斜面转角相碰，小球与平面和斜面保持接触，，。问 ‎（1）球链恰好到达B点时的速度v ‎（2）球链减速前系统摩擦产生的热量Q（精确到小数点后两位）‎ ‎（3）最终留在AB段上的小球个数n ‎ ‎ 华南师大附中2019-2020学年度下学期教学阶段性检测 参考答案 ‎1. 【答案】B ‎【解析】‎ A．物体速度方向为运动轨迹切线方向，则曲线运动的速度方向一定会发生变化，所以是变速运动，故A项错误．‎ BCD．物体做曲线运动的条件是速度和加速度不在一条直线上，即一定有加速度，根据 得知一定有合外力，故B正确；CD错误；‎ 故选B。‎ ‎2. 【答案】B ‎【解析】‎ 卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，则有：‎ A．解得：，半径越大角速度越小，则有：，故选项A；‎ B．解得：，半径越大，线速度越小，则有：，故选项B正确；‎ C．解得：，半径越大，周期越大，则有：，故选项C错误； ‎ D．解得：，半径越大，加速度越小，则有：，故选项D错误．‎ ‎3. 【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，‎ 拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度，故A、B错误；在A上升的过程中根据动能定理有：−mgh+W＝mvA2−0，即绳对A做的功为：W=mgh+m ‎，故D正确，C错误．故选AD．‎ ‎4. 【答案】D ‎【解析】‎ 梯向上加速运动，水平方向有加速度分量 ，所以人受到摩擦力作用，B错误；‎ 竖直方向也有加速度分量，所以支持力大于重力，A错误；‎ 除了重力之外其他力做功的和等于机械能的变化量，所以C错误；D正确．‎ ‎5. 【答案】C ‎【解析】‎ 滑块能通过C点，那么对滑块在C应用牛顿第二定律可得，对滑块从A到C的运动过程应用机械能守恒可得，所以，固定位置A到B点的竖直高度，故A错误；滑块在传送带上向右做减速运动时，摩擦力恒定，滑块做匀减速运动；返回D点的过程，若滑块到达D点时速度小于传送带速度，则滑块向左运动和向右运动对称，那么，滑块将回到A点；若距离足够大，滑块达到传送带速度后，将随传送带一起做匀速运动，那么，传送带到达D点的速度小于第一次到达D点的速度，滑块返回左侧所能达到的最大高度将低于出发点A，B错误；传送带受摩擦力作用，向右做匀减速运动，那么，滑块在传送带上向右运动的最大距离只和在D处的速度及传送带的动摩擦因数相关，与传送带速度v无关，C正确；滑块在传送带上的加速度恒定，那么滑块的位移恒定，故传送带速度越大，滑块在传送带上的相对位移越大，滑块于传送带摩擦产生的热量越多，故D错误．‎ ‎6. 【答案】BC ‎【解析】‎ A．11.2km/s是第二宇宙速度，发射到近地轨道的最小速度是第一宇宙速度7.9km/s，A错误 B．根据万有引力提供向心力：，同步卫星轨道半径大于近地卫星，所以同步卫星的环绕速度小于近地卫星环绕速度7.9km/s，B正确 C．由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，从低轨道进入高轨道，需要点火加速离心，C正确 D．万有引力提供加速度：，无论哪个轨道经过P点，到地心的距离都相同，受到的万有引力都相同，加速度相同，D错误 ‎7. 【答案】BD ‎【解析】‎ A.三个小球都做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由 得，知平抛运动的时间由下落的高度决定，所以有t乙=t丙＞t甲；故A错误.‎ B.因为甲、乙的水平位移相等，且大于丙的水平位移，根据x=v0t和t乙=t丙＞t甲，得v甲＞v乙＞v丙．故B正确.‎ C.三个小球同时落在水平面上的D点，因此甲小球先从A点抛出，乙丙两球同时抛出，故C错误.‎ D.小球落地时的速度方向与水平方向之间夹角的正切为 ‎，‎ 因为t乙=t丙＞t甲，v甲＞v乙＞v丙，所以得θ丙＞θ乙＞θ甲；故D正确.‎ ‎8. 【答案】AC ‎【解析】‎ A、当牵引力等于阻力时，速度最大，根据知，汽车所受的阻力，故A正确，B错误； C、当汽车的速率为时，汽车的牵引力，根据牛顿第二定律得，，解得加速度，故C正确，D错误．‎ 点睛：当牵引力等于阻力时，速度最大，结合功率和最大速度求出汽车所受的阻力，根据求出牵引力，结合牛顿第二定律求出汽车的加速度．‎ ‎9. 【答案】CD ‎【解析】‎ A．小球由状态甲至状态乙的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能；故A项错误；‎ B．由状态甲至状态乙的过程，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球的合力先向上后向下，则小球先加速后减速，动能先增大后减小，当弹力等于重力时动能最大，此时弹簧处于压缩状态，位置在甲、乙之间，故B项错误；‎ C．小球由状态甲至状态丙的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球在图甲中弹簧的弹性势能等于小球由A到C位置时增加的重力势能：‎ Ep=mg（h1+h2）=0.5×10×0.3=1.5J 故C项正确；‎ D．小球由状态乙至状态丙的过程中，小球机械能守恒，则状态乙中小球的动能 Ek乙=mgh2=0.5×10×0.2=1.0J 故D项正确。‎ ‎10. 【答案】BCD ‎【解析】‎ AB.当静止时，受力分析如右图，由平衡条件 TAB=mgtan37°=0.75mg，TAC＝＝1.25mg 若AB中的拉力为0，当ω最小时绳AC与竖直方向夹角θ1=37°，受力分析如图 mgtanθ1＝m(lsinθ1)ωmin2‎ 得 ωmin＝‎ 当ω最大时绳AC与竖直方向夹角θ2=53°，‎ mgtanθ2＝mωmax2lsinθ2‎ 得 ωmax＝‎ 所以ω取值范围为≤ω≤．绳子AB的拉力都是0．由以上的分析可知，开始时AB是拉力不为0，当转速在≤ω≤时，AB的拉力为0，角速度再增大时，AB的拉力又会增大，故A错误；B正确 C.当绳子AC与竖直方向之间的夹角不变时，AC 绳子的拉力在竖直方向的分力始终等于重力，所以绳子的拉力绳子等于1.25mg；当转速大于后，绳子与竖直方向之间的夹角增大，拉力开始增大；当转速大于后，绳子与竖直方向之间的夹角不变，AC上竖直方向的拉力不变当水平方向的拉力增大，AC的拉力继续增大；故C正确；‎ D.由开始时的分析可知，当ω取值范围为≤ω≤．绳子AB的拉力都是0．故D正确。‎ 故选BCD.‎ ‎11. 【答案】23.85mm, 8.560mm ‎ ‎12. 【答案】ACE 否 2 2.5 ‎ ‎【解析】‎ ‎ (1)A．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应保持水平，故A正确；‎ BC．为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等，应让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，故B错误，C正确；‎ D．用铅笔记录小球位置时，每次不需要严格地等距离下降，故D错误；‎ E．小球平抛运动在竖直平面内，不能与木板上的白纸接触，防止摩擦使运动轨迹发生变化，故E正确；‎ F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线连接，故F错误。‎ 故选ACE。‎ ‎(2)在竖直方向上，则有 则小球平抛运动的初速度 设在B点竖直方向的分速度为vBy，则 则B点速度为 设小球从抛出点运动到B的时间为tB，则 B在竖直方向投影点距抛出点的距离 B在水平方向投影点距抛出点的距离 所以开始做平抛运动的位置坐标为 ‎13. 【答案】CD C ‎ ‎【解析】‎ 第一空.木块滑离桌面后做平抛运动，则由平抛运动的规律可知：L=vt；h=gt2，解得，则为求出小物块滑离水平桌面时的速度，需要测量桌面到地面的高度h和小物块平抛过程的水平距离L，故选CD.‎ 第二空.小物块滑离水平桌面时的动能 ‎ 第三空.由能量关系可知：，则W-L2关系图像为C.‎ ‎14. 【答案】1.82J 1.71J 大于 系统 先释放了重物，再接通（打点计时器）电源 等于 ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量 Ep=mghOB=1.00×9.80×0.1860J≈1.823J=1.82J B点的速度 重物动能的增加量 ‎（2）该实验没有考虑各种阻力的影响，重物重力势能的减少量总是大于重物动能的增加量，这属于本实验的系统误差。‎ 因为实验中有摩擦阻力作用，有能量的消耗，所以甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp大于ΔEk。‎ ‎（3）从图象中可以看出，当物体下落的高度为0时，物体的速度不为0，说明了操作中先释放了重物，再接通（打点计时器）电源。‎ 根据机械能守恒知 mgh=mv2‎ 则有 v2=gh 图线的斜率 k=g 即当地的重力加速度g等于图线的斜率k。‎ ‎15. 【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎ (1)设飞船质量为m，设小球落地时间为t，根据平抛运动规律，水平方向 竖直方向 解得 ‎(2)在月球表面忽略地球自转时有 解得月球质量 ‎(3)由万有引力定律和牛顿第二定律 解得 ‎16. 【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：运动员从P点滑至B点时，只有重力做功，根据动能定理求解运动员第一次经过B点时的速度；运动员由C到Q的过程，只有重力做功，由动能定理或机械能守恒求出第一次经过C点的速度；运动员由B滑至C过程中，运用动能定理求解动摩擦因数；运动员最终停在BC上，对整个过程，根据动能定理求解运动员在BC滑行的总路程，即可确定最后停在BC上的位置．‎ ‎（1）运动员从点到点过程，由动能定理，‎ 代入数据解得：‎ 运动员从点到点过程，由动能定理：‎ 代入数据解得：‎ ‎（2）运动员从点到点过程，由动能定理：‎ 代入数据解得：．‎ ‎（3）设运动员从点开始在面上滑行的路程为后停止，‎ 由动能定理有：‎ 代入数据解得：，‎ 所以最后停止的位置距离点为．‎ ‎17. 【答案】（1） （2）9.60J （3）1‎ ‎【解析】‎ ‎（1）球链从A点到点过程中，机械能守恒：‎ h1=0.5sin37°=0.3m，h2=0.4sin37°=0.24m，h3=0.3sin37°=0.18m，h4=0.2sin37°=0.12m，h5=0.1sin37°=0.06m，‎ 代入数据解得：‎ ‎（2）球链在斜面上达到最大速度时，合力为零，假设此时斜面上的球有n个，则处于粗糙面上的球有n-5个，受力分析得：‎ 代入数据解得：，分析得当第16个球刚要进入粗糙区域时，球链开始减速 Q=9.60J ‎（3）设恰好最后一个球刚到斜面时，球链静止；‎ Q=28.08J 球链的重力势能减少量为：=29.76J 由以上数据可得，球链会全部停在斜面 设有n（n≤5）个球停在AB上，且第n+1个球正好停在B点下方k×0.1m（k＜1）处 当n=1时，k取3/7，符合假设 当n取大于1的值的时候，k的值都是大于1的，不符合题设。‎ 所以有1个球留在AB段，且离B点的距离为0.057m。‎