【物理】广西河池市2019-2020学年高一下学期期末考试教学质量检测试卷 （解析版）

【物理】广西河池市2019-2020学年高一下学期期末考试教学质量检测试卷 （解析版）

广西河池市2019-2020学年高一下学期 期末考试教学质量检测试卷 考生注意：‎ ‎1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。‎ ‎2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。‎ ‎3.本卷命题范围：必修②。‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一个选项正确，第9~12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1. 在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越贡献。下列关于物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是（　　）‎ A. 牛顿首次在实验室里测出了引力常量并发现了万有引力定律 B. 开普勒认为“在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上”‎ C. 伽利略利用斜面实验和逻辑推理证明了自由落体运动的加速度都相同 D. 第谷发现了行星运动三定律 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许在实验室测出了引力常量，A错误；‎ B．牛顿认为“在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上”，B错误；‎ C．伽利略利用斜面实验和逻辑推理证明了自由落体运动的加速度都相同，C正确；‎ D．开普勒发现了行星运动三定律，D错误。‎ 故选C。‎ ‎2. ‎2020年2月10日，歼-11、轰-6（如图）等机型经巴士海峡前往西太平洋，随后从宫古海峡返回原驻地，执行远海长航训练。在训练中，假设轰炸机沿水平方向以‎9m/s的速度匀速飞行，在距地面‎180m的高度处，欲将炸弹准确投放至地面目标，取，不计空气阻力，则（　　）‎ A. 炸弹投出后经过20s到达地面目标 B. 炸弹投出后经过5s到达地面目标 C. 应在地面目标正上方投出炸弹 D. 应在距地面目标水平距离‎54m处投出炸弹 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知，炸弹下落时间，水平射程，则选项D正确，ABC错误。故选D。‎ ‎3. 关于下列四幅图中物体做圆周运动的描述正确的是（　　）‎ A. 图甲中只要铁轨外侧高于内侧，火车以任意速度转弯，铁轨对火车轮缘均不会产生作用力 B. 图乙中汽车通过拱形桥最高点时，对桥的压力小于汽车自身重力 C. 图丙中汽车以一定的速度通过凹形桥底端时，凹形桥半径越大，汽车越容易爆胎 D. 图丁中汽车在水平路面安全转弯时，由地面对汽车的滑动摩擦力提供向心力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．火车超速，则外轨产生压力，火车速度小时，内轨产生压力，只有当火车以规定的速度转弯，铁轨对火车轮缘才均不会产生作用力A错误；‎ B．汽车通过拱桥最高点时，对桥的压力小于汽车自身重力，B正确；‎ C．汽车过凹形桥时，根据可知，对桥的压力大于汽车自身重力，凹形桥半径越大，压力越小，汽车越不容易爆胎，选项C错误；‎ D．汽车在水平路面安全转弯时，由地面对汽车的静摩擦力提供向心力，选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎4. ‎2020年2月10日，东部战区部队在台岛东南部海域组织实施海空兵力联合演练。如图所示，甲、乙两图分别是演练中某冲锋舟在相互垂直的x方向和y方向运动的v-t图像。在0~2s内，下列判断正确的是（　　）‎ A. 冲锋舟的加速度大小为；做匀变速直线运动 B. 冲锋舟的加速度大小为；做匀变速曲线运动 C. 冲锋舟的加速度大小为；做匀变速直线运动 D. 冲锋舟的加速度大小为；做匀变速曲线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由速度—时间图像斜率表示加速度，从图甲、乙可得，，故冲锋舟的加速度大小为，由于冲锋舟初速度为零，故做匀变速直线运动，选项ABD错误，C正确。故选C。‎ ‎5. 目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，如北斗M3为中圆地球轨道卫星，距地面高度约为‎21500km，“张衡一号”距地面高度约为‎500km，“天宫二号”距地面高度约为‎393km。若它们的运动均可视为绕地球做圆周运动，则（　　）‎ A. “天宫二号”的加速度大于“张衡一号”的加速度 B. 北斗M3的线速度大于“张衡一号”的线速度 C. “天宫二号”周期大于北斗M3的周期 D. 北斗M3的角速度大于“张衡一号”的角速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力 A．得，所以“天宫二号”加速度大于“张衡一号”的加速度，A正确；‎ B．得，所以北斗的线速度小于“张衡一号”的线速度，B错误；‎ C．得，所以“天宫二号”的周期小于北斗的周期，C错误；‎ D．得，所以北斗的角速度小于“张衡一号”的角速度，D错误。‎ 故选A。‎ ‎6. 某质量为m的汽车在平直公路上以恒定功率P由静止沿直线加速行驶，小车受到的阻力恒为F，经过时间t速度达到最大值，且行驶的距离为x，则t时间内（　　）‎ A. 汽车做匀加速运动 B. 汽车受到的牵引力逐渐增大 C. 牵引力对汽车所做的功为Pt D. 合外力对汽车所做的功为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由于功率不变，由可知随速度的增加，牵引力减小，汽车做加速度减小的变加速运动，选项AB错误；‎ C．牵引力做功为Pt，选项C正确；‎ D．由动能定理知，得合外力对汽车所做的功为，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎7. 如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是（　　）‎ A. 将竖直向上做匀加速运动 B. 绳子对A的拉力大于A对绳子的拉力 C. 将处于失重状态 D. 将竖直向上做变加速运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD．对汽车的速度v沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解，如图所示，有 v2=vcosθ 物块上升的速度大小等于v2，由v2=vcosθ可知，汽车匀速向右，θ角变小，所以v2增大，物块向上做变加速运动，物块处于超重状态，拉力大于重力，故AC错误，D正确； B．绳子对A的拉力与A对绳子的拉力是一对作用与反作用力，则绳子对A的拉力等于A对绳子的拉力，选项B错误。 故选D。‎ ‎8. 如图所示，竖直固定放置的滑轨左边是光滑斜面，右边是四分之一光滑的圆弧轨道，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，甲、乙两小球从等高的滑轨顶端由静止滑下，两小球都可以看做质点且质量相等。则（　　）‎ A. 甲、乙两小球到达底端时速度相同 B. 甲、乙两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同 C. 甲、乙两小球到达底端时，甲小球动能大 D. 甲、乙两小球到达底端时，乙小球重力做功的瞬时功率大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．由题意，根据动能定理可得，所以甲、乙两小球到达底端时动能相同，甲乙两小球到达底端速度v有，故速度大小相同，但方向不同，选项A、C错误；‎ B．根据重力做功的特点，可判断两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同，均为mgR，故B正确；‎ D．根据瞬时功率公式，可得甲、乙两小球到达底端时，重力做功的瞬时功率为 可判断两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率大，乙小球重力做功的瞬时功率为0；故D错误。故选B。‎ ‎9. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 做曲线运动的物体运动轨迹的弯曲方向与受力方向无关 B. 做曲线运动的物体的速度方向可能与运动轨迹垂直 C. 做曲线运动的物体速度方向不断改变 D. 做曲线运动的物体所受合外力不为零，且合外力与速度不在一条直线上 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．做曲线运动的物体运动轨迹的弯曲方向与受力方向有关，受力方向总是指向轨迹的凹向，选项A错误；‎ BC．做曲线运动物体的速度方向为切线方向，速度方向不断改变，C正确、B错误；‎ D．曲线运动是变速运动，故所受合力不为零，且合外力与速度不在一条直线上，D正确。‎ 故选CD。‎ ‎10. 我国探月卫星“嫦娥三号”由地面发射后奔向月球，在P点从圆形轨道进入椭圆轨道II，Q为轨道Ⅱ上的近月点，关于“嫦娥三号”运动，下列正确的说法是（　　）‎ A. 发射速度一定大于第二宇宙速度 B. 在轨道Ⅱ上从P到Q的过程中速率不断增大 C. 在轨道Ⅱ上经过P的速度等于在轨道I上经过P的速度 D. 在轨道Ⅱ上经过P的加速度等于在轨道I上经过P的加速度 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．发射速度如果大于第二宇宙速度，卫星将会脱离地球引力而绕太阳运动，不会绕月球运动，A错误；‎ B．在轨道Ⅱ上运动过程中，只受到月球的引力，“嫦娥三号”的机械能守恒，从P到Q的过程中，势能越来越小，动能越来越大，即速率不断增大，B正确；‎ C．“嫦娥三号”需要在轨道Ⅰ上的P点减速，做近心运动才能进入轨道Ⅱ，故在轨道Ⅱ上经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过P的速度，C错误；‎ D．根据牛顿第二定律可得，由此可知在轨道Ⅱ上经过P的加速度等于在轨道Ⅰ上经过P的加速度，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎11. 如图所示，一质量为m的物块（可视为质点）静置在水平地面上，物块上竖直安装一根原长为L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手竖直向上缓慢拉弹簧的上端P点，直到物块离开地面一段距离后停止向上运动，测得P点到水平地面的距离为H，待整个装置在空中稳定，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）‎ A. 以地面为零势能面，则物块在空中的重力势能值为 B. 此过程中物块重力势能增加了mgH C. 以空中P点为零势能面，则物块在空中的重力势能值为mgH D. 以空中P点为零势能面，则物块在空中的重力势能值为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．物块上升的高度 故以地面为零势能面，物块在空中的重力势能 物块重力势能增加了，选项A正确，B错误；‎ CD．以P点为零势能面，则物块的重力势能为，C错误，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎12. 如图所示，两个可视为质点的相同物体a和b放在水平圆转盘上，且物体a、b与转盘中心在同一条水平直线上，物体a、b用细线连接，它们与转盘间的动摩擦因数相同。当圆盘转动到两物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两物体的运动情况是（　　）‎ A. 物体a发生滑动，离圆盘圆心越来越远 B. 物体a仍随圆盘一起做匀速圆周运动 C. 物体b仍随圆盘一起做匀速圆周运动 D. 两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当圆盘转动到两物体刚好还未发生滑动时，b受到最大静摩擦力和拉力，合力提供向心力，a受到绳子拉力和最大静摩擦力，合力提供向心力所以烧断细线，a的摩擦力不够提供向心力，发生滑动，离圆盘越来越远，A正确，B错误；‎ CD．烧断细线，物体b所需向心力不变，摩擦力能够提供，物体b仍随圆盘一起运动，C正确，D错误 故选AC。‎ 二、实验填空题：本题共2小题，共15分。‎ ‎13. 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：‎ A．按图安装好器材，注意斜槽末端________，记下平抛初位置O点和过O点竖直线。‎ B．让小球多次从________位置上滚下，在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图中a、b、c、d所示。‎ C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。‎ ‎(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。‎ ‎(2)已知图中小方格的边长，则小球平抛的初速度为________m/s（取），小球在b点的速率________m/s。（均保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 切线水平 同一 (2). ‎2.0m/s ‎2.5m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) A．按图安装好器材，注意斜槽末端切线水平；‎ B．让小球多次从同一位置上滚下；‎ ‎(2)根据△y=L=gT2得 则初速度 b点竖直分速度 则b点的速率 ‎14. (1)在做“验证机械能守恒定律”的实验时，实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图所示，已知打点计时器的周期为T，重力加速度为g，重锤的质量为m。‎ 记录B点时，重锤的动能为，记录C点时，重锤的动能________；重锤从B点到C点重力势能变化量是________，动能变化量是________，若在误差范围内________（填“大于”“小于”或“等于”），则物体机械能守恒。‎ ‎(2)在验证机械能守恒定律的实验中，自由落下的重锤质量要大一些，这是为了减少____________对实验的影响。‎ ‎【答案】 (1). 等于 ‎ ‎(2). 空气阻力和打点计时器对纸带的阻力 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)记录C点时，重锤的动能 重锤从B点到C点重力势能变化量是 动能变化量是 若在误差范围内等于，则物体机械能守恒。‎ ‎(2)在验证机械能守恒定律的实验中，自由落下的重锤质量要大一些，这是为了减少空气阻力和打点计时器对纸带的阻力对实验的影响。‎ 三、解答或论述题：本题共4小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎15. 航天员从距离某一星球表面h高度处，以初速度沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为r，引力常量为G，则该星球的质量多大？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】设该星球表面的重力加速度为g，小球在星球表面做平抛运动 设该星球的质量为M，在星球表面有 由以上两式解得该星球的质量为 ‎16. 如图所示，网球筐固定在水平地面上，小明将网球（可视为质点）水平抛出并投入网球筐中。已知球与筐的高度差，球与筐的水平距离，网球筐的半径。要使抛出的网球落入筐中，不计空气的阻力，g取，求抛出网球的水平初速度的范围。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】设抛出的网球落入筐的时间为t，则 解得 网球落入筐的左边缘时网球的水平速度最小，由 可得 网球落至筐的右边缘时对应网球速度最大此时有 解得 因此初速度取值范围 ‎17. 如图所示，质量分别为‎1kg和‎2kg的小球A、B分别固定在轻杆上，，当杆在光滑水平面上绕O点匀速转动，每秒转动一周时，求：‎ ‎(1)A球的线速度大小；‎ ‎(2)杆OA段上拉力大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由匀速圆周运动公式 联立并带入数据可得 ‎(2)由向心力公式 可得 ‎18. 如图所示，光滑水平轨道AB与光滑半圆形导轨BC在B点平滑连接，半圆导轨半径为，轨道AB、BC在同一竖直平面内。一质量为的物块在A处压缩弹簧，并由静止释放，物块恰好能通过半圆轨道的最高点C。已知物块在到达B点之前与弹簧已经分离，重力加速度。求：‎ ‎(1)物块由C点平抛出去后在水平轨道的落点到B点的距离；‎ ‎(2)物块在B点时对半圆轨道的压力大小；‎ ‎(3)物块在A点时弹簧的弹性势能。‎ ‎【答案】(1)‎0.2m；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)因为物块恰好能通过C点，有 物块由C点做平抛运动，有：‎ ‎，‎ 代入数据解得 即物块在水平轨道的落点到B点的距离为‎0.2m ‎(2)物块由B到C过程机械能守恒，有 设物块在C点时受到轨道的支持力为F，有 代入数据解得 由牛顿第三定律可知，物块在B点时对半圆轨道的压力 ‎(3)由机械能守恒定律可知，物块在A点时弹簧的弹性势能为：‎ Ep=‎ 解得