2020学年高一物理下学期期末考试试题 人教新版

2020学年高一物理下学期期末考试试题 人教新版

‎2019学年高一物理下学期期末考试试题 本试卷分选择题和非选择题两部分。考试时间90分钟,满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。‎ 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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。‎ ‎1.2017年9月12日,“天舟一号”货运飞船顺利完成了与“天宫二号”空间实验室的自主快速交会对接试验,对接后形成的组合体仍沿“天宫二号”空间实验室原来的轨道(可视为圆轨道)运动.下列说法正确的是（ ）‎ A.与“天宫二号”空间实验室单独运行时相比,组合体运行的速率变小 B.与“天宫二号”空间实验室单独运行时相比,组合体运行的周期变大 C.“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室对接前在同一轨道上运行,货运飞船加速追上空间实验室实现对接 D.“天舟一号”货运飞船先在比“天宫二号”空间实验室低的轨道上加速,逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接 ‎2.如图所示,质量为的物体,在五个共点力的作用下保持静止.现撤去力,其余四个力保持不变,下列说法正确的是（ ）‎ A.撤去力后,物体的加速度大小为,方向与方向相同 B.撤去力后,物体的加速度大小为,方向与方向相反 C.撤去力后经过时间,物体的速度大小为,方向与方向相同 D.撤去力后经过时间,物体的位移大小为,方向与方向相同 ‎3.如图所示,质量为的小球用一根长为、不可伸长的轻质细线悬挂在天花板上将小球拉至与悬点等高(此时细线处于绷直状态)后由静止释放,忽略空气阻力, 取 - 13 -‎ ‎,则小球到达最低点时（ ）‎ A.细线受到的作用力大小为 B.细线受到的作用力大小为 C.小球的加速度大小为 D.小球的加速度大小为 ‎4.假设某汽车刹车后立即做匀减速运动,在其开始刹车直至停止过程中,第一秒和最后一秒内的位移分别为和,则（ ）‎ A.汽车匀减速运动过程中的平均速度为 B.汽车匀减速的加速度大小为 C.汽车开始匀减速时的速度大小为 D.汽车从开始减速内运动的距离为 ‎5.某新型动车沿平直的铁路从静止开始以恒定功率启动,经过其速度大小达到,设动车所受阻力恒定,则（ ）‎ A.动车的牵引力逐渐增大 B.动车做匀加速运动 C.动车做加速度逐渐增大的加速运动 D.动车在时间内运动的距离一定大于 ‎6.如图,排球场总长为,宽为,网高,运动员在离网远的线上的中点处跳起后将排球水平击出.若击球高度为,不计空气阻力,排球可视为质点,当地重力加速度为,则（ ）‎ A.要使排球能落在对方界内,水平击出时排球的最小速度为 B.排球落地时重力的瞬时功率随击出速度的增大而增大 - 13 -‎ C.要使排球能落在对方界内,排球落地时的最大速度为 D.当排球被垂直球网击出时,只要,总可以找到合适的速度,使排球落到对方界内 ‎7.如图所示,将一个半圆形轨道固定在竖直面内,一滑块从左侧轨道的最高点沿轨道的切线进入轨道,之后沿轨道滑到最低点的过程中其速率不变,则（ ）‎ A.滑块下滑过程中机械能守恒 B.滑块下滑过程中所受合外力大小不变 C.滑块下滑过程中重力的功率不变 D.滑块沿右侧轨道上升过程中速率也不变 ‎8.质量为的铅球从一定高度自由下落后进入足够深的泥潭中之后做减速运动若铅球在泥潭中受到的阻力大小恒为,则铅球在泥潭中下降的过程中（ ）‎ A.铅球的动能减少 B.铅球的机械能减少 C.铅球的机械能减少 D.铅球的重力势能减少 ‎9.如图所示,将物块置于沿逆时针方向转动的水平转盘上,并随转盘一起转动(物块与转盘间无相对滑动).图中方向指向圆心, 方向与方向垂直下列说法正确的是（ ）‎ A.若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是匀速转动 B若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是加速转动 C.若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是加速转动 D.若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是减速转动 ‎10.在水平地面上固定一高度为、倾角为的光滑斜面,在斜面顶端分别平抛一小球 - 13 -‎ ‎、由静止释放一完 全相同的小球,两球恰好在斜面底端相遇,则（ ）‎ A.小球的初速度大小为 B. 两小球释放的时间间隔为 C.两小球从斜面顶端到斜面底端的过程中动能变化量不同 D.小球落到斜面底端时速度与水平方向夹角的正切值为 ‎11.“高分四号”卫星是中国首颗地球同步轨道高分辨率遥感卫星.已知“高分四号”卫星距离地面的高度为,地球的半径为,地球表面的重力加速度大小为,万有引力常量为.下列说法正确的是（ ）‎ A.“高分四号”卫星运动的周期为 B、“高分四号“卫星运行的线速度大小为 C.“高分四号”卫星轨道处的重力加速度大小为 D.地球的平均密度为 ‎12.如图所示,一根轻杆长为,轻杆的中点和右端各固定一个小球,小球的质量为,小球的质量为,轻杆左端为光滑水平转轴开始时轻杆静止在水平位置,释放后轻杆向下摆至竖直位置的过程中(不计一切摩擦和空气阻力),下列说法正确的是（ ）‎ A.小球的机械能减小 B.合力对小球做功的功率始终为零 C.轻杆对小球做的功为 D.摆至竖直位置时,杆中的拉力大小为 二、实验题:本题共2小题,共14分 - 13 -‎ ‎13.(5分)某同学用以下器材,验证力的平行四边形定则并测量橡皮筋的劲度系数：‎ 刻度尺、橡皮筋、装有水的矿泉水瓶(总质量为)、量角器和细线若干条,实验时始终没有超过橡皮筋的弹性限度.‎ a.将橡皮筋上端固定,下端系一段细线1,让其自然下垂,用刻度尺测出橡皮筋的长度为;‎ b.将矿泉水瓶通过细线连接在橡皮筋下端,待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时橡皮筋的长度;‎ c.如图所示,用另一根细线2的一端系在细线1与橡皮筋结点处,通过细线2的另一端将矿泉水瓶缓慢拉起,该过程中保持细线2与橡皮筋垂直,用量角器测得最终橡皮筋偏离竖直方向的夹角为,并用刻度尺测出此时橡皮筋的长度为.‎ ‎(1)若当地的重力加速度大小为,则橡皮筋的劲度系数 .‎ ‎(2)若满足 .则说明力的平行四边形定则成立.‎ ‎14.(9分)如图为摆球法验证机械能守恒定律实验装置的示意图.实验时,将摆球拉起且使悬线处于绷直状态,通过固定在悬点处的量角器记录下此时悬线与竖直方向的夹角,由静止释放摆球,摆球通过位于悬点正下方的光电门时,数字计时器会自动记录下摆球通过光电门时的遮光时间t.已知摆球的质量、直径,悬线绷直时悬点到摆球球心的距离,当地重力加速度大小，.‎ ‎(1)摆球通过光电门时的速度大小可表示为 (用题目中给定的符号表示).‎ ‎(2)某次实验中,测得摆球释放时悬线与竖直方向的夹角 - 13 -‎ ‎,摆球通过光电门时的遮光时间,则摆球从释放至最低点的过程中重力势能的减少量 ，摆球动能的增加量 (以上两空的结果保留三位有效数字).由此可见,摆球运动过程中重力势能的减少量与动能的增加量并不完全相等,原因是 .‎ ‎(3)请写出一条有利于减小该实验误差的措施 .‎ 三、计算题:本题共3小题,共38分.‎ ‎15.(10分)一质量的物块静置于水平地面上.某时刻起给物块一个与水平方向成斜向上的拉力,物块从静止开始沿直线运动已知物块与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度的大小, , ,求物块向前运动时的动能.‎ ‎16.(12分)以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题,现请你解答:‎ ‎(1)若已知地球半径为,地球表面的重力加速度为,月球绕地球运动圈的时间为,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径;‎ ‎(2)若未来某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球,经过时间,小球向上运动达到最高点.已知月球半径为,万有引力常量为,试求出月球的质量.‎ ‎17.(16分)如图所示,粗糙水平地面与半径的光滑半圆轨道在点平滑连接, 点是半圆轨道的圆心, 三点在同一竖直线上,质量的小物块(可视为质点)静止在水平地面上的点.某时刻用一压缩弹簧(未画出)将小物块沿方向水平弹出,小物块经过点时速度大小为 (不计空气阻力).已知,小物块与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度大小.求：‎ ‎(1)压缩弹簧的弹性势能；‎ - 13 -‎ ‎(2)小物块运动到半圆轨道最高点时,小物块对轨道作用力的大小；‎ ‎(3)小物块离开最高点后落回到地面上的位置与点之间的距离.‎ - 13 -‎ 毕节市2018年高一联考·物理 参考答案、提示及评分细则 ‎1. D 由，解得周期、运行行速率，因为半径不变,所以周期、速率不变,故选项错误;若使货运飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速,所需向心力变大,则飞船将脱离原轨道而进入更高的轨道,不能实现对接,选项错误;要想实现对接,可使飞船在比空间实验室半径较小的轨道上加速，然后货运飞船将进入较高的空间实验室轨道逐渐靠近空间实验室后,两者速度接近时实现对接,选项正确.‎ ‎2. B物体处于平衡状态,撤去,其余四个力的合力与大小相等、方向相反,由牛顿第二定律可知,物体的加速度大小为,方向与合力方向相同，即与方向相反,选项错误, 正确;物体做初速度为零的匀加速直线运动经过时间,速度的大小为,方向与加速度方向相同,即与方向相反,位移的大小为,方向与加速度方向相同,即与方向相反,故选项错误.‎ ‎3. B小球运动过程中机械能守恒, ,在最低点合外力提供向心力, ,代入数据得,选项错误, 正确;小球到达最低点时向心加速度为,代入数据得,选项错误.‎ ‎4. D汽车在最后内的位移为,采用逆向思维,根据得汽车做匀减速直线运动的加速度大小为,选项错误;第内的位移为,根据,得汽车初速度为,选项错误;汽车匀减速直线运动的平均速度为,故选项错误;汽车减速时间为,逆向思维, ,求出, 内位移为,选项正确.‎ ‎5.‎ - 13 -‎ ‎ D动车以恒定功率启动时,随着速度的增加,牵引力逐渐减小,动车所受阻力恒定,根据牛顿第二定律得动车的加速度逐渐减小至零,故动车做初速度为零、加速度逐渐减小的加速运动,选项错误;根据动车的运动过程画出其速度一时间图象如图所示,根据速度一时间图象与时间轴围成的面积表示位移可知,如果动车做初速度为零,末速度为即的匀加速直线运动,位移等于三角形的面积,所以该过程实际图像一曲线与时间轴围成的面积大于,故选项正确.‎ ‎6. C当排球被垂直球网击出且恰好触网时,排球恰好落在对方界内且初速度最小,有, ,解得，选项错误;排球落地时重力的瞬时功率, ,得,与击出速度无关,选项错误:当排球落到对方边线和端线交点处时,对应排球落在对方界内的最大落地速度, ，，解得 ‎，选项正确；若排球被击出后既恰好触网又恰好越界，则同时满足和，联立以上两式解得 、‎ ‎，当时，若排球被击出时的速度小于，排球会触网，若排球被击出时的速度大于,排球会越界,所以不是只要,就一定能使排球落到对方界内选项错误.‎ ‎7. B滑块下滑的过程中做匀速圆周运动,其动能不变、重力势能减小故机械能不守恒，选项错误;做匀速圆周运动的物体所受合外力大小不变,选项正确;由得, 大小不变时,速度与竖直方向的夹角变大,滑块所受重力的瞬时功率就越小,选项错误;在右侧轨道,滑块所受合力沿切线方向的分力与瞬时速度相反,故滑块做减速运动，选项错误.‎ ‎8. D根据动能定理,该过程中铅球动能的减少量等于铅球克服合力做的功,即为,选项错误:该过程中铅球机械能的减少量等于铅球克服非重力做的功,即为,选项错误;该过程中铅球的重力势能减少,选项正确.‎ ‎9. BD物块的转动情况与转盘相同，所以分析物块的转动情况即可.若物块 - 13 -‎ 所受摩擦力沿方向,则摩擦力沿半径方向的分力为零,物块不可能随转盘做圆周运动，选项错误;若物块所受摩擦力沿方向,则摩擦力沿半径方向的分力指向圆心提供向心力，摩擦力沿切线方向的分力与瞬时速度方向相同,物块一定随转盘加速转动,选项正确;若物块所受摩擦力沿方向,即摩擦力的方向指向圆心,只提供向心力,物块一定随转盘匀速转动,选项错误;若物块所受摩擦力沿方向,则摩擦力沿半径方向的分力指向圆心提供向心力摩擦力沿切线方向的分力与瞬时速度方向相反,物块一定随转盘减速转动，选项正确.‎ ‎10. BD对小球竖直方向,解得，水平方向,解得，选项错误;对小球，,解得，故，选项正确;两球从斜面顶端到斜面底端的过程中都是只有重力做功，故动能变化量相同选项错误;若小球落到斜面底端时速度与水平方向的夹角为，则,该过程中位移与水平方向的夹角为,且 ‎,解得,选项正确.‎ ‎11. CD地球对同步卫星的万有引力提供同步卫星的向心力，解得 ‎,又由于,可得，选项错误;由线速度的定义可得 ‎，选项错误;由，得同步轨道处的重力加速度为 ‎,选项正确:由，得地球质量,则地球的密度为 - 13 -‎ ‎，选项正确.‎ ‎12. AC该过程中, 系统的机械能守恒,即,解得,因，,所以小球的机械能减小,选项正确;小球的速率逐渐增大,所以小球所受的合力不是始终指向圆心，即不是始终与速度垂直,所以合力对小球做功的功率不是始终为零,选项错误; ,该过程中对小球根据动能定理有,解得 ‎,选项正确;摆至竖直位置时,对小球有，对小球有 ‎，联立以上两式解得,杆中的拉力大小为，选项错误.‎ ‎13. (1) (2分) (2) (3分)‎ 解:(1)根据胡克定律得,所以；‎ ‎(2)当用细线缓慢拉起至橡皮筋偏离竖直方向时,若满足平行四边形定则,则有: ‎ ‎,即: .‎ ‎14.(1) (1分) (2) (2分) (2分)摆球运动过程中克服空气阻力做功(只要有空气阻力字样同样得分)(2分)(3)更换密度较大的摆球(能体现减小空气阻力影响的措施同样得分)(2分)‎ 解:(1)由于摆球经过光电门所用时间极短,速度变化不大,所以摆球经过光电门时的速度大小可视为该过程的平均速率,即；‎ ‎(2)摆球运动过程中减少的重力势能,增加的动能，代入数据得、，‎ - 13 -‎ 摆球减少的重力势能略大于增加的动能,原因是摆球运动过程中克服阻力做功,将一部分重力势能转化为内能:‎ ‎(3)本实验中造成误差的主要原因是空气阻力,因此应该从如何减小空气阻力的影响角度回答.‎ ‎15.解:拉力对物块所做的功为 ‎ (2分)‎ 物块竖直方向受力平衡,有 ‎ (2分)‎ 滑动摩擦力(1分)‎ 摩擦力对物块所做的功为 (2分)‎ 设运动时物块的动能为,根据动能定理得 ‎ (2分)‎ 代入数据得 (1分)‎ ‎16.(1)月球绕地球做匀速圆周运动的周期为 对月球,根据万有引力定律和向心力公式：‎ ‎ (2分)‎ 对地球表处某一物体， (2分)‎ 解得： (2分)‎ ‎(2)设月球表面处的重力加速度为,根据题意: (2分)‎ 对月球表面处某一物体 (2分)‎ 解得: (2分)‎ ‎17.解:(1)设压缩弹簧的弹性势能为,从到根据能量守恒,有 ‎ (3分)‎ - 13 -‎ 代入数据得 (2分)‎ ‎(2)从到,根据机械能守恒定律有 ‎(3分)‎ 在点,根据牛顿运动定律有 (2分)‎ 代入数据,解得 (1分)‎ 由牛顿第三定律知,小物块对轨道作用力大小为 (1分)‎ ‎(3)由点到落地点物块做平抛运动竖直方向有 (2分)‎ 落地点与点之间的距离为 (1分)‎ 代入数据，解得 (1分)‎ ‎ ‎ - 13 -‎