河南省名校联盟联考2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题 Word版含答案

河南省名校联盟联考2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题 Word版含答案

河南名校联盟基础年级联考高一（下）期末考试 物理 考生注意：‎ ‎1. 本试卷共8页。时间90分钟，满分110分。答题前，考生先将自己的姓名、考生号填写在试卷指定位置，并将姓名、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上，然后认真核对条形码上的信息，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。‎ ‎2. 作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。作答非选择题时，将答案写在答题卡上对应的答题区域内。写在本试卷上无效。‎ ‎3. 考试结束后，将试卷和答题卡一并收回。‎ 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. 公式和定律是物理学的重要组成部分。以下关于物理公式或物理定律的表述正确的是（ ）‎ A. 向心加速度只适用于匀速圆周运动 B. 牛顿第三定律表明作用力与反作用力之间的关系，与物体的运动状态无关 C. 万有引力公式，只适用于宏观的物体之间，微观粒子之间不适用 D. 动能定理研究的对象是单一的物体，不能研究由多个物体组成的系统 ‎2. 如图所示，物体A的上端与一端固定在墙壁上的轻杆相连，下端与一端固定在地面的轻绳相连，轻绳处于垂直地面地伸直状态。若物体A处于静止状态，下列说法正确的是（ ）‎ A. 轻杆对物体A的弹力方向一定竖直向上 B. 轻杆对物体A的弹力一定大于A的重力 C. 物体A一定受三个力 D. 物体A一定受两个力 ‎3. 在某次无人机表演结束后，无人机从高空中以5m/s的速度匀速下降，当无人机下降到空中A点时，一颗小螺丝钉从无人机上脱离掉下，结果无人机比螺丝钉晚着地1s（不计空气阻力对螺丝钉的作用，g取10m/s2），由此可判断A点距地的高度为（ ）‎ A. 5m B. 7. 5m C. 10m D. 15m ‎4. 2020年3月9日19时55分在西昌卫星发射中心，我国利用长征三号乙运载火箭，成功发射了北斗三号GEO—2卫星。GEO—2是地球同步轨道（GEO）卫星，是北斗系统的第54颗卫星（北斗系统的倒数第二颗卫星）。下列说法中正确的是（ ）‎ A. 人造地球卫星最大的发射速度为7. 9km/s B. GEO—2卫星所在轨道处的重力加速度可能为9. 8m/s2‎ C. GEO—2卫星不可能定点在郑州上空 D. GEO—2卫星的线速度大于近地卫星的线速度 ‎5. 如图所示，粗糙斜面的倾角为θ，一质量为m的物块由斜面底端以初速度沿斜面上滑到最高点后又沿斜面下滑返回到斜面底端。下列说法正确的是（ ）‎ A. 上滑的合外力比下滑的合外力小 B. 上滑的时间比下滑的时间长 C. 物块与斜面间的动摩擦因数大于tanθ D. 物块返回斜面底端的速度小于 ‎6.‎ ‎ 如图所示，半圆形光滑轨道AB固定在水平地面上，轨道的直径与地面垂直，一小物块以4m/s的速度从轨道下端A点滑人轨道，并从轨道上端B点水平飞出，小物块落地点到轨道下端A点的距离与轨道半径有关，当该距离最大时，对应的轨道半径为（g取10m/s2）‎ A. 0. 1m B. 0. 2m C. 0. 3m D. 0. 4m ‎7. 小车放在光滑的水平桌面上，一轻弹簧固定于车厢顶部O点，另一端系一小球，将小球从与悬点O在同一高度的A点（弹簧保持原长），无初速度释放。不计空气阻力，在小球由A点摆向最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小球在下落过程中由于只受重力和弹簧弹力的作用，故小球的机械能守恒 B. 小球和小车构成的系统机械能守恒 C. 小球减少的重力势能全部转化为小球和小车的动能 D. 弹簧对小车做的功等于小车动能的增加量 ‎8. 如图所示，A、B两个一样的滑块从固定粗糙斜面上的同一高度同时开始运动。A由静止释放；B的初速度方向沿水平方向，大小为。斜面足够大，A、B运动过程中不会相碰，下列说法正确的是（ ）‎ A. A和B同时到达底端 B. A先到达底端 C. A、B滑到斜面底端的过程中，重力做的功相同 D. A、B滑到斜面底端时，机械能的减少量相同 ‎9. 如图所示，轻绳OA将一质量为m的小球悬挂于O点，OA与竖直方向的夹角为β=30°，力F作用于小球，保持A点位置不变，现使力F沿逆时针方向缓慢旋转，则（ ）‎ A. 力F逐渐变小 B. 力F先减小再增大 C. 力F与水平方向夹角为30°时，取最小值为 D. 轻绳OA上的拉力先增大再减小 ‎10. 为了探索未知星体的奥秘，科学家们发射飞行器携带探测工具进行探测。如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，已知该星球的半径为R，星球相对飞行器的张角为θ，飞行器的运动周期为T，下列说法正确的是（ ）‎ A. 飞行器P的轨道半径为 B. 飞行器P的线速度为 C. 飞行器P的向心加速度为 D. 此星球的平均密度为 ‎11. 如图所示，从一根高为h、空心光滑竖直管的上端边缘，沿直径方向向管内以速度抛出一钢球，钢球与管壁经2次碰撞后落到如图所示的地面上（设碰撞时无能量损失，作用时间可忽略不计，重力加速度为g）。则下列说法正确的是 A. 钢球运动的水平位移为 B. 钢球第一次与管壁撞击点距地面的距离为 C. 若将钢球的速度增大到，球落地时间不变 D. 若将钢球的速度增大到，球落地位置不变 ‎12. 一起重机用钢绳提升货物，当起重机的功率为P1时，货物以速度v1向上做匀速直线运动。在运动过程中，起重机的功率突然增大为P2，且保持该功率不变，继续提升重物，经过时间t，货物再次做匀速运动。已知货物的质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）‎ A. 在时间t内，货物做匀加速直线运动 B. 在时间t内，货物的最大速度为 C. 在时间t内，货物的最大加速度为 D. 在时间t内，货物上升的高度为 二、非选择题：本题共6小题，共62分。‎ ‎13. （6分）某同学在“探究合力与分力的关系”时，在竖直面内安装如图所示的实验装置。弹簧测力计手柄端固定在A点，下端用细线OC悬挂钩码，用手拉住细线OB，始终保持细线OB水平，同时保持OA与竖直方向的夹角为θ不变。钩码的质量均为m，重力加速度为g。‎ ‎（1）弹簧测力计示数的单位为N，若悬挂一个钩码时，弹簧测力计的示数如图所示，图中示数为___________N；‎ ‎（2）若悬挂n个钩码，弹簧测力计的示数为Fn，弹簧测力计的拉力在竖直方向的分力为___________，比较弹簧测力计的拉力在竖直方向上的分力与___________的大小关系，即可探究合力与分力的关系。‎ ‎14. （9分）某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。‎ ‎（1）现有实验器材：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、重锤、天平、交流电源，为完成此实验，以上仪器中不需要使用的有___________，除了现有的器材，还需要的器材是___________；‎ ‎（2）下列选项中，是实验所需的物理量且需通过计算得到的是___________；‎ A. 重锤下落的加速度 B. 重锤下落的高度 C. 重锤底部距水平地面的高度 D. 重锤下落到某位置的瞬时速度 ‎（3）已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9. 8m/s2。如图乙所示纸带上O点是打点计时器打下的第一个点，A、B、C、D是连续打出的四个点（O和A之间还有一些点），打点计时器打下点C时重锤的速度为，则___________；重锤由O点运动到C点的过程中下落的距离为h，则gh=___________。（计算结果均保留三位有效数字）‎ ‎（4）若实验结果出现重力势能的减少量总小于动能的增加量，造成这种现象的可能原因是___________。‎ A. 选用的重锤密度过大 B. 交流电源的频率小于50Hz C. 交流电源的电压偏高 D. 空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力 ‎15. （10分）如图所示，有一半径为r=0. 5m的粗糙半圆形轨道，A与圆心O等高，有一质量为m=2kg的物块（可视为质点），从A点由静止滑下，滑至最低点B时，物块对轨道的压力为重力的1. 8倍，g取10m/s2。求：‎ ‎（1）物块滑至最低点B时的速度；‎ ‎（2）物块从A到B的过程中，物块克服摩擦力做的功。‎ ‎16. （10分）如图所示，在固定的水平光滑长杆上套有质量为m=1kg的物体P，一轻绳跨过光滑的滑轮O、O′将物体P与物体Q连接，物体Q的质量为M=4kg，用手托住物体Q使整个系统静止，此时轻绳刚好拉直，物体P位于A点，AO与水平方向的夹角为30°，B为O点投影在长杆上的点，且两点间的距离L=1m，g取10m/s2。现由静止释放P、Q两物体，求：‎ ‎（1）在物体P由A点出发第一次到达B点的过程中，物体Q重力势能的减少量；‎ ‎（2）物体P运动到B点时的速度。‎ ‎17. （12分）人类航天技术发展迅速，已经可以发射飞行器登陆到太阳系的一些星体上。在某次星球探测中，飞行器登陆到质量分布均匀的某星球上后，做了一个小实验，将一可视为质点的小球沿与水平地面成θ角的方向，从水平地面以初速度抛出，小球经过时间t落回到水平地面上，已知该星球的半径为R，引力常量为G。求：‎ ‎（1）该星球表面的重力加速度；‎ ‎（2）该星球的密度。‎ ‎18. （15分）如图所示，水平面的长度为L=5. 25m，与水平传送带在B点平滑相连，在传送带的右端C处连接半圆形光滑轨道CD，轨道半径为R=2m，CD为半圆形轨道的竖直直径。现自A点以的速度释放一个质量为m=1kg的物块，物块与水平桌面和传送带的动摩擦因数均为，传送带以v=5m/s的速度顺时针转动，传送带足够长。g取10m/s2。求：‎ ‎（1）物块到达B点时的速度大小；‎ ‎（2）物块从A点到达C点的过程中，系统由于摩擦产生的内能Q；‎ ‎（3）通过改变传送带转动速度的大小，可以影响物块在半圆形轨道上的运动情况，若要求物块不在半圆轨道上脱离，试计算传送带的速度范围。‎ 河南名校联盟基础年级联考高一（下）期末考试 物理答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ B A C C D B D C BC CD AC BD 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. 【答案】B ‎【解析】向心加速度不仅适用于匀速圆周运动，也适用于变速圆周运动，选项A错误；牛顿第三定律表明作用力与反作用力之间的关系，与物体的运动状态无关，选项B正确；任何两物体之间都存在引力，正确选取物体之间的距离R，万有引力公式在宏观的物体之间和微观粒子之间都适用，选项C错误；动能定理研究的对象是单一物体，或者是可以看成单一物体的物体系统，选项D错误。‎ ‎2. 【答案】A ‎【解析】若轻绳无张力，由物体受力平衡可知，物体A受到的重力和弹力大小相等，方向相反；若轻绳有张力，物体A受弹力、重力和拉力三个力，弹力方向也是竖直向上，因此选项A正确。‎ ‎3. 【答案】C ‎【解析】由题意知螺丝钉做初速度为5m/s、加速度为g的匀加速直线运动，设螺丝钉落到地面所用时间为t，A点的高度为h，则，无人机着地用时为，时间差为，解得h=10m，所以选项C正确。‎ ‎4. 【答案】C ‎【解析】人造卫星发射速度的最小值是7. 9km/s，选项A错误；GEO—2卫星所在轨道处的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度，选项B错误；地球同步卫星的轨道平面一定与赤道平面共面，选项C正确；轨道半径大的卫星线速度小，选项D错误。‎ ‎5. 【答案】D ‎【解析】物块上滑时加速度大小为，物块下滑时加速度大小为，故上滑的合外力比下滑的合外力大，选项A错误；设物块上滑过程用时为t1‎ ‎，下滑过程用时为t2，物块上滑过程有，，即，物块下滑过程有，又，则，选项B错误；由于物块到达最高点后能下滑，则，故，选项C错误；物块上滑过程有，物块下滑过程有，由于，故，选项D正确。‎ ‎6. 【答案】B ‎【解析】设小物块从轨道B点水平飞出时的速度为v′，半圆轨道的半径为R，根据动能定理得：，小物块离开最高点做平抛运动，有，，联立解得：，可知当时，水平位移最大，代入v=4m/s，解得R=0. 2m，故B正确。‎ ‎7. 【答案】D ‎【解析】小球、弹簧及小车组成的系统机械能守恒，小球在下落过程中，小球的重力势能转化为弹簧的弹性势能及小球和小车的动能，故小球的机械能不守恒，选项A、C错误；在小球下落过程中，弹簧伸长，弹性势能增大，因此小车和小球构成的系统机械能减少，选项B错误；由动能定理可知，弹簧对小车做的功等于小车动能的增加量，选项D正确。‎ ‎8. 【答案】C ‎【解析】A、B两个滑块所受的滑动摩擦力大小相等，A所受滑动摩擦力沿斜面向上，B沿斜面向上的力是滑动摩擦力的分力，所以B的加速度大于A的加速度，B比A先到达斜面底端，选项A、B错误；A和B在下滑过程中，竖直位移相同，重力做的功相等，选项C正确；滑动摩擦力做的功与路程有关，B运动的路程更长，克服摩擦力做功更多，机械能减少地多，选项D错误。‎ ‎9. 【答案】BC ‎【解析】对小球受力分析，由平衡条件可知，轻绳OA的拉力FT和拉力F的合力F′一定竖直向上，与重力平衡。力F按逆时针方向缓慢旋转的过程中，画出该过程的力的动态平行四边形，如下图所示。由图可看出，力F先减小后增大，且当力F与水平方向的夹角α=30°时，F最小，最小值为。而轻绳OA上的拉力FT一直减小，选项B、C正确。‎ ‎10. 【答案】CD ‎【解析】设星球的质量为M，飞行器绕星球运动的轨道半径为r，由几何关系可得，，选项A、B错误；由飞行器的向心加速度，选项C正确；由和，得，又，所以，选项D正确。‎ ‎11. 【答案】AC ‎【解析】钢球竖直方向运动的时间为，则其在水平方向位移大小，选项A、C正确。钢球在竖直方向做自由落体运动，三段时间相等，设钢球第一次碰撞管壁下落的高度为h1，则，又，解得：，则钢球第一次与管壁的撞击点到地面的距离，选项B错误。速度增加后，水平路程加倍，球的落地点应在管的右边，选项D错误。‎ ‎12. 【答案】BD ‎【解析】随着货物速度逐渐增大，起重机的牵引力逐渐变小，在时间t内，货物做加速度逐渐减小的加速运动，选项A错误；货物再次匀速时，货物的速度最大，最大速度为，解得，又，解得 ‎，选项B正确；货物速度最小时，货物的牵引力最大，此时货物的加速度最大，设货物的最大加速度为，由牛顿第二定律有，解得，选项C错误；在时间t内，对货物由动能定理有，可得，选项D正确。‎ 二、非选择题：本题共6小题，共62分。‎ ‎13. 【答案】（1）3. 6（2分） （2）（2分） nmg（注：答“钩码重力”也得分）（2分）‎ ‎【解析】（1）由题图可知，弹簧测力计的最小分度值为0. 2N，由弹簧测力计指针位置可知示数为3. 6N。‎ ‎（2）弹簧测力计在坚直方向上的分力为，比较与nmg之间的大小关系即可验证合力与分力的关系。‎ ‎14. 【答案】（1）天平（1分） 刻度尺（1分） （2）D（1分） （3）7. 61（2分） 7. 62（2分）‎ ‎（4）B（2分）‎ ‎【解析】（1）实验时不需要称出重锤的质量，因此不需要的仪器为天平；纸带上各点间距离需要用刻度尺测量，所以还需要的器材是刻度尺。‎ ‎（2）根据，得，可见h可以通过刻度尺测量，重锤下落到某位置的瞬时速度需要通过计算得到，故选项D正确。‎ ‎（3），，从打下计数点O到打下计数点C的过程中，。‎ ‎（4）重锤密度越大，空气阻力和限位孔对纸带的阻力影响越小，选项A错误；根据匀变速直线运动瞬时速度规律，有可知，若实际交流电源的频率小于50Hz，而将f=50Hz代入上式求出的速度要大于实际速度，从而导致，选项B正确；测量结果与电压U无关，选项C错误；根据能量守恒定律可知，若重锤下落时受到的阻力过大，则重锤动能的增加量应小于重力势能的减少量，选项D错误。‎ ‎15. 【答案】（1）2m/s，方向水平向右 （2）6J ‎【解析】（1）在B点，根据牛顿第三定律可知轨道对物块的支持力大小 （2分）‎ 支持力与重力的合力提供向心力 （2分）‎ 解得：v=2m/s，方向水平向右（2分）‎ ‎（2）物块从A到B的过程中，根据动能定理可得 （2分）‎ 代入数据解得J，即物块克服摩擦力做的功为6J （2分）‎ ‎16. 【答案】（1）20J （2）‎ ‎【解析】（1）由Q物体的运动情况可知：‎ J （3分）‎ ‎（2）物块P运动到B点时的速度最大，此时物体Q的速度为零， （2分）‎ 由机械能守恒定律得 （3分）‎ 解得 （2分）‎ ‎17. 【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】（1）小球做斜抛运动时，竖直方向的分运动为竖直上抛运动，设小球竖直方向的速度为，该星球表面的重力加速度为g星，则 ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ 解得 （3分）‎ ‎（2）设该星球的质量为M，在星体表面有：‎ ‎ （2分）‎ 星球的体积 （1分）‎ 星球的密度 （1分）‎ 解得 （3分）‎ ‎18. 【答案】（1）10m/s （2）23J （3）v≥10m/s或 ‎【解析】（1）对物块由A滑到B的过程，利用动能定理可得 （1分）‎ 解得： （1分）‎ ‎（2）由于传送带足够长，物块到C点的速度最终和传送带的速度相同 在传送带上，小物块的加速度 （1分）‎ 到达共速所用时间 （1分）‎ 物块的位移 相对位移为 （1分）‎ 系统的摩擦生热为 （1分）‎ 解得Q=23J （1分）‎ ‎（3）传送带的速度即为物块进入半圆形轨道的速度，物块不从轨道脱落，有两种临界情况：‎ ‎①物块到达圆心等高处时速度为零，由能量关系可得 （2分）‎ 解得 （1分）‎ ‎②物块恰能到达D点，则 （1分）‎ 物块由C运动到D的过程中，由能量关系可得 （2分）‎ 解得 （1分）‎ 综合两种情况，传送带的速度范围为v≥10m/s或 （1分）‎