河北省保定市2019-2020学年高一下学期期末考试物理试卷Word版含解析

1、2019-2020学年度第二学期期末调研考试高一物理试题一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分。第卜8题只有一个选项 符合题目要求，州12题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不 全的得2分，有选错的得。分。1.下列关于万有引力定律的说法中正确的是（）A.任意两个物体之间都存在万有引力，其大小跟两个物体的质量之和成正比B.当两个物体无限靠近时，它们之间的万有引力将趋于无穷大C.万有引力定律的发现说明天上和地上的物体遵循同样的科学法则D.牛顿发现万有引力定律并通过实验测出了引力常量的数值【答案】C【解析】【详解】A.任意两个物体之间都存在万有引力，其大小跟两个物体的质量之

2、积成正比，故A错误；B.当两个物体无限靠近，物体不能被看成质点，万有引力定律公式尸="”不再适用， 厂所以不能得到万有引力趋于无穷大的结论，故B错误；C.万有引力定律的发现说明天上和地上的物体遵循相同的科学法则，故C正确：D.牛顿发现万有引力定律，但卡文迪许通过实验测出了引力常量的数值，故D错误。故选C。2 .“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。乘客随摩天轮上的座舱运动，可视为在竖直面内的匀速圆周运动，对于乘客来说（）B.加速度不变D.速度不变A.受到的合力为零C.速率不变【答案】C【解析】【详解】A.乘客随摩天轮上的座舱运动，可视为在竖直面内的匀速圆周

3、运动，对于乘客来说, 所受的合外力指向圆心，提供乘客作匀速圆周运动的向心力，故A错误：B.乘客作匀速圆周运动的向心加速度大小不变，方向发生改变，总是指向圆心，故B错误：C.乘客作匀速圆周运动的速度大小不变，即速率不变，故C正确；D.乘客作匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻发生改变，即速度发生了改变，故D错误。 故选。3 .学校物理课外兴趣小组根据生活经验猜想并绘制小船过河的情境图，如图所示，然后利用 遥控小船进行验证。图中实线为河岸，空心箭头表示船头，实线箭头代表河水流动的方向且 河水流速不变，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线。已知小船相对于静水的速度不 变，则下列四幅图中可能得到成功

4、验证的是（）NNA. 犷，B. 中CMM也M【答案】A【解析】【详解】A.静水速垂直于河岸，合速度的方向偏向下游，且过河时间最短，故A正确：B.根据平行四边形定则知，合速度的方向正好平行河岸，无法过河，故B错误：C.由于流水有速度，由运动的合成可知，不可能出现此现象，故C错误；D.船头的指向为静水速的方向，静水速的方向与流水速度的合速度的方向不可能是图示方向, 故D错误。故选A。4.如图所示的装置中，木块8与水平桌而间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后 留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则 此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过

5、程中（ ）A.动量守恒、机械能守恒B.动量不守恒、机械能不守恒C.动量守恒、机械能不守恒D.动量不守恒、机械能守恒【答案】B【解析】【详解】略5.如图所示，质量分别为小、2m的A、8小球固定在轻杆的两端，可绕水平轴。无摩擦转动。 已知杆长为/，水平轴。在杆的中点，初始时A、8、。在同一 A竖直线上。给8球一个水平 向右的初速度，在杆绕轴。转过90。的过程中（）AA.小球A和B的重力势能变化量之和为-B.小球A和8的重力势能变化量之和为"吆/C.杆对小球A不做功，小球A的机械能守恒D. A球和B球的总机械能保持不变【答案】D【解析】【详解】AB.在杆绕轴。转过90。的过程中，小球A的重

6、力势能减小吆g, 8的重力势能增 加?g/,那么小球A和5的重力势能变化量之和为;/，故AB错误；C.假设没有3球，则当A球从最高点摆到水平位置时动能要增加，而现在有球8存在时，球 从从最高点到水平位置时动能减小，可知一定是杆对A做负功，机械能减小，选项C错误；D. A、8组成的系统在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，D正确：故选D。6 .把地球看作半径为R的球体，质量为其自转周期为了，地球的同步卫星质量为小，距离地表的高度为从引力常量为G,则（）A.同步卫星的线速度大小为巴TB.同步卫星的线速度大小为、/券42 r3C,地球的质量加=之:GT24 笈 'D.地球的质量加=土二GT

7、2【答案】B【解析】【详解】A.同步卫星的线速度大小为2由 R + h）v =T故A错误：B.同步卫星由万有引力提供向心力=mR + /?解得gT故B正确：CD.同步卫星由万有引力提供向心力-Mm47r / ,、Gr = ni (/? + /)(R + h)2T2解得故CD错误。故选B。7 .如图所示，把一物体分别放在光滑水平面和光滑斜面上，分别施加水平作用力Q和沿斜而 向上的作用力乃。物体均从静止开始，以相同的加速度沿力的方向移动相同的距离，此过程 中两力的平均功率分别为P和尸2,则（）A. F>FiB. F=F2C.尸i<P2D. P=Pi【答案】C【解析】【详解】AB.根据牛

8、顿第二定律知水平而上有耳=ma斜面上F2 -mgsnO = ma则故AB错误：CD,两次物体的初速度、加速度、位移都相同，则物体获得的速度相同，拉力的功率P = Fv可见故C正确，D错误。故选C。8.2020年5月5日18时，长征五号B运载火箭成功将新一代载人飞船试验船送入预定轨道， 拉开了我国载人航天工程"第三步''任务序幕，下图是试验船返回地球的示意图。假设地球半径 为R，地球表而的重力加速度为go,试验船初始时在距地球表而高度为3R的圆形轨道I上运 动，然后在A点点火变轨进入椭圆轨道II,到达近地点8 （忽略距离地表的高度）再次点火进 入近地轨道HI绕地球做圆周

9、运动。下列说法中正确的是（）i © in y, iA.在A点点火的目的是增大试验船的速度B.在3点点火的目的是增大试验船的速度C.试验船在轨道I上运行时的加速度大于在轨道III上运行时的加速度D.试验船在轨道III上绕地球运行一周所需的时间为2兀形【答案】D【解析】【详解】A.试验船初始时在距地球表而高度为3R的圆形轨道I上运动时为匀速圆周运动， 万有引力提供向心力，即万有引力等于需要的向心力，当在A点点火后做向心运动，则需要 的向心力减小，根据可知在A点点火的目的是减小试验船的速度，故A错误;rB.试验船在椭圆轨道U的5点做向心运动进入圆轨道I,则需要在8点点火减速，故B错误: c

10、.由图可知，实验船在轨道I上运行时的半径大于在轨道in上运行时的半径，根据万有引力 提供向心力，即GMm；=ma 厂可知实验船在轨道I上运行时 加速度小于在轨道III上运行时的加速度，故c错误：D.在近地轨道HI处实验船受到的万有引力近似等于地球表而的重力，根据万有引力提供向 心力，即GMm4 储- = mg.=mrRK1解得T 9得T=2n go故D正确。故选D.9.将某物体以初速度从某高度处水平抛出，落地时速度大小为%,忽略运动过程中的 空气阻力，重力加速度为g,则（）22A.抛出时的高度为3B.抛出时的高度为殳2ggC.在空中运动的时间为史心地D.在空中运动的时间为“8g【答案】AD【解

11、析】【详解】速度偏转角为仇则有cos8 = - = 岛2所以6>=45*竖直方向有Vy = % = gf则运动时间为一8下落高度为v2 v2力=上=曳2g 2g故选AD。10.质量为2kg的物体静止在光滑水平而上，某时刻起受到方向不变的水平力F的作用，以物体静止时的位置为初位置，厂随位置x变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A.物体先做匀加速直线运动，后做匀速运动B.物体有可能做曲线运动C.在oo.2m内力F所做的功为3JD.物体在经过A-=0.2m的位置时速度大小为" nVs【答案】CD【解析】【详解】A.在OO.lm内，拉力逐渐增大，根据牛顿第二定律可知加速度逐渐增大

12、，故A错误：B.由于拉力的方向不变，物体由静止开始运动，故物体只能做直线运动，故B错误：C.在尸一x图象中，与x轴所围面积表示拉力做功，故W=gx(6 + 18)x0.1J + 18x0.1J=3J故C正确：D.在整个运动过程中，根据动能定理可得1 2W =一2解得v = V3m/s故D正确。故选CD。11.质量为带有!光滑圆弧轨道的小车静止在光滑水平而上，如图所示: 一质量为m的 4小球在圆弧轨道的最低点以水平速度%冲上小车，已知，小球最终返回最低点并与小车 分离。下列说法正确的是(A.在相互作用的过程中小球和小车系统在水平方向上动量守恒B.分离后小球向左做平抛运动C分离后小球向右做平抛运动

13、D.分离后小球做自由落体运动【答案】AB【解析】【详解】A.在相互作用过程中小球和小车系统在水平方向上不受外力，则系统在水平方向 上动量守恒，故A正确：BCD.设小球离开小车时，小球的速度为次，小车的速度为V2,选取水平向右为正方向，整 个过程中根据水平方向动量守恒得z»vo=/nvi+Mv2. .（I）由系统的机械能守恒得/mv02= /nvj2+ Mv?2.（2）222联立解得m- Mv. =v（.m + M因则uiVO,因此分离后小球向左做平抛运动，故B正确，CD错误。故选AB。12 .如图所示，小球从A点以速度%水平飞出，恰好沿切线方向从3点进入半径为R的圆轨道，8点和圆心。

14、的连线与竖直方向的夹角为a ,。为圆轨道的最低点，已知重力加速度为g, 不计一切阻力，则（）A,小球在8点的速度大小为一sinaB.小球在8点的速度大小为一costzC,小球在。点时对轨道的压力等于其重力D. AB之间的水平距离为至上吧g1 BD【解析】【详解】AB.小球恰好沿8点的切线方向进入圆轨道，根据速度的合成和分解和几何关系可 知，小球在5处的速度cos a故A错误，B正确:C.小球在8点时，设轨道对小球的支持力为F,那么F-mg=Y解得2F=mg + rn 常由牛顿第三定律可得，小球进入圆轨道8点时，对轨道的压力大于重力，故C错误:D.由平抛运动规律可得，小球在5点的竖直分速度Vv

15、= V()tana那么小球从A到8的运动时间J _ Vo tan aig gA、8之间的水平距离匕；tan ax = %f = g故D正确.故选BD° 二、实验题：本大题共2小题，其中第13小题6分，第14小题9分，共15分。13 .某同学设计了一个研究平抛运动的实验，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时 用如图所示的装置，将一块平板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，将小球从斜槽上 由静止释放，小球撞在平板上留下痕迹A：将木板向后平移距离x,再将小球从斜槽上同一位 置由静止释放，小球撞在木板上留下痕迹B：再将木板向后平移距离x,将小球还从斜槽同一 位置由静止释放，得到痕迹C

16、。(1)下列关于实验的说法中不正确的是：A.斜槽轨道越光滑误差越小B.小球的质量越大体积越小，实验误差越小C.斜槽末端应保持水平D.小球在斜槽上由同一位置释放的目的是保证平抛的初速度相等测量木板每次平移距离工以及A8间距离小、AC间距离力2,当地重力加速度为g,计算小 球的初速度表达式为 o【答案】 (l).A(2). v0 = .-、力2 - 2h【解析】【详解】(DH1AC.为了保证小球的初速度水平，则斜槽的末端需切线保持水平，小球和斜槽 间的摩擦不影响实验，故A错误，C正确：B.为了忽略空气阻力，小球做平抛运动，减小实验的误差，小球使用密度较大、体积小的钢 球，故B正确：D.实验时为了保

17、证初速度相同，每次让小球从同一高度由静止释放，可以根据实验实际选 取，不影响实验误差，故D正确。本题选不正确的，故选A(2)根据尸gT得即A到B的时间为.七二2匕,平抛运动的初速度14 .某学习小组利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）关于本实验步骤的叙述，操作有明显错误或不需要的有 （填步骤前字母代号）。A.打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减小纸带下落过程受到 的阻力B.用天平测出重锤的质量C.把打点计时器接在用四行干电池串联而成的电源上D.先闭合打点计时器的电源开关，然后释放重锤E.挑选点迹清晰且第一、二点间距接近2mm的纸带，用刻度尺测出物体下

18、落的高度加，儿, 力2，力n计算出对应点的瞬时速度功，也，也vF.分别算出gw；和辿n，在实验误差范围内看是否相等（2）某同学截取一条符合要求的纸带，如图乙所示，用刻度尺测得起始点。到计数点A、B、 C、。各点的距离分别为瓦、脑、电、自，相邻计数点间时间间隔为从0到C的时间为， 若用。、C两点来验证机械能守恒定律，为了计算打下。点时的重物的速度大小，甲、乙、丙、 丁四位同学提供了四个计算式，其中正确的是 o （填选项前的字母）A.甲同学：匕网TB.乙同学：匕二口C.同学：匕二幺 D. 丁同学：t=生42TT(3)采用正确计算式的同学发现，以C点算出的重力势能减小量成g"总比动能增加量

19、; 略大些，这主要是因为。【答案】 .BC (2). C (3).重锤带着纸带在运动中受到阻力，重力势能除了转化 为动能之外，还有一小部分转化其他形式的能量。【解析】【详解】(1) 1A.打点计时器安装时要使两限孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减少纸带 下落过程中的阻力，故A正确；B.因为我们是比较吆鼠!，后的大小关系，故?可约去比较，不需要用天平，故B错误： C.打点计时器采用交流电源，故C错误：D.用手托着重锤，先闭合打点计时器的电源开关，稳定后再释放重锤，故D正确；E.打出的纸带中，点迹清晰，并且应选择前两点间距约为2mm的纸带，故E正确：F.分别算出J"”？和町旗n，在实验误

20、差范围内看是否相等，故F正确； 本题选择错误的，故选BC。(2)2ABC.因实验中存在阻力，重物下落时的实际加速度小于重力加速度，计算速度时应根 据匀变速直线运动中中间时刻速度等于该过程的平均速度来求，正确的是丙同学：而甲、乙 两同学提供的计算式是没有阻力作用下速度的理论值，不合理，故AB错误，C正确； D. 丁同学提供的计算式是求CD段的平均速度即求CO间中间时刻的速度，故D错误： 故选C。(3)3提供正确计算式的同学发现，以。点算出的重力势能，叫尼总比八Y略大些，这主要 是因为实验中存在阻力，重物下落过程中减少的重力势能转化为重物的动能和因阻力产生的 其他形式的能量。三、计算题：本大题共3

21、小题，其中第15小题10分，第16小题12分，第17小 题15分，共37分。15 . 2020年2月，一场突如其来的疫情席卷全国，来自全国各地的大批抗疫物资源源不断运往 疫情的中心“武汉”。一辆货车装载物资后质量为2xl0«kg,运动过程中受到的阻力恒为货车 重力的0.04倍，允许行驶的最大速度为25m/s。(lOnVs2)(1)求货车以最大速度行驶时，发动机输出的功率尸0：(2)如果从启动开始，发动机输出功率恒为凡，求hnin内(已达允许的最大速度)货车行驶的 距离乂(计算结果保留整数)【答案】(l)2xl()5W： (2)719m【解析】【详解】(1)汽车以最大速度行驶时月八=f

22、 = 0.04mg货车以最大速度行驶时，发动机输出的功率, = Vm=2xl05W(2)从起动开始，根据动能定理解得x = 719m16 .长木板A静止放在光滑的水平而上，质量为,=2kg的物体B以水平速度 =2m/s滑上长 木板A的上表而，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，=10nVs2o 求：(1)长木板的质量M：(2)系统损失的机械能 Eko【答案】2kg： (2)2J【解析】【详解】(1)由图象可知，物体B和木板A最终达到共同速度y = hWs,设木板质量为M，根据动量守恒“7% = (7 + M)V解得M = 2kg(2)系统损失的机械能解得AE .=“匕; (m + M )v22AE. = 2Ja17 .如图所示，一足够长、与水平而夹角e = 53。的倾斜粗糙轨道与竖直光滑的圆弧轨道在c 点相切，圆弧轨道的