河南省信阳市2020-2021学年高一下学期期末物理试题（含答案 解析 ）

第1页/共1页2020-2021学年河南省信阳市高一（下）期末物理试卷一、选择题（每小题4分，共48分。其中第1~8题只有一个选项符合题意，第9~12题有多个选项符合题意要求，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分）1.关于以下各物理量的理解正确的是（）A.重力势能是标量，比大B.力矢量，比大C.速度是矢量，比大D.功是标量，做功比多【答案】A【解析】【详解】A．重力势能是标量，比大，故A正确；B．力是矢量，负号表示方向，故的大小为3N，的大小为5N，故比小。故B错误；C．速度是矢量，负号表示方向，的大小为，的大小为，比小，故C错误；D．功为标量，只有大小，做功比少，故D错误。故选A。2.关于曲线运动，下列表述正确的是（）A.曲线运动的物体的速度方向必定变化B.曲线运动不一定是变速运动C.曲线运动不可能是匀变速运动D.做曲线运动的物体的速度大小可能不变，所以其加速度可能为零【答案】A【解析】【详解】AB.做曲线运动物体其速度方向沿曲线的切线方向，速度方向一定变化，一定是变速运动，A正确，B错误；C.平抛运动就是恒力（重力）作用下的曲线运动，是匀变速曲线运动，C错误；D.曲线运动的条件是合外力与速度不共线，合外力不为0，一定有加速度，D错误；故选A。3.关于下列对配图的说法中正确的是（）A.图1中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中它的机械能守恒B.图2中物块在恒力F作用下沿固定光滑斜面匀加速上滑过程中，物块机械能守恒C.图3中物块沿固定斜面匀速下滑过程中，物块机械能不守恒D.图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒【答案】C【解析】【详解】A．图1中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中，重力势能不断减小，动能不变。所以机械能不守恒，故A错误；B．图2中物块在恒力F作用下沿固定光滑斜面匀加速上滑过程中，重力势能和动能均增大，则其机械能增大，故B错误；C．图4中物块沿固定斜面匀速下滑过程中，重力势能减小，动能不变，故机械能不守恒。故C正确；D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中，撑杆的弹性势能转化为运动员的机械能，所以运动员的机械能不守恒，故D错误。故选C。4.如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，已知球拍与水平方向夹角θ=60°，AB两点高度差h=0.2m，重力加速度g=10m/s2，则球刚要落到球拍上时速度大小为（）A.4m/s B. C. D.【答案】A【解析】【详解】将球刚要落到球拍上时速度分解在水平方向和竖直方向，如图所示根据得t==0.2s竖直分速度vy=gt=2m/s根据平行四边形定则知，刚要落到球拍上时速度大小故选A。5.狗拉雪橇在水平冰面上减速转弯，由M向N运动，轨迹为曲线MN，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】汽车做的是曲线运动，汽车受到的合力应该指向运动轨迹曲线的内侧，速度方向为轨迹在该点的切线方向，且速度与力分居于轨迹的两侧，由于力的方向与速度方向间的夹角为钝角，所以速度减小。故选C。6.质量为m的木板与直立的轻质弹簧的上端相连，弹簧下端固定在水平地面上，静止时弹簧的压缩量为h，如图所示。现将质量也为m的物块从距木板正上方2h处静止释放，为物块与木板碰撞后粘在一起向下运动，到达最低点后又向上运动，它们恰能回到A点。物块可视为质点，空气阻力、木板厚度忽略不计，已知弹簧弹性势能E与形变量x和劲度系数k之间的关系式为，重力加速度大小为g。关于释放物块到回到A点的过程，下列说法正确的是（）A.物块和木板碰撞后一起向下运动过程中的速度一直减小B.整个运动过程，物块、木板和弹簧组成的系统机械能守恒C.物块和木板碰撞后瞬间的共同速度为D.A点距离木板初始位置的高度小于h【答案】D【解析】【详解】A．初始弹簧的弹力大小等于木板的重力，当物块和木板碰后粘在一起向下运动过程，合力先向下，当弹簧的弹力等于重力时速度达到最大，合力向上，两物体向下做减速运动，物块和木板碰后粘在一起向下运动过程中速度先增大后减小，故A错误；B．物块和木板发生完全非弹性碰撞，因此整个过程中机械能不守恒，故B错误；C．碰撞前物块做自由落体运动，则物块与木板碰撞前的速度大小为物块与木板碰撞过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，由动量守恒定律得解得故C错误；D．质量为m的木板静止时弹簧的压缩量为h，则mg=kh解得物块与木板碰撞后粘在一起向下运动，到达最低点后又向上运动，它们恰能回到A点，物块与木板碰撞后运动过程中，只有重力与弹力做功，假设物体从相碰位置开始能上升的最大高度为H，且H＜h，由机械能守恒定律得解得＜h所以假设成立，由此可知A点距离木板初始位置的高度小于h，故D正确。故选D。7.一颗圆形轨道上的地球卫星，其轨道平面与赤道平面重合，距离地面高度等于地球半径R0。地球同步卫星轨道距地面的高度约为6R0，地球表面重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.该卫星绕地球运动的周期B.该卫星的线速度小于地球同步卫星的线速度C.该卫星绕地球运动的加速度大小D.若该卫星绕行方向也是自西向东，则赤道上的一个固定点连续两次经过该卫星正下方的时间间隔大于该卫星的周期【答案】D【解析】【详解】A、卫星绕地球做匀速圆周运动根据黄金代换式可知联立解得卫星的运行周期A错误；B、根据万有引力提供向心力整理解得线速度该卫星的轨道半径小与地球同步卫星的轨道半径，则该卫星的线速度大于地球同步卫星的线速度，B错误；C、根据牛顿第二定律可知整理解得加速度C错误；D、卫星的运行周期小于同步卫星的周期根据卫星的追及原理可知，该卫星经过t时间比同步卫星多转一圈整理解得同步卫星运行周期与地球自转周期相等，则赤道上的一个固定点连续两次经过该卫星正下方的时间间隔大于该卫星的周期，D正确。故选D。8.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中（）A.地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为mv2B.地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2D.地面对他的冲量为mv-mgΔt，地面对他做的功为零【答案】B【解析】【分析】【详解】设向上为正方向，则由动量定理解得地面对他的冲量为I=mv＋mgΔt因地面对人的作用力没有位移，则地面对他做的功为零．故选B。9.如图所示，用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于苹果的运动（）A.苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程，手掌对苹果的摩擦力越来越大B.苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程，手掌对苹果的支持力越来越小C.苹果从最左侧点b到最右侧点d运动的过程，苹果先处于超重状态后处于失重状态D.苹果所受合外力大小不变【答案】AD【解析】【详解】A．从c到d的过程中，向心加速度大小不变，根据牛顿第二定律知合力提供向心力，则合力大小不变，始终指向圆心，由于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程中合力由竖直向下变为水平向左，则合力在水平方向的分力逐渐变大，水平方向的分力由手掌对苹果的摩擦力提供，可知摩擦力越来越大，故A正确；B．从c到d的过程中，向心加速度大小不变，方向指向圆心，则合力提供向心力，且合力大小不变，始终指向圆心，由于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程中合力在竖直方向的分力变小，由可知支持力越来越大，故B错误；C．苹果从最左侧点b到最右侧点d运动的过程，加速度有竖直向下分量，则苹果处于失重状态，故C错误；D．苹果做匀速圆周运动，合力提供向心力，向心力大小不变，故合力大小不变，D正确。故选AD。10.质量分别为m1、m2的两个小球在光滑的水平面上沿同一直线相向运动，碰前动量大小相等，它们同时经历了接触、挤压、停止、反弹、分离的过程，则下列说法中正确的是（）A.两球碰撞之后的速度大小跟小球的质量成反比B.两球碰撞前后的动能之比都为Ek1：Ek2=m2：m1C.两球碰撞中的任意时刻动量之比为P1：P2=1：1D.两个小球之间的碰撞一定是弹性碰撞【答案】ABC【解析】【详解】A．两小球发生碰撞，取碰前m1的运动方向为正向，有可知两球碰撞之后的速度大小跟小球的质量成反比，故A正确；BC．由动量守恒定律知碰后两球的动量等大反向，则P1：P2=1：1，由知动能与质量成反比，即Ek1：Ek2=m2：m1，故BC正确；D．因两小球的材质未知，则碰撞类型无法确定，故D错误；故选ABC。11.质量分别为2kg、3kg的物块A和B，系在一根不可伸长的轻绳两端，细绳跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的轻质定滑轮上，此时物体A离地面的高度为0.8m，如图所示，斜面光滑且足够长，始终保持静止，g取10m/s2。下列说法正确的是（）A.物体A落地的速度为4m/sB.物体A落地的速度为C.物体B沿斜面上滑的最大距离为0.96mD.物体B沿斜面上滑的最大距离为0.88m【答案】BC【解析】【详解】AB．把AB看成整体，所以整体机械能守恒代入数据，得A错误，B正确；CD．A物体落地前B物体滑行的距离为，A物体落地后，B物体受的合力为，加速度为，则代入数据解得物体B沿斜面上滑的最大距离为C正确，D错误。故选BC。12.如图所示，劲度系数为k，满足胡克定律的轻质橡皮筋左端与质量为m、中心有孔的小球相连，AB间距离恰好等于橡皮筋的原长。小球可沿着粗糙竖直固定杆移动，小球从C点由静止开始下滑h高度到达D点速度恰好为零。其中AC水平，BC=L。已知小球与杆间摩擦因数为μ。若小球在D点获得一向上的瞬时冲量，其刚好又能到达C点，则以下说法正确的是（）A.小球下滑到D点速度为零时处于平衡状态B.在整个过程中，小球受到杆的弹力越来越大C.下滑过程与上滑过程摩擦力做功相同D.小球在D点获得的瞬时冲量为【答案】CD【解析】【详解】A．小球由C到D的过程中，小球是先加速后减速，故小球的加速度是先向下后向上，故在D点是具有向上的加速度，不是平衡状态，故A错误；B．小球下滑一定距离x，力图如下由胡克定律得绳子的弹力则小球受到杆的弹力为可知，弹力为定值。故B错误；C．在过程C到D、过程D到C中则在两个过程中克服摩擦力做功相同，故C正确；D．下滑过程，设橡皮筋弹力做功为W，则设小球在D点获得瞬时速度为v，由D到C有解得小球获得的瞬时冲量为故D正确。故选CD。二、实验题（本题共14分，第13题6分，第14题8分）13.某实验小组利用如图所示的实验装置探究碰撞中的动量守恒。弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边沿有一竖直立柱，球2放置于立柱上，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球球心等高。将球1拉离平衡位置，使用量角器测量绳子与竖直方向夹角为，静止释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞。碰后球1被弹回，向右最远可摆位置绳子与竖直方向夹角为，球2落到水平地面上。测量球2球心到地面高度和球2做平抛运动的水平位移，然后再测出两球质量和，即可探究1、2两球碰撞过程中动量守恒。（1）为保证实验成功，在选用小球时，应使________；（选填“大于”“小于”或“等于”）（2）要计算碰撞前后球1的速度，还需要测量的物理量是________；（文字和符号）（3）根据测量的物理量，该实验中动量守恒的表达式为________。（用题干和（2）问中的符号表示）【答案】①.小于②.悬点O到球1球心的距离③.【解析】【详解】（1）[1]由实验过程知，小球1与2碰撞后需反弹，则应使小于；（2）[2]小球1摆动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得解得，碰撞前球1速度大小同理可得，碰撞后球1速度大小要计算速度还必须已知摆长，即悬点O到球1球心距离；（3）[3]碰撞后球2做平抛运动，设平抛运动时间为，则球2碰后速度若两球碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，有整理得14.用重锤下落来验证机械能守恒定律。某次实验打出如图甲所示的一条纸带，已知打点计时器工作频率为50Hz。（1）实验操作时，应让重锤靠近打点计时器，手提纸带末端________，再________。（2）根据甲图纸带所给数据，打下C点时重锤的速度为________m/s（结果保留三位有效数字）。（3）某同学选用两个形状相同、质量不同的重锤和进行实验，测得几组数据，画出图像，并求出图像的斜率为，如图乙所示，的质量________（选填“大于”或“小于”）a的质量。（4）通过分析发现造成值偏小的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重锤的质量，当地重力加速度，求出重锤所受的平均阻力=________N。（结果保留两位有效数字）【答案】①.接通打点计时器②.释放重锤③.2.25④.小于⑤.0.055【解析】【详解】（1）[1][2]实验操作时，应让重锤靠近打点计时器，先接通打点计时器，再释放重锤；（2）[3]打点计时器所用交流电的频率为50Hz，打点计时器打点的时间间隔打下C点时重物的瞬时速度等于打下B点和D点时间段内的平均速度，即（3）[4]根据动能定理有整理得所以图线的斜率由于两物体形状相同，则所受阻力相同，由，可知的质量小于的质量；（4）[5]设重物受到的阻力为，对重物，由动能定理得根据图像斜率可知代入数据解得三、计算题（本题共38分，解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.生产流水线可以提高劳动效率，下图是某工厂生产流水线的水平传输装置的俯视图，它由在同一水平面的传送带和转盘组成。物品从A处无初速、等时间间隔地放到传送带上，运动到B处后进入匀速转动的转盘表面，随其做半径R=2.0m的圆运动（与转盘无相对滑动），到C处被取走装箱。已知A