广东省华南师大附中2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题

#华南师大附中2019-2020学年度下学期教学阶段性检测

高一物理试题（考试时间：90分钟）注意事项：1.答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡相应的位置上2•选择题每小题选出答案后，用2B恰笔把答题卡上对应的题目的答案标号涂累，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答策：不能答在试卷上3.非选译题必须用黑色字迹的钢笔签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液，不按以上要求作答的答案无效第I卷选择题（共40分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分对但不全的得2分，有选错的得0分。）1.如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，下列对它的运动分析正确的是（）□因为它的速率恒定不变，故做匀速运动该物体受的合外力一定不等于零该物体受的合外力一定等于零它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上2．如果所示，高度不同的三颗人造卫星，某一瞬间的位置恰好与地心在同一条直线上，如图所示，若此时它们的飞行方向相同，角速度分别为°、⑰、冬，线速度分别为儿、卩2、卩3周期分别为T］、T2、G向心加速度分别为勺、a2、a3，贝y（）冋>62>63B.v1<v2<v3C．T1=T2=T3D．al>a2>a33.人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A,A穿在光滑的竖直杆上，当人以速度v竖直向下匀速拉绳使质量为m的物体A上升高度h后到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为0.已知重力sin此时物体A的速度为…一心*V产该过程中绳对物体A做的功为…sin书该过程中绳对物体A做的功为：.-「一-2cos."0人只受到重力和踏板的支持力作用人受到的力的合力对人所做的功等于人的重力势能和动能的增加量踏板对人做的功等于人的机械能的增加量如图所示，光滑轨道ABCD是过山车轨道的模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平粗糙传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则（．固定位置A到B点的竖直高度可能为2.2R滑块返回左侧所能达到的最大高度一定低于出发点A滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v无关无论传送带速度v多大，滑块于传送带摩擦产生的热量都一样多如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入近地停泊轨道I,然后由Q点进入椭圆轨道II,再在P点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨III,则将卫星发射至轨道I,发射速度必定大于11.2km/s卫星在同步轨道III上运行时，其速度小于7.9km/s卫星在P点通过加速来实现由轨道II进入轨道III卫星在轨道II上经过P点时的加速度大于在轨道III上经过P点时的加速度如图所示，A、B两点在同一条竖直线上，B、C两点在同一条水平线上。现将甲、乙、丙三小球分别从A、B、C三点水平抛出，若三小球同时落在水平面上的D点，则以下关于三小球运动的说法中正确的是()二小球在空中的运动时间一定是t>t>t乙丙甲三小球抛出时的初速度大小一定是v>v>v甲乙丙甲小球先从A点抛出，丙小球最后从C点抛出从A、B、C三点水平抛出的小球甲、乙、丙落地时的速度方向与水平方向之间夹角一定满足6>0丙乙>0甲质量为m的汽车以恒定的功率P在平直路面上行驶，行驶过程中受到的阻力恒定.若汽车能达到的最大速率为v,则下列说法正确的是P汽车受到的阻力大小为v汽车受到的阻力大小为PvP当汽车的速率为丁时，汽车的加速度大小为——TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"2mv\o"CurrentDocument"v2P当汽车的速率为才时，汽车的加速度大小为——\o"CurrentDocument"2mv把质量是m=0.5kg的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）。已知B、A之间的高度差为h]=O.lm,C、B之间的高度差为h2=0.2m,弹簧的质量和空气的阻力均可忽略,g=10m/s2.下面说法中正确的是Q.甲石丙由状态甲至状态乙，弹簧的弹性势能转化为小球的动能状态乙时，小球的动能最大状态甲中弹簧的弹性势能是1.5J状态乙中小球的动能是1.0J如图所示，小球A可视为质点，装置静止时轻质细线AB水平，轻质细线AC与竖直方向的夹角37°，已知小球的质量为m,细线AC长L，B点距C点的水平和竖直距离相等.装置BOO能以任意角速度绕竖直轴OO转动，且小球始终在BOO平面内，那么在①从零缓慢增大的过程中（）（g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)两细线张力均增大细线AB中张力先变小，后为零，再增大细线AC中张力先不变，后增大当AB中张力为零时，角速度可能为J単4L第II卷非选择题（共60分）二、实验题（本大题共4小题，共26分。请把答案填在答题卡指定位置上）（4分）游标卡尺和螺旋测微器是常用的测量工具，甲图是20等分的游标卡尺，乙图是螺旋测微器下图是它们的测量结果，则它们的测量值分别是：甲图：mm；乙图：mm.（8分）a、在做平抛运动实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求．将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：通过调节使斜槽的末端保持水平每次释放小球的位置必须不同每次必须由静止释放小球用铅笔记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线b、某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示物体的运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，则：小球开始做平抛运动的位置是否为A点？答：____（填“是”或“否”）小球平抛的初速度v0=m/s；vB=m/s（g取10m/s2）；某同学利用如图所示的装置验证动能定理，不计空气阻力，测量步骤如下：（I）将小物块在一条橡皮筋的作用下从某一位置弹出，小物块沿粗糙的水平桌面直线滑行，之后滑离水平桌面平拋落至水平地面上，标记出小物块的弹出位置和在水平地面上的落点M］；（II）在钉子上分别套上完全相同的2条、3条、4条……橡皮筋，将小物块每次都从步骤（I）中的同一位置弹出，重复步骤（I），标记出小物块在水平地面上的落点m2、m3、m4C□桌面到地面的高度hD□小物块平抛过程的水平距离L（2）请用（1）中测得的物理量表示小物块滑离水平桌面时的动育（已知小物块的质量m）（3）将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为叫、W2、W3……，小物块平抛过程的水平距离分别记为L］、L2、L3若不能忽略水平桌面与小物块间摩擦力做的功，则以橡皮筋对小物块做功（W）为纵坐标，以小物块平拋过程水平距离的平方（L2）为横坐标作图，得到的图像是.

14．（8分）如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以（1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2。在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量AEp=_J；重物的动能增加量AEk=_J（结果均保留三位有效数字）。（2）数据处理的结果比较合理的应当是AEp_AEk（选填“大于”、“等于”或“小于”）。这是因为实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的__误差（选填“偶然”或“系统”）。（3）乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数1点到打点计时器打下的第一个点的距离力，算出了各计数点对应的速度卩，以h为横轴，以2v2为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点，他又检查了几遍，发现测量和计算都没有出现问题，其原因可能是。乙同学测出该图线的斜率为并如果不计一切阻力，则当地的重力加速度g_k（选填“大于”、“等于”或“小于”）。三、计算题（12分）宇航员驾驶宇宙飞船到达月球，他在月球表面做了一个实验：在离月球表面高度为h处，将一小球以初速度v0水平抛出，水平射程为九已知月球的半径为凡万有引力常量为G。不考虑月球自转的影响。求：月球表面的重力加速度大小g0；月球的质量M；飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度vo(12分)滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜受.如图是滑板运动的轨道，和CD是两段光滑圆弧形轨道，BC是一段长l=7m的水平轨道.一运动员从AB轨道上的P点以vp=6m/s的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零.已知P、Q距水平轨道的高度分别为：h=1.4m，H=1.8m,运动员的质量m=50kg，不计圆弧轨道上的摩擦，取g=10m/s2,求：运动员第一次经过B点时的速率是多少？运动员与BC轨道的动摩擦因数为多大？运动员最后停在BC轨道上距B点多远处？(10分)有32个质量m=0.1kg的小球，用刚性轻杆连接成球链，如图一所示，杆左端与小球固连，右端与下一个小球球心光滑铰接，球心距S=0.1m,如图二所示，光滑水平面右方是足够长斜面，倾角0=37°，AB段光滑，丨AB|=0.5m,B之后粗糙，与球的摩擦系数卩=1，如图三所示，把球链放在平面边缘，静止开始沿斜面下滑，杆不会与平面斜面转角相碰，小球与平面和斜面保持接触，sin3T=0.6coS370=0.8,47=22097T93u13.892g=1Cm/s2。问球链恰好到达B点时的速度v球链减速前系统摩擦产生的热量Q(精确到小数点后两位)最终留在AB段上的小球个数nAi-~图Ai-~图-■砖A圈三华南师大附中2019-2020学年度下学期教学阶段性检测参考答案【答案】B【解析】物体速度方向为运动轨迹切线方向，则曲线运动的速度方向一定会发生变化，所以是变速运动，故A项错误．BCD.物体做曲线运动的条件是速度和加速度不在一条直线上，即一定有加速度，根据F=ma得知一定有合外力，故B正确DCD错误口故选B。【答案】B【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，则有GmMmv22兀、二二m»2r二m(——)2r=ma罟，半径r越大角速度W罟，半径r越大角速度W越小，则有：Wi<^2<W3，故选项A罟，半径r越大，线速度V罟，半径r越大，线速度V越小，则有：V1VV2VV3，故选项B正确;‘4兀2r‘4兀2r3，半径r越大，周期T越大，则有：T>T>T，故选项C错误;GM123解得：T=d.解得：a=，半径r越大，加速度a越小，则有：avava，故选项d错误.r212311误；在A上升的过程中根据动能定理有：-mgh+W=2mvA2-0，即绳对A做的功为：W=mgh+—mv2，故D正确，C错误.故选AD.cos20【答案】D【解析】梯向上加速运动，水平方向有加速度分量，所以人受到摩擦力作用，B错误；竖直方向也有加速度分量，所以支持力大于重力，A错误；除了重力之外其他力做功的和等于机械能的变化量，所以C错误；D正确.【答案】C【解析】v2滑块能通过C点，那么对滑块在C应用牛顿第二定律可得mg<m-R，对滑块从A到C的运动过程应用11机械能守恒可得mg(h-2R)=mv2>mgR，所以，固定位置A到B点的竖直高度h>2.5R，故A错2C2误；滑块在传送带上向右做减速运动时，摩擦力恒定，滑块做匀减速运动；返回D点的过程，若滑块到达D点时速度小于传送带速度，则滑块向左运动和向右运动对称，那么，滑块将回到A点；若距离足够大，滑块达到传送带速度后，将随传送带一起做匀速运动，那么，传送带到达D点的速度小于第一次到达D点的速度，滑块返回左侧所能达到的最大高度将低于出发点AOB错误；传送带受摩擦力作用，向右做匀减速运动，那么，滑块在传送带上向右运动的最大距离只和在D处的速度及传送带的动摩擦因数相关，与传送带速度v无关，C正确；滑块在传送带上的加速度恒定，那么滑块的位移恒定，故传送带速度越大，滑块在传送带上的相对位移越大，滑块于传送带摩擦产生的热量越多，故D错误口【答案】BC【答案】BC【解析】ADl1.2km/s是第二宇宙速度，发射到近地轨道的最小速度是第一宇宙速度7.9km/s,A错误Mmv2B□根据万有引力提供向心力：G二m，同步卫星轨道半径大于近地卫星，所以同步卫星的环绕速r2r度小于近地卫星环绕速度7.9km/s，B正确C□由轨道□进入轨道口，从低轨道进入高轨道，需要点火加速离心，C正确MmD□万有引力提供加速度：G-—=ma，无论哪个轨道经过P点，到地心的距离都相同，受到的万有引r2力都相同，加速度相同，D错误【答案】BD【解析】三个小球都做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由h=gt22得t=、'単，知平抛运动的时间由下落的高度决定，所以有t戶丙〉t甲故A错误.g乙丙甲因为甲、乙的水平位移相等，且大于丙的水平位移，根据x=v0t和t=t＞t，得v＞v＞v.故B正0乙丙甲甲乙丙确.三个小球同时落在水平面上的D点，因此甲小球先从A点抛出，乙丙两球同时抛出，故C错误.小球落地时的速度方向与水平方向之间夹角的正切为gfvgfv0tan0=」v0因为t尸丙＞t甲’v甲＞卩乙＞卩丙，所以得°丙＞餐＞蔦；故D正确.【答案】AC【解析】PA、当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=Fv知，汽车所受的阻力F=f=-，故A正确，B错v误；囚-2-v卜=——=C、当汽车的速率为-时，汽车的牵引力vv，根据牛顿第二定律得，F-f=ma，解得加速度222PPaF-fV__VP，故C正确，D错误.a===—mmmv点睛：当牵引力等于阻力时，速度最大，结合功率和最大速度求出汽车所受的阻力，根据P=Fv求出牵引力，结合牛顿第二定律求出汽车的加速度．【答案】CD【解析】小球由状态甲至状态乙的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能；故A项错误；由状态甲至状态乙的过程，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球的合力先向上后向下，则小球先加速后减速，动能先增大后减小，当弹力等于重力时动能最大，此时弹簧处于压缩状态，位置在甲、乙之间，故B项错误；小球由状态甲至状态丙的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球在图甲中弹簧的弹性势能等于小球由A到C位置时增加的重力势能：Ep=m（hi+h2）=0.5X10X0.3=1.5J故C项正确；小球由状态乙至状态丙的过程中，小球机械能守恒，则状态乙中小球的动能Ek乙=mgh2=0.5X10X0.2=1.0J故D项正确。【答案】BCD解析】AB.当静止时，受力分析如右图，由平衡条件mgT=mgtan37°=0.75mgDT口D1.25mgcos37°若AB中的拉力为0,当3最小时绳AC与竖直方向夹角耳=37。，受力分析如图mgtanO]□m(lsinO1)emi”2

当①最大时绳AC与竖直方向夹角02=53°口mgtan02Dm^max2lSin^2得①n竺max所以3取值范围为<®<.绳子所以3取值范围为<®<.绳子AB的拉力都是0.由以上的分析可知，开始时AB是拉力不为0,当转速在普沁:善时，AB的拉力为0,角速度再增大时，AB的拉力又会增大，故A错误；B正确于当绳子AC与竖直方向之间的夹角不变时，AC绳子的拉力在竖直方向的分力始终等于重力，所以绳子的拉力绳子等于1.25mg；当转速大于:普后，绳子与竖直方向之间的夹角增大，拉力开始增大；当转速大于普后，绳子与竖直方向之间的夹角不变，AC上竖直方向的拉力不变当水平方向的拉力增大，AC的拉力继续增大；故C正确；D.由开始时的分析可知，当3取值范围为菁<D.由开始时的分析可知，当3取值范围为菁<3<5g~3^.绳子AB的拉力都是0.故D正确。故选BCD.【答案】23.85mm,8.560mm【答案】ACE否22.5【解析】A.为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应保持水平，故A正确；BC.为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等，应让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，故B

错误，C正确;用铅笔记录小球位置时，每次不需要严格地等距离下降，故D错误；小球平抛运动在竖直平面内，不能与木板上的白纸接触，防止摩擦使运动轨迹发生变化，故E正确;将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线连接，故F错误。故选ACE。(2)在竖直方向上Ay=gT2，则有g空=,'，g空=,'，yBC—yABg0.2—0.1「s=0.1s10则小球平抛运动的初速度xvxv=0T=01m/s=2m/s设在B点竖直方向的分速度为v设在B点竖直方向的分速度为vBy,vBy°^m/s=1.5m/s2At2x0.1则B点速度为2By2By<22+152m/s=2.5m/s设小球从抛出点运动到B的时间为tB，vByB在竖直方向投影点距抛出点的距离=1x10x0.152m=0.1125m=11.25cm2B在水平方向投影点距抛出点的距离x=vt=2x0.15m=0.3m=30cmB0B所以开始做平抛运动的位置坐标为x=(20一30)cm=一10cmy=(10—11.25)二一1.25cm13-【答案】CD石C【解析】

第一空•木块滑离桌面后做平抛运动，则由平抛运动的规律可知：L=vt；h=1gt2,解得v=L：吕，则为求TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"2V2h出小物块滑离水平桌面时的速度，需要测量桌面到地面的高度h和小物块平抛过程的水平距离L,故选CD.第二空•小物块滑离水平桌面时的动能Emv2=k24h第三空•由能量关系可知：W=W+E=W+讐L，则W-L2关系图像为C.fkf4h14.【答案】1.82J1.71J大于系统先释放了重物，再接通（打点计时器）电源等于【解析】（1）在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量A^p=^g^OB=1-00x9-80x0-1860J"1-823J=1-82JB点的速度x0.2721-0.1241,，v=ac=m/s=1.85m/sb2T2x0.04重物动能的增加量11AE=—mv2=x1.00x1.852J沁1.71Jk2B2（2）该实验没有考虑各种阻力的影响，重物重力势能的减少量总是大于重物动能的增加量，这属于本实验的系统误差。因为实验中有摩擦阻力作用，有能量的消耗，所以甲同学数据处理的结果比较合理的应当是AEp大于AEko（3）从图象中可以看出，当物体下落的高度为0时，物体的速度不为0，说明了操作中先释放了重物，再接通（打点计时器）电源mgh=mgh=2mv21—1—v2=gh图线的斜率k=g

即当地的重力加速度g等于图线的斜率k。2hv22hv2R2v』15.【答案】（1）g=4；⑵M=——0；⑶v=F2hR0x2x2Gxm，m，(1)设飞船质量为加，设小球落地时间为/,根据平抛运动规律，水平方向竖直方向h=gt22解得2hv2g=0-0x2在月球表面忽略地球自转时有GMm百=mg0解得月球质量M=叱xiG由万有引力定律和牛顿第二定律GMmv2=m—RiR解得16.【答案】．1．8m/s．2．0.2．3．2m【解析】试题分析：运动员从P点滑至B点时，只有重力做功，根据动能定理求解运动员第一次经过B点时的速度；运动员由C到0的过程，只有重力做功，由动能定理或机械能守恒求出第一次经过C点的速度；运动员由B滑至C过程中，运用动能定理求解动摩擦因数；运动员最终停在BC上，对整个过程，根据动能定理求解运动员在BC滑行的总路程，即可确定最后停在BC上的位置口111)运动员从P点到B点过程，由动能定理，mgh=mv2-mv22B2P代入数