2021邯郸高一下学期期末考试物理试题含答案

这是一份2021邯郸高一下学期期末考试物理试题含答案，共13页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
邯郸市2020-2021学年第二学期期末质量检测高一物理第Ⅰ卷（选择题，共56分）一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.1.物理学是以观察、实验为基础的自然学科，下列说法中正确的是（    ）A.牛顿第一定律是牛顿多次通过实验总结出来的一条实验定律B.在探究两个互成角度的力的合成规律时采用了等效替代法C.第谷根据多年的观测总结揭示了行星的运动规律，为万有引力定律的发现奠定了基础D.库仑通过著名的扭秤实验测出了万有引力常量的数值2.跳台滑雪以其特有的惊险性、刺激性成为历届冬奥会中备受关注的项目之一，目前的世界纪录已经超过了250米.如图，某运动员在比赛中以的水平速度从倾角为30°的斜坡顶端飞出（可近似视为平抛运动），当地重力加速度取.当该运动员再次落到斜面上时，落点与斜坡顶端的高度差约为（    ）A.60m B.90m C.120m D.150m3.如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，现将完全相同的两个小球（小球半径远小于碗的半径）分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时（    ）A.两球的速度大小相等B.两球的加速度大小不相等C.两球的角速度大小相等D.两球对碗底的压力大小相等4.关于下列各运动过程，叙述正确的是（    ）A.图甲所示撑杆跳运动员在离开地面向上运动的过程中机械能守恒B.图乙所示的蹦床运动中运动员和蹦床组成的系统动量守恒C.图丙所示跳伞运动在匀速下降的过程中运动员和降落伞组成的系统机械能守恒D.图丁所示打台球的运动过程中，两个台球组成的系统在碰撞瞬间动量近似守恒5.2021年5月15日7时18分，“天问一号”着陆巡视器在火星乌托邦平原南部预选着陆区登陆，这标志着我国首次火星探测任务着陆火星圆满成功!“天问一号”探测器着陆前运行的轨道分别如图中1、2、3所示，其中P点为轨道2、3的相切点，Q点为轨道1、2的相切点，则探测器（    ）A.在轨道3上经过P点时的加速度大于它在轨道2上经过P点时的加速度B.在轨道2上由Q点向P点运动时其动能将增大C.在轨道2上运行的周期比在轨道3上运行的周期小D.在由轨道2变轨到轨道1运动时需要点火加速6.地球赤道上有一物体随地球自转，向心加速度为，线速度为，角速度为；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度可忽略），向心加速度为，线速度为，角速度为；地球同步卫星的向心加速度为，线速度为，角速度为；地球表面的重力加速度为g，则（    ）A. B. C. D.7.俯卧撑是一种十分常见的健身运动，因其简单易行且对全身肌群均有良好的刺激作用而广受欢迎.如图所示一名男子正在进行俯卧撑锻炼，在锻炼时他的身体可以看做一根直棒.设男子的重心位于P点，男子两手、两脚连线的中点分别为M、N，则过重心的重垂线与M、N的水平距离分别为与，如果该男子在一分钟内共完成俯卧撑三十次，每一次他的肩部上升的高度都约为0.4m.已知该男子的体重约为80kg，取，那么他在一分钟内共克服重力做功和对应的平均功率大约为（    ）A.576J，9.6W B.5760J，96W C.5760J，192W D.576J，19.2W8.位于河南郑州古柏渡飞黄旅游区的滑沙场已被基尼斯世界纪录总部认定为世界上落差最大的人工滑沙场.如图，在该滑沙场中倾角不同的两个滑道上，一男、一女两名游客各自乘同款滑沙橇从两倾斜滑道的顶端P点由静止下滑，并且最终均停止在滑道的水平部分上（倾斜部分与水平部分平滑连接）.设滑道各处与滑沙橇的滑动摩擦因数均相等，不计空气阻力，则以下选项中正确的是（    ）A.男游客滑到底端M点比女游客滑到N点更快B.由于不清楚两游客的质量关系，故无法比较两人滑到底端时的快慢C.男游客全程运动的位移更大D.两游客在该运动过程中的路程一定相等二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分.在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.9.红蜡块R可在竖直放置、两端封闭、充满清水的玻璃管中匀速上升.在红蜡块沿玻璃管匀速上升的同时，将玻璃管沿水平方向运动，以蜡块开始运动的位置为原点O，以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为z轴和y轴的方向，如图所示，关于红蜡块相对于地面的运动轨迹可能正确的是（    ）A.若玻璃管沿x轴正方向做匀速直线运动，红蜡块的运动轨迹如图a所示B.若玻璃管沿x轴正方向做匀加速直线运动，红蜡块的运动轨迹如图b所示C.若玻璃管沿x轴正方向做匀加速直线运动，红蜡块的运动轨迹如图c所示D.无论玻璃管沿x轴正方向做何种运动，红蜡块的运动轨迹都不会如图d所示10.如图所示为摩擦传动装置，A、B、C三个轮的半径之比为1∶2∶3，B轮顺时针转动时，带动A轮和C轮转动.已知转动过程中，轮边缘间无打滑现象，下列判断正确的是（    ）A.A轮和C轮均逆时针转动B.A、B、C三轮的角速度之比为6∶3：2C.A、B、C三轮边缘线速度之比为1∶2∶3D.A、B、C三轮边缘某点向心加速度之比为1∶2∶111.甲、乙是两个完全相同的带电金属球，其中甲金属球所带电荷量为，乙金属球所带电荷量大小为.已知甲、乙两金属球相距d时（甲、乙可视为点电荷），它们间的库仑排斥力大小为F.现将甲、乙两金属球接触后分开，仍使甲、乙相距d，则关于乙金属球的电性以及分开后甲、乙间库仑力大小分别为（    ）A.乙带正电荷 B.乙带负电荷 C. D.12.光滑水平面上，A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的图像，a、b分别为A、B两球碰前的位移随时间变化的图像，c为碰撞后两球共同运动的位移随时间变化的图像，若A球质量，则由图判断下列结论正确的是（    ）A.B球的质量B.碰撞过程B球对A球所施的冲量大小为4N·sC.A、B两球碰撞前的总动量为-5kg·m/sD.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为16J第Ⅱ卷（非选择题，共44分）三、非选择题：本题共5小题，共44分.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要答题步骤，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.13.（5分）在“探究向心力大小的表达式”的实验中会用到向心力演示器，如图甲所示.实验时匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值.（1）本实验中主要用到的研究方法为______.A.等效法 B.控制变量法 C.留迹法 D.微元法（2）为探究向心力大小与半径的关系，将两质量相等的钢球置于半径为2∶1的槽内，皮带连接的变速塔轮的半径之比应为______，匀速转动手柄，标尺显示情况如图乙所示，可知此时左、右两槽内放置的钢球所受向心力之比为______，可得出结论：______.14.（10分）学校举行“利用生活中的物品进行物理实验”活动，某同学设想通过手机的录像功能拍摄自由下落的物体，之后对获得的视频分帧处理确定物体在某处的位置及下落速度，从而验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示.实验具体操作如下：A.选取合适物体作为“自由下落的物体”；B.用家用电子秤测出物体的质量；C.将毫米刻度尺固定在竖直墙壁上，手机固定在手机支架上，调整好摄像头的视野位置；D.打开手机摄像功能，开始摄像；E.用手捏住物体，使其下端位于刻度尺0刻度处，松手后物体自由下落；F.停止拍摄，对视频进行分帧处理，选取合适分帧图片，处理数据.（1）该同学身边有如图乙所示的物品，最适合用来做“自由下落的物体”的是______；A.乒乓球 B.羽毛球 C.小锁 D.纸飞机（2）上述实验操作中不必要的一项为______（填写操作步骤前的序号）；（3）数据处理时每隔0.08s取一张分帧图片，选取连续获取的三帧图片，读出下落物体最下端对应的刻度分别为：第一帧3.63cm、第二帧13.47cm、第三帧29.55cm；已知当地重力加速度为g.①在计算物体速度时，该同学______（填“可以”或“不可以”）用进行计算；②若选取0刻度处为验证机械能守恒的初位置，应选取第______帧图片所示位置作为末位置，若设此时物体下落高度为H、该图片中物体对应的下落速度v为______m/s（结果保留三位有效数字），需要验证的公式为______.15.（8分）如图所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接.A球质量为m，B球质量为M，两球间距为L，且均带电，其中A球带电荷量，系统处于静止状态.已知静电力常量为k，重力加速度为g，求：（1）弹簧伸长量；（2）B球所带电荷量大小.16.（9分）2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成.按照中国载人登月工程计划，预计我国航天员将在2030年前实现登月.若宇航员站在月球表面沿水平方向以初速度抛出一个小球，经时间t落地，落地时速度与水平地面间的夹角为，已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）月球表面的重力加速度g；（2）月球的质量M；（3）月球的密度.17.（12分）滑雪是北京2022年冬奥会七大项目之一.如图所示，质量的运动员从长直助滑道的A处由静止开始以加速度匀加速滑下，到达助滑道末端B处时速度，A与B的竖直高度差，为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O（O点未在图中标出）为圆心的圆弧，半径R为12.8m.助滑道末端B处与滑道最低点C处的高度差，C点与D点的高度差，取.（1）求运动员在段下滑时受到的阻力f的大小.（2）若运动员运动到C点时，受到支持力为，则运动员在B、C间运动时克服阻力做功为多少?（3）若段光滑，求运动员滑到D点时的速度大小（结果保留两位小数）. 高一物理参考答案题号123456789101112答案BADDCCBAABABADAC1.B解析：A.牛顿第一定律是理想化情况下的规律，是逻辑思维的产物，不能通过实验直接验证，故A错误；B.实验过程应控制拉力的作用效果相同，实验采用了等效替代法，故B正确；C.开普勒根据第谷留下的实验数据总结得出了开普勒三定律，揭示了行星的运动规律，牛顿运用开普勒三定律和牛顿运动定律研究发现了万有引力定律，故C错误；D.卡文迪什第一次在实验室里用扭称测出万有引力常量，被称为“第一个测量出地球质量的人”，故D错误.2.A解析：由题意知，运动员做平抛运动，从斜面顶端抛出又落到斜面上，则，根据平抛运动规律又有，，联立各式解得.则其落点与坡顶的高度差为，故选A.3.D解析：A.小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：，由于相同而R不同，则小球到达最低点时的动能不同，速度也不同，故A错误；B.由机械能守恒定律得：，在最低点，加速度，两球的加速度相等，故B错误；C.小球的角速度，由于两碗的R不同，则两球的角速度不同，故C错误；D.在最低点，由牛顿第二定律得：，解得：，球对碗底的压力，两小球对碗底的压力相等，故D正确.故选D.4.D解析：图甲所示撑杆跳运动员在离开地面向上运动的过程中，由于杆对运动员做功，所以运动员机械能不守恒，A错误；图乙中因蹦床和运动员组成的系统受到的合外力不为零，故运动员和蹦床组成的系统动量不守恒，B错误；图丙中跳伞运动员在匀速下降过程中空气阻力对运动员和降落伞做功，运动员和降落伞组成的系统机械能不守恒，C错误；图丁所示打台球的运动过程中，两个台球组成的系统在碰撞瞬间内力远大于外力，并且作用时间极短，系统动量近似守恒，D正确.故选D.5.C解析：A.根据牛顿第二定律有，由于经过P点时距离r相同，所以沿不同轨道运动，经过P点时的加速度相同，选项A错误；B.根据开普勒第二定律可知，卫星在轨道2上从Q点运动到P点卫星做减速运动，故B错误；C.根据开普勒第三定律，在轨道2上运行的半长轴比在轨道3上运行的半径小，所以在轨道2上运行的周期比在轨道3上运行的周期小，选项C正确；D.由轨道2变到轨道1，由于曲率半径减小，相当于近心运动，需要点火减速，选项D错误.故选C.6.C解析：地球赤道上的物体和地球同步卫星运动的周期相等，则角速度相等，即，而加速度，则.人造卫星和地球同步卫星都靠万有引力提供向心力，根据，，，可知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则，，对于近地卫星，有，向心加速度近似等于地球表面的重力加速度，即，所以，；由于地球同步卫星的轨道半径大于地球半径，根据，则有，根据，可知，则，故C正确，ABD错误.故选C.7.B解析：如图所示，设重心上升的高度为h，根据几何知识可得，解得.故做一次俯卧撑克服重力做功为，所以一分钟克服重力做功为，功率约为.故选B.8.A解析：AB.设倾斜滑道的倾角为，倾斜滑道的长度为，两人在沿倾斜滑道下滑的过程中，根据动能定理得，其中是倾斜滑道底边的长度，因为倾斜滑道的底边短，则沿段到达M点的速率大，且该结果与质量无关，故A正确、B错误；CD.设在水平沙面滑行的距离为，对全过程运用动能定理得，整理得.可知两人沿两滑道滑行的水平位移大小相等，故两人的位移大小相同，根据几何关系知男游客滑行的总路程一定大于女游客滑行的总路程，C、D均错误.故选A.9.AB解析：若玻璃管沿x轴正方向做匀速直线运动，则红蜡块相对于地面的运动轨迹为过原点的倾斜直线，A项正确；若玻璃管沿x轴正方向做匀加速直线运动，则红蜡块相对于地面的运动轨迹为开口向右的抛物线，B项正确，C项错误；若玻璃管沿x轴正方向先做减速运动后做加速运动，则红蜡块的运动轨迹可能如图d所示，D项错误.故选AB.10.AB解析：因为各轮之间是摩擦传动，所以A、B的转动方向相反，B、C的转动方向相反，故A轮和C轮均逆时针转动，故A正确；由于A、B、C之间是摩擦传动，且不打滑，故线速度大小相等，由可得A、B、C三轮的角速度之比为6∶3∶2，A、B、C三轮边缘的线速度之比为1∶1∶1，故Ｂ正确、C错误；由可得，A、B、C三轮边缘某点的向心加速度之比为6∶3∶2，故D错误.故选AB.11.AD解析：两球间原来的库仑排斥力为，且甲、乙电性相同，均为正电，A正确、B错误；两球接触后再分开，电荷总量平分，故各带电荷量，两球间的库仑力为，对比可知，D正确、C错误.故选AD.12.AC解析：图像的斜率表示速度，因此碰撞前A、B两球都做匀速运动，碰撞前有，；碰撞后有，根据动量守恒定律有，代入数据解得，故A正确；碰撞前、后A的动量变化为，根据动量定理可知，碰撞过程B球对A球所施的冲量为6N·s，故B错误；A与B碰撞前的总动量为，故C正确；碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为，故D错误.故选AC13.答案：（1）B（2）1∶1 2∶1 在质量与角速度一定的情况下，向心力大小与半径成正比解析：（1）本实验要分别探究向心力大小与质量、角速度、半径的关系，应用到的探究方法主要为控制变量法.（2）探究向心力大小与半径的关系时，应控制小球质量相同、角速度相同、半径不同，两塔轮通过皮带相连，塔轮边缘的线速度相同，由可知想要角速度相同，塔轮的半径需为1∶1；图乙中左侧标尺露出红格、白格各两格，而右侧标尺露出红格、白格各一格，可知本次实验左、右两钢球的向心力之比为2∶1；又由题干可知两小球放置的半径也为2∶1，故可得结论：在质量与角速度一定的情况下，向心力大小与半径成正比.14.答案：（1）C （2）B（3）①不可以 ②二（写“2”也给分） 1.62 （写为其他形式也给分）解析：（1）本实验应尽量减小空气阻力的影响，所以应选择密度较大的小锁；（2）验证机械能守恒定律可以把公式两边的质量m约去，故没有必要测出物体的质量；（3）①变形即可得到，相当于用机械能守恒验证机械能守恒，故不可以用来计算速度；②计算某位置瞬时速度的方法为“某过程的平均速度为该过程中间时刻的瞬时速度”，题中给出的数据只能确定第二帧图片所示位置的瞬时速度，故应选取第二帧图片作末位置；由代入数据计算可得v为1.62m/s，0刻度处静止释放，机械能守恒公式为两侧m可约去，故验证即可.15.答案：（1） （2）解析：（1）以A、B整体为研究对象可得①因此弹簧伸长量为：②（2）对B球受力分析，根据平衡条件可知B球带负电，由平衡方程得：③解得：④（其中①③式各3分，②④式各1分，共8分）16.答案：（1） （2） （3）解析：（1）根据平抛运动知识：①解得：②（2）在月球表面万有引力近似等于重力，则有：③联立②③式，解得：④（3）根据质量和体积的关系公式，得：⑤由球的体积公式，得：⑥联立④⑤⑥式，解得：⑦（其中①③式各2分，②④⑤⑥⑦各1分，共9分）17.答案：（1）144N （2）1080J （3）23.67m/s解析：（1）运动员在段做初速度为零的匀加速运动，设的长度为x，则有①运动员从A到B，由动能定理得：②联立①②式，代入数据解得：③（2）设运动员到达C点时的速度为，在由B到达C的过程中，克服阻力做功为，由动能定理得④运动员在C点时，由牛顿第二定律有：⑤联立④⑤式，代入数据解得⑥（3）运动员从C到D，由动能定理，得：⑦联立⑤⑦式，代入数据解得：⑧（其中①③⑥⑧式1分，②④⑤⑦式各2分，共12分）