2020-2021学年四川I省成都市棠湖中学高一下学期期末考试物理试题

这是一份2020-2021学年四川I省成都市棠湖中学高一下学期期末考试物理试题，共11页。

1．本试卷分为Ⅰ、Ⅱ卷．Ⅰ卷42分，Ⅱ卷58分，全卷总分100分，考试时间90分钟。
2．答Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、考号、考试科目用铅笔填写在答题卡上。
3．答Ⅰ卷的选择题时，当每小题选出答案后，用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，再填涂其它答案。
4．解答Ⅱ卷时，用蓝、黑钢笔或圆珠笔直接写在答题卡上规定的答题区域。
第Ⅰ卷（选择题，共42分）
一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题只有一个选项符合题意）
1．一物体在多个恒力作用下做匀速直线运动。某时刻一个力大小不变，方向旋转180°，则此后物体（ ）
A．一定做匀变速运动B．一定做变加速运动
C．一定做曲线运动D．一定做直线运动
2．质点在xOy平面内从O点开始运动的轨迹如图所示，已知质点在y轴方向的分运动是匀速运动，则关于质点运动的描述正确的是（ ）
A．质点先减速运动后加速运动
B．质点所受合力方向一定与x轴平行
C．质点所受合力始终朝向同一个方向
D．质点的加速度方向始终与速度方向垂直
3．2021年5月我国在成都推出了一合高铁，时速提高到了620公/小时，直接创下全球陆地交通速度最高纪录。设某弯道的半径为R，轨道面与水平面的夹角为，如图所示。下列关于在该弯道上高速行驶列车的说法中，正确的是（ ）
A．列车的速度越大，轮缘对内轨道的侧压力越大
B．列车的速度越小，轮缘对外轨道的侧压力越小
C．列车的速率为时，轮缘与轨道间无侧压力
D．列车所需的向心力由轨道支持力和侧压力水平方向的合力提供
4．航天技术反映的是国家的整体科技水平。2021年，中国祝融号首次踏上火星的土地，标志着我国航天技术新的里程。在天文学上，将日地距离称为一个天文单位，记为1Au，火星与地球的距离约为kAu。则地球公转的向心加速度与火星公转的向心加速度之比为（ ）
A．kB．C．D．
5．如图所示，两个质量均为m的小球A、B套在半径为R圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知OA与竖直方向的夹角为，OA与OB垂直，小球B与圆环间恰没有摩擦力，重力加速度为g，。下列说法正确的是（ ）
A．圆环旋转的角速度的大小为
B．小球A、B的线速度大小相等
C．小球A与圆环间的摩擦力沿切线向下
D．小球A受到的意力和弹力合力方向水平
6．质量为M的汽车在平直公路上以速度匀速行驶时，发动机的功率为P。可机为合理进入限速区，减小油门使汽车功率立即减小到2P/3，并保持该功率继续行驶。设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从司机减小油门开始，汽车运动的图象如图所示，时刻后，汽车做匀速运动。汽车因油耗而改变的质量可忽略。下列说法正确的是（ ）
A．0时刻，汽车的加速度大小为
B．在时间内，汽车的牵引力不断减小
C．时刻后，汽车匀速运动的速度大小为
D．在时间内，汽车行驶的位移大小为
二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，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0分）
7．质点做平抛运动，则在若干个相等的时间内，下列物理量相等的是（ ）
A．质点的速率增量B．质点的速度增量
C．质点的水平路程增量D．质点的竖直位移增量
8．下列关于能量和动量的说法正确的是（ ）
A．一个做匀速运动的物体机械能和动量都不变
B．一颗卫星就地球做椭圆运动时机械能不变
C．一个物体所受合外力做功为0或合外力为0时动量均不变
D．一个系统只受内部摩擦力作用时总动量时刻不变
9．中学生常用的学习用具修正带的结构如图所示，包括大小齿轮、压嘴座等部件。大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中并相互咬合，半径之比为2∶1。a、b两点分别位于大小齿轮的边缘，c点位于大齿轮半径的中点。当修正带被匀速拉动进行字迹修改时（ ）
A．角速度B．线速度
C．转速D．向心加速度
10．如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，长为R的轻杆一端固定在O点，另一端连接着一个可视为质点的小球。现使小球做圆周运动，小球在最高点时的速率为v，杆的弹力大小为F，图像如图。则（ ）
A．当地重力加速度为
B．小球质量为
C．当时，小球对杆的弹力方向沿斜面向下
D．当时，小球对杆的弹力方向沿斜面向下
11．如图所示，质量为M的滑块内壁为半径R的半圆弧凹槽，静置于光滑水平面上。质量为m的小球P在A点上方h处以的速度竖直下抛并刚好从A点切入凹槽。小球P下滑至最低点的过程中克服摩擦力做功为W，在最低点对滑块的压力大小为N。重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球在凹槽最低点时的速度
B．小球在凹槽最低点时滑块的速度为0
C．小球下滑至最低点的过程中损失的机械能大于W
D．若小球能够从凹槽B点冲出，则一定可以再从B点落回
12．在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将的货物放在传送带上的A端，经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示。已知意力加速度，则可知（ ）

甲 乙
A．货物与传送带间的动摩擦因数为0.5
B．A、B两点的距离为2.4m
C．货物从A运动到B过程中，传送带对贷物做功的大小为8J
D．货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J
第Ⅱ卷（非选择题，共58分）
三、实验题（本题共2小题，共16分）
13．（8分）为了验证平抛运动特点，某同学设计了如图所示一个实验装置。水平桌面上放置一个斜面，让钢球（视为质点）从斜面上液下获得垂直于桌面边缘的速度，滚过桌面边缘后钢球便做平抛运动。在桌面边缘钢球经过的地方挂一条直垂线，在钢球抛出后经过的地方水平放置一块矩形木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这种便能记录钢球在白纸上的落点。实验步骤如下：
A．测出钢球的质量。
B．如图安装好器材，保证木板水平，且一边与桌面边缘平行并刚好与中垂线接触。
C．固定好白纸并铺上复写纸，将木板调整到合适的高度，测出此时木板面与桌面的高度差h。
D．钢球从斜面上某一做好标记的位置静止释放，落在木板上，打下痕迹，记为点1。
E．将木板依次下降到2h、3h、4h、5h，并将钢球从斜面上静止释放，记下落点位置，记为点2、3、4、5。
F．取下木板，用刻度尺测出落点与木板靠中垂线一边的距离，记暴为、、、、。
G．分析数据，得出结论。
（1）上述步骤中不必要的步骤是：________；
（2）上述步骤中不合理的步骤是：________，应为：________；
（3）若平抛运动满足在水平方向上做匀速直线运动、竖直方向上做自由落体运动，则在误差范围内应有：________。
14．（8分）某兴趣实验小组的同学利用如图甲所示装置测定物块与木板AD、DE间的动摩擦因数、。两块粗糙程度不同的木板AD、DE对接组成斜面和水平面，两木板在D点光滑连接（物块在此处运动不损失机械能），且AD板能绕D点转动。现将可视为质点的物换在AD板上某点由静止释放，滑块将沿AD下滑，最终停在水平板的C点。改变倾角，让物块从不同的高度由静止释放，且每次释放点的连线在同一条竖直线上（以保证图中物块水平投影点B与接点D间距s不变），用刻度尺量出释放点与DE平面的竖直高度差h、释放点与D点的水平距离s、D点与最终静止点C的水平距离x、利用多次测量的据绘出图象，如图乙所示，则：
（1）下列说法正确的是________。
A．物块在AD板上受到的摩擦力大小随增大而减小
B．从起点到D的过程中摩擦力对A做的功可能随增大面增大
C．物块在D点的速度大小随增大而增大
D．物块在D点的速度大小随增大而减小
（2）写出的函数表达式：________（用、、h及s表示）。
（8）若实验中，图象的横轴截距，纵轴截距，则________，________。（计算结果均保留2位有效数字）
四、计算题（本题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（9分）2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高，C是半径圆弧的最低点，质量的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度，到达B点时速度。取重力加速度。
（1）求长直助滑道AB的长度L；
（2）若不计BC段的阻力，求运动员经过C点时对滑道的压力。
16．（9分）中国自行研制，具有完全自主知识产权的“天舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船投术。5月29日20时55分，搭载天舟二号贷运飞船的长征七号遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射，成功将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上。A点距地面的高度为，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：
（1）地球的平均密度是多少；
（2）椭圆轨道远地点B距地面的高度。
17．（12分）如图所示，将一轻质弹簧从物体B内部穿过，并将其上端悬挂于天花板，下端系一质量为的物体A。平衡时弹簧的形变量为X，此时弹簧具有的弹性势能。在距物体A正上方高为处由静止释放质量也为m的物体B，B下落过程中某时刻与弹簧下端的物体A碰撞（碰撞时间极短），并立即以相同的速度与A一起运动，两物体不粘连，且可视为质点，碰撞后两物体一起向下运动，历时0.25s第一次到达最低点。弹簧始终在弹性限度内、不计空气阻力且物体A距天花板足够长，g取。
（1）求A、B碰撞结束后瞬间二者的共同速度大小；
（2）求A、B碰撞结束后一起向下运动直至最低点这段时间内两物体间的平均作用力大；
（3）试通过计算判断：A、B运动到最低点后反弹上升，A、B分离后，B还能上升的最大高度能否等于0.2m？
18．（12分）如图所示，水平粗糙平台BC右端连接倾角为的斜面CD，左端平滑连接竖直半圆细管轨道，轨道内壁光滑，AB连线为竖直直径。可视为质点的小物块a、b紧靠在一起静置于平台左端与半圆轨道最低点连接处B点，a、b间压缩一轻弹（弹簧长度计），但与弹簧不拴接，开始时弹簧被锁定。某时刻解除锁定，两物块被瞬间弹开，并先后落在斜面底端D点。已知半圆轨道半径，平台BC长，斜面CD长，物块与BC间的动摩擦因数，物块a略小于细管内径，忽略空气阻力，重力加速度g取，，。
（1）求物块b刚离开弹簧瞬间的速率；
（2）设物块a，b的质量分别为、，求的值。
棠湖中学高2020级高一下期期末模拟3
物理试题
参考答案及评分意见
第Ⅰ卷（选择题，共42分）
一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题只有一个选项符合题意）
1．A 2．B 3．D 4．D 5．A 6．C
二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，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0分）
7．BC 8．BD 9．AD 10．AC 11．CD 12．AD
第Ⅱ卷（非选择题，共58分）
三、实验题（本题共2小题，共16分）（13、14题每空2分）
13．（6分）（1）A
（2）E 将木板依次下降到2h、3h、4h、5h，并将钢球从上一步骤中释放钢球的位置静止释放，记下落点位置，记为点2、3、4、5。（表明“从相同位量释放“即可）
（3）
14．（8分）（1）AC （2） （3）0.50 0.33
四、计算题（本题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（9分）【答案】100m，900N
【解析】（1）运动员在AB段做匀加速直线运动，由
（2分）
得：（2分）
（2）根据动能定理，对运动员在BC段有
（1分）
在C点对运动员由牛顿第二定律得
（1分）
解得：（2分）
由牛顿第三定律得，运动员对滑道的压力为900N，方向竖直向下。（1分）
16．（9分）【答案】（1） （2）
【解析】（1）根据质量、密度、体积间的关系可知，地球的质量
（1分）
在地球表面附近，万有引力与意力近似相等。有
（1分）
得：地球的平均密度（2分）
（2）飞船在预定圆轨道上飞行时由万有引力提供向心力，有：
（2分）
由题意可知，飞船在预定圆轨道上运行的周期为：（1分）
得椭圆轨道远地点B距地面的高度为：（2分）
17．（12分）【答案】（1）2m/s （2）18N （3）见解析
【解析】（1）物体B与物体A碰撞前，做自由落体运动，设碰前速度为．
由得：（1分）
物体B与物体A碰撞后速递相间，取向下为正，设碰后A、B的共同速度为v，由动量守恒定律得：
（1分）
得：（1分）
（2）物体A、B碰后下降到最低点的速度为零。取向下为正，对物体B由动量定理有：
（2分）
得：（1分）
（3）物体A、B刚刚分离时，物体B只受重力作用，加速度为g，故物体A此时的加速度也为g。因此，物体A、B在弹簧原长处开始分离。（1分）
物体A、B碰后，与弹簧组成的系统，机械能守恒，设分高时物体A、B的速度为。
（2分）
又因为：
所：（1分）
当时，由机械能守恒得可上升的最大高度
（1分）
综上：物体A、B分高后，物体B还能上升的高度小于0.2m（1分）
18．（12分）【答案】（1）；（2）或
【解析】（1）物块b从C点平抛运动落到D点，设平抛时间为t，则有
（1分）
（1分）
得：，（1分）
物块b弹开后从B运动到C，由动能定理可得
（1分）
得：（1分）
（2）a．若物块a能够进过半圆管道最高点A做平抛运动到D点，设物块a经过A点速度大小为，从A运动到D历时为，则有
（1分）
设物块a刚被弹开时的速度大小为，在从B到A的运动过程中，由动能定理有
（1分）
弹簧弹开a、b的过程动量守恒，选水平向右为正方向，则由动量守恒定律有
（1分）
得：（1分）
b．若物换a被弹簧弹开后不能到达最高点A，将沿管道退回，并从C点做平抛运动落到D点，则此时从C点飞出的速度大小为，设此时物块a刚被弹簧弹开的速度大小为，则由动能定理有
（1分）
弹簧弹开a、b的过程动量守恒，选水平向右为正方向，则由动量守恒定律有
（1分）
得：（1分）