2020-2021学年河南省全国百强名校高一下学期期末“领军考试”物理试题

2020-2021学年河南省全国百强名校高一下学期期末“领军考试”物理试题 2021.06

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在本试题相应的位置。

2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。

3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。

4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。

一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项是符合题目要求，第7~10题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

1. 下列几种运动没有利用反冲的原理的是（　　）

A. 乌贼的逃生

B. 鸡蛋“破”与“不破”的诀窍

C. 宇航员无绳太空行走

D. 气球充气后敞口释放

2. 下列物理公式的说法中正确的是（　　）

A. 初速度为的平抛运动，竖直位移、水平位移满足，其中

B. 由匀速圆周运动向心加速度，可知同轴转动，

C. “力”既可以通过加速度来表示即，也可以通过动量变化量来表示即

D. 由动能定理的表达式，可知动能的变化量是原因，合力做的功是结果

3. 如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为、的两物块、相连，静止在水平面上。弹簧处于原长时，使、同时获得水平的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示；这种双弹簧振子模型的图像具有完美的对称性，规定水平向右为正方向，从图像提供的信息可得（　　）

A. 时间内，弹簧正处于压缩状态

B. 水平面不一定光滑，且两物块的质量之比为

C. 若0时刻的动量为，则时刻弹簧的弹性势能为

D. 两物块的加速度相等时，速度差达最大值；两物块的速度相同时，弹簧的形变量最大

4. 如图所示，甲物体从A点以速度水平抛出，落到点；乙物体从点以速度斜向上抛出，经过最高点落到点，与水平方向的夹角为；A、高度相同、、、高度相同，不计空气的阻力，重力加速度为，下列说法中正确的是（　　）

A. 乙在点的速度一定等于

B. 甲运动的时间小于

C. 甲的水平位移为

D. 若，甲的运动轨迹与乙在间的运动轨迹完全相同

5. 如图甲所示，质量为弹性小球从地面上方某一高度由静止开始下落，地面的风洞提供竖直向上的风力，小球与地面碰撞的时间忽略不计，弹起后上升到某一高度，规定竖直向下为正方向，此过程的图像如图乙所示，碰撞前的速度的大小大于碰撞后的速度的大小，下降、上升的时间分别为、，地面对小球的弹力远大于重力与风力，空气对小球的阻力忽略不计，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A. 下降过程重力的功一定大于上升过程小球克服重力的功

B. 整个过程，重力的冲量

C. 小球的速度为时，图像斜率为，则此时的风力大小为

D. 小球与地面碰撞过程，动量变化量的大小

6. 如图所示，在地球赤道上有一建筑物，赤道所在的平面内有一颗卫星B绕地球做匀速圆周运动，其周期为，与地球自转方向相同；已知地球的质量为，地球的自转周期为，万有引力常量为，当B在的正上方计时开始，下列说法正确的是（　　）

A. 卫星离地的高度大于同步卫星离地的高度

B. 由题中的条件不能求出卫星做匀速圆周运动的向心加速度

C. 至少经过时间，B仍在的正上方

D. 至少经过时间，与B相距最远

7. 2020年12月，“嫦娥五号”月球探测器成功登陆月球。假设探测器登陆月球时向下喷出火焰，然后开始缓缓下降，下降没有持续多久，探测器就在空中悬停。悬停阶段，喷射气体对探测器支持力近似等于探测器在月球表面的重力。月球表面的重力加速度。在悬停阶段，假设探测器在内向下喷射的气体质量约为（不考虑喷射气体的重力对气体自身的影响），喷射的气体速度约为，认为月球上空无空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 当探测器绕月球做固定的椭圆轨道运动时，其机械能有时增大、有时减小

B. 悬停阶段，探测器处于超重状态

C. 悬停阶段，探测器的受力平衡

D. 探测器的质量为

8. 如图所示，质量分别为、的物块、B，与水平放置的圆盘间的滑动摩擦因数分别为、，与圆盘的圆心间的距离分别为、，两物块随圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，角速度为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是（　　）

A. 若，随着的增大，B先相对圆盘滑动

B. 若，随着的增大，B先相对圆盘滑动

C. 当，随着的增大，两物体同时发生离心现象

D. 两物块、B随着圆盘做匀速圆周运动的加速度大小之比为

9. 如图甲所示，质量为的小火箭由静止开始加速上升，功率与时间的关系图像如图乙所示，时刻火箭的功率达最大值，时刻火箭的速度为，时刻火箭开始匀速上升，不计空气的阻力和燃料燃烧时的质量损失，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A. 火箭牵引力恒定不变

B. 火箭最大速度为

C. ，牵引力对火箭做的功为

D. 时刻火箭的加速度为

10. 如图甲所示，轻质弹簧放置在倾角为光滑的斜面上，底部固定，上端与质量为的物块相连，当弹簧压缩量为时，物块由静止开始向下运动，当弹簧压缩量为时物块的速度正好为0；在此运动过程中，弹簧对物块弹力与弹簧的压缩量的关系图像如图乙所示，重力加速度为，下列说法中正确的是（　　）

A. 物块的动能与弹簧的弹性势能都增加

B. 物块重力势能的变化量

C. 图乙阴影部分的面积表示弹性势能的增加量

D. 当弹簧的压缩量等于时，物块的速度最大

二、非选择题：本题共6小题，共60分。

11. 如图甲所示是研究平抛运动的实验装置（带传感器），用此装置在某次试验中，描出小球平抛运动的轨迹如图乙所示，、、、是轨迹上的四个点，同时传感器也记录小球从到的运动时间为，已知方格的边长为，重力加速度未知，回答以下问题：

（1）小球的初速度___________（用题中已知物理量表示）

（2）点是否为平抛运动的起点？___________（填“是”、“不是”）

（3）计算得出重力加速度__________（用题中已知物理量表示）

12. 用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒，砝码与纸带一起做自由落体运动，打点计时器的周期为，实验结束后测出纸带上的计数点间距离如图乙所示，每相邻的两个计数点之间还有四个点没标出，重力加速为，回答下列问题：（用已知条件和图上所标字母表示）

（1）打点计时器打点时，砝码对应的速度___________；

（2）打点计时器打点时，砝码对应的速度___________；

（3）写出验证机械能守恒的表达式_____________________。

13. 如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平地面上，质量为m的物块在与斜面的夹角为θ的拉力的作用下，沿斜面以速度v匀速向上运动，斜面光滑且足够长，重力加速度为g，求：

(1)拉力的功率；

(2)物块在运动时间t内，支持力的冲量以及重力势能的增加量。

14. 如图所示，假设探测器到达月球，静止在月球表面时，内部进行了竖直方向的圆周运动实验；小球在细线的拉力与重力作用下，从悬点等高处的点由静止释放，沿圆弧轨迹运动到最低点时速度正好为，悬点与球心间距为﹔若探测器贴着月球表面做匀速圆周运动时，其周期为，万有引力常量为，求：

（1）月球表面的重力加速度；月球的密度；

（2）忽略月球的自转，求月球的半径与月球的第一宇宙速度。

15. 如图所示，长木板静止在水平的光滑地面上，木块（视为质点）沿倾角为的斜面以速度匀速下滑，达到斜面低端时以水平速度滑上木板的右端，当木块运动到木板的最左端时，两者恰好达到共同速度，已知长木板的质量是木块质量的2倍，木块与斜面、木块与木板间的滑动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，，规定水平向左为正方向，求：

（1）木块与木板间的滑动摩擦因数；木块从滑上木板至共速过程中所受合力的冲量；

（2）木板的长度。

16. 如图所示，内部光滑很细圆管轨道竖直放置，由两个半径相同的四分之一圆弧组成，轨道与水平地面正好相切于最低点，两圆弧的连接点与圆心、等高，是轨道的最高点；质量的小球，从点以某一水平速度进入管道，离开点时以某一初速度做平抛运动，落在地面上的点，重力加速度，求：

（1）若小球到达点时，管道的上壁对小球有向下的压力，则、两点对小球的弹力大小之差为多少；

（2）若小球在点的速度，在点的速度，求小球落地的速度与水平方向的夹角以及平抛运动的水平位移。

2020—2021学年下学期全国百强名校

“领军考试”高一物理 答案版

2021.06

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在本试题相应的位置。

2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。

3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。

4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。

一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项是符合题目要求，第7~10题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

1. 下列几种运动没有利用反冲的原理的是（　　）

A. 乌贼的逃生

B. 鸡蛋“破”与“不破”的诀窍

C. 宇航员无绳太空行走

D. 气球充气后敞口释放

【答案】B

2. 下列物理公式的说法中正确的是（　　）

A. 初速度为的平抛运动，竖直位移、水平位移满足，其中

B. 由匀速圆周运动向心加速度，可知同轴转动，

C. “力”既可以通过加速度来表示即，也可以通过动量变化量来表示即

D. 由动能定理的表达式，可知动能的变化量是原因，合力做的功是结果

【答案】C

3. 如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为、的两物块、相连，静止在水平面上。弹簧处于原长时，使、同时获得水平的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示；这种双弹簧振子模型的图像具有完美的对称性，规定水平向右为正方向，从图像提供的信息可得（　　）

A. 时间内，弹簧正处于压缩状态

B. 水平面不一定光滑，且两物块的质量之比为

C. 若0时刻的动量为，则时刻弹簧的弹性势能为

D. 两物块的加速度相等时，速度差达最大值；两物块的速度相同时，弹簧的形变量最大

【答案】D

4. 如图所示，甲物体从A点以速度水平抛出，落到点；乙物体从点以速度斜向上抛出，经过最高点落到点，与水平方向的夹角为；A、高度相同、、、高度相同，不计空气的阻力，重力加速度为，下列说法中正确的是（　　）

A. 乙在点的速度一定等于

B. 甲运动的时间小于

C. 甲的水平位移为

D. 若，甲的运动轨迹与乙在间的运动轨迹完全相同

【答案】D

5. 如图甲所示，质量为弹性小球从地面上方某一高度由静止开始下落，地面的风洞提供竖直向上的风力，小球与地面碰撞的时间忽略不计，弹起后上升到某一高度，规定竖直向下为正方向，此过程的图像如图乙所示，碰撞前的速度的大小大于碰撞后的速度的大小，下降、上升的时间分别为、，地面对小球的弹力远大于重力与风力，空气对小球的阻力忽略不计，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A. 下降过程重力的功一定大于上升过程小球克服重力的功

B. 整个过程，重力的冲量

C. 小球的速度为时，图像斜率为，则此时的风力大小为

D. 小球与地面碰撞过程，动量变化量的大小

【答案】C

6. 如图所示，在地球赤道上有一建筑物，赤道所在的平面内有一颗卫星B绕地球做匀速圆周运动，其周期为，与地球自转方向相同；已知地球的质量为，地球的自转周期为，万有引力常量为，当B在的正上方计时开始，下列说法正确的是（　　）

A. 卫星离地的高度大于同步卫星离地的高度

B. 由题中的条件不能求出卫星做匀速圆周运动的向心加速度

C. 至少经过时间，B仍在的正上方

D. 至少经过时间，与B相距最远

【答案】C

7. 2020年12月，“嫦娥五号”月球探测器成功登陆月球。假设探测器登陆月球时向下喷出火焰，然后开始缓缓下降，下降没有持续多久，探测器就在空中悬停。悬停阶段，喷射气体对探测器支持力近似等于探测器在月球表面的重力。月球表面的重力加速度。在悬停阶段，假设探测器在内向下喷射的气体质量约为（不考虑喷射气体的重力对气体自身的影响），喷射的气体速度约为，认为月球上空无空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 当探测器绕月球做固定的椭圆轨道运动时，其机械能有时增大、有时减小

B. 悬停阶段，探测器处于超重状态

C. 悬停阶段，探测器的受力平衡

D. 探测器的质量为

【答案】CD

8. 如图所示，质量分别为、的物块、B，与水平放置的圆盘间的滑动摩擦因数分别为、，与圆盘的圆心间的距离分别为、，两物块随圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，角速度为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是（　　）

A. 若，随着的增大，B先相对圆盘滑动

B. 若，随着的增大，B先相对圆盘滑动

C. 当，随着的增大，两物体同时发生离心现象

D. 两物块、B随着圆盘做匀速圆周运动的加速度大小之比为

【答案】BC

9. 如图甲所示，质量为的小火箭由静止开始加速上升，功率与时间的关系图像如图乙所示，时刻火箭的功率达最大值，时刻火箭的速度为，时刻火箭开始匀速上升，不计空气的阻力和燃料燃烧时的质量损失，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A. 火箭牵引力恒定不变

B. 火箭最大速度为

C. ，牵引力对火箭做的功为

D. 时刻火箭的加速度为

【答案】CD

10. 如图甲所示，轻质弹簧放置在倾角为光滑的斜面上，底部固定，上端与质量为的物块相连，当弹簧压缩量为时，物块由静止开始向下运动，当弹簧压缩量为时物块的速度正好为0；在此运动过程中，弹簧对物块弹力与弹簧的压缩量的关系图像如图乙所示，重力加速度为，下列说法中正确的是（　　）

A. 物块的动能与弹簧的弹性势能都增加

B. 物块重力势能的变化量

C. 图乙阴影部分的面积表示弹性势能的增加量

D. 当弹簧的压缩量等于时，物块的速度最大

【答案】BCD

二、非选择题：本题共6小题，共60分。

11. 如图甲所示是研究平抛运动的实验装置（带传感器），用此装置在某次试验中，描出小球平抛运动的轨迹如图乙所示，、、、是轨迹上的四个点，同时传感器也记录小球从到的运动时间为，已知方格的边长为，重力加速度未知，回答以下问题：

（1）小球的初速度___________（用题中已知物理量表示）

（2）点是否为平抛运动的起点？___________（填“是”、“不是”）

（3）计算得出重力加速度__________（用题中已知物理量表示）

【答案】    ①.     ②. 是    ③.

12. 用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒，砝码与纸带一起做自由落体运动，打点计时器的周期为，实验结束后测出纸带上的计数点间距离如图乙所示，每相邻的两个计数点之间还有四个点没标出，重力加速为，回答下列问题：（用已知条件和图上所标字母表示）

（1）打点计时器打点时，砝码对应的速度___________；

（2）打点计时器打点时，砝码对应的速度___________；

（3）写出验证机械能守恒的表达式_____________________。

【答案】    ①.     ②.     ③.

13. 如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平地面上，质量为m的物块在与斜面的夹角为θ的拉力的作用下，沿斜面以速度v匀速向上运动，斜面光滑且足够长，重力加速度为g，求：

(1)拉力的功率；

(2)物块在运动时间t内，支持力的冲量以及重力势能的增加量。

【答案】(1) ；(2) ，

14. 如图所示，假设探测器到达月球，静止在月球表面时，内部进行了竖直方向的圆周运动实验；小球在细线的拉力与重力作用下，从悬点等高处的点由静止释放，沿圆弧轨迹运动到最低点时速度正好为，悬点与球心间距为﹔若探测器贴着月球表面做匀速圆周运动时，其周期为，万有引力常量为，求：

（1）月球表面的重力加速度；月球的密度；

（2）忽略月球的自转，求月球的半径与月球的第一宇宙速度。

【答案】（1）；（2）；

15. 如图所示，长木板静止在水平的光滑地面上，木块（视为质点）沿倾角为的斜面以速度匀速下滑，达到斜面低端时以水平速度滑上木板的右端，当木块运动到木板的最左端时，两者恰好达到共同速度，已知长木板的质量是木块质量的2倍，木块与斜面、木块与木板间的滑动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，，规定水平向左为正方向，求：

（1）木块与木板间的滑动摩擦因数；木块从滑上木板至共速过程中所受合力的冲量；

（2）木板的长度。

【答案】（1）0.75；（2）

16. 如图所示，内部光滑很细圆管轨道竖直放置，由两个半径相同的四分之一圆弧组成，轨道与水平地面正好相切于最低点，两圆弧的连接点与圆心、等高，是轨道的最高点；质量的小球，从点以某一水平速度进入管道，离开点时以某一初速度做平抛运动，落在地面上的点，重力加速度，求：

（1）若小球到达点时，管道的上壁对小球有向下的压力，则、两点对小球的弹力大小之差为多少；

（2）若小球在点的速度，在点的速度，求小球落地的速度与水平方向的夹角以及平抛运动的水平位移。

【答案】（1）6N（2）60°；0.87m