2020-2021学年河南省新乡市高一下学期期末考试物理试题

2020-2021学年河南省新乡市高一下学期期末考试物理试题 

考生注意：

1. 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共110分。考试时间90分钟。

2. 请将各题答案填写在答题卡上。

3. 本试卷主要考试内容：人教版必修2。

第Ⅰ卷（选择题  共50分）

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小题只有一个选项正确，第7~10小题有多个选项正确。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。

1. 如图所示，一小车在圆形轨道上做匀速圆周运动。下列说法正确的是（    ）

A. 小车的速度大小保持不变

B. 小车的加速度保持不变

C. 小车的合力为零

D. 小车处于平衡状态

2. 关于重力势能，下列说法正确的是（    ）

A. 重力势能的大小只由重物本身决定

B. 一物体的重力势能从变为，重力势能变小了

C. 在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零

D. 距地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零

3. 2021年5月15日，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。已知火星的半径为，若“天问一号”在离火星表面高度为的轨道上绕火星做匀速圆周运动时受到火星的万有引力大小为，则“天问一号”到达火星附近时受到火星的万有引力大小为（    ）

A.  B.  C.  D.

4. 公路急转弯处通常是交通事故多发地带。某转弯处为水平路面，认为水平路面对汽车的最大静摩擦力等于车重的倍，重力加速度大小为，若汽车在该转弯处安全行驶的最大速度为，则转弯处的转弯半径为（    ）

A.  B.  C.  D.

5. 2021年5月19日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征四号”乙运载火箭，成功将“海洋二号”D卫星送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。认为卫星进入轨道后绕地球做匀速圆周运动，已知引力常量为，地球的质量为，卫星的线速度大小为，则卫星绕地球做圆周运动的周期为（    ）

A.  B.  C.  D.

6. 如图所示，一质量为的运动员在水平地面上做俯卧撑，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知运动员的重心在点，过点作地面的垂线，垂足为，点与脚、两手连线中点间的距离、。若她肩部每次上升的距离均为，重力加速度大小为，则在缓慢上升过程中运动员的重力做功为（    ）

A.   B.

C.   D.

7. 小宇用软水管给家里后院的花浇水时，保持水管管口水平。在水管管口不向前移动的情况下，可增大浇水距离的做法是（    ）

A. 仅水管上移  B. 仅水管下移

C. 仅增大水离开管口的速度 D. 仅减小水离开管口的速度

8. 一小船在静水中的速度大小为，它在一条河宽为、水流速度为的河流中渡河。若小船以最短时间渡河，则下列说法正确的是（    ）

A. 小船相对河岸的速度大小为

B. 小船相对河岸的速度大小为

C. 渡河的位移大小为

D. 渡河的位移大小为

9. 北京时间2021年5月19日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征四号”乙运载火箭，成功将“海洋二号”D卫星送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若卫星在发射升空的过程中质量保持不变，则下列说法正确的是（    ）

A. 该卫星加速上升的过程中，动能增大，重力势能增大

B. 该卫星在轨道上运行时，可以在卫星里用天平测出物体的质量

C. 该卫星在轨道上运行的速度小于第一宇宙速度

D. 和该卫星在同一轨道上运行的其他卫星，它们的周期相同

10. 如图甲所示，在竖直面内有一固定的圆弧形光滑轨道，半径水平，点在点的正上方，将一小球（视为质点）从点由静止释放，小球恰好无碰撞地从点进入轨道。调节点到点的高度，得到小球通过轨道最高点时受到轨道的弹力随高度的变化规律如图乙所示（其中、均为已知量）。重力加速度大小为，不计空气阻力。下列说法正确的是（    ）

A. 小球的质量为

B. 小球的质量为

C. 圆弧形轨道的半径为

D. 圆弧形轨道的半径为

第Ⅱ卷（非选择题  共60分）

非选择题：共6小题，共60分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

11.（6分）新乡市某中学物理兴趣小组去某化工厂参加社会实践活动，当大家经过化工厂废水排水口时，发现排水管正在向外满口排出大量废水。如图所示，这根薄壁管道水平设置，管口离地面有一定的高度。学习小组当时只有一把卷尺，他们想估测排水管每秒的排污体积。当地的重力加速度大小为。

（1）要想估测排水管每秒的排污体积，同学们需利用卷尺测量管口的直径、__________、__________三个数据。（写出测量的物理量和对应的符号）

（2）利用（1）中物理量的符号，写出排水管每秒的排污体积表达式为____________________。

12.（9分）在用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作得到的纸带如图乙所示，其中点是起始点，、、是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量点到、、各点的距离，并记录在图乙中（单位）。已知打点计时器所接交流电源的频率为，重锤的质量，当地的重力加速度大小。

（1）图乙的三组数据中，不符合有效数字读数要求的是___________。

（2）该同学选取段来验证机械能守恒定律，先计算出该段重锤重力势能的减少量为__________，接着从打点计时器打下的第一个点数起，数到图中点是打点计时器打下的第11个点，他用计算与点对应的重锤的瞬时速度，得到重锤动能的增加量为___________。（结果均保留三位有效数字）

（3）由（2）得重锤重力势能的减少量____________（选填“大于”、“等于”或“小于”）动能的增加量，造成这一误差的原因是_____________________（任写一条即可）。

13.（8分）为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现，若汽车下坡时关掉油门，则汽车的速度保持不变；若汽车以恒定的功率上坡，可达到的最大速度为。假设汽车在上坡和下坡过程中所受路面阻力大小恒定且相等，求：

（1）汽车以最大速度上坡时汽车所受牵引力的大小；

（2）汽车所受路面阻力大小。

14.（10分）一个小球从到竖直墙壁的水平距离处以大小为的速度水平抛出，一段时间后击中墙壁。取重力加速度大小，不计空气阻力。竖直墙壁与小球抛出点均足够高。

（1）用、、表示小球击中墙壁时的速度大小；

（2）取何值，小球击中墙壁时的速度最小？

15.（12分）如图所示，质量之比为的甲、乙两球通过轻绳相连，再通过轻绳与竖直杆相连，两球随竖直杆一起做匀速圆周运动，绳长为，、长均为，绳水平，绳竖直。重力加速度大小为。求：

（1）绳与绳的弹力大小之比；

（2）两球绕竖直杆做匀速圆周运动的角速度大小。

16.（15分）如图所示，长度的水平轨道与倾角的光滑固定倾斜轨道间用一段半径的光滑圆弧形轨道平滑连接（相切），并在倾斜轨道顶端处固定一块垂直于轨道的挡板。现使一个质量的小滑块（视为质点）在水平向右的恒力作用下，从水平轨道左端由静止开始沿轨道运动，已知小滑块与轨道段间的动摩擦因数，滑块到达点与挡板发生碰撞，碰撞过程中无机械能损失。第一次与挡板碰撞后，小滑块沿轨道回到水平轨道的中点时速度恰好为零。取，，。求：

（1）该水平恒力的大小；

（2）小滑块第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小以及小滑块与挡板碰撞前瞬间的最小速度（结果可保留根号）；

（3）小滑块与挡板第三次碰撞后返回水平轨道向左运动的最远位置到点的距离以及小滑块在水平轨道段运动的总路程。

新乡市高一下学期期末考试

物理参考答案

1. A  2. D  3. B  4. C  5. A  6. B  7. AC  8. BD  9. ACD  10. BD

11.（1）废水水平方向的位移大小（2分）   管口到地面的高度（2分）

（2）（其他形式的结果只要正确，均可给分）（2分）

12.（1）15.8（1分）

（2）0.956（2分）   0.960（2分）

（3）小于（2分）  实际测得的高度小于重锤自由落体下落的高度（2分）

13. 解：（1）当汽车以最大速度上坡时，有

（2分）

解得。（1分）

（2）设山坡的倾角为，有

（2分）

根据物体的平衡条件，当汽车以最大速度上坡时，有

（2分）

解得。（1分）

14. 解：（1）小球在空中运动的时间

（2分）

小球击中墙壁时的竖直速度大小

（2分）

小球击中墙壁时的速度大小

（2分）

解得。（1分）

（2）根据数学知识，当时，小球击中墙壁时的速度最小（2分）

解得。（1分）

15. 解：（1）设绳与竖直方向的夹角为，根据几何关系有

（1分）

设甲球的质量为，对甲球，在水平方向有

（2分）

对乙球，在水平方向有

（2分）

解得。（1分）

（2）设绳的弹力大小为，对甲球，在竖直方向有

（2分）

对乙球，在竖直方向有

（2分）

又

解得。（2分）

16. 解：（1）对小滑块从点由静止开始沿轨道运动到第一次回到水平轨道的中点的过程，由动能定理有：

（2分）

解得：。（1分）

（2）由于，故小滑块在倾斜轨道上做匀速直线运动，对小滑块第一次从点运动至点的过程，由动能定理有：

（2分）

解得：（1分）

经分析可知，小滑块最终在间往复运动，在点的速度为零，小滑块碰撞挡板的最小速度等于在轨道间往复运动时经过点时的速度，由动能定理有：

（2分）

解得：。（1分）

（3）设小滑块与挡板第二次碰撞后返回段向左运动的最远位置到点的距离为，由动能定理有：

（2分）

解得：（1分）

同理可得：（1分）

设小滑块在水平轨道上运动的总路程为，由能量守恒定律有：

（1分）

解得：。（1分）

（其他解法只要正确，同样给分）