2020-2021学年河南省开封市五县联考高一下学期期末考试物理试题

2020-2021学年河南省开封市五县联考高一下学期期末考试物理试题

考生注意：

1本试卷分选择题和非选择题两部分。满分110分，考试时间90分钟。

2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。

一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分，其中1—7小题为单选题，812小题为多选题，全选对得5分，选对而不全对得分，错选或不选得0分。

1．下列说法正确的是（　　）

A．牛顿利用扭秤实验首先测出了万有引力常量的数值

B．笛卡儿首先提出了动量的概念

C．开普勒发现了行星运动的规律，并总结了万有引力定律

D．伽利略通过天文观察发现了“笔尖下的行星－海王星”

2．忽略空气阻力，做平抛运动的物体，在连续下落两个相同时间的过程中，相同的是（　　）

A．动量变化量B．下降的高度

C．重力做的功D．重力做功的平均功率

3．在一小朋友由静止沿倾角为粗糙程度均匀的滑梯下滑的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．滑梯对小朋友的作用力方向竖直向上B．小朋友下滑过程中的机械能不断增加

C．小朋友所受的合外力与滑梯的倾角有关D．滑梯的动摩擦因数应满足

4．如图所示，光滑的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，半圆形轨道的底端放置一个小球B，水平面上有一个小球A以某一速度开始向着小球B运动并发生碰撞，设两个小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，碰撞后结为一体冲上半圆轨道，并恰能通过最高点C．下列关于小球A与小球B发生碰撞并一起通过最高点的过程中，以A、B小球为系统的机械能与动量的说法正确的是（　　）

A．机械能，动量均守恒

B．机械能不守恒，动量守恒

C．机械能守恒，动量不守恒

D．机械能，动量均不守恒部行

5．如图所示，一功率恒定的小汽车（可视为质点，且忽略空气阻力）先后沿水平、倾斜路面行驶．已知水平、倾斜路面的动摩擦因数均为0.5，倾斜路面与水平路面的夹角为37°，，，．小汽车在水平、倾斜路面达到的最大速度分别为、，则的值为（　　）

A．B．C．D．

6．2021年5月15日7时18分，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，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功．假设巡视器在着陆前，绕火星表面匀速飞行（不计周围其他天体的影响），测得飞行N圈所用的时间为t，已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g仅利用以上数据，可以计算出的物理量有（　　）

A．火星的质量B．火星探测器的质量

C．火星表面的重力加速度D．火星的密度

7．如图所示，物块M用轻绳通过光滑水平桌面上一光滑小孔与重物A、B相连，物块M能在桌面上做半径为L的匀速圆周运动．若剪断重物A、B之间的细绳，当物块M重新达到稳定状态后．已知物块M及重物A、B的质量均为m，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　）

A．物块M的角速度变为原来的一半

B．物块M的动能增加出

C．重物A的机械能增加

D．重物A与物块M组成的系统的机械能增加

8．如图所示，质量为m的小球在细绳的连接下，可绕天花板的0点在竖直面内摆动已知细绳的长度L可调，悬点O距地面高度为H，是悬点0在地面上的投影，细绳的最大张力，当让小球从偏离竖直位置的A点由静止释放时，细绳恰好在小球经过最低点B时被拉断，随后小球落在地面上C点，设，忽略空气阻力，不计细绳被拉断时的能量损失，重力加速度为g．则（　　）

A．角的大小与小球质量m及细线长度L有关

B．角的大小与小球质量m及细线长度L无关

C．当时，X有最大

D．当时，X有最大

9．一表面光滑的半圆柱体固定在水平地面上其横截面是半径为R的半圆，如图所示，现在最高点A放置一质量为m可视为质点的滑块，由于某种原因，滑块从静止开始，沿圆柱体表面滑下，当滑至P位置时，开始脱离圆柱体表面，此时，滑块的速度为，忽略空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）

A．的大小与滑块的质量m及横截面半径R有关

B．滑块的质量m越大，脱离半圆柱体时的速度越大

C．滑块沿半圆柱体表面滑行路程与横截面的半径成正比

D．滑块落地时的速度大小

10．我国返回式卫星发展已有40余年的历史，期间成功发射了多颗返回式卫星．在多次返回式卫星任务中成功进行了大量的空间实验与技术实验．如图所示是某次发射返回式卫星的轨道情景简化图．先将返回式卫星发射到近地轨道Ⅰ，在适当位置Q点调整至椭圆轨道Ⅱ，最后在距地面最高位置P点调整至预定轨道Ⅲ．已知，地球半径为R，P点距地面高度为，返回式卫星在轨道Ⅰ的速度为，轨道Ⅰ与轨道Ⅱ相切于Q点，轨道Ⅱ与轨道相切于P点，则下列关于返回式卫星的说法中正确的是（　　）

A．返回式卫星在Ⅱ轨道Q点的速度等于

B．返回式卫星在Ⅱ轨道Q点的速度约是Ⅱ轨道P点上速度的5倍

C．返回式卫星在轨道Ⅱ、Ⅲ上运动的周期之比为

D．返回式卫星在轨道Ⅱ上P点的加速度大于在轨道上P的加速度

11．水平地面上，一质量为m的物块在水平恒力F推动下从静止开始运动．当物块速度的大小为V时，通过的路程等于X，此时撤去恒力F，物块继续滑行的路程后停止运动已知重力加速度为g．则（　　）

A．物块与水平地面间的动摩擦因素等于B．在此过程中F所做的功为

C．在此过程中F的冲量大小等于D．在此过程中F的冲量等于摩擦力的冲量

12．图示所示，与是相同的材料组成的轨道，固定在水平地面上，以一定的倾角θ在B处用一段小圆弧连接，是A在水平地面上的投影．可视为质点的小物块，从斜面A点静止释放，物块恰好能运动到水平轨道的C点，用刻度尺测出的高度h及到C的距离X，就可以测出轨道材料的动摩擦因数μ，下列说法正确的是（　　）

A．通过此情景测出轨道材料的动摩擦因数应为

B．通过此情景测量出来的动摩擦因数小于真实的动摩擦因数

C．适当减小倾角，可以减少误差

D．用力将物块从C点推回到A点的过程中，推力做功的最小值为

二、实验与探究题：本题共2小题，共14分

13．（5分）在“验证动量守恒定律”的实验中，一般采用如图所示的装置，完成下列问题：

（1）若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则__________

A．， B．，

C． ，D． ，

（2）以下所提供的测量工具中必需的是__________

A．刻度尺B．天平C．弹簧测力计D．秒表

（3）在做实验时，下列对实验要求正确的是__________

A．斜槽轨道必须是光滑的

B．斜槽轨道末端的切线是水平的

C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下

D．释放点不易太高，越低越好

（4）设入射小球的质量为，被碰小球的质量为，则在用如图所示装置进行实验时（P为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验证动量守恒定律”的表达式应为__________（用装置图中的字母表示）

14．（9分）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律：

（1）对于该实验，下列操作必要且又正确的有__________

除铁架台纸带

A．重物应选用质量大和体积小的金属锤

B．两限位孔在同一竖直面内上下对正

C．精确测量出重物的质量

D．用夹子夹好纸带稳定后，接通直流电源然后松开夹子释放重物

E．除图示所示器材外，为了完成实验，还必须增加刻度尺

（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、．

已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减小量__________，动能变化量__________

（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因是__________．

（4）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图象如图所示，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，斜率为K，则当满足__________时，重物下落过程中机械能守恒．

（5）利用（4）小题的纸带通过逐差法求出重锤下落的加速度为a，已知当地的重力加速度为g需要知道一个物理量__________就可计算出重锤下落过程中所受的平均阻力f＝__________．

三、综合与应用题：本题共3小题，共36分

15．（10分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为、．初始时A静止于水平地面上，B悬于空中，现将B竖直向上举高（未触及滑轮），然后由静止释放一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触．，空气阻力不计求：

（1）物块B从释放到细绳刚绷直时的运动时间

（2）物块A上升的最大高度

16．（12分）一厚度不计，半径为，高为的圆柱形容器开口向上固定在水平地面上，质量为正方形的薄木板恰好覆盖上口，质量为的小铁块静止在薄木板的中心，如图所示，现对薄木板施加一水平恒力F，薄木板被拉离容器，小铁块恰好没有碰到容器侧壁落在容器的底部．已知小铁块与薄木板的动摩擦因数为，薄木板与容器上口的动摩擦因数，重力加速度，求：

（1）水平恒力的大小

（2）小铁块落到容器底部时的动能

17．（14分）如图所示，光滑圆弧轨道AB末端切线水平，与光滑圆弧轨道在B处连接且固定，圆弧轨道的半径，E、F为圆弧轨道上的两点且连线水平，。圆弧轨道的半径未知且可调节．一质量为m的小球P，从A点（与等高）静止释放，经过B点落在圆弧轨道上．忽略空气阻力，小球P、Q均可视为质点，重力加速度为g．

试回答：

（1）当，为何值时，小球P在空中运动的时间最长，并求出最长时间

（2）释放小球P时，在B处放置一个质量为M与小球P等大小球Q（未画出），小球P经过B点时与小球Q发生弹性碰撞，碰撞后两小球同时落在轨道上E、F两点，求的比值及的值．

开封市五县2020-2021学年高一下学期期末联考

物理参考答案

一、选择题（共60分）

二、实验与探究题（共14分）

13．（1）C （2）AB  （3）BC  （4）

14．（1）ABE（2分） （2）， （3）克服阻力做功，机械能减少

（4） （2分） （5）重锤质量，

15．（10分）

（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，

有：①

解得：②

（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为，有③

细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，由动量定理

对A有④

对B有⑤

绳子绷直瞬间，A、B获得的速度大小为：⑥

细绳绷直后，A、B一起运动，B恰好可以和地面接触，说明此时A、B的速度为零，这一过程中A、B组成的系统机械能守恒，有：⑦

解得初始时B离地面的高度．⑧

16．（12分）

（1）由牛顿第二定律，对小铁块有①

对薄木板②

小铁块的位移③

速度④

薄木板的位移⑤

又⑥

小铁块脱离薄木板后做平抛运动⑦

联立①②③④⑤⑥⑦得⑧

⑨

（2）小铁块脱离薄木板后，由动能定理得⑩

⑪

17．（14分）

（1）小球P由A→B的过程中，机械能守恒，①

小球P离开B后做平抛运动，落在C时，在空中运动的时间最长t

②

③

联立①②③得，④  ⑤

（2）小球P与小球Q发生弹性碰撞有，⑥

⑦

小球P、Q离开B后做平抛运动，落在同一水平面上，运动时间相等

⑧

⑨

⑩

联立⑥－⑩得⑪

⑫