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2021河南省高一下学期期末考试物理试题含答案
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这是一份2021河南省高一下学期期末考试物理试题含答案，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷（选择题 共60分）
一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.日常生活生产中，做功的情景随处可见。下列关于做功的说法正确的是（ ）
A.力对物体做功多，说明物体的位移一定大
B.静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功
C.作用力做功，反作用力也一定做功
D.一对平衡力所做的功的代数和总为零
2.如图所示，某人在斜面底端的正上方某高度处水平抛出两个物体，分别落在A、B两处，不计空气阻力，则落到A处的物体（ ）
A.初速度大，运动时间短
B.初速度大，运动时间长
C.初速度小，运动时间短
D.初速度小，运动时间长
3.自行车转动结构的示意图如图所示，A点为大齿轮边缘上的点，B点为小齿轮边缘上的点，大齿轮的半径为小齿轮半径的3倍，假设自行车匀速前进，下列说法正确的是（ ）
A.A、B两点的线速度大小之比为3∶1
B.A、B两点的角速度大小之比为3∶1
C.A、B两点的转速之比为1∶3
D.A、B两点的向心加速度大小之比为1∶9
4.为了纪念我国首次成功发射的人造卫星“东方红一号”，国务院将每年的4月24日设立为“中国航天日”。“东方红一号”卫星现今仍然在绕地球的椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km。设“东方红一号”在近地点的加速度大小为，在远地点的加速度大小为，则下列说法正确的是（ ）
A.“东方红一号”卫星在近地点的速率小于在远地点的速率
B.“东方红一号”卫星从近地点运动到远地点的过程中万有引力逐渐增大
C.
D.
5.某大型船只质量为，其额定功率为，在无风浪的海况下最大航速为72km/h。该船只在无风浪的海域航行时，速度计显示速度为18km/h，已知此时该船只以额定功率航行，船只所受阻力大小恒定，则该时刻该船只的瞬时加速度的大小为（ ）
A.B.C.D.
6.如图所示，套在竖直固定的细杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，环A从P点由静止释放，此时轻绳与竖直杆间的夹角为。环A沿杆上升经过Q点时A与定滑轮的连线处于水平方向，A的速度为（不等于零），不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）
A.当A经过Q点时，B的速度等于
B.当A经过Q点时，B的速度为零
C.当A经过Q点时，B的速度到达最大值
D.当A从P点运动至Q点的过程中，B的速度先减小后增大
7.如图甲所示，质量的物块静止在水平地面上，物块与水平地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在物块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F，2s后撤去拉力F。已知重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A.0~2s内物块一直在做加速度增大的加速运动
B.0~2s内拉力的冲量大小为4.5N·s
C.0~2s内物块受到的滑动摩擦力的冲量大小为8N·s
D.2s末物块的速度大小为0.25m/s
8.某物体静置在X星球的两极时，对星球表面的压力大小为。将该物体静置在X星球赤道上某处时，对星球表面的压力大小为。已知X星球为质量均匀的球体，密度为，由于该星球的自转，致使为的2倍，引力常量为G，则X星球的自转周期为（ ）
A.B.C.D.
9.汽车出厂前需要进行轮胎抓地实验，该实验是将一辆汽车放在一个水平圆盘上距离边缘不远的位置，然后使圆盘和汽车一起绕中心轴旋转，不断地调节转速直到汽车开始滑动，记录下最高转速、汽车的质量和汽车到圆盘中心的距离，这样就可以确定汽车的抓地情况，在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A.若圆盘和汽车一起匀速转动，汽车受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B.若圆盘和汽车一起匀速转动，汽车受到的摩擦力的方向与汽车的线速度方向相反
C.若圆盘和汽车一起匀速转动，汽车受到的摩擦力的方向指向圆心
D.若圆盘和汽车一起加速转动，汽车受到的摩擦力的方向不指向圆心
10.子弹以初速度水平射入静止在光滑水平地面上的木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v匀速运动。如图所示，已知子弹从刚射中木块到子弹相对木块静止时，木块前进的距离为L，子弹进入木块的深度为s，木块对子弹的阻力可以视为恒力，阻力大小为f，则下列说法正确的是（ ）
A.木块对子弹的阻力做负功
B.子弹对木块的作用力做负功
C.子弹对木块的作用力做的功大小为
D.子弹对木块的作用力做的功大小为
11.如图所示，在光滑水平地面上质量为1kg的小球A以4m/s速度向右运动，与静止的质量为3kg的小球B发生正碰，碰后B的速度大小可能为（ ）
A.3m/s
12.“北斗”卫星导航定位系统由多颗卫星组成，其中包括中轨道卫星及地球同步卫星。将某一颗地球同步卫星命名为A，另一颗中轨道卫星命名为B，已知卫星A和卫星B均绕地球做匀速圆周运动，B卫星的轨道半径小于A卫星的轨道半径，且A卫星的轨道半径为B卫星的轨道半径的倍，下列说法正确的是（ ）
A.B卫星的线速度大于第一宇宙速度
B.A卫星的向心加速度比B卫星的向心加速度小
C.地球与B卫星间的万有引力大小为地球与A卫星间的万有引力大小的倍
D.A卫星运行的周期为B卫星运行的周期的倍
第Ⅱ卷（非选择题 共50分）
二、非选择题：本题共5小题，共50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、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13.（5分）为了研究平抛运动，某同学用如图甲所示的装置进行实验。
（1）为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是______。
A.小球可以从斜槽上不同位置由静止释放
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端的切线必须水平
D.本实验必需的器材还有秒表
（2）按实验要求调整好实验装置并完成实验，在坐标纸上描绘出了小球离开斜槽末端后的部分运动轨迹如图乙所示，图乙中每个正方形小格的边长均为5.0cm，A、B、C、D是轨迹图线上的四个点。取重力加速度大小，则小球平抛运动的初速度大小为______m/s；从小球离开斜槽末端开始计时，小球经过______s到达A点。（计算结果均保留两位有效数字）
14.（8分）利用如图所示的装置验证动量守恒定律。正常工作的气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A和滑块B上都固定有完全相同、长度为d的遮光片。气垫导轨上装有光电门传感器1和2，与之连接的光电计时器（图中未画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。将滑块A置于气垫导轨上光电门1左侧某位置，滑块B置于光电门1和光电门2之间靠近光电门2的位置处。测得滑块A的质量为，滑块B的质量为。
（1）现给滑块A向右的初速度，使它与静止的滑块B相碰。碰前与光电门1相连的光电计时器显示的时间是，则碰前滑块A的动量为______。（用题中给出的物理量符号表示）
（2）碰后滑块B向右运动，与光电门2相连的光电计时器显示的时间是，滑块A向左运动，与光电门1相连的光电计时器显示的时间是。要验证碰撞中动量守恒，需要验证的表达式为______。（用题中给出的物理量符号表示）
（3）若某同学在测量遮光片的宽度时，由于人为的错误致使测得的长度偏大，请问该错误对于该实验的结论______（填“有”或“没有”）影响。
15.（10分）2021年4月29日，中国“天宫”空间站天和核心舱在海南文昌发射场发射升空，并准确进入预定轨道，意味着我国载人航天工程空间站组装建设进入了新的阶段!已知天和核心舱在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球的半径为R，引力常量为G。求：
（1）忽略地球的自转，地球表面的重力加速度大小；
（2）地球的平均密度。
16.（12分）如图所示，质量的滑块从A点右侧光滑水平面以某一初速度冲上固定在竖直平面内的光滑圆轨道，并沿光滑圆轨道内侧运动到B处后离开圆轨道，恰好从C处无碰撞地冲上粗糙水平台面继续滑行0.4s后停止运动，水平台面与滑块间的动摩擦因数。竖直圆轨道在A点和光滑水平面相切，圆轨道半径，与水平面的夹角，取重力加速度大小，，。求：
（1）滑块在B处速度的大小；
（2）滑块在A处受到圆轨道的支持力F的大小。（计算结果保留两位小数）
17.（15分）如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定，其末端B点切线水平，与B点等高的粗糙平面长，静止于光滑水平地面上质量的足够长的长木板的上表面与面齐平，左端紧靠D点。将一质量的滑块（可视为质点）从圆弧最高点A处由静止释放，当滑块刚滑至长木板上表面的同时施加给长木板一个大小为的水平向右的作用力。已知滑块与粗糙平面间的动摩擦因数，滑块与长木板上表面间的动摩擦因数，取重力加速度大小。
（1）求滑块滑至长木板左端的瞬时速度的大小；
（2）设滑块滑至长木板上表面后，经时间（未知）两者速度相等，求和共同速度；
（3）求从滑块由A点静止释放到滑块从长木板上表面滑落的过程中，因摩擦而产生的热量。
2020~2021年度下学期河南省高一年级期末考试
物理参考答案
1.D 2.A 3.C 4.C 5.C 6.B 7.D 8.C 9.CD 10.AC
11.BC 12.BD
13.（1）C
（2）3.00.15
14.（1）
（2）（其他形式的答案，合理均可给分）
（3）没有
15.解：（1）设天和核心舱在轨的质量为m，地球的质量为M，天和核心舱在轨飞行时，根据向心力公式有
忽略地球的自转，设地球表面的重力加速度大小为g，质量为的物体受到的重力等于地球对该物体的万有引力，则
解得。
（2）地球的密度
地球的体积
解得
16.解：（1）滑块从C点到静止的过程中，根据动量定理有
解得
从B点到C点过程可以逆向分析，看成类平抛运动，则在B点滑块水平方向的分速度等于，
在B点根据运动的合成与分解有
解得
（2）从A点到B点根据机械能守恒有
在A处根据向心力公式有
联立解得
17.解：（1）滑块从A点滑至长木板左端过程中，根据动能定理有
解得
（2）滑块滑至长木板上表面到两者速度相等的过程中，以滑块和长木板整体为研究对象，根据动量定理有
以滑块为分析对象，根据动量定理有
解得
（3）滑块滑至长木板上表面到两者速度相等的过程中，滑块的位移
长木板的位移
两者的相对位移
滑块与长木板间因摩擦而产生的热量
整个过程中，因摩擦而产生的热量
第Ⅰ卷（选择题 共60分）
一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.日常生活生产中，做功的情景随处可见。下列关于做功的说法正确的是（ ）
A.力对物体做功多，说明物体的位移一定大
B.静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功
C.作用力做功，反作用力也一定做功
D.一对平衡力所做的功的代数和总为零
2.如图所示，某人在斜面底端的正上方某高度处水平抛出两个物体，分别落在A、B两处，不计空气阻力，则落到A处的物体（ ）
A.初速度大，运动时间短
B.初速度大，运动时间长
C.初速度小，运动时间短
D.初速度小，运动时间长
3.自行车转动结构的示意图如图所示，A点为大齿轮边缘上的点，B点为小齿轮边缘上的点，大齿轮的半径为小齿轮半径的3倍，假设自行车匀速前进，下列说法正确的是（ ）
A.A、B两点的线速度大小之比为3∶1
B.A、B两点的角速度大小之比为3∶1
C.A、B两点的转速之比为1∶3
D.A、B两点的向心加速度大小之比为1∶9
4.为了纪念我国首次成功发射的人造卫星“东方红一号”，国务院将每年的4月24日设立为“中国航天日”。“东方红一号”卫星现今仍然在绕地球的椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km。设“东方红一号”在近地点的加速度大小为，在远地点的加速度大小为，则下列说法正确的是（ ）
A.“东方红一号”卫星在近地点的速率小于在远地点的速率
B.“东方红一号”卫星从近地点运动到远地点的过程中万有引力逐渐增大
C.
D.
5.某大型船只质量为，其额定功率为，在无风浪的海况下最大航速为72km/h。该船只在无风浪的海域航行时，速度计显示速度为18km/h，已知此时该船只以额定功率航行，船只所受阻力大小恒定，则该时刻该船只的瞬时加速度的大小为（ ）
A.B.C.D.
6.如图所示，套在竖直固定的细杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，环A从P点由静止释放，此时轻绳与竖直杆间的夹角为。环A沿杆上升经过Q点时A与定滑轮的连线处于水平方向，A的速度为（不等于零），不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）
A.当A经过Q点时，B的速度等于
B.当A经过Q点时，B的速度为零
C.当A经过Q点时，B的速度到达最大值
D.当A从P点运动至Q点的过程中，B的速度先减小后增大
7.如图甲所示，质量的物块静止在水平地面上，物块与水平地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在物块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F，2s后撤去拉力F。已知重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A.0~2s内物块一直在做加速度增大的加速运动
B.0~2s内拉力的冲量大小为4.5N·s
C.0~2s内物块受到的滑动摩擦力的冲量大小为8N·s
D.2s末物块的速度大小为0.25m/s
8.某物体静置在X星球的两极时，对星球表面的压力大小为。将该物体静置在X星球赤道上某处时，对星球表面的压力大小为。已知X星球为质量均匀的球体，密度为，由于该星球的自转，致使为的2倍，引力常量为G，则X星球的自转周期为（ ）
A.B.C.D.
9.汽车出厂前需要进行轮胎抓地实验，该实验是将一辆汽车放在一个水平圆盘上距离边缘不远的位置，然后使圆盘和汽车一起绕中心轴旋转，不断地调节转速直到汽车开始滑动，记录下最高转速、汽车的质量和汽车到圆盘中心的距离，这样就可以确定汽车的抓地情况，在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A.若圆盘和汽车一起匀速转动，汽车受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B.若圆盘和汽车一起匀速转动，汽车受到的摩擦力的方向与汽车的线速度方向相反
C.若圆盘和汽车一起匀速转动，汽车受到的摩擦力的方向指向圆心
D.若圆盘和汽车一起加速转动，汽车受到的摩擦力的方向不指向圆心
10.子弹以初速度水平射入静止在光滑水平地面上的木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v匀速运动。如图所示，已知子弹从刚射中木块到子弹相对木块静止时，木块前进的距离为L，子弹进入木块的深度为s，木块对子弹的阻力可以视为恒力，阻力大小为f，则下列说法正确的是（ ）
A.木块对子弹的阻力做负功
B.子弹对木块的作用力做负功
C.子弹对木块的作用力做的功大小为
D.子弹对木块的作用力做的功大小为
11.如图所示，在光滑水平地面上质量为1kg的小球A以4m/s速度向右运动，与静止的质量为3kg的小球B发生正碰，碰后B的速度大小可能为（ ）
A.3m/s
12.“北斗”卫星导航定位系统由多颗卫星组成，其中包括中轨道卫星及地球同步卫星。将某一颗地球同步卫星命名为A，另一颗中轨道卫星命名为B，已知卫星A和卫星B均绕地球做匀速圆周运动，B卫星的轨道半径小于A卫星的轨道半径，且A卫星的轨道半径为B卫星的轨道半径的倍，下列说法正确的是（ ）
A.B卫星的线速度大于第一宇宙速度
B.A卫星的向心加速度比B卫星的向心加速度小
C.地球与B卫星间的万有引力大小为地球与A卫星间的万有引力大小的倍
D.A卫星运行的周期为B卫星运行的周期的倍
第Ⅱ卷（非选择题 共50分）
二、非选择题：本题共5小题，共50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、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13.（5分）为了研究平抛运动，某同学用如图甲所示的装置进行实验。
（1）为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是______。
A.小球可以从斜槽上不同位置由静止释放
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端的切线必须水平
D.本实验必需的器材还有秒表
（2）按实验要求调整好实验装置并完成实验，在坐标纸上描绘出了小球离开斜槽末端后的部分运动轨迹如图乙所示，图乙中每个正方形小格的边长均为5.0cm，A、B、C、D是轨迹图线上的四个点。取重力加速度大小，则小球平抛运动的初速度大小为______m/s；从小球离开斜槽末端开始计时，小球经过______s到达A点。（计算结果均保留两位有效数字）
14.（8分）利用如图所示的装置验证动量守恒定律。正常工作的气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A和滑块B上都固定有完全相同、长度为d的遮光片。气垫导轨上装有光电门传感器1和2，与之连接的光电计时器（图中未画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。将滑块A置于气垫导轨上光电门1左侧某位置，滑块B置于光电门1和光电门2之间靠近光电门2的位置处。测得滑块A的质量为，滑块B的质量为。
（1）现给滑块A向右的初速度，使它与静止的滑块B相碰。碰前与光电门1相连的光电计时器显示的时间是，则碰前滑块A的动量为______。（用题中给出的物理量符号表示）
（2）碰后滑块B向右运动，与光电门2相连的光电计时器显示的时间是，滑块A向左运动，与光电门1相连的光电计时器显示的时间是。要验证碰撞中动量守恒，需要验证的表达式为______。（用题中给出的物理量符号表示）
（3）若某同学在测量遮光片的宽度时，由于人为的错误致使测得的长度偏大，请问该错误对于该实验的结论______（填“有”或“没有”）影响。
15.（10分）2021年4月29日，中国“天宫”空间站天和核心舱在海南文昌发射场发射升空，并准确进入预定轨道，意味着我国载人航天工程空间站组装建设进入了新的阶段!已知天和核心舱在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球的半径为R，引力常量为G。求：
（1）忽略地球的自转，地球表面的重力加速度大小；
（2）地球的平均密度。
16.（12分）如图所示，质量的滑块从A点右侧光滑水平面以某一初速度冲上固定在竖直平面内的光滑圆轨道，并沿光滑圆轨道内侧运动到B处后离开圆轨道，恰好从C处无碰撞地冲上粗糙水平台面继续滑行0.4s后停止运动，水平台面与滑块间的动摩擦因数。竖直圆轨道在A点和光滑水平面相切，圆轨道半径，与水平面的夹角，取重力加速度大小，，。求：
（1）滑块在B处速度的大小；
（2）滑块在A处受到圆轨道的支持力F的大小。（计算结果保留两位小数）
17.（15分）如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定，其末端B点切线水平，与B点等高的粗糙平面长，静止于光滑水平地面上质量的足够长的长木板的上表面与面齐平，左端紧靠D点。将一质量的滑块（可视为质点）从圆弧最高点A处由静止释放，当滑块刚滑至长木板上表面的同时施加给长木板一个大小为的水平向右的作用力。已知滑块与粗糙平面间的动摩擦因数，滑块与长木板上表面间的动摩擦因数，取重力加速度大小。
（1）求滑块滑至长木板左端的瞬时速度的大小；
（2）设滑块滑至长木板上表面后，经时间（未知）两者速度相等，求和共同速度；
（3）求从滑块由A点静止释放到滑块从长木板上表面滑落的过程中，因摩擦而产生的热量。
2020~2021年度下学期河南省高一年级期末考试
物理参考答案
1.D 2.A 3.C 4.C 5.C 6.B 7.D 8.C 9.CD 10.AC
11.BC 12.BD
13.（1）C
（2）3.00.15
14.（1）
（2）（其他形式的答案，合理均可给分）
（3）没有
15.解：（1）设天和核心舱在轨的质量为m，地球的质量为M，天和核心舱在轨飞行时，根据向心力公式有
忽略地球的自转，设地球表面的重力加速度大小为g，质量为的物体受到的重力等于地球对该物体的万有引力，则
解得。
（2）地球的密度
地球的体积
解得
16.解：（1）滑块从C点到静止的过程中，根据动量定理有
解得
从B点到C点过程可以逆向分析，看成类平抛运动，则在B点滑块水平方向的分速度等于，
在B点根据运动的合成与分解有
解得
（2）从A点到B点根据机械能守恒有
在A处根据向心力公式有
联立解得
17.解：（1）滑块从A点滑至长木板左端过程中，根据动能定理有
解得
（2）滑块滑至长木板上表面到两者速度相等的过程中，以滑块和长木板整体为研究对象，根据动量定理有
以滑块为分析对象，根据动量定理有
解得
（3）滑块滑至长木板上表面到两者速度相等的过程中，滑块的位移
长木板的位移
两者的相对位移
滑块与长木板间因摩擦而产生的热量
整个过程中，因摩擦而产生的热量
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