四川省成都市高新区2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题
第I卷(选择题,共41分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,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,再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。
3.
回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共计21分)
1.下列说法正确的是(
)
A.物体做平抛运动,其速度随时间是均匀变化的
B.物体做曲线运动,其速度可能保持恒定
C.物体做直线运动,其所受合力一定为零
D.物体做匀速圆周运动,其动量保持不变
2.一只小船在静水中的速度为,它要渡过一条宽为的河,河水流速为,下列说法正确的是
A.小船过河的最短时间为50s
B.小船过河的实际速度可以垂直于河岸
C.小船以最短时间过河,其位移为200m
D.若小船过河的过程中水流速度大小是变化的,则小船运动轨迹仍然为直线
3.如图所示,玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略摩擦),这时球受到的力是(
)
A.重力
B.重力和支持力
C.
重力和向心力
D.重力、支持力和向心力
4.人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是前脚掌先着地,并在着地的过程中屈腿下蹲,这是为了( )
A.减小人的动量变化量
B.减小人脚所受的冲量
C.增大人对地的压强,使人站立得更稳,起到安全作用
D.延长人体速度变化所经历的时间,从而减小地面对人脚的作用力
5.如图,身长为3L,质量为m的毛毛虫外出觅食,缓慢经过一边长为L的等边三角形小石块。从头部刚到达最高点开始,到身体中点刚刚到达最高点的过程中,毛毛虫的重力势能的变化量是(假设毛毛虫能一直贴着小石块前行)( )
A.
B.
C.
D.
6.我国的北斗卫星导航系统始终秉持和践行“中国的北斗,世界的北斗,一流的北斗”的发展理念,服务“一带一路”建设发展,积极推进北斗系统国际合作。从2017年底开始,北斗三号系统建设进入了超高密度发射,北斗系统正式向全球提供RNSS服务。在2020年6月,最后一颗卫星发射后,北斗全球系统组网全面完成,使我国的导航定位精度不断提高。北斗导航卫星有一种是处于地球同步轨道,假设其质量为m,离地高度为h,地球半径为R,地面附近重力加速度为g,则有
(
)
A.该卫星可经过成都市的上空
B.该卫星所在处的重力加速度为
C.该卫星运动动能为
D.该卫星周期与近地卫星周期之比为
7.
如图所示,质量为m的小物体沿着半径为r的半圆形轨道滑到最低点时的速度大小为v,若物体与轨道之间的动摩擦因数为μ,则小物体刚滑到最低点时( )
A.所受合力方向指向圆心
B.所受重力的功率为
C.所受合力的大小为
D.所受摩擦力的大小为μ)
二、多项选择题(在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上的选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分。有选错的得0分,共计20分)
8.下列叙述中正确的是(
)
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.做匀速直线运动的物体机械能可能不守恒
C.外力对物体做功为零,物体的机械能一定守恒
D.系统内只有重力和弹力做功时,系统的机械能一定守恒
9.如图所示,一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个木块M和N,木块M放在圆盘的边缘处,木块N放在半径中点的地方,它们都与圆盘保持相对静止,两木块与圆盘的摩擦因数相同。下列说法中正确的是( )
A.两木块的角速度相等
B.两木块的线速度相等
C.木块受到的摩擦力都指向圆心
D.如果增大圆盘的转速到某值,两木块同时相对于圆盘滑动
10.一物块静止在粗糙水平地面上,0~4s内所受水平拉力随时间的变化关系图像如图甲所示,0~2s内速度图像如图乙所示。重力加速度g=10m/s2,关于物块的运动。下列说法正确的是
A.前4s内拉力的冲量为0
B.前4s内物块的位移大小为6m
C.第4s末物块的速度为0
D.前4s内拉力做的功为16
J
11.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动.其v-t图象如图所示.已知汽车的质量m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,则以下说法正确的是(
)
A.汽车在前5s内的牵引力为6×103N
B.汽车在前5s内的牵引力为4×103N
C.汽车的额定功率为40
kW
D.汽车的最大速度为30
m/s
12.如图所示,质量为m的物体以速度v1滑上传送带,传送带由电动机带动,始终保持以速度v2匀速运动(v1到相对静止这一过程,下列说法正确的是(
)
A.
摩擦力对物体做功
B.
物体在传送带上的划痕长
C.
物体与传送带之间产生的热量为
D.
电动机对传送带多做功
三、实验题:(共计15分)
13.(6分)图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹.
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有_
__和_
_.
a.安装斜槽轨道,使其末端切线保持水平
b.每次小球释放的初始位置可以任意选择
c.每次小球必须从同一位置由静止释放
d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取两点A、B,测得A、B两点纵坐标y1=5.0
cm,y2=45.0
cm,A、B两点水平间距Δx=40.0
cm.则平抛小球的初速度大小为________
m/s.(g取10
m/s2)
14.(9分)某实验小组利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律.已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,实验小组选出的一条纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点.
(1)要验证重锤下落过程中符合机械能守恒,除了图示器材,以下实验器材不需要选取的有__
__和__
_.(填写字母代号)
A.秒表
B.刻度尺
C.天平
D.交流电源
(2)为减少实验误差,下落物体应选用________(选填“50
g钩码”或“200
g重锤”)
(3)进一步测得题图中h1=13.06cm,h2=7.14cm,h3=8.71cm,若重锤的质量为0.10kg,则打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______________J,此时重锤的动能比开始下落时增加了______________J。(计算结果均保留3位有效数字)
(4)根据第(3)问中的测量结果可得出该实验的结论是:
四、计算题(共计44分)
15.(8分)
如图所示,玩具气手枪的枪管AB对准竖直墙面上的C点,B、C间距且处于同一水平线上。弹丸
以的速度从枪管射出,到达墙面时打在D点。(不计空气阻力,g=10
m/s2)求:
(1)C、D两点间的距离;
(2)弹丸打到D点时的速度(用根式表示即可)。
16.(10分)某校天文爱好者团体经长期观测,发现靠近某行星周围有众多卫星,假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动,卫星间相互作用不考虑。已知离行星最近的一颗卫星的离地高度为h,周期为T,该行星半径R,万有引力常量为G。
(1)求该行星质量;
(2)求该行星的第一宇宙速度。
17.(12分)如图,水平面上相距为L=6m的P、Q两点分别固定一竖直挡板,一质量为M=2kg的小物块B静止在PQ的中点O,OP段光滑,OQ短粗糙且两物块与它的动摩擦因数均为μ=0.2。一质量为m=1kg的小物块A以v0=6m/s的初速度从OP段的某点向右运动,并与B发生弹性碰撞。,两物块与挡板碰撞时间极短且均不损失机械能,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)A与B在O点碰后瞬间各自的速度大小;
(2)两物块都停止运动时A、B间的间隔距离。
18.(14分)如图所示,半径为R1=4.05
m的光滑圆弧轨道与半径为R2=0.3
m的半圆细管平滑连接并固定,半圆细管内壁粗糙。光滑水平地面上紧靠管口有一长度为L=2.0
m、质量为M=1.5
kg的木板,木板上表面正好与管口底部相切,处在同一水平线上,木板的左方有一足够长的台阶,其高度正好与木板高度相同。现在让质量为m2=2
kg的物块静止于B处,质量为m1=1
kg的物块从光滑圆弧轨道顶部的A处由静止释放,物块m1下滑至B处和m2碰撞后不再分开,整体设为物块m(m=m1+m2)。物块m穿过半圆细管,从管底部C处滑上木板使其从静止开始向左运动,当木板速度为2
m/s时,木板与台阶碰撞并立即被粘住,物块m与木板及台阶表面间的动摩擦因数μ均为0.25,g=10
m/s2,物块碰撞前后均可视为质点。
(1)求物块m1和m2碰撞后瞬间的速度大小;
(2)物块m滑到半圆管底部C处时所受支持力大小为190
N,求物块从B到C过程中,克服摩擦力做的功;
(3)求物块m在台阶表面上停止运动时,物块与台阶D端的距离是多少。
v1
v2
试卷第6页,总6页
试卷第1页,总6页成都市高新区2019级高一(下)期末测试
物理试题参考答案及评分意见
单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共计21分)
c
3.
B
4.
D
5.D6.B7.D
多项选择题(在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上的选项正确,全部选对
的得4分,选对但不全的得2分。有选错的得0分,共计20分)
8.
Bd
9.
AC
10
CD
11
AD
12.
AC
三、实验题:(共计15分)
13.(共计6分)答案:(1)a(2分)c(2分)(2)2.0(2分)
14.(共计9分)
22.(1)A、C(2分)(2)200g重锤(1分)(3)0.198(2分)0.196(2分)(4)在
实验误差范围内,重锤的机械能是守恒的。(2分)
四、计算题(共计44分)
15.(8分)
解:(1)弹丸B到D做平抛运动
水平方向:xBC=ut
1分
竖直方向:hcD=29t
1分
解得
t=2
分
h=20m
1分
(2)弹丸打到D点,竖直方向速度:
vDy=20
m/s
1分
故D点速度:UD=20y2m/s
设速度与水平方向夹角为,6
16.(10分)
解:(1)根据万有引力提供向心力得:
F向=mr()2
联立
=
1分
r=R+h
解得行星质量为
4丌2(R+h
GT
(2)近地环绕:
GM
分
R
R
r+h
联立解得:v==(R+h)
2分
R
17.(12分)
解:(1)设A、B在O点碰后的速度分别为v1和v2,以向右为正方向
由动量守恒定律得:mv=mn1+Mv
.2分
碰撞前后由机械能守恒得:2m=2m+Mn
2分
解得:1=-2m/s,负号表示方向向左
分
1分
(2)B与挡板碰撞时速度的大小为υg
由动能定理:一M92L=M一M
2m/
分
反弹后又运动2停下,由动能定理:-Mgs2=0-Mn
解得:S2=1m
1分
AB相碰后,A再与P板碰后经过O点时的速度大小为2m/s,方向水平向右。设A再向
右运动1停下。由动能定理:-pmgs1=0-2m
解得:S1=1m
分
因为:s1+s2=2m<故之后不会在碰撞
所以AB间的间距△
分
8.(14分)
解:(1)设物块m下滑到B点时的速度为vB
由机械能守恒可得mgR1=m,解得va=9ms
m1、m2碰撞动量守恒mvB=(m+m2)v≠解得v=3ms
(2)在C处由牛顿第二定律可得FN=mg=m2解得Vc=4ms…1分
物块m由B到C由动能定理得mg×2R2-W2、n
克服摩擦力做功Wer=75
分
(3)物块m滑上木板后,当木板速度为v2=2ms时,物块速度设为v
由动量守恒定律得mvc=m1+M解得v1=3ms
设在此过程中物块运动位移为x1,木板运动的位移为x2,由动能定理得
对物块m:-mgx=mv-m解得x1=14m
1分
对木板M:mgx2=Mh
解得x2=0.4
分
此时木板静止,物块m到木板左端的距离为x=L+x2-x=1m.….1分
设物块m在台阶表面上运动的最大距离为x,由动能定理得
mg(x3+x4)=0-mv解得x4=0.8m
2分
则,物块与台阶D端距离为x4=0.8m。