四川省成都市龙泉驿区2020-2021学年高一下学期期末考试物理试题 Word版含答案

龙泉驿区2020——2021学年度下期末学业质量监测
高一物理试题
第I卷（选择题，共44分）
一、单项选择题（本题8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错或不答的得0分。）
1. 学习物理学史，了解物理学的发展历程和科学家们所做出的贡献，有助于我们深刻理解物理概念、掌握物理规律并养成科学的学习态度。下列说法正确的是（　　）
A. 开普勒提出了日心说
B. 卡文迪许利用扭秤装置，第一次比较准确地测出了万有引力常量
C. 牛顿发现了万有引力定律，并最先测出了地球的质量
D. 牛顿力学不仅适用于宏观世界也适用于微观世界
2. 如图所示，将磁铁放在水平白纸面上后，钢珠会偏离原来的直线运动方向而做曲线运动。下列说法正确的是（　　）
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 加速度变化的运动一定是曲线运动
C. 物体在恒力作用下一定不会做曲线运动
D. 物体在变力作用下一定会做曲线运动
3. 关于下列四幅图中物体的运动描述正确的是（　　）
A. 图甲中，通过拱形桥最高点的汽车，对桥的压力大于汽车自身重力
B. 图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力和向心力作用
C. 图丙中，火车以任意速度转弯时，铁轨对火车轮缘均不会产生侧向的作用力
D. 图丁中，洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在物体上水甩掉
4. 下列关于功率的描述正确的是（　　）
A. 功率是描述力做功多少的物理量
B. 由可知：功率与时间成反比，与功成正比
C. 平均功率是过程量，其大小等于力做的功与所用时间的比值
D. 瞬时功率是状态量，其大小始终等于力的大小与瞬时速度大小的乘积
5. 如图所示，物块A和木板B静止在水平面上，现将外力F作用在B上使它沿水平面运动，经一段时间后，物块A恰好滑到木板的左边，设B对A的摩擦力为，A对B的摩擦力为，板对地面的摩擦力。在此过程中，关于它们做功的说法正确的是（　　）
A. 做正功，做负功，不做功
B. 、做正功，做负功
C. 、、均做了负功
D. 做的功和做的功大小相等
6. 如图所示，河流宽度，各处水流速度大小均为。若小船在静水中的速度大小为，小船从A码头出发过河。下列说法正确的是（　　）
A. 小船渡河的最短时间为25s
B. 小船渡河的最小位移为80m
C. 小船可以到达对岸B点的上游
D. 小船以最小位移的方式到达对岸所需时间为
7. 如图所示，有一小车静止在光滑的水平面上，站在小车上的人将右边管中的球一个一个地投入左边的筐中（球仍在车上）。以人、车和球作为系统，下列判断正确的是（　　）
A. 由于系统所受合外力为零，故小车不会动
B. 当球全部投入左边的框中时，车仍然有向右的速度
C. 由于系统水平方向动量守恒，故小车右移
D. 若人屈膝跳起投球，则系统在竖直方向上动量守恒
8. 如图所示，质量为m的圆环套在足够长光滑竖直杆上，质量为的木块放在倾角为的足够长光滑固定斜面上，圆环与木块用轻质细线通过光滑定滑轮连接，图中滑轮与木块间的细线与斜面平行，滑轮与a位置等高且水平距离。现让圆环从a位置由静止释放运动到b位置。已知a、b两位置的高度差为，不计空气阻力，重力加速度。下列判断正确的是（　　）
A. 刚释放圆环的瞬间，轻绳上的张力大小为
B. 当圆环到达b位置时，圆环与木块的速度大小之比为5:4
C. 圆环在从a运动到b的过程中减少的重力势能等于木块增加的机械能
D. 当圆环到达b位置时，其速度大小为
二、多项选择题（本大题5小题。每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中有一个以上的选项正确，全对得4分，选对但不全得2分，有错或不选得0分。）
9. 下列关于动量、冲量的说法正确的是（　　）
A. 动量小的物体的速度可能比动量大的物体的速度大
B. 物体的速度变化了，其动量一定发生变化
C. 小球在水平面上慢慢停下来的过程中，其重力对小球的冲量为零
D. 与水泥地相比，玻璃杯从相同高度落到地毯上不易碎是因为地毯对杯的冲量小
10. 如图所示，P、Q分别是椭圆轨道Ⅱ与圆形轨道Ⅰ和地球同步轨道Ⅲ的两切点，A点为地球表面上的物体。卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为、、，地球自转周期为。物体在地球表面的线速度为，卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上的线速度分别为和，在轨道Ⅱ上P点的线速度为。下列说法正确的是（　　）
A.
B. 卫星在轨道I运行速度可能大于7.9km/s
C. 卫星在轨道Ⅱ上经过Q点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过Q点的加速度
D.
11. 如图所示，为皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为3r和r，从动轮的半径为1.5r，A、B、C分别为轮缘上的三点，皮带不打滑。下列判断正确的是（　　）
A. 角速度关系为
B. 线速度关系为
C. 周期关系为
D. 向心加速度关系为
12. 小明骑电动平衡车从静止开始以的恒定加速度在水平直路上启动，经过速度达到最大。已知小明和电动平衡车的总质量，摩擦阻力恒定不变。下列判断正确的是（　　）
A. 平衡车在30s内一直做匀加速运动
B. 平衡车的额定输出功率为800W
C. 平衡车在10s末的功率为800W
D. 平衡车在30s内的位移为150m
13. 如图甲所示，质量为m的子弹以的水平速度射向质量为M、静止在光滑水平地面上的木块，其运动的速度—时间图像如图乙所示。设子弹在木块中受到的阻力f恒定不变。下列判断正确的是（　　）
A. 子弹未射穿木块
B. 若仅增加子弹的初速度，则系统（木块和子弹）减少的机械能不变
C. 若仅增加子弹的初速度，则木块最终获得的动能变大
D. 若仅增加子弹的质量，则阻力对木块做的功变小
第Ⅱ卷（非选择题，共56分）
三、实验探究题（本题共2小题。共14分）
14. 图甲是探究向心力大小跟质量、半径、线速度关系的实验装置图。电动机带动转台匀速转动，改变电动机的电压可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间。用一轻质细线将金属块与固定在转台中心的力传感器连接，金属块被约束在转台的回槽中并只能沿半径方向移动且跟转台之间的摩擦力忽略不计。
（1）某同学为了探究向心力跟线速度的关系，需要控制__________和__________两个变量保持不变；
（2）现用刻度尺测得金属块做匀速圆周运动的半径为r，光电计时器读出转动的周期T，则线速度，__________（用题中所给字母表示）；
（3）该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应周期数据，通过数据处理描绘出了图线（图乙），若半径，则金属块的质量__________kg（结果保留2位有效数字）。
15. 某学习小组利用如图装置研究合外力与动能变化关系。图中滑轮光滑，细线轻质，不计空气阻力，重力加速度为g。
（1）为了较好完成该实验，下列说法正确的是__________（填选项前字母）
A.打点计时器应该用低压直流电源
B.实验中必须平衡小车的摩擦力
C.应先释放小车，后接通打点计时器电源
D.滑轮与小车之间的细绳应该与长木板平行
（2）如图是该实验中打出的一条纸带，已知打点周期为T，测出OA、AB间距离分别为，，则A点速度__________；
（3）用天平测出重物质量为m、小车质量为M（M远大于m），用刻度尺测出纸带中AE间距离为s，应用（2）问的方法算出E点的速度为。以小车为研究对象，在A到E过程中验证动能定理的表达式为_________（用m、M、g、s、、表示）
（4）某同学经过分析后认为:本实验装置即使不满足重物质量远小于小车质量的条件，以小车和重物为系统也可以验证动能定理。他用图像法处理数据，做出的图像正确的是_________（填选项字母）
A. B. C. D.
四、本大题4小题，共42分。（要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。）
16. 如图所示，光滑斜面与足够长水平面通过极小圆弧平滑连接。物块A在斜面上距水平面高为处静止释放，经过一段时间后与静止在水平面最左端的物块B发生碰撞（碰撞时间极短），碰后AB粘在一起运动直到停止。已知A、B两物块的质量分别为和，两物块与水平面的动摩擦因数均为，重力加速度，两物块均可视为质点，不计空气阻力。求：
（1）物块A在与物块B碰撞前瞬间的速度大小；
（2）碰后AB在水平轨道上运动的位移。
17. 天问一号火星探测器于2020年7月23日发射升空，200多天后被火星捕获，随后在轨对着陆区域进行巡视观测，最终于2021年5月15日7时18分成功着陆火星表面。天问一号对着陆区域进行巡视观测的轨道可近似为圆轨道，该轨道距离火星表面高度为h，测得天问号在该轨道上绕行n圈所用时间为t。已知万有引力常量为G，火星可视为半径为R且质量分布均匀的球体。求：
（1）火星的质量M；
（2）火星的第一宇宙速度。
18. 如图所示，水平轨道AB与半径、内壁粗糙竖直半圆轨道BC平滑连接，BC为直径且竖直。现有质量、可视为质点的小球从水平轨道的A处以的水平初速度向右运动并恰好经过最高点C.已知小球与水平轨道的动摩擦因数，AB间距，重力加速度。求：
（1）小球在经过半圆轨道的最低点B时对轨道的压力大小；
（2）小球在半圆轨道运动过程中，摩擦力对小球做的功。
19. 如图所示，与水平地面倾角，AB长度为的传送带以的速度逆时针匀速转动。在A点右上方某位置O处以的初速度，向左水平抛出一质量为的木块（可视为质点），该木块恰好能从A处切入传送带（木块在A处的速度方向沿传送带）。已知物体与传送带间动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度，，。求：
（1）抛出点O距A处的竖直高度h；
（2）木块到达B处时的动能；
（3）木块与传送带因摩擦而产生的热量Q。
龙泉驿区2020——2021学年度下期末学业质量监测
高一物理试题 答案版
第I卷（选择题，共44分）
一、单项选择题（本题8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错或不答的得0分。）
1. 学习物理学史，了解物理学的发展历程和科学家们所做出的贡献，有助于我们深刻理解物理概念、掌握物理规律并养成科学的学习态度。下列说法正确的是（　　）
A. 开普勒提出了日心说
B. 卡文迪许利用扭秤装置，第一次比较准确地测出了万有引力常量
C. 牛顿发现了万有引力定律，并最先测出了地球的质量
D. 牛顿力学不仅适用于宏观世界也适用于微观世界
【答案】B
2. 如图所示，将磁铁放在水平白纸面上后，钢珠会偏离原来的直线运动方向而做曲线运动。下列说法正确的是（　　）
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 加速度变化的运动一定是曲线运动
C. 物体在恒力作用下一定不会做曲线运动
D. 物体在变力作用下一定会做曲线运动
【答案】A
3. 关于下列四幅图中物体的运动描述正确的是（　　）
A. 图甲中，通过拱形桥最高点的汽车，对桥的压力大于汽车自身重力
B. 图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力和向心力作用
C. 图丙中，火车以任意速度转弯时，铁轨对火车轮缘均不会产生侧向的作用力
D. 图丁中，洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在物体上水甩掉
【答案】D
4. 下列关于功率的描述正确的是（　　）
A. 功率是描述力做功多少的物理量
B. 由可知：功率与时间成反比，与功成正比
C. 平均功率是过程量，其大小等于力做的功与所用时间的比值
D. 瞬时功率是状态量，其大小始终等于力的大小与瞬时速度大小的乘积
【答案】C
5. 如图所示，物块A和木板B静止在水平面上，现将外力F作用在B上使它沿水平面运动，经一段时间后，物块A恰好滑到木板的左边，设B对A的摩擦力为，A对B的摩擦力为，板对地面的摩擦力。在此过程中，关于它们做功的说法正确的是（　　）
A. 做正功，做负功，不做功
B. 、做正功，做负功
C. 、、均做了负功
D. 做的功和做的功大小相等
【答案】A
6. 如图所示，河流宽度，各处水流速度大小均为。若小船在静水中的速度大小为，小船从A码头出发过河。下列说法正确的是（　　）
A. 小船渡河的最短时间为25s
B. 小船渡河的最小位移为80m
C. 小船可以到达对岸B点的上游
D. 小船以最小位移的方式到达对岸所需时间为
【答案】D
7. 如图所示，有一小车静止在光滑的水平面上，站在小车上的人将右边管中的球一个一个地投入左边的筐中（球仍在车上）。以人、车和球作为系统，下列判断正确的是（　　）
A. 由于系统所受合外力为零，故小车不会动
B. 当球全部投入左边的框中时，车仍然有向右的速度
C. 由于系统水平方向动量守恒，故小车右移
D. 若人屈膝跳起投球，则系统在竖直方向上动量守恒
【答案】BC
8. 如图所示，质量为m的圆环套在足够长光滑竖直杆上，质量为的木块放在倾角为的足够长光滑固定斜面上，圆环与木块用轻质细线通过光滑定滑轮连接，图中滑轮与木块间的细线与斜面平行，滑轮与a位置等高且水平距离。现让圆环从a位置由静止释放运动到b位置。已知a、b两位置的高度差为，不计空气阻力，重力加速度。下列判断正确的是（　　）
A. 刚释放圆环的瞬间，轻绳上的张力大小为
B. 当圆环到达b位置时，圆环与木块的速度大小之比为5:4
C. 圆环在从a运动到b的过程中减少的重力势能等于木块增加的机械能
D. 当圆环到达b位置时，其速度大小为
【答案】B
二、多项选择题（本大题5小题。每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中有一个以上的选项正确，全对得4分，选对但不全得2分，有错或不选得0分。）
9. 下列关于动量、冲量的说法正确的是（　　）
A. 动量小的物体的速度可能比动量大的物体的速度大
B. 物体的速度变化了，其动量一定发生变化
C. 小球在水平面上慢慢停下来的过程中，其重力对小球的冲量为零
D. 与水泥地相比，玻璃杯从相同高度落到地毯上不易碎是因为地毯对杯的冲量小
【答案】AB
10. 如图所示，P、Q分别是椭圆轨道Ⅱ与圆形轨道Ⅰ和地球同步轨道Ⅲ的两切点，A点为地球表面上的物体。卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为、、，地球自转周期为。物体在地球表面的线速度为，卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上的线速度分别为和，在轨道Ⅱ上P点的线速度为。下列说法正确的是（　　）
A.
B. 卫星在轨道I运行速度可能大于7.9km/s
C. 卫星在轨道Ⅱ上经过Q点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过Q点的加速度
D.
【答案】CD
11. 如图所示，为皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为3r和r，从动轮的半径为1.5r，A、B、C分别为轮缘上的三点，皮带不打滑。下列判断正确的是（　　）
A. 角速度关系为
B. 线速度关系为
C. 周期关系为
D. 向心加速度关系为
【答案】AC
12. 小明骑电动平衡车从静止开始以的恒定加速度在水平直路上启动，经过速度达到最大。已知小明和电动平衡车的总质量，摩擦阻力恒定不变。下列判断正确的是（　　）
A. 平衡车在30s内一直做匀加速运动
B. 平衡车的额定输出功率为800W
C. 平衡车在10s末的功率为800W
D. 平衡车在30s内的位移为150m
【答案】BC
13. 如图甲所示，质量为m的子弹以的水平速度射向质量为M、静止在光滑水平地面上的木块，其运动的速度—时间图像如图乙所示。设子弹在木块中受到的阻力f恒定不变。下列判断正确的是（　　）
A. 子弹未射穿木块
B. 若仅增加子弹的初速度，则系统（木块和子弹）减少的机械能不变
C. 若仅增加子弹的初速度，则木块最终获得的动能变大
D. 若仅增加子弹的质量，则阻力对木块做的功变小
【答案】BD
第Ⅱ卷（非选择题，共56分）
三、实验探究题（本题共2小题。共14分）
14. 图甲是探究向心力大小跟质量、半径、线速度关系的实验装置图。电动机带动转台匀速转动，改变电动机的电压可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间。用一轻质细线将金属块与固定在转台中心的力传感器连接，金属块被约束在转台的回槽中并只能沿半径方向移动且跟转台之间的摩擦力忽略不计。
（1）某同学为了探究向心力跟线速度的关系，需要控制__________和__________两个变量保持不变；
（2）现用刻度尺测得金属块做匀速圆周运动的半径为r，光电计时器读出转动的周期T，则线速度，__________（用题中所给字母表示）；
（3）该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应周期数据，通过数据处理描绘出了图线（图乙），若半径，则金属块的质量__________kg（结果保留2位有效数字）。
【答案】 ①. 质量 ②. 半径 ③. ④. 0.18
15. 某学习小组利用如图装置研究合外力与动能变化关系。图中滑轮光滑，细线轻质，不计空气阻力，重力加速度为g。
（1）为了较好完成该实验，下列说法正确的是__________（填选项前字母）
A.打点计时器应该用低压直流电源
B.实验中必须平衡小车的摩擦力
C.应先释放小车，后接通打点计时器电源
D.滑轮与小车之间的细绳应该与长木板平行
（2）如图是该实验中打出的一条纸带，已知打点周期为T，测出OA、AB间距离分别为，，则A点速度__________；
（3）用天平测出重物质量为m、小车质量为M（M远大于m），用刻度尺测出纸带中AE间距离为s，应用（2）问的方法算出E点的速度为。以小车为研究对象，在A到E过程中验证动能定理的表达式为_________（用m、M、g、s、、表示）
（4）某同学经过分析后认为:本实验装置即使不满足重物质量远小于小车质量的条件，以小车和重物为系统也可以验证动能定理。他用图像法处理数据，做出的图像正确的是_________（填选项字母）
A. B. C. D.
【答案】 ①. BD ②. ③. ④. A
四、本大题4小题，共42分。（要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。）
16. 如图所示，光滑斜面与足够长水平面通过极小圆弧平滑连接。物块A在斜面上距水平面高为处静止释放，经过一段时间后与静止在水平面最左端的物块B发生碰撞（碰撞时间极短），碰后AB粘在一起运动直到停止。已知A、B两物块的质量分别为和，两物块与水平面的动摩擦因数均为，重力加速度，两物块均可视为质点，不计空气阻力。求：
（1）物块A在与物块B碰撞前瞬间的速度大小；
（2）碰后AB在水平轨道上运动的位移。
【答案】（1）；（2）
17. 天问一号火星探测器于2020年7月23日发射升空，200多天后被火星捕获，随后在轨对着陆区域进行巡视观测，最终于2021年5月15日7时18分成功着陆火星表面。天问一号对着陆区域进行巡视观测的轨道可近似为圆轨道，该轨道距离火星表面高度为h，测得天问号在该轨道上绕行n圈所用时间为t。已知万有引力常量为G，火星可视为半径为R且质量分布均匀的球体。求：
（1）火星的质量M；
（2）火星的第一宇宙速度。
【答案】（1）；（2）
18. 如图所示，水平轨道AB与半径、内壁粗糙竖直半圆轨道BC平滑连接，BC为直径且竖直。现有质量、可视为质点的小球从水平轨道的A处以的水平初速度向右运动并恰好经过最高点C.已知小球与水平轨道的动摩擦因数，AB间距，重力加速度。求：
（1）小球在经过半圆轨道的最低点B时对轨道的压力大小；
（2）小球在半圆轨道运动过程中，摩擦力对小球做的功。
【答案】（1）100N；（2）-18J
19. 如图所示，与水平地面倾角，AB长度为的传送带以的速度逆时针匀速转动。在A点右上方某位置O处以的初速度，向左水平抛出一质量为的木块（可视为质点），该木块恰好能从A处切入传送带（木块在A处的速度方向沿传送带）。已知物体与传送带间动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度，，。求：
（1）抛出点O距A处的竖直高度h；
（2）木块到达B处时的动能；
（3）木块与传送带因摩擦而产生的热量Q。
【答案】（1）；（2）；（3）