【物理】湖北省荆州市2019-2020学年高一下学期期末考试试题 11页

湖北省荆州市 2019-2020 学年高一下学期期末考试试题 第Ⅰ卷（选择题 共 40 分） 一、单项选择题（本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。每小题给出的四个选项中，只有 一个选项符合题目要求） 1、物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促 进了人类文明的进步，关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正 确的是 A.伽利略对自由落体运动研究方法的核心是:把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来， 从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法 B.伽利略正确认识运动和力的关系，同时建立惯性定律 C.牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿的三条运动定律都能通过现代的实验手段直 接验证 D.牛顿做的理想斜面实验以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律 2、有四个运动的物体 A、B、C、D，物体 A、B 运动的 x-t 图象如图 1 甲所示，物体 C、D 从同一地点沿同一方向运动的 y-t 图象如图乙所示，根据图象做出以下判断正确的是 A.物体 A 和 B 均做匀加速直线运动且 A 的加速度比 B 的大 B.在 0～3s 时间内，物体 B 运动的位移为 10m C.t=3s 时，物体 C 追上物体 D D.物体 C 与 D 间距离最大时，物体 C 的位移为 25m 3、转笔深受广大中学生的喜爱，如图所示，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高 手能让笔绕其上的某一点 O 做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的 叙述正确的是 A.笔杆上离 O 点越近的点，做圆周运动的周期越小 B.笔杆上离 O 点越近的点，做圆周运动的角速度越大 C 笔杆上离 O 点越近的点，做圆周运动的线速度越小 D.笔杆上的各点做匀速圆周运动，不需要向心力 4、曲线运动是自然界普遍的运动形式，关于曲线运动，下列说法正确的是 A.做曲线运动的物体，速度的大小一定时刻变化 B.做曲线运动的物体，加速度一定时刻变化 C.曲线运动一定是变速运动 D.物体只要受到变力作用，一定做曲线运动 5、质量 m=2kg 的物体在水平拉力 F 的作用下，沿水平面做直线运动.t=3s 时撒去拉力 F.物 体运动的 v-t 图象如图所示，下列说法正确的是 A.第 1s 末合力对物体做功的功率为 8W B.第 1s 末拉力 F 对物体做功的功率为 6W C.整个过程中拉力 F 对物体做功为 24J D.在 2-3s 内合力对物体做功为 8J 6、带电粒子仅在电场力作用下，从电场中 a 点以初速度 v0 进入电场并沿虚线所示的轨迹运 动到 b 点，如图所示，则从 a 到 b 过程中，下列说法正确的是 A.粒子带负电荷 B.粒子先加速后减速 C.粒子加速度一直增大 D.粒子的机械能先减小后增大 7、在水平面上固定两个相互紧靠的三角形斜面，将 a、b、c 三个小球从左边斜面的顶点以 不同的初速度向右水平抛出，落在斜面上时其落点如图所示，小球 a 落点距水平面的高度最 低.下列判断正确的是 A.小球 c 的初速度最小 B.小球 a 的飞行时间最短 C.小球 c 的整个飞行过程速度变化率不断增大 D.若减小小球 a 的初速度，其整个飞行过程速度变化量减小 8、如图所示，一物体从竖直立于地面的轻弹簧上方某一高度自由落下。A 点为弹簧的原长 点，当物体到达 B 点时，速度恰好为零，然后被弹回。下列说法正确的是 A.物体从 A 点下降到 B 点的过程中，速度不断变小 B.物体从 A 到 B 的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小 C.物体从 A 点下降到 B 点的过程中，加速度先减小后增大 D.物体在整个下落过程中机械能守恒 二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分） 9、如图所示，将质量为 m 的石块从离地面 h 高处以初速度 w 斜向上抛出.以抛出点所在的 水平面为重力势能零平面，不计空气阻力，当石块落地时 A.动能为 B.机械能为 C.动能为 mgh+ D.重力势能为 mgh 10、2013 年 5 月 2 日凌晨 0 时 06 分，我国“中星 11 号”通信卫星发射成功.“中星 11 号”是一 颗地球同步卫星，它主要用于为亚太地区等区域用户提供商业通信服务，图为发射过程的示 意图，先将卫星发射至近地圆轨道 1，然后经点火，使其沿椭圆轨道 2 运行，最后再一次点 火，将卫星送入同步圆轨道 3.轨道 1、2 相切于 Q 点，轨道 2、3 相切于 P 点，则当卫星分 别在 1、2、3 轨道上正常运行时，以下说法正确的是 A.卫星在轨道 3 上的机械能大于在轨道 1 上的机械能 B.卫星在轨道 3 上运动的周期大于在轨道 1 上运动的周期 C.卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的加速度小于它在轨道 2 上经过 Q 点时的加速度 D.卫星在轨道 2 上运动时，经过 P 点时的速度大于 Q 点时的速度 11、如图所示，轻杆长为 3L，在杆的 A、B 两端分别固定质量均为 m 的球 A 和球 B，杆上 距球 A 为 L 处的点 O 装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖 直面内转动。在转动的过程中，忽略空气的阻力。若球 B 运动到最高点时，球 B 对杆恰好 无作用力，则下列说法正确的是 2 0 1 2 mv 2 0 1 2 mv 2 0 1 2 mv A.球 A 在最低点时的速度为 B.球 B 在最高点，杆对水平轴的作用力为 1.5mg，方向竖直向上 C.球 B 转到最低点时，其速度为 D.球 B 由最高点转到最低点的过程中受到杆的弹力作用，且杆的弹力对 B 球做负功 12、如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，一带电荷量为+q、质量为 m 的小球在力 F（大 小可以变化）的作用下沿图中虚线由 A 至 B 做竖直向上的匀速运动.已知力 F 和 AB 间夹角 为 θ，A、B 间距离为 d，重力加速度为 g.则 A.电场力的大小的取值范围只能在 0～ B.电场强度 E 的最小值为 C.小球从 A 运动到 B 电场力可能不做功 D.若电场强度 时，小球从 A 运动到 B 电势能变化量大小可能为 2mgdsin2θ 第Ⅱ卷（非选择题共 60 分） 三、实验题（本题包括 2 个小题，共 14 分，将正确答案填写在答题卡中指定位置。） 13、（1）让一重物拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在纸带上打点，然后取纸带的一 段进行研究。若该同学打出的纸带如下图所示，已知重物的质量 m=1kg，打点计时器的工 作频率为 50Hz，当地重力加速度 g=10.0m/s2，利用这段纸带中的 2、5 两点测定物体重力势 能的减少量为___________J，物体动能的增加量为___________J。通过计算比较可知，实验 结论为___________。（计算结果保留三位有效数字） 2 gL 26 5Bv gL= cos mg θ tanmg q θ tanmgE q θ= （2）该同学计算了多组动能的变化量 ，画出动能的变化量 与下落的对应高度△h 的 关系图象，在实验误差允许的范围内，得到的 -△h 图象如图所示，关于直线的斜率的物 理意义正确的是___________。 A.重物的质量 B.重物受到的重力 C.当地的重力加速度 D.无物理意义，等于 1 14.某同学用伏安法测定待测电阻 Rx 的阻值（约为 10kΩ），除了 Rx、开关 S、导线外，还有 下列器材供选用: A.电压表（量程 0～1V，内阻约 10kΩ） B.电压表（量程 0～10V，内阻约 100kΩ） C.电流表（量程 0～1mA，内阻约 30Ω） D.电流表（量程 0～0.6A，内阻约 0.05Ω） F.电源（电动势 12V，额定电流 2A，内阻不计） G.滑动变阻器 R0（阻值范围 0～10Ω，额定电流 2A） （1）为使测量尽量准确，电压表选用___________，电流表选用___________，（均填器材的 字母代号） （2）在虚线框内画出测量 Rx 阻值的实验电路图。 kE∆ kE∆ kE∆ （3）该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会 ___________其真实值（填“大于”“小于”或“等于”） 四、解答题（本题共 4 小题，共 46 分。解答时要写出必要的文字说明，方程式和演算步骤， 只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15、1966 年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验，实验时，用 双子星号宇宙飞船 m1 去接触正在轨道上运行的火箭组 m2（后者的发动机已熄火）.接触以 后，开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速（如图），推进器的平均作用力 F=923N，推进器开动时间为 t=7s.测出飞船和火箭组的速度变化是△v=0.91m/s.已知双子星号 宇宙飞船的质量 m1=3400kg，求:（最终的计算结果保留三位有效数字） （1）火箭组受到的平均推力 F′； （2）已知火箭组的实际质量 m=3660kg，求该次测量的相对误差。（已知相对误差 ） 16、天津国际无人机展首次公开展出的软体飞机引发观众广泛关注。软体飞机是没有硬质骨 架的飞机，机翼面积大，载荷能力强，具有良好的弹性。飞翔从容、稳定、易操纵，被称为 “空中自行车”“无线的风筝”。若一质量为 m 的软体飞机超低空飞行，在距离地面 h 高度的 水平面内，以速率 v 做半径为 R 的匀速圆周运动，重力加速度为 g，空气阻力忽略不计。求: （1）求空气对飞机的作用力的大小。 （2）若飞机在匀速圆周运动过程中，飞机上的一个质点脱落，求质点落地点与飞机做匀速 圆周运动的圆心之间的水平距离。 100%σ = ×测量值- 真实值 真实值 17、如图所示，ABCD 为一位于竖直平面内的轨道，其中 BC 水平，A 点比 BC 高出 H=10m， BC 长 L=2m，AB 和 CD 轨道光滑且与 BC 平滑连接.一质量为 m=1kg 的物体，从 A 点以 v0=4m/s 的速度开始沿 AB 轨道运动，经过 BC 后滑到高出 C 点 h=10.3m 的 D 点速度为零. （g 取 10m/s2），求: （1）物体与 BC 轨道间的动摩擦因数； （2）通过计算说明物体最多经过 C 点几次? 18、如图甲所示，真空室中电极 K 发出的电子（初速度不计）经过电势差为 U1 的加速电场 加速后，沿两水平金属板 C、D 间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光屏上.设 CD 间的电场可看作匀强电场，且两板外无电场.已知电子的质量为 m、电荷量为 e（重力不计）， C、D 极板长为 l，板间距离为 d，偏转电压为 U2，荧光屏距 C、D 右端的距离为 ，电子 能通过偏转电场.求： （1）求该电子出偏转电场后打在荧光屏上的位置； （2）若 C、D 两板间加如图乙所示的周期性变化的电压，UCD 变化的周期为 T（T 未知）， 若电子在偏转电场中运动的时间等于周期 T，求荧光屏上电子能够到达的区域的长度。 6 l 【参考答案】 选择题（40 分。多选题全部选对得 4 分，选不全得 2 分，有选错或不答的得 0 分。） 13、（1）1.08（1 分） 1.10（1 分） 在实验误差允许的范围内，物体重力势能和动能总和一定（2 分） （2）B（2 分） 14.（1）B（2 分）C（2 分） （2）因为待测电阻阻值较大，所以电流表应采用内接法.因为滑动变阻器的阻值裉小，若采 用隈流接法接入电路起不到多大的限流作用，所以滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图 如图所示。 （2 分，内接和分压，任一个答错或者未答不得分） （3）大于（2 分） 15.（10 分） （1）对整体在运动过程中:F=（m1+m2）a（2 分） 而： （2 分） 代入可得:m2=3700kg （1 分） 对火箭组有牛顿第二定律可得:F=m2a=481N（2 分） （2）其相对误差为 （3 分） 16、（10 分）（1）受力分析根据平行四边形定则，如图 20.91 0.13 /7 va m st ∆= = =∆ 3700-3660 100%=1.09%3660 σ = × 根据牛顿第二定律有: （2 分） 空气对飞机的作用力: （2 分） （2）飞机上的质点脱落后，做初速度为 v 的平抛运动，由平抛运动规律， 在水平方向:x=vt …………①（1 分） 在竖直方向: …………②（1 分） 俯视图如右图， 根据几何关系，质点落地点与飞机做匀速圆周运动的圆心之间的距离为 ………………③（2 分） 联立三式可得: ………………（2 分） 17、（12 分）（1）从 A→D，由动能定理得 （3 分） 解得 μ=0.25 （2 分） （2）分析整个过程，由动能定理得 mgH-μmgs=0- ，（2 分） 解得 s=43.2m. 由 可知： 物体在通过 C 点的次数为 11 次 （3 分） 2 =n vF F m R = 合 4 2 2 2 2( ) ( ) vF mg F m g R = + = +合 21 2h gt= 2 2d x R= + 2 22hvd Rg = + 2 1 1( ) 0 2BCmg h H mgs mvµ− − − = − 21 2 mv (43.2 2)1 11.34N −= + = 18、（14 分） （1）电子在加速电场的加速过程，由动能定理得: ……①（1 分） 电子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向上是匀速直线运动，有： …………②（1 分） 竖直方向上沿 y 轴正方向运动做匀加速直线运动，设偏移量为 y1，且有: …………③（1 分） 联立三式可得，电子离开偏转电场时的偏移量 （1 分） 电子离开电场后做匀速直线运动，且出射速度的反向延长线交水平位移的中点， 设打在荧光屏上的点距离点 O 为 y2 由相似三角形可得: （2 分） 化简可得： （1 分） （2）在 t=nT（其中，n=0，1，2，……）时刻进入偏转电场的电子有向上侧移距离最大值， 且电子在偏转电场中沿竖直方向加速半个周期，减速半个周期，最终水平飞出偏转电场 （2 分） 同理在 t=- +nT（其中，n=0，1，2……）时刻进入偏转电场的电子有向下侧移距离最大值， 且电子在偏转电场中沿竖直方向加速半个周期，减速半个周期，最终水平飞出偏转电场 （2 分） 所以电子能到达的区城长 （2 分） 2 1 1 1 2eU mv= 1 1l v t= 22 1 1 2 eUy tmd = 2 2 1 14 U ly dU = 1 2 2 2 6 l y l ly = + 2 2 2 1 1 4 3 3 U ly y dU = = 2 2 2 1 2 1 1= 22 2 8 U e t U ly dm dU  ⋅ × =  上 2 T 2 2 2 1 2 1 1= 22 2 8 U e t U ly dm dU  ⋅ × =  下 2 2 1 + = 4 U ly y y dU ∆ = 下 上