甘肃省兰州一中2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题 Word版含答案 12页

兰州一中2019-2020-2学期高一年级期末考试试题 物 理 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间100分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。‎ 第Ⅰ卷（选择题共48分）‎ 一、 选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1~8题为单选，9~12题为多选。）‎ 1. 结合生活中常见的圆周运动，下列说法正确的是 A. 当汽车驶过凸形拱形桥的顶端时会出现超重现象 B. 火车在拐弯时的速率小于规定速率时，内轨将给火车侧压力，侧压力就是向心力 C. 汽车在外高内低的倾斜路面上转弯，其安全性优于在水平路面上转弯 D. 在绕地运行的飞船中，将重物挂于弹簧测力计上其示数为零，因为此时该物体将不再受地球的引力 2. 电场中有一点P，下列说法中正确的是 A. 若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点的场强减半 B. 若P点无试探电荷，则P点的场强为零 C. P点的场强越大，则同一电荷在P点所受到的电场力越大 D. P点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向 3. 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t = 0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则 A. t1时刻小球动能最大 B. t2时刻小球动能最大 C. t2 ~ t3这段时间内，小球和弹簧系统的机械能守恒 D. t2 ~ t3这段时间内，小球的动能与重力势能之和在减少 1. 汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力Ff大小恒定，汽车由静止开始做直线运动，最大车速为v，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示。下列说法可能正确的是 A. 0 ~ t1汽车牵引力恒定，t1时刻牵引力与阻力大小相等 B. 0 ~ t1汽车牵引力逐渐增大，t1时刻牵引力与阻力大小相等 C. 0 ~ t1汽车做匀加速运动，t1时刻速度达到v，然后做匀速直线运动 D. 0 ~ t1汽车做匀加速直线运动，t1时刻后做加速度逐渐减小的直线运动，速度达到v后做匀速直线运动 2. 用木板搭成斜面从卡车上卸下货物，斜面与地面夹角有两种情况，如图所示。同一货物分别从斜面顶端无初速度释放下滑到地面。已知货物与每个斜面间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。则货物 A. 沿倾角α的斜面下滑到地面时机械能的损失多 B. 沿倾角α的斜面下滑到地面时重力势能减小得多 C. 沿两个斜面下滑过程中重力的平均功率相等 D. 沿两个斜面下滑过程中所用时间相等 3. 如图所示，地球和月球的拉格朗日点L2位于地球和月球连线上月球外侧，处在该点的空间站在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。以 a1、a2分别表示该空间站和月球的向心加速度大小，a3表示地球同步卫星的向心加速度大小，v1、v2、v3分别对应它们的线速度大小。以下判断正确的是 A. a1> a2> a3，v1> v2> v3 B. a2> a1> a3，v3> v2> v1 ‎ C. a3> a2> a1，v2> v3> v1 D. a3> a1> a2， v3> v1> v2‎ 1. 图中ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为的斜面，CD段是水平的，BC段是与AB段和CD段都相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计。一质量为m的小滑块在A点从静止释放，沿轨道滑下，最后停在D点，A点和D点的位置如图所示，现用一沿轨道方向的力推滑块，使它缓缓地由D点回到A点，设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则推力对滑块做的功等于 A. mgh B. 2mgh C. D. ‎ 2. 图中给出了某一通关游戏的示意图，安装在轨道AB上可上下移动弹射器，能水平射出速度大小可调节的弹丸，弹丸射出口在B点的正上方，竖直平面内的半圆弧BCD的半径R = 2.0m，直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直平面内，小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37°，游戏要求弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就能进行下一关，为了能通关，弹射器离B点的高度和弹丸射出的初速度分别是（不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g = 10 m/s2 ）‎ A.0.15m，‎ B.1.50m， ‎ C.0.15m， ‎ D.1.50m， ‎ 3. 如图所示，飞船在地面指挥控制中心的控制下，由近地点圆形轨道A，经椭圆轨道B转变到远地点的圆轨道C。轨道A与轨道B相切于P点，轨道B与轨道C相切于Q点，以下说法正确的是 A. 卫星在轨道B上由P向Q运动的过程中速率越来越小 B. 卫星在轨道C上经过Q点的速率大于在轨道A上经过P点的速率 C. 卫星在轨道B上经过P点的加速度与在轨道A上经过P点的加速度是相等的 D. 卫星在轨道B上经过Q点时受到地球的引力小于经过P点时受到地球的引力 1. 如图所示，足够长的传送带与水平方向的夹角为30˚，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑定滑轮与物块b相连，b的质量为m，a与斜面间的动摩擦因数为μ。开始时，a、b及传送带均静止，且a不受摩擦力作用。现让传送带逆时针匀速转动，在b由静止开始到上升高度为h (未与定滑轮相碰，重力加速度为g )的过程中 A. 传送带转动时a受到的摩擦力沿传送带向上 B. a的质量是b的质量的两倍 C. 摩擦力对a做的功等于a、b动能增量之和 D. 物块a、b组成的系统重力势能增加mgh 2. 如图甲所示为某一品牌的小型甩干机，内部白色的小筐是甩衣桶，其简化模型如图乙所示。当甩衣桶在电动机的带动下转动时，衣服贴在甩衣桶壁上，若湿衣服的质量为1kg，衣服和桶壁间的动摩擦因数为0.01，甩衣桶内壁半径为0.1 m，甩干机外壁的半径为0.2 m，当电动机的角速度达到100 rad/s时，衣服上的一水滴从桶壁上的小孔被甩出，下降高度为h时撞到外壁上，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g = 10 m/s2，下列说法正确的是 A. 电动机转动的角速度至少为50 rad/s时，衣服才能贴在桶壁上不掉下来 B. 电动机转动的角速度至少为100 rad/s时，衣服才能贴在桶壁上不掉下来 C. h等于3.75 mm D. h等于1.5 mm 1. 如图所示，倾角为θ =30˚的斜坡上有一个静止的货箱，质量为M = 50kg。绕过定滑轮的轻绳连接了汽车和货箱，且AB段轻绳和斜面平行。开始时，绳BC沿竖直方向，且BC = 2 m，汽车从此位置开始以v = 2m/s的速度在水平面上匀速行驶，直到绳BC和水平方向夹角为β = 30˚。货箱和斜面间的动摩擦因数为，取g = 10 m/s2，以下说法中正确的是 A. 货箱沿斜坡向上做匀速直线运动 B. 货箱沿斜坡向上做加速运动 C. 在上述过程中，汽车对绳做功600J D. 在上述过程中，汽车对绳做功1325J 第Ⅱ卷（非选择题共52分）‎ 一、 实验题（本题共10分。请把答案填在答题卡相应的横线上或按照题目的要求作答。）‎ 2. ‎（1）某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律，进行如下操作。‎ 用天平测定小球的质量为m =10.0 g；‎ 用游标卡尺测出小球的直径为d =10.0 mm；‎ 用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为h = 82.90 cm；‎ 电磁铁先通电，让小球吸在下端；‎ 电磁铁断电，小球自由下落；‎ 在小球经过光电门的时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为 t = 2.50×10-3 s，由此可计算出小球经过光电门时的速度为________m/s；‎ 计算此过程中小球重力势能的减少量为________J，小球动能的增加量为________J。(取g = 9.8 m/s2，结果保留三位有效数字)则小球下落过程中________守恒。‎ ‎（2）另一同学用上述实验装置通过改变光电门的位置，用h表示小球到光电门时的下落距离，用v表示小球通过光电门的速度，根据实验数据作出了如图乙所示的v2 - h图像，则当地的实际重力加速度为g = ________m/s2。‎ 一、 计算题（本题共4小题，满分42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ 1. ‎（8分）质量为3kg的物体在水平推力的作用下沿水平面作直线运动，6s后撤去此推力，其运动的v - t图象如图所示，取g = 10 m/s2，求：‎ ‎(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ；‎ ‎(2) 0 ~ 10s时间内物体运动位移的大小x；‎ ‎(3)水平推力做的功W。‎ 2. ‎（10分）如图所示，雪道与水平冰面在B处平滑连接。小明乘雪橇从雪道上离冰面高度h = 8m的A处由静止开始下滑，经B处后沿水平冰面滑至C 处停止。已知小明与雪橇的总质量m = 70kg，用速度传感器测得雪橇在B处的速度vB = 12m/s，不计空气阻力和连接处能量损失，小明和雪橇可视为质点，取g = 10 m/s2。‎ ‎（1）从A到C过程中，小明与雪橇所受的重力做了多少功？‎ ‎（2）从A到B过程中，小明与雪橇损失了多少机械能？‎ ‎（3）若小明乘雪橇最后停在BC的中点，则他应从雪道上距冰面多高处由静止开始下滑？‎ 1. ‎（12分）如图光滑绝缘水平直槽上固定着A、B、C三个带电小球，A质量为m、B质量为2m、C质量为3m，间距均为r，QA = +8q，QB = +q，现对C球施一水平力F的同时放开三个小球，欲使三个小球在运动过程中保持间距r不变，求： ‎ ‎（1）球C的带电性质和电量？‎ ‎（2）水平力F的大小？‎ 2. ‎（12分）如图所示，水平面右端放一质量m = 0.1kg小物块，使小物块以v0 = 4m/s的初速度向左运动，运动d = 1m后将弹簧压至最紧，反弹回出发点物块速度大小v1 = 2m/s。若水平面与一长L = 3m的水平传送带平滑连接，传送带以v2 = 10m/s的速度顺时针匀速转动。传送带右端又与一竖直平面内的光滑圆轨道的底端平滑连接，圆轨道半径R = 0.8m。当小物块进入圆轨道时会触发闭合装置将圆轨道封闭。(取g = 10 m/s2，sin53˚=0.8，cos53˚=0.6)求： ‎ ‎（1）小物块与水平面间的动摩擦因数μ1；‎ ‎（2）弹簧具有的最大弹性势能Ep；‎ ‎（3）要使小物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物体间的动摩擦因数μ2应满足的条件。‎ 兰州一中2019-2020-2学期高一年级期末考试 物理答案 一、 选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1~8题为单选，9~12题为多选。）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C C C D A D B A ACD BC BD BD 二、 实验题（本题共10分。请把答案填在答题卡相应的横线上或按照题目的要求作答。）‎ ‎13.（1）4；0.0812；0.0800；机械能；（2）9.7‎ 三、 计算题（本题共4小题，满分42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎14.（8分）‎ ‎【答案】解：物体做匀减速运动的加速度大小  ‎ 将图象中数据代入得  ‎ 根据牛顿第二定律有：，解得：；‎ 物体做匀加速运动的位移：‎ 将图象中数据代入得：‎ 物体做匀减速运动的位移  ‎ 将图象中数据代入得：‎ 则  ；‎ 由动能定理有：‎ 解得  。‎ ‎15.（10分）‎ ‎【答案】解：从A到C过程中，小明与雪橇所受的重力做的功 ‎ J．‎ 从A到B过程中，小明和雪橇的重力势能减少量 J ‎ 动能增加量  J ‎ 损失的机械能  J．‎ 设雪橇在雪道上所受阻力为f，在冰面上所受阻力为，BC间距离为x，由动能定理得   ‎ ‎   ‎ 解得 ．‎ 答：从A到C过程中，小明与雪橇所受的重力做功 J；‎ 从A到B过程中，小明与雪橇损失的机械能 J；‎ 若小明乘雪橇最后停在BC的中点，则他应从雪道上距冰面高处由静止开始下滑。‎ ‎16.（12分）‎ ‎【答案】解：A、B、C三者作为整体为研究对象，有：，所以加速度方向水平向右；‎ A球受到B球库仑斥力和C球库仑力后，产生水平向右加速度，故F必为引力，C球带负电；‎ 对A球：，‎ 对球B：，‎ 联立可得：，。‎ 答：球C带负电，电量为；‎ 水平力的大小。‎ ‎17．(12分) ‎ ‎【答案】解：小物块在水平面向左运动再返回的过程，根据能量守恒定律得 ‎   ‎ 代入数据解得 小物块从出发到运动到弹簧压缩至最短的过程，由能量守恒定律得 弹簧具有的最大弹性势能 代入数据解得 本题分两种情况讨论：‎ 设物块在圆轨道最低点时速度为时，恰好到达圆心右侧等高点．‎ 根据机械能守恒得，得 说明物块在传送带上一直做匀加速运动．‎ 由动能定理得：‎ 解得 设物块在圆轨道最低点时速度为时，恰好到达圆轨道最高点．‎ 在圆轨道最高点有：‎ 从圆轨道最低点到最高点的过程，由机械能守恒定律得 ‎   ‎ 解得 说明物块在传送带上一直做匀加速运动．‎ 由动能定理得：‎ 解得 所以要使物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物体间的动摩擦因数应满足的条件是或．‎ 答：‎ (1) 物体与水平面间的动摩擦因数是．‎ 弹簧具有的最大弹性势能是．‎ 要使物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物体间的动摩擦因数应满足的条件是或．‎