山东省枣庄市2021-2022高一物理下学期期末考试试题本试卷共8页。总分100分。考试时间90分钟。注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、考场号、座位号和准考证号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考场号、座位号和准考证号,并将条形码粘贴在指定的位置上。2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,绘图时,可用2B铅笔作答,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.物理学的发展,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。下列说法正确的是()A.牛顿测出了引力常量G的数值B.第谷通过对行星运动的研究,发现了行星运动三个定律C.海王星是运用万有引力定律在“笔尖下发现的行星”D.伽俐略通过对行星观测记录的研究,发现了万有引力定律2.如图所示,A、B为某光滑水平桌面上的两点,一小铁球在桌面上以某一速度向点A匀速运动。现在A点或B点放一块磁铁,关于小铁球的运动,下列说法正确的是()A.当磁铁放在A点时,小铁球一定做匀加速直线运动B.当磁铁放在A点时,小铁球可能做曲线运动C.当磁铁放在B点时,小铁球做圆周运动D.当磁铁放在B点时,小铁球一定做曲线运动3.如图所示是港口常用的旋臂式起重机。当起重机旋臂水平向右保持静止时,吊着货物的天车沿旋臂向右以2m/s的速度匀速行驶,同时天车又使货物沿竖直方向先做匀加速运动,后做匀减速运动。那么,当货物沿竖直方向的速度为1.5m/s时,货物实际的运动速度大小为()A.1.5m/sB.2m/s?C.2.5m/sD.3.5m/s4.在匀速圆周运动中,关于向心加速度,下列说法正确的是()A.向心加速度的方向保持不变B.向心加速度是恒量C.向心加速度是反映线速度的大小变化快慢的物理量D.向心加速度的方向始终与线速度方向垂直5.已知两个物体之间的万有引力大小为F,下列哪种方法能使它们之间的万有引力减小到1F4()A.使距离和两个物体的质量都减为原来的1 4B.使距离和两个物体的质量都增大到原来的2倍C.保持质量不变,使两物体之间的距离增大到原来的2倍D.保持距离不变,使两个物体的质量都减小到原来的1 46.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中,沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1900J,他克服阻力做功100J。则韩晓鹏在此过程中A.重力势能减少了1900JB.重力势能减少了2000JC.重力势能减少了1800JD.重力势能增加了1900J7.雪车是冬季竞技运动项目之一。如图所示,在一段赛道上,运动员操控雪车无动力滑行,沿斜坡赛道经A 点至坡底O点,再沿水平赛道经B点滑至C点。已知运动员与雪车的总质量为m,A点距水平赛道的高度为h,雪车在A、B点的速率分别为,A Bv v。重力加速度大小为g。则雪车从A点运动到B点的过程中,克服阻力做的功为()A.mghB.221122B A mw mv - C.212B mgh mv - C.221122A B mgh mv mv +-8.某种型号汽车发动机的额定功率为60kW ,汽车质量为3210kg ⨯,汽车在平直路面上行驶时,阻力是车重的0.2倍。若汽车从静止开始,以20.5m /s 的加速度做匀加速直线运动,取210m /s g =。下列说法正确的是( )A.汽车匀加速阶段的牵引力为37.510N ⨯B.汽车做匀加速运动持续的时间为20sC.汽车匀加速阶段的最大速度为12m /sD.汽车能够获得的最大速度为12m /s二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9.2021年5月5日,我国在海南文昌航天发射中心,用长征5B 运载火箭将新一代国产载人飞船试验船送入预定轨道。试验船在近地点高度约为300km 、远地点高度约为18000km 的椭圆轨道上运行。则该试验船( )A.在远地点时的速度大于7.9km/sB.在远地点时的速度小于7.9km/sC.在远地点的动能大于近地点的动能D.在远地点的动能小于近地点的动能 10.下列说法正确的是( )A.物体的机械能守恒时,一定只受重力作用B.物体处于平衡状态时,机械能一定守恒C.物体除受重力外,还受其他力时,机械能也可能守恒D.物体的重力势能和动能之和增大时,必有重力以外的力对其做功11.如图所示,甲、乙两水平圆盘边缘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲转动,接触处无相对滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为:3:1r r =甲乙;物体A 距O 点为2r ,物体B 距O '点为r 。在圆盘转动过程中,A 和B 两物体均相对圆盘静止,下列说法正确的是( )A.物体A 与B 的角速度之比:1:3A B ωω=B.物体A 与B 的角速度之比:3:1A B ωω=C.物体A 与B 的线速度之比B :2:3A v v =D.物体A 与B 的线速度之比B:1:1A v v =12.如图所示,匈牙利大力士希恩考·若尔特曾在水平跑道上用牙齿拉动50t 的A320客机。他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮处,另一端用牙齿紧紧咬住,在50s 的时间内将客机拉动了约40m 。假设希恩考·若尔特牙齿的拉力恒为约3510N ⨯,绳子与水平方向夹角θ约为37°,sin370.6,cos370.8︒︒==,则在飞机运动这40m 的过程中( )A.拉力做功约52.010J ⨯B.拉力做功的平均功率约33.210W ⨯C.克服阻力做功约为49.610J ⨯D.合外力做功约为51.0410J ⨯ 三、非选择题:本题共6小题,共60分。 13.(6分)用如图所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”的实验。(1)安装实验装置的过程中,斜槽M的末端切线必须是水平的,这样做的目的是____________A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线(2)实验中,为了能较准确地描绘小球的平抛运动轨迹,下列操作,你认为正确的是__________。
A.每次释放小球的位置可以不同B.每次必须由静止释放小球C.记录小球位置用的倾斜挡板N每次必须严格地等距离下降D.小球运动时不应与背板上的白纸(或方格纸)相接触E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将位置点连成折线14.(8分)如图(a)所示为探究向心力跟质量、半径、角速度关系的实验装置。金属块放置在转台上,电动机带动转台做圆周运动;改变电动机的电压,可以改变转台的角速度。光电计时器可以记录转台每转一圈的时间。金属块被约束在转台的径向凹槽中,只能沿半径方向移动,且跟凹槽之间的摩擦力可以忽略。(1)某同学保持金属块质量和转动半径不变,改变转台的角速度,探究向心力跟角速度的关系。每个角速度对应的向心力可由力传感器读出。若光电计时器记录转台每转一周的时间为T ,则金属块转动的角速度ω=___________。(2)上述实验中,该同学多次改变角速度后,记录了一组角速度ω与对应的向心力F 的数据见下表。请根据表中数据在图(b )给出的坐标纸中作出F 与2ω的关系图像。次数 物理量12345/F N0.70 1.35 1.90 2.42 3.10 ()2221/10rad s ω-⋅ 2.34.66.68.310.7(3)为了探究向心力跟半径、质量的关系,还需要用到的实验器材除了刻度尺外,还有_____________。15.(8分)如图所示,某农用水泵的出水管是水平的,出水口到地面的距离0.8m y =。抽水浇地时,水从出水口流出,落地位置到出水口的水平距离0.8m x =,不计空气阻力,取210m /s g=。求:(1)水从出水口流出时的速度0v 的大小。(2)水落到地面时的速度方向与地面的夹角θ的正切值tan θ。 16.(10分)某条高速公路的一段水平拐弯路段的圆弧半径250m R =。某种型号的汽车在该路面行驶时,路面对汽车轮胎产生的指向圆心的最大静摩擦力等于车重的0.64倍,忽略空气阻力,取210m /s g =。(1)如果拐弯路段的路面也是水平的,该汽车以1108km /h v =的速率行驶,能否安全通过?(2)事实上,在高速公路的拐弯路段,其路面通常修的外高内低。如果该拐弯路段的路面跟水平面之间的夹角为θ,且1tan 4θ=,要使该汽车的轮胎沿路面向内侧和外侧均不受静摩擦力,那么,车速2v 的大小应为多少? 17.(12分)2021年6月23日09时43分,在西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭腾空而起,成功将北斗三号全球系统的“收官之星”送入预定轨道,标志着耗时26年的北斗全球卫星导航系统圆满建成。若该卫星绕地心做匀速圆周运动,距离地面的高度为h ,地球半径为R ,地球表面的重力加速度为g ,引力常量为G ,忽略地球自转的影响。求: (1)地球的质量。(2)卫星绕地心运行时的向心加速度。 (3)卫星绕地心运行时的运行速度。 18.(16分)如图所示,一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道(在最低点E 分别与水平轨道EO 和EA 相连)、高度h 可调的斜轨道AB 组成。游戏时,滑块从O 点弹出,经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道,且恰好停在B 端,则视为游戏成功。已知圆轨道半径0.1m r =,OE 长度10.2m L =,AC长度20.4m L =,圆轨道和AE 光滑,滑块与AB 、OE 之间的动摩擦因数均为0.5μ=。滑块质量2m g =,可视为质点。弹射时,从静止释放滑块,弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力,各部分平滑连接,取210m /s g =。求:(1)滑块恰好通过圆轨道最高点F 时的速度大小。(2)当0.1m h =且游戏成功时,滑块经过E 点对圆轨道的压力N F 大小及弹簧的弹性势能P0E 。 (3)要使游戏成功,弹簧的弹性势能P E 与高度h 之间满足的关系。2021~2021度第二学期质量检测 高一物理参考答案 2021.7一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。 1. C 2. D 3. C 4. D 5. C 6. A 7. D 8. C二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9. BD 10. CD 11. AC 12. BC 三、非选择题:本题共6小题,共60分。 13.(6分)(1)B (3分) (2)BD (3分) 14.(8分) (1)2Tπ(3分) (2)如图所示(3分)(3)天平(2分) 15.(8分)解:(1)水从出水口流出的速度大小为0v ,设从流出到落地所用时间为t ,则212y gt =① 0x v t = ②联立解得:0.4s t =02m /s v = ③(2)设水落到地面时,竖直方向的速度为y v ,则y v gt = ④解得:4m /s yv = ⑤水落到地面时的速度方向与地面的夹角θ的正切值为:tan 2y xv v θ== ⑥评分参考标准:①②④⑤各1分,③⑥各2分 16.(10分)解: 由题意知,1108km /h 30m /s v ==。设汽车的质量为m ,受到地面对它的指向圆心的最大静摩擦力为m f ,则m 0.64mg f =。(1)汽车以1108km /h v =的速率转弯时,设需要的向心力为1F ,则由向心力公式得:211v F m R= ①解得:10.36mg F = ②因为1m F f < ③所以,汽车能安全通过。 ④(2)设路面对汽车的支持力为N F ,由题意可知,汽车受力如图所示。由牛顿第二定律结合向心力公式可得:22x v F m R= ⑤y F mg = ⑥其中:N sin xF F θ= ⑦N cos y F F θ= ⑧整理得:22tan v mg m Rθ= ⑨解得:225m /s 90km /h v == ⑩评分参考标准:①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩各1分 17.(12分)解:(1)设地球的质量为M ,不考虑地球自转的影响,地面上质量为m 的物体所受的重力等于地球对物体的引力,即2mg GMmR = ①解得:2gR M G = ②(2)设卫星绕地心运行时的向心加速度为a;则2()GMmma R h =+ ③解得:22()R ga R h =+ ④(3)设卫星的运行速度为v ,万有引力提供向心力,则 22()GMmv m R h R h =++ ⑤解得:v =⑥评分参考标准:①②③④⑤⑥各2分18.(16分)解:(1)设滑块恰好能过圆轨道最高点F 时的速度大小为F v ,由题意可得,滑块恰过F 点的条件为:2Fv mg m r = ①解得:F 1m /s v = ②(2)滑块从E 到B ,由动能定理得22E 102mgh mgL mv μ--=- ③设在E 点的受到的支持力为N F 。则2N Ev F mg m r -= ④ 联立③④式解得:N 0.14N F = ⑤ 从O 点到B 点由动能定理得()p0120E mgh mg L L μ--+= ⑥ 解得:308.010J p E -=⨯ ⑦(3)设滑块恰能过F 点的弹性势能为pl E ,由动能定理得 2111202p F E mgr mgL mv μ--=- ⑧到B 点减速到0,由动能定理得()pl 1120E mgh mg L L μ--+= ⑨ 联立⑧⑨式,解得:10.05m h = ⑩ 设物块能停在B 点时斜面的倾角为θ,由共点力平衡条件得 cos sin mg mg μθθ= ⑪设B 点距离水平地面的高度为2h ,由几何关系得 22tan h L θ= ⑫联立⑪⑫式,解得:20.2m h = ⑬ 从O 到B 点,由动能定理得()12p E mgh mg L L μ=++即3p 210(103)J E h -=⨯+,其中0.05m 0.2m h ⑭ 评分参考标准:①②③④⑤⑥⑧⑨⑩⑪⑫⑬各1分,⑦⑭各2分。