河北2019-2020高一物理下学期期中试题(Word版带答案)
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河北2019-2020高一物理下学期期中试题(Word版带答案)

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资料简介
高一物理 第 1 页 共 7 页 2020-2021 学年度高一年级第二学期线上期中 考试物理试卷 (时间:90 分钟,分值 100 分 ) 一.单项选择题(共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分) 1.下列说法正确的是( ) A.力对物体做功越多,力的功率一定越大 B.物体速度发生变化,合外力做功一定不为零 C.物体所受合外力为零,物体的机械能不一定守恒 D.做匀速圆周运动的物体,动量不变 2.下列说法正确的是( ) A.根据电场强度的定义式 E= ,可知 E 与 F 成正比,与 q 成反比 B.静电平衡状态下的导体内部场强处处为零,导体的电势也为零 C.电场线跟等势面垂直,并且由电势较低的等势面指向电势较高的等势面 D.在电场中,把电荷量为 4×10-9 C 的正点电荷从 A 点移到 B 点,克服静电力做功为 6×10-8 J,电荷的电势能增加了 6×10-8 J 3.中国预计 2020 年底发射“嫦娥五号”月球探测器,实现区域软着陆及取样返回。中 国进入探月新阶段。如图所示,探测器发射到月球上要经过多次变轨,最终降落到月球 表面上,其中轨道Ⅰ为圆形轨道,轨道Ⅱ为椭圆轨道.下列说法正确的是( ) A.探测器的发射速度必定大于 11.2 km/s B.探测器在环月轨道Ⅰ上 P 点的加速度大于在环月轨道Ⅱ上 P 点的加速度 C.探测器在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的运行周期 D.探测器在轨道Ⅰ运行时的加速度大于月球表面的重力加速度 4.在采煤方法中,有一种是用高压水流将煤层击碎而将煤采下,今有一采煤高压水枪, 设水枪喷水口横截面积 S,由枪口喷出的高压水流流速为 v,假设水柱垂直射在竖直煤层 的表面上,冲击煤层后水的速度变为零,已知水的密度为 ρ,则水柱对煤层的平均冲击 力有多大 ( ) A. ρSv2 B. 2ρSv2 C. ρSv D. 2ρSv 5.2020 年 5 月,我国将发射北斗三号系统的最后一颗组网卫星。北斗三号全球星座部 署将全面完成,这也意味着我国的卫星导航产业即将迎来收获期。某颗地球卫星做圆周 运动,其加速度大小为 a ,线速度大小为 v ,万有引力常量为 G ,由以上数据可知( ) F q高一物理 第 2 页 共 7 页 A.该卫星的质量为 B.该卫星轨道半径为 C.该卫星周期大小为 D.该卫星角速度大小为 6.a、b 两个小球在一直线上发生碰撞,它们在碰撞前后的 s-t 图象如图所示.若 a 球的 质量 ma=5 kg,则 b 球的质量 mb 为( ) A.5kg B .12.5kg C .7.5kg D .15kg 7.2019 年 12 月,京张高铁通车。从自主设计修建零的突破到世界最先进水平,从时速 35 公里到 350 公里,京张线见证了中国铁路的发展,也见证了中国综合国力的飞跃。假 设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下,在水平轨道上由静止开始启动,其 v -t 图象如图所示,已知 0~t1 时间内为过原点的倾斜直线,t1 时刻达到额定功率 P,此 后保持功率 P 不变,在 t3 时刻达到最大速度 v3,以后匀速运动.下列判断正确的是( ) A.从 0 至 t1 时间内,列车牵引力逐渐变小 B.t1 时刻的加速度大于 t2 时刻的加速度 C.在 t3 时刻以后,机车的牵引力为零 D.该列车所受的恒定阻力大小为 8.如图所示,A、B 两小球在光滑水平面上分别以动量 P1=5kgm/s 和 P2=7 kgm/s(向 右为参考正方向)做匀速直线运动,则在 A 球追上 B 球并与之碰撞的过程中,两小球的动 量变化量 ΔP1 和 ΔP2 可能分别为( ) 4v Ga 2 a v 2 v a π v a 1 P v高一物理 第 3 页 共 7 页 A.-4 kgm/s, 5 kgm/s B.-10 kgm/s,10 kgm/s C .2 kgm/s, -2 kgm/s D. -1kgm/s, 1 kgm/s 二、多项选择题(共 4 小题,每小题 4 分,部分选对得 2 分,共 16 分) 9.如图所示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为 30°,木箱质量为 M,货物质量 m=2M,木箱与轨道的动摩擦因数为 。木箱在轨道顶端时,自动装货 装置将货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,当轻弹簧被压缩至最短时, 自动卸货装置立刻将货物卸下后返回。下列选项正确的是( ) A.卸下货物后木箱恰好被弹回到轨道顶端 B.木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度 C.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,木箱和货物的减少的重力势能全部转化 为弹簧的弹性势能 D.木箱上升的过程中,弹簧减少的弹性势能全部转化为木箱的机械能和系统的内能 10.2020 年“中国航天日”主场活动在将福建举办。2020 年也是我国首颗人造卫星“东方 红一号”成功发射 50 周年。1970 年 4 月 24 日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号, 目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为 440 km,远地点高度约为 2060 km; 1984 年 4 月 8 日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空 35786 km 的地球同步轨道 上.设东方红一号在近地点的加速度为 a1,线速度 v1 ,角速度ω1 ,东方红二号的加速度 为 a2,线速度 v2 ,角速度ω 2 ,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为 a3,线 速度 v3 ,角速度ω 3 ,则下列大小关系正确的是( ) A. a2 > a1 > a3 B. a1 > a2 > a3 C. v1 > v2 > v3 D. ω1 > ω2 > ω3 11.x 轴所在空间存在平行于 x 轴方向的电场,其电势ϕ 随 x 分布如图所示,一质量为 m, 带电量为-q 的粒子(重力不计),从 x = −d0 处静止释放。则下列说法中正确的是( ) 3 6高一物理 第 4 页 共 7 页 A.粒子将在区间[ − d0 , 2d0 ]之间往复运动 B.粒子在 x = 2d0 处加速度大小为 C. x = −d0 与 x = 2d0 处电场强度大小相同 D.粒子在坐标原点处电势能一定最小 12.如图所示,质量为 M=2kg 的木板静止在光滑的水平面上,一小滑块的质量为 m=1kg, 以初速度 v0=1m/s 从木板的右端滑上木板,且始终未离开木板。小滑块与木板之间的动 摩擦因数为 µ =0.1。 取 g=10 m/s2,则下列说法正确的是( ) v0 A.滑块刚滑上木板时受到的摩擦力水平向左 B.滑块先做匀减速运动,后做匀速运动 C.滑块和木板最终速度为 0.5m/s D.木板的最小长度为 m 三、实验题(共 10 分,每空 2 分) 13.(6 分)利用图示实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题.打点 计时器所用电源频率为 50 Hz,当地重力加速度的值为 9.80 m/s2,测得所用重物的质量 为 1.00 kg,得到的纸带如图所示, (1)以下说法正确的是 A.实验中摩擦是不可避免的,因此纸带越短越好,因为纸带越短,克服摩擦力做的功 就越少,误差就越小 B.实验时应该先释放纸带,再接通打点计时器的电源 C.在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须由 v=gt 求出打某点时纸带的速度 02 q d m ω 1 3高一物理 第 5 页 共 7 页 D.选择体积小质量大的重物, 纸带、限位孔在同一竖直线上,可以减小系统误差 (2)在从起点 O 到打下标记点 B 的过程中重物重力势能的减少量是 ΔEp= , 此过程中重物动能的增加量是 ΔEk= _.(结果均保留两位有效数字) 14.(4 分)用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片来验证动量守恒定律,实验步 骤如下: ①用天平测出 A、B 两个小球的质量 mA 和 mB,且满足 mA > mB , ②安装好实验装置,使斜槽的末端所在的平面保持水平; ③先不在斜槽的末端放小球 B,让小球 A 从斜槽上位置 P 由静止开始释放,小球 A 离开 斜槽后,频闪照相机连续拍摄小球 A 的两位置(如图乙所示); ④将小球 B 放在斜槽的末端,让小球 A 仍从位置 P 处由静止开始释放,使它们碰撞,频 闪照相机连续拍摄下两个小球的位置(如图丙所示); ⑤测出所需要的物理量。 请回答: (1)在步骤⑤中,需要在照片中直接测量的物理量有 ;(请选填“x0、y0、xA、yA、 xB、yB”) (2)两球在碰撞过程中若动量守恒,满足的方程是: . 四、计算题(共 42 分) 15.(8 分)宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统,其中有一种三星系统如图所示, 三颗质量均为 m 的星体位于等边三角形的三个顶点,三角形边长为 R,忽略其他星体对 它们的引力作用,三星体在同一平面内绕三角形中心 O 做匀速圆周运动,万有引力常量 为 G,求:每颗星体做圆周运动的周期。高一物理 第 6 页 共 7 页 16.(10 分)如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个质量为 m1=2m 的滑块(可看成质 点),轻绳的一端系着滑块绕过光滑的轻小定滑轮,另一端吊一个质量为 m2=3m 的物 块,小滑轮到竖直杆的距离为 3d,d=0.2m。开始时用 T 形卡使滑块停在与定滑轮等高的 位置上,现去掉 T 形卡, 求:当滑块 m1 下落到绳子与竖直方向的夹角为 37°时,物块 m2 的速度大小。(g=10m/s2)。 17.(10 分)如图所示,竖直平面内存在竖直向上的足够大的匀强电场,电场强度大小为 5×105 N/C ,在 O 点处固定一根长为 l=0.4m 的轻绳,绳的另一端连接一带电量为 +1.6 ×10−5 C ,质量为 0.4kg 的小球,重力加速度 g=10m/s2,求: (1)小球静止时绳的拉力; (2)若小球静止时给小球一个垂直于绳的初速度 v0,使小球在竖直平面内恰好做完整的 圆周运动,则 v0 的大小为多少.高一物理 第 7 页 共 7 页 18.(14 分)如图所示,是一传送装置,其中 AB 段粗糙,AB 段长为 L=1m,动摩擦因 数 μ=0.5;BC、DEN 段均可视为光滑,DEN 是半圆形轨道,其直径 DN 沿竖直方向,C 位于 DN 竖直线上,CD 间的距离恰能让小球自由通过。其中 N 点又与足够长的水平传 送带的右端平滑对接,传送带以 4m/s 的速率沿顺时针方向匀速转动,小球与传送带之间 的动摩擦因数也为 0.5。左端竖直墙上固定有一轻质弹簧,现用一可视为质点的小球 1 压 缩弹簧至 A 点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),当小球 1 运动到 AB 中点时,与静止 于 AB 中点的小球 2 发生弹性碰撞,之后小球 2 恰好通过 D 点,不脱离轨道。已知两小 球 的质量均为 m=0.2kg ,弹簧压缩至 A 点时的弹性势能为 1.5J,g =10m/s2,试求: (1)小球 1 与小球 2 碰撞前的速度; (2)DEN 半圆形轨道的半径; (3)小球 2 第一次在传送带上滑动的过程中,小球与传送带之间因摩擦产生的热量. 2020-2021 学年度高一年级第二学期线上期中 考试物理试卷答案 1.C 2.D 3.C 4.A 5.C 6.B 7.B 8.D 9.ABD。解析:设弹簧压缩最大时的弹性势能为 ,由能量守恒得,下滑过程: 上滑过程,到达最高点速度为 v,上滑过程由能量守恒得 ,解得 。即木箱恰好被弹回到轨道 顶端。由能量守恒有,在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,木箱和货物的减少的重 力势能全部转化为弹簧的弹性势能和系统的内能。上滑过程,弹簧减少的弹性势能全部转 pE 030cos)(30sin)( =−°+−°+ pEsgmMgsmM µ 02 130cos30sin 2 p −=°−°− MvsMgMgsE µ 0=v高一物理 第 8 页 共 7 页 化为木箱机械能和系统的内能。下滑加速度 ,上滑加速度 ,故 C 正确。 10.BC。解析:卫星围绕地球运行时,万有引力提供向心力,对于东方红一号,在近地点 时有 即 ,对于东方红二号,有 即, 由于 h2>h1,故 a1>a2,东方红二号卫星与地球自转的角速度相等,小 于东方红一号的角速度。 。 由于东方红二号做圆周运动的轨道半径大于地球 赤道上物体做圆周运动的半径,根据 an=ω2r,故 a2>a3,所以 a1>a2>a3,东方红一号近地 点做近心运动线速度大于同轨道半径圆周运动的卫星线速度,且此卫星线速度大于东方红 二号线速度,即线速度 ,选项 B、C 正确. 11.AD。解析:由于 ,故 电场强度是 处的 2 倍,粒子先做匀加速再做 匀减速,故 , ,故粒子将在区间 之间往复运动; 粒子在 处加速度为 ,电场力先做正功再做负功,故粒子在坐标 原点处电势能一定最小。综上分析,AD 正确。 12. BD。 解析: 受力分析得,滑块刚滑上小车时受到的摩擦力水平向右。A 错误。 滑块先做匀减速运动,后与车共速匀速运动,由动量守恒有 ,得 ,即 B 正确,C 错误。设木板由能量守恒有, ,解得 ,D 正确。 13.(1)D (2 分) (2)0.49 J (2 分) 0.48 J (2 分) 解析:(1) D。纸带越短,记录数据越少,误差大;实验时应该先接通打点计时器的 电源,再释放纸带;由纸带法求出打某点时纸带的速度。 (2)解析:vB=xOC-xOA 2T =0.98 m/s;ΔEp=mgxOB 0.49 J,ΔEk=1 2mv2B 0.48 J 14.: (1) 、 、 (2 分) (2) (2 分) 解析: (1)由于频闪照相的频率固定,因此只需要测量小球的水平位移,在步骤⑤ 中,需要在照片中直接测量的物理量有 、 、 θµ cosgga −=下 θµ cosgga +=上 112 1 )( amhR MmG =+ 2 1 1 )( hR GMa += 222 2 )( amhR MmG =+ 2 2 2 )( hR GMa += 321 ωωω => 321 vvv >> E x ϕ∆= ∆ 0d− 02d 0 02 EqEqd x− = 02x d= [ ]0 0,2d d− 02d md q xm qa 0 0 2 ϕϕ ≠∆ ∆= vmMmv )(0 += m/s3 1=v 22 0 )(2 1 2 1 vmMmvmgl +−=µ m3 1=l ≈ ≈ 0x Ax Bx BBAA0A xmxmxm += 0x Ax Bx高一物理 第 9 页 共 7 页 (2)由动量守恒得,验证的方程为 15.解析:每颗星做匀速圆周运动的半径 r= R 2 cos 30°= 3 3 R (3 分) 由牛顿第二定律得 2Gm2 R2 ·cos 30°=m4π2 T2 r,(3 分) 解得,T=2π R3 3Gm (2 分) 16.解析:设 m1 下落到绳子与竖直方向夹角为 37°时下落的高度为 h1,速度为 v1,此时 m2 上升高度为 h2,速度为 v2。由系统机械能守恒得 m1gh1=m2gh2+1 2m1v21+1 2m2v22(4 分) 由几何关系得 h1=4d,h2=2d (2 分) 速度关系为 v1cos 37°=v2 (2 分) 代入数据得, (2 分) 17.解析:(1)当小球静止时,由受力由 ,(2 分)解得 F=4N.(2 分) (2)当小球在 O 点下方 l 处时: ,(2 分)从小球在 O 点上方 l 处到 O 点下方 l 处过程中,对小球由动能定理可得: (2 分) 解得 (2 分) 18.(1) (2)0.5m (3)8.1J (1)从释放到与球 2 碰撞前,对球 1 由能量守恒定律得: (2 分) 得, (1 分) BBAA0A xmxmxm += 1.14m/sm/s7 8 2 ≈=v qEmgF =+ l mvmgqE 2 =− 2 0 2 2 1 2 12)( mvmvlmgqE −=−− m/s520 =v m/s10 2 02 1 2 mvLmgEP += µ m/s100 =v高一物理 第 10 页 共 7 页 (2)两小球发生弹性碰撞,交换速度; 即小球 1 的速度为 0;小球 2 的速度为 (1 分) 小球 2 到达 D 点的速度,由动能定理知: , 解得, (2 分) 小球刚好能沿 DEN 轨道滑下,在圆周最高点 D 点必有: 联立得: (2 分) (3)从 D 到 N,由机械能守恒可得 ,解得 (1 分) 在传送带上小球运动的加速度大小 ,小球向左减速的时间 小球向左运动的距离: (1 分),小球向左运动的过程中传送带的 位移: (1 分) 小球向右加速的时间 ,小球向右运动的距离: (1 分) 小球向右运动的过程中传送带的位移: 相对路程为: (1 分) 摩擦生热: ,解得 (1 分) 注:其他方法,也给分。 m/s101 =v 2 1 2 2 2 1 2 1 2 mvmvLmg −=− µ m/s52 =v r vmmg 2 2= m5.0=r 2 N 2 2 2 1 2 12 mvmvrmg =+• m/s5N =v 2m/s5== ga µ s1N 1 == a vt m5.22 1 N1 == tvx m412 == vtx s8.00 2 == a vt m6.12 1 03 == tvx m2.324 == vtx m1.8)( 3421 =−++=∆ xxxxx xmgQ ∆= µ J1.8=Q

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