福建省漳州市2020-2021学年高一物理下学期期末考试试题

1 漳州市 2020-2021 学年下学期期末教学质量检测 高一物理（必修 2）试题 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 90 分钟．请将所有答案用 签字笔写在答题纸上． 第Ⅰ卷（选择题 48 分） 一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，在每小题给出的四个选项中，第 1~8 题只有一项符合题目要求， 第 9-12 题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． 1.举重运动员把 200kg 的杠铃从地面举高 2.0m后保持静止，g 取 210m / s .则（ ） A.杠铃从地面被举高 2.0m的过程中，杠铃的重力势能增加了 4000J B.杠铃从地面被举高 2.0m的过程中，杠铃的重力势能增加了 400J C.杠铃保持静止的过程中，运动员对杠铃做功 4000J D.杠铃保持静止的过程中，运动员对杠铃做功 400J 2.如图，A、B 为小区门口自动升降杆上的两点，A 在杆的末端，B 在杆的中点处．则杆从水平位置匀速转至 竖直位置的过程中（ ） A. A、B 均做匀速直线运动 B. A 的线速度比 B 的大 C. A 的角速度比 B 的小 D. A 的向心加速度比 B 的小 3.如图，从 A 点以速度 0v 做竖直上抛运动的物体，先后两次通过图中 B 点时具有不同的（ ） 2 A.速度 B.动能 C.重力势能 D.机械能 4.同步卫星是与地球自转同步的卫星，关于同步卫星的下列说法正确的是（ ） A.同步卫星的运行周期为 30 天 B.同步卫星的轨道半径不都相同 C.同步卫星的运行轨道不一定在同一平面内 D.同步卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度 5.水星是离太阳最近的行星，假设地球和水星都绕太阳做匀速圆周运动，则（ ） A.地球的公转周期小于水星的公转周期 B.地球公转的加速度大于水星公转的加速度 C.地球公转的角速度大于水星公转的角速度 D.地球公转的线速度小于水星公转的线速度 6.如图，水平面上的小车和固定斜面上的物体 P 通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，小车以速度 v 匀速向右 运动，则物体 P 在斜面上做的运动为（ ） A.匀速运动 B.减速运动 C.加速运动 D.先加速后减速运动 7.如图，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，一小球从弹簧的正上方某一高处静止释放，从小球压上弹簧 后继续向下运动到最低点的过程中，以下说法正确的是（ ） 3 A.弹簧的弹性势能先增大后减小 B.小球的动能不断减小，直至为零 C.小球的动能与重力势能之和不断变小 D.小球的动能与弹簧的弹性势能之和不断变小 8.如图，在“嫦娥”探月工程中，飞船在圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的 A 点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ， 到达轨道的近月点 B 时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，则飞船（ ） A.在 A 点从轨道 I 变轨进入轨道Ⅱ时点火加速 B.在 B 点从轨道Ⅱ变轨进入轨道Ⅲ时点火减速 C.在轨道Ⅱ上经过 A 的速度大于经过 B 的速度 D.在轨道Ⅱ上经过 A 的加速度小于在轨道 I 上经过 A 的加速度 9.载重汽车未满功率行驶时，因遇上坡路段，需要增大牵引力，下列操作可行的是（ ） A.保持功率不变，换档降低速度行驶 B.保持功率不变，换档提高速度行驶 C.保持速度不变，加大油门提高功率 D.保持速度不变，减小油门降低功率 10.泵浦消防车又称“泵车”，其上装备消防水泵、消防水炮和其他消防器材，抵达现场后可利用现场消防 栓或水源直接吸水灭火，一高层建筑离地面高为 75m 处发生火情，为能有效灭火，消防员将消防水炮升高 到离地80m 后将炮口水平摆放，使水柱恰能喷到着火点，已知炮口到着火点的水平距离为 40m，不计阻力， g 取 210m / s ，则（ ） 4 A.炮口出水速度大小为10m/s B.炮口出水速度大小为 40m/s C.如火情向上蔓延至上一层，只增大炮口出水速度仍能有效灭火 D.如火情向上蔓延至上一层，只升高炮口的高度不能有效灭火 11.如图甲，质量为 2kg 的物体受到一个水平向右的恒力 F 作用，沿粗糙水平面由静止开始做直线运动，一 段时间后撤去力 F.物体运动的 v t 像如图乙所示，g 取 210m / s .则（ ） A. 物体与水平面间的动摩擦因数为 0.15 B. 10s 内 F 做的功为 36J C. 10s 内合外力对物体做的总功为 0J D. 10s 内物体克服摩擦力做功 90J 12.如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点 O 在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时的速度大 小为 v，此时绳子的拉力大小为 TF ，拉力 TF 与速度的平方 2v 的关系如图乙所示，已知重力加速度为 g，以 下说法正确的是（ ） A.圆周运动半径 aR g  B.小球的质量 bm g  C.图乙图线的斜率只与小球的质量有关，与圆周运动半径无关 5 D.若小球恰好能做完整圆周运动，则经过最高点的速度 2v a 第Ⅱ卷（非选择题 52 分） 二、实验、填空题（本题共 2 小题，共 14 分） 13.（6 分）如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置. （1）关于本实验，下列说法中正确的是________；（填正确答案标号） A.打点计时器应连接直流电源 B.必须用秒表测出重物下落的时间 C.实验操作时，应先释放纸带，再接通电源 D.选择质量较大、体积较小的重物，可以减小实验误差重物 （2）实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，A、B、C 为打点计时器打下的三个相邻计数点，相邻计数 点时间间隔为 0.02s ，则在纸带上打下点 B 时的速度 Bv  ________ m/s ； （3）若打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，将会导致重物动能的增加量________（选填“大于”或“小 于”）重力势能的减少量. 14.（8 分）某学习小组用图甲实验装置测量滑块和水平桌面间的动摩擦因数．粗糙程度均匀且足够长的水 平桌面右端固定一铁架台，一长直木板左端放置在水平桌面上 O 点并且和水平桌面平滑连接，右端放置在 铁架台竖直铁杆上．现进行如下操作： ①保持 O 位置不变，长木板右端放置在铁架台竖直杆上的 P 位置，用刻度尺测出 P 到水平桌面的高度 h，O 到杆的水平距离为 0x ；将滑块从 P 位置静止释放，最终静止于水平桌面上的 Q 点，用刻度尺测量出 OQ 间距 离 x； 6 ②保持 O 位置不变，改变 P 位置，重复步骤①，测得多组 h 和 x. 请完成以下问题： （1）本实验________（填“必须”或“不必”）测量滑块的质量； （2）调整 P 位置，滑块通过 O 点的速度大小________（填“会”或“不会”）改变， （3）若已知滑块与木板间的动摩擦因数 0 ，可得滑块与水平桌面间的动摩擦因数   ________（用 0 、h、 0x 、x 表示）； （4）以 h 为横坐标，x 为纵坐标，根据测量数据在 x h 图像中描点画出如图乙所示直线，下列说法正确的 是________.（填正确答案标号） A.用此图像法可以充分利用多组数据，减小实验误差 B.若滑块与木板间的动摩擦因数 0 未知，则无法通过图像求得滑块与水平桌面间的动摩擦因数  三、论述计算题（本题共 4 小题，共 38 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.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.） 15.（8 分）2020 年 7 月，备受瞩目的火星探测将迎来发射“窗口期”，我国“天问一号”探测器将开启火 星之旅.假设“天问一号”探测器围绕火星做匀速圆周运动，已知轨道半径为 r，运动周期为 T，引力常量 为 G，求： （1）“天问一号”探测器的线速度大小 v； （2）火星的质量 M. 16.（8 分）2022 年第 24 届冬季奥林匹克运动会将在北京举行，国人瞩目、万众期盼.冬季奥运会比赛项目 之一的“跳台滑雪”，可简化为如图所示的模型，质量为 60kg 的运动员由高处下滑后从平台末端 A 点水平 跃出，落在水平地面上的 B 处．已知 A 点离地面高度 20mH  ，从 A 点到 B 的水平距离 60mx  ，忽略一 切阻力，g 取 210m / s .求： 7 （1）运动员从 A 点运动到 B 点的时间 t； （2）运动员从 A 点水平跃出时的速度大小 Av . 17.（10 分）如图，粗糙水平面 AB 与竖直光滑半圆形导轨在 B 点平滑连接，导轨半径 0.4mR  ，将质量为 0.2kgm  的小球从水平面上 A 点以速度 0 20m / sv  水平抛出，经过 B 点进入半圆形导轨，且小球恰好能 通过导轨的最高点 C，g 取 210m / s ，求： （1）小球经过 B 点时的速度大小 Bv ； （2）小球在 AB 段克服摩擦阻力做的功 W. 18.（12 分）如图，轻绳绕过轻小定滑轮，一端连接质量为 m 的物块 A，另一端与套在竖直杆上质量为 0.8m 的滑环 B 连接，竖直轻质弹簧的上端与物块 A 连接，下端固定在地面上，滑轮到杆的距离为 L.开始时滑轮 与滑环 B 间的绳子处于水平，绳刚好拉直且无弹力.现静止释放滑环 B，当 B 沿杆下滑 4 3 L时，弹簧弹力大 小与开始时相等，不计一切摩擦，重力加速度为 g.求： 8 （1）从 B 开始释放到下滑 4 3 L的过程中，A 增加的重力势能 pE ； （2）弹簧的劲度系数 k； （3）当 B 沿杆下滑 4 3 L时，B 的速度大小 Bv . 漳州市 2020-2021 学年下学期期末教学质量检测 高一物理（必修 2）参考答案及评分标准 第Ⅰ卷（选择题共 48 分） 一、选择题（每小题 4 分，共 48 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A B A D D C C B 题号 9 10 11 12 答案 AC BC ACD AB 第Ⅱ卷（非选择题共 52 分） 二、实验、填空题（共 14 分） 13.（6 分） （1）D （2）3.0 （3）小于 评分标准：每空各 2 分，共 6 分 14.（8 分） （1）不必 （2）会 （3） 0 0h x x  （4）A 评分标准：每空各 2 分，共 8 分. 9 三、论述计算题（共 38 分） 15.（8 分） 解：（1）探测器的线速度 2 rv T  ① （2）由牛顿第二定律得 2 2 2MmG m rr T      ② 所以 2 3 2 4 rM GT  ③ 评分标准：（1）①式 3 分，共 3 分 （2）②式 3 分，③式 2 分，共 5 分 （用其它方法解答正确的同样给分） 16.（8 分） 解：运动员从 A 点水平跃出后做平抛运动 （1）由 21 2H gt ① 得 2 2sHt g   ② （2）由 A xv t  ③ 得 30m / sAv  ④ 评分标准：（1）①②式各 2 分，共 4 分 （2）③④式各 2 分，共 4 分 （用其它方法解答正确的同样给分） 17.（10 分） 解：（1）小球恰好通过 C 点时，由牛顿第二定律得 10 2 Cmvmg R  ① 从 B 到 C 过程中，由机械能守恒有 2 21 1 22 2B Cmv mv mgR  ② 代入数据解得 2 5m / sBv  ③ （2）从 A 到 B 过程中，由动能定理有 2 2 0 1 1 2 2BW mv mv   ④ 代入数据解得 38JW  ⑤ 评分标准：（1）①②③式各 2 分，共 6 分 （2）④⑤式各 2 分，共 4 分 （用其它方法解答正确的同样给分） 18.（12 分） 解：（1）设当 B 沿杆下滑 4 3 L时，滑轮与 B 端之间的绳子与竖直杆的夹角为 则有 3tan 4 4 3 L L    ① 得 37   此时，滑轮与 B 端之间的绳长为 11 5 sin 3BC LL L  ② 则 A 上升高度 5 2 3 3h L L L   ③ 从 B 开始释放到下滑 4 3 L的过程中，A 增加的重力势能 P 2 3E mgh mgL   ④ （2）由③得开始时弹簧的压缩量为 1 3x L  ⑤ 又因为开始时 A 受力平衡 k x mg  ⑥ 解得 3mgk L  ⑦ （3）从 B 开始释放到下滑 4 3 L的过程中，由机械能守恒得 2 24 1 10.8 0.83 2 2A Bmg L mgh mv mv     ⑧ 又 cosA Bv v  ⑨ 解得 5 3B gLv  ⑩ 3 评分标准：（1）①②③④式各 1 分，共 4 分 （2）⑤⑦式各 1 分，⑥式 2 分，共 4 分 （3）⑧式 2 分，⑨⑩式各 1 分，共 4 分 （用其它方法解答正确的同样给分）