湖北省武汉市五校联合体2019-2020学年高一下学期期末考试物理试卷含答案

1、-1-物理试卷本试卷分第i卷（选择题）和第n卷（非选择题）两部分，满分loo分，考试时间90分钟。第丨卷（选择题，共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912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由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（）TOC o 1-5 h zA速率可以不同B.轨道半径可以厂不同二ecC轨道平面可以不同D质量可以不同s严2如图所示是由电源E、灵敏电流计G、滑动变阻器R和平行板电容器C组成的电路，开关S闭合在下列四个过程中，灵

2、敏电流计中有方向由a到b电流的是（）A在平行板电容器中插入电介质减小平行板电容器两极板的正对面积C减小平行板电容器两极板间的距离D增大平行板电容器两极板的正对面积3静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力，不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是（）4如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零Ox方向上各点的电势（p随x变化的规律如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受静电力的作用,则()A电子将沿x轴负方向运动B电子的电势能将增加电子运动的加速度先减小后增大电子运动的加速度恒定y/mAOBxAn5在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示

3、从坐标原点沿+y轴前进0.2m到A点，电势降低了1叭SV,从坐标原点沿+x轴前进0.2m到B点，电势升高了10J2V,则匀强电场的场强大小和方向为（）50V/m，方向BT50V/m，方向ABC100V/m，方向垂直AB斜向下D100V/m，方向B+A6质量为m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。02s内F与运动方向相反，24s内F与运动方向相同，物体的V-t图象如图所示，g取10吵812,则（）A.拉力F的大小为100NB.4s内物体克服摩擦力做的功为320J4s内拉力所做的功为480J物体在4s时拉力的瞬时功率为120W7.假设地球可视为质量均匀分布的球体。

4、已知地球表面重力加速度在两极的大小为80在赤道的大小为g;地球自转的周期为T，弓|力常量为G。地球的密度为（）A3ng_gB_3nC3ng0D3ng0aGT2g0BGT2cGT2g0-gdGT2g8如图所示，光滑水平面上有一小车，小车上有一物体，用一细线将物体系于小车的A端，物体与小车A端之间有一压缩的弹簧，某时刻线断了，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上。则下述说法中正确的是（）若物体滑动中有摩擦力，则全过程系统动量守恒若物体滑动中不受摩擦力，则全过程机械能守恒匚r小车的最终速度与断线前相同全过程系统的机械能不守恒ABCD9.神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室在太空中自动交会对接的成功，显示

5、了我国航天科技力量的雄厚。已知对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下列说法正确的是（）A为实现对接，飞船与天宫二号运行速度的大小应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B如不加干预，在运行一段时间后，天宫二号的动能可能会增加C进入天宫二号的航天员处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用D如不加干预，天宫二号的轨道高度将缓慢降低10（多选）有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）外轨内轨圏图图图d车轮乍轮A如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B如图b所示是一圆锥摆，增大0，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C如图c同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则A

6、、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D如图d火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用11（多选）如图所示，金属板带电荷量为+Q，质量为m的金属小球带电荷量为+q.当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为伽小球与金属板中心0恰好在同一条水平线上，且距离为E下列说法正确的是（）+Q在小球处产生的场强为E1=LQ+Q在小球处产生的场强为E1=mgqa5aC+q在0点产生的场强为E2=LqD+?在O点产生的场强为E2=mgQna12（多选）某娱乐项目中，参与者抛出一小球去撞击触发器，从而进入下一关，现在将这个娱乐项目进行简化，假设参与者从触发器的正下方以v的速率竖直上

7、抛一小球，小球恰好击中触发器，若参与者仍在刚才的抛出点，沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速度v抛出小球，如图所示，则小球能够击中触发器的是（）第II卷（非选择题，共52分）二、实验题（本题共2小题，共12分）13.（4分）气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响,因此成为重要的实验器材。气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验。现提供以下实验器材:（如图所示）光电门1CE端固定有定滑轮的水平气垦导轨（包插两个光电I、数字毫秒计）A光电门2端有挂钩一端冇撞针的滑块，瞬块总质蚤和遮光板寛劇已知B一端有掾皮泥，不带遮光板的魁如总质燉已妙6&例码若”质量已

8、知，且质罐远小于衢块质址*乎片狀庭码着十，质量已回I”即阿叩血1知，用丁改变滑块质址米尺利用以上实验器材还可以完成验证动量守恒定律的实验。为完成此实验,某同学将实验原理设定为m1v0=（m1+m2）v。针对此原理，我们应选择的器材编号为；（2）在我们所选的器材中:器材对应原理中的m,（填写器材编号）。14.（8分）如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。（g取9.8m/s2）（1）选出一条清晰的纸带如图甲所示，其中0点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过频率为50Hz的交变电流。用分度值为1mm的刻度尺测得0A=12.41cm,OB=18.90cm,OC=

9、2706cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00kg。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了；此时重锤的动能比开始下落时增加了。（结果均保留三位有效数字）（2）某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离，算出了各计数点对应的速度仍然后以h为横轴、以为2为纵轴作出了如图乙所示的图线，图线的斜率近似等于。A.19.6B.9.8C.4.90图线未过原点O的原因是。三计算题（本题共4小题，共40分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）15.（8分）如图，升降机内悬挂一圆锥摆，摆线

10、为1m，小球质量为05kg，当升降机以2m/s2加速度匀加速上升时，摆线恰与竖直方向成6=37。角，试求小球的转速和摆线的拉力？16.（10分）如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2X103kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图乙所示（在t=15s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。iV(m-S)AH（：051015班甲乙（1）求汽车在AB路段上运动时所受的阻力Fn；求汽车刚好到达B点时的加速度a；（3）求

11、BC路段的长度。17.（10分）如图所示，带电荷量为Q的正电荷固定在倾角为30。的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为L，B为AC的中点现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知带电小球在a点处的加速度大小为4静电力常量为左，求：（1）小球运动到B点时的加速度；（2）B和A两点间的电势差（用k、Q和L表示）.18.（12分）如图所示，质量为M=3kg的小车A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为m=1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面H=08m。某一时刻，小车

12、与静止在水平面上的质量为m0=1kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂。此后，小球刚好落入小车右端固定的沙桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2。求：（1）绳未断前小球距沙桶的水平距离Ax；小车的最终速度v的大小；（3）整个系统损失的机械能AE。参考答案本试卷分第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。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。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912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，

13、有选错的得0分）1【答案】D【解析】同步卫星轨道只能在赤道平面内，高度一定，轨道半径一定，速率一定，但卫星的质量可以不同，D项正确。本题考察的知识点：对同步卫星相关知识的理解2【答案】B【解析】电容器保持和电源连接，电压U一定，在平行板电容器中插入电介质，由c=4nSd知msm大，由c二制带电荷增加，电容器充电，电路中有b到a方向的电流通过灵敏电流计，故A错误减小平行板电容器两极板间的距离，由c=4nsd知容*大屈“I知带电荷增加”电容器充电，电路中有b到a方向的电流通过灵敏电流计，故C错误减小平行板电容器两极板的正对面积，由c=4S知电容减小，由“綁带电荷减小，电容器放电，电路中有a到b方向

14、的电流通过灵敏电流计故B正确同理D错误本题考察的知识点：对平行板电容器电容公式籀的理解及连接在电路的应用=Fh=2妙，则有外力作用时，物体机械能随时间变化的关系为丽护02撤去恒力后，物体机械能不变，故C正确。3【答案】C【解析】物体机械能的增等于恒力做的功，恒力做功Wf本题考察的知识点：恒力功的求法，功能关系，机械能守恒条件4.【答案】C【解析】由题图乙可知,0兀轴上电场线方向一定沿x轴负方向，电子由静止开始运动，一定逆着电场线方向运动*项错;电子由静止开始运动，静电力对电子做正功，其电势能一定减小出项错;由题图乙可知该电场并非匀强电场，故加速度一定发生变化R项错;题图乙中电势随x变化曲线的斜

15、率即为电场强度,故电子运动加速度先减小后增大,C项正确。本题考察的知识点：电势变化与电场线方向的关系，静电力方向与电场方向的关系，静电力做功与电势能变化的关系，电势随x变化曲线的斜率即为电场强度。-1-1-5【答案】D【解析】连接AB,由S意可知AB中点C点电势应与坐标原点O相等，连线OC即为等势线，与等势线OC垂直的方向为电场的方向，沿电场线方向电势降低，故电场方向由，其大小E叫=雲严加=100W,选项D正确本题考察的知识点：等势线与电场的方向的关系，E乌的应用6.【答案】D【解析】由图象可得：02s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为a1=V=10m/s2=5m/s2，匀减速过程有Ff=m

16、a；2-4s内物体做匀加速直线运动，加速度大小为a2=IAV!=2Atm/s2=1m/s2，有F-f=ma2,解得f=40N,F=60N,故A错误。物体在4s时拉力的瞬时功率为P=Fv=60 x2Wm=8m，拉=120W,故D正确。4s内物体通过的位移为x=gx2x102x2x2）力做功为W=Fx=-480J，故C错误。4s内物体通过的路程为s=2x2x10+2x2x21m=12m,克服摩擦力做功为Wf=fs=40 x12J=480J故B错误。本题考察的知识点：根据v-t图象建立物理情景的能力，牛顿第二定律和运动学结合的应用，恒力功的求法，克服摩擦力做功的求法，瞬时功率的求法7.【答案】C【解

17、析】物体在地球的两极时，mg0=GR，物体在赤道上时，mg+my2R=GRm，以上两式联立解得地球的密度尸。故选项C正确，A、B、D错误。本题考察的知识点：在两极和赤道上万有引力定律的应用8.【答案】C【解析】取小车、物体和弹簧为一个系统，则系统水平方向不受外力（若有摩擦，则物体与小车间的摩擦力为内力），故全过程系统动量守恒，小车的最终速度与断线前相同。但由于物体粘在B端的油泥上，即物体与小车发生完全非弹性碰撞，有机械能损失，故全过程机械能不守恒。本题考察的知识点：物体相互作用过程中系统动量守恒和机械能条件守恒条件，动量守恒定律的应用。【答案】BD【解析】飞船与天宫二号在太空中运动的速度为环绕

18、速度，均小于第一宇宙速度，选项A错误；天宫二号运动过程中由于受到大气阻力，速度减小，导致需要的向心力Fn=学减小，做近心运动，近心运动过程中，轨道高度降低，且万有引力做正功，势能减小，动能会增加，选项B、D正确；航天员在太空中受地球引力，地球引力全部提供航天员随天宫二号做圆周运动的向心力，选项C错误。本题考察的知识点：宇宙速度，变轨问题，失重问题解析：选BD由汽车在最高点mg-FN=mr，可知FNmg，故处于失重状态故A错误如题图b所示是一圆锥摆重力和拉力的合力F=mgtan0=叭百；r=Lsin0，知m=gLcos0故增大0，但保持圆锥的高不变，角速度不变，故B正确；根据受力分析知圆锥筒内的

19、A、B位两球受力情况相同，即向心力相同，由FT2知r不同，角速度不同，故C错误；火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，则外轨对轮缘会有挤压作用，故D正确。本题考察的知识点：不同情景下向心力公式的应用，超重失重问题11.【答案】BC【解析】金属板不能看成点电荷，在小球处产生的场强不能用E=簣计算故A错误;根据小球受力平衡得小球受电场力F=mg由E=F得:Ei=mgqna，B正确；小球可看成点电荷，在。点产生的场强E2=g,C正确;根据牛顿第三定律知金属板受到小球的电场力大小为F=mgtana，但金属板不能看作试探电荷,故不能用E=Q求，D错误.本题考察的知识点：电场中平

20、衡问题，点电荷的场强求法12【答案】CD【解析】小球以卩竖直上抛的最大高度为h，说明到达最大高度时速度为0。对A图，由机械能守恒知，小球上升的最大高度减小了，不能击中触发器，故A错误；对B图，小球离开斜面后做斜抛运动，到最高点时水平方向有一定的速度，最大高度小于h，不能击中触发器，故B错误；对C图，根据机械能守恒定律可知，小球上升到最高点时速度刚好等于零，可以击中触发器，故C正确；对D图，在双轨中做圆周运动时到达最高点的速度可以为零，根据机械能守恒知，小球可以上升到最高点并击中触发器，故D正确。本题考察的知识点：机械能守恒的条件和应用，斜抛运动，双轨中做圆周运第II卷（非选择题，共52分）二、

21、实验题（本题共2小题，共12分）13.（4分）【答案】（1）ABC（2分）（2）B（2分）【解析】（1）滑块在水平气垫导轨上相互作用时应满足动量守恒,碰撞前后滑块的速度可以根据卩：，其中d是遮光板的宽度/是滑块通过光电门的时间，故针对此上求.；戏块姑逹度_原理应选择的器材编号为A、B、Co（2）由于是利用,B中滑块有遮光板，而C中滑块没有遮光板,故先运动的滑块应选Bo本题考察的知识点：对实验器材气垫导轨的了解，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用，根据实验原理设计实验的能力14（8分）【答案】（1）1.85（2分）1.67（2分）（2）B（2分）先释放了纸带，再合上打点计时器的开关（2分）(2

22、7.06-12.41)x10-24x0.02【解析】当打点计时器打到B点时，锤的重力势能减少量AEp=mgOB=1.00 x9.80 x18.90 x10-2J1.85J；打B点时重锤的速度vB:OC-OA=4T11m/s183m/s,此时重锤的动能增加量AEk=2mvb=2x1.00 x1.832J1.67Jo由机械能守恒定有22=吨方可得|v2=gh由此可知图线的斜率近似等于重力加速度g，故B项正确，由图线可知，h=0时，重锤的速度不等于零，是该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关。并本题考察的知识点：根据实验数据会计算重力势能减少量AEp,动能增加量呱，并根据计算结果判断重锤下落中机械能是否守恒，会用图像处理实验数据，会进行误差判断三计算题（本题共4小题，共40分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）15（8分）【解析】：小球在竖直方向做匀加速运动，根据牛顿第二定律有TOC o 1-5 h zTcos0-mg=ma（2分）代入数据可得摆线的拉力T=7.5N（1分）（4兀2、小球在水平方向做圆周运动，所以有Tsin0=mLsin0（2分）IT2丿代入数据可得周期T=1.62s（2分）小球的转速n=1=0.62r/s。（1分）本题考察的知识点：牛顿第二定律，圆周运动16【答案】（1）2000N（2）1m/s2（3）68.75