全国市级联考河北省唐山市学年高一下学期期末考试物理试题.docx
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全国市级联考河北省唐山市学年高一下学期期末考试物理试题
【全国市级联考】河北省唐山市2020-2021学年高一下学期期末考试物理试题
学校:
___________姓名：
___________班级：
___________考号：
___________
一、单选题
1．如图所示，将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是（）
A．弹力变大，弹性势能变小B．弹力变小，弹性势能变大
C．弹力和弹性势能都变大D．弹力和弹性势能都变小
2．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．韩晓鹏在此过程中（）
A．动能增加了1900J
B．动能增加了2000J
C．重力势能减小了1900J
D．重力势能减小了2000J
3．一艘渔船欲渡过宽为420m的大河，若渔船在静水中的航速为4m/s，河水的流速是3m/s，则该船过河的最短时间为
A．140sB．105sC．84sD．100s
4．地球可以看做一个巨大的圆形拱桥，其桥面的半径为地球半径，一辆质量为m的汽车在地面上行驶时，我们可设想：
当汽车速度达到一定程度时，地面对车的支持力可以为零，重力加速度取g，则此时驾驶员对座椅的压力
A．等于零
B．等于mg
C．大于mg
D．小于mg但为不零
5．神舟号载人飞船在发射至返回的过程中，其返回舱在下述哪个阶段中机械能守恒
A．加速升空阶段
B．在椭圆轨道上绕地球运行的阶段
C．在大气层中想着地球做无动力下降的阶段
D．返回舱的降落伞张开后的下落阶段
6．在2021年6月1日，在云南省西双版纳自治区景洪市坠落一颗陨石，图示是一目击者看到的陨石在大气层中下落的一段运动轨迹，由此可判断陨石在图示的运动过程中
A．陨石所受合力可能为零
B．运动轨迹上每一点的切线方向，就是陨石的运动方向
C．陨石受到的合力方向可能与速度方向相同
D．陨石的运动速度可能不变
7．地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，常用于通讯、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等方面，有关地球同步卫星，下列说法正确的是
A．同步卫星的周期大于地球的自转周期
B．不同的同步卫星离地的高度各不相同
C．同步卫星可以处于唐山电视台发射塔的正上方
D．所有同步卫星的轨道相同
8．两轮平衡车（如图所示）广受年轻人的喜爱，它的动量系统由电池驱动，能够输出的最大功率为P0，小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动，受到的阻力恒为f．已知小明和平衡车的总质量为m，从启动到达到最大速度的整个过程中，小明和平衡车可视为质点，不计小明对平衡车做功．设平衡车启动后的一段时间内是由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，则
A．平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度为
B．平衡车运动过程中所需的最小牵引力为F=ma
C．平衡车达到最大速度所用的时间
D．平衡车能达到的最大行驶速度
二、多选题
9．如图所示，在M点分别以不同的速度将两小球水平抛出，两小球分别落在水平地面上的P点、Q点．已知O点是M点在地面上的竖直投影，OP:
PQ=1:
4，不考虑空气阻力的影响．下列说法中正确的是（ ）
A．两小球的下落时间之比为1:
4
B．两小球的下落时间之比为1:
1
C．两小球的初速度大小之比为1:
4
D．两小球的初速度大小之比为1:
5
10．如图所示，物体A和B分别固定于地球北纬60°和赤道上的某处，下列说法正确的是
A．A、B两物体的角速度大小相等
B．A、B两物体的线速度大小相等
C．A、B两物体的向心加速度大小相等
D．A、B两物体的转动周期大小相等
11．航空母舰可提供飞机起降，一飞机在航空母舰的水平甲板上着陆可简化为如图所示模型，飞机钩住阻拦索减速并沿甲板滑行过程中
A．阻拦索对飞机做正功，飞机动能增加
B．阻拦索对飞机做负功，飞机动能减小
C．空气及摩擦阻力对飞机做正功，飞机机械能增加
D．空气及摩擦阻力对飞机做负功，飞机机械能减少
12．2021年10月24日，在地球观测组织全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国气象卫星“风云四号”和二氧化碳监测卫星“碳卫星”的数据。
“碳卫星”的圆轨道距地球表面700km，“风云四号”的圆轨道距地球表面36000km。
有关这两颗卫星的说法正确的是
A．“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度
B．“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度
C．“风云四号”卫星的周期小于“碳卫星”的周期
D．“风云四号”卫星的角速度小于“碳卫星”的角速度
三、填空题
13．在“天宫一号”的太空授课中，航天员王亚平做了一个有趣实验，如图所示，在T形支架上用带小圆环的细绳拴着一颗小钢球，小球质量为m，细绳长度为L，王亚平用手指沿细绳的垂直方向轻推小球，小球在细绳拉力作用下绕T形支架做匀速圆周运动，测得小球运动的周期为T，由此可知此时小球的线速度为______________，细绳对小球中的拉力为_________________．
14．如图所示，一部机器由电动机带动，机器上皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍，皮带与两轮之间不发生滑动，已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为0.1m/s2．
（1）电动机皮带轮与机器皮带轮的转速比n1:
n2=___________；
（2）A点位于机器皮带轮半径的中点，A点的向心加速度是___________m/s2．
15．地球绕太阳公转轨道半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，设地球绕太阳做匀速圆周运动，则太阳的质量M=____________．
四、实验题
16．如图所示，在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若小球在运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球做平抛的初速度
__________m/s，小球在b点的速率
__________（
）．
17．请你写出机械能守恒定律内容的文字表述，并设计一个验证该定律的实验，要求写出完成实验所需的实验器材及必要的实验步骤．
五、解答题
18．运动员把质量是500g的足球踢出后，某人观察它在空中的飞行时间，上升的最大高度是10m，在最高点的速度为20m/s，请你计算运动员踢球时对足球做的功以及足球在最高点时重力的瞬时功率．（
，忽略空气阻力）．
19．某同学用圆锥摆探究圆周运动的课外实验中，把不可伸长的轻绳穿过用手固定的竖直光滑圆珠笔管，笔管长为l，轻绳两端栓着质量分别为4m、5m的小球A和小物块B，开始实验时，用手拉着小球A使它停在笔管的下端，这时物块B距笔管的下端距离为l，笔管的下端到水平地面的距离为10l，拉起小球A，使绳与竖直方向成一定夹角，给小球A适当的水平速度，使它在水平面内做圆周运动，上述过程中物块B的位置保持不变，已知重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，
（1）求绳与竖直方向夹角θ和小球A做圆周运动的角速度
；
（2）若小球A做
（1）问中圆周运动时剪断轻绳，求小球A第一次落地点到物块B落地点间的距离s；
（3）若某同学开始实验时不断晃动笔管，使小球A带动B上移，当B上升到笔管下方某位置，系统稳定后，测得小球在水平面内做圆周运动的角速度为
，求此过程中人对A、B组成的系统做功W．
参考答案
1．C
【解析】
试题分析：
由胡可定律可知，在弹性限度内弹簧的形变量越大，弹簧的弹力越大；
弹簧的弹性势能EP=kx2，在弹性限度内，弹簧的形变量越大，弹簧的弹性势能越大．
解：
将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的伸长量变大，弹簧的弹力变大，弹性势能变大；故ABD错误，C正确；
故选C．
点评：
在弹性限度内弹簧的形变量越大，弹力越大，弹性势能越大．
2．C
【详解】
AB、根据动能定理合外力做的功等于物体动能的增加量，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J，即阻力对他做功为−100J，则外力对他所做的总功为1900J−100J=1800J，是正功，他的动能增加了1800J，A、B错误；
CD、重力做的功等于重力势能的减少量，重力对物体做功为1900J，是正功，则重力势能减小了1900J，C正确、D错误，故选C
【点睛】
物体重力做功多少，物体的重力势能就减小多少；根据动能定理确定动能的变化．
3．B
【解析】
当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，
，故选B.
4．A
【解析】
对车，根据万有引力等于重力提供向心力可得：
mg＝m
；对人，设座椅对人的支持力为N，则：
m1g-N＝m1
，解得N=0，即驾驶员与座椅之间没有作用力，故选A．
5．B
【解析】
飞船升空的阶段，推力做正功，机械能增加，故A错误；飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只受重力作用，重力势能和动能之合保持不变，机械能守恒，故B正确；返回舱在大气层中向着地球做无动力飞行的阶段，有空气阻力做功，机械能不守恒，故C错误．降落伞张开后，返回舱下降的阶段，克服空气阻力做功，故机械能减小，故D错误；故选B．
点睛：
本题关健抓住机械能守恒的条件，看是否只有重力对飞船做功，也可以看是否只有动能和重力势能相互转化．
6．B
【详解】
A．陨石做曲线运动，则所受合力不可能为零，选项A错误；
B．曲线运动轨迹上每一点的切线方向，就是陨石的运动方向，选项B正确；
C．陨石做曲线运动，则受到的合力方向不可能与速度方向相同，选项C错误；
D．陨石的运动速度方向不断变化，则速度不断变化，选项D错误；
故选B.
点睛：
此题考查曲线运动的特征，曲线运动的速度方向一定变化，则速度一定变化，合外力和加速度都不可能为零，合力方向与速度不共线.
7．D
【详解】
A．同步卫星的周期等于地球的自转周期，均为24h，选项A错误；
B．根据
可知，不同的同步卫星离地的高度都相同，选项B错误；
CD．同步卫星只能定点在赤道的上空，即所有同步卫星的轨道相同，选项C错误，D正确；
故选D.
点睛：
此题关键是知道同步卫星的特点：
固定的周期和角速度、固定的高度、固定的速率、固定的轨道平面.
8．A
【解析】
【详解】
A．平衡车做匀加速直线运动过程中，由牛顿第二定律：
F-f=ma
则根据P0=Fv可得能达到的最大速度为
选项A正确；
B．当平衡车的加速度为零时，牵引力最小，此时F=f，选项B错误；
CD．平衡车匀加速达到最大速度所用的时间
匀加速结束后，平衡车可降低牵引力，减小加速度，最后当牵引力等于阻力时达到最大速度，此时
可知平衡车达到最大速度所用的时间大于
选项CD错误；
故选A.
点睛：
此题是关于车辆启动问题，关键是知道平衡车运动的特征，先做匀加速运动，当功率达到额定功率后再做加速度减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大.
9．BD
【解析】
两球的抛出高度相同，所以下落时间相同，故AB错误；两小球的水平位移分别为OP和OQ，故水平位移之比为1：
5；由x=vt可知两小球的初速度之比为1：
5，故D正确，C错误．所以BD正确，AC错误．
10．AD
【解析】
【详解】
A．A、B两点共轴，角速度相同，故A正确；
B．位于赤道上的物体B与位于北纬60°的物体A，可知A的半径与B的半径相比为Rcos60°：
R，由公式v=rω得，A、B两点线速度大小之比cos60°：
1．故B错误；
C．根据a=ω2r可知它们的加速度不同．故C错误；
D．根据
可知，A、B两物体的转动周期大小相等，选项D正确；
故选AD．
11．BD
【详解】
AB．阻拦索对飞机的作用力向后，则对飞机做负功，飞机动能减小，选项A错误，B正确；
CD．空气及摩擦阻力与飞机运动方向相反，则对飞机做负功，飞机机械能减少，选项D正确，C错误；
故选BD.
点睛：
此题关键是知道对物体做正功，则物体的机械能增加；对物体做负功，或者克服阻力做功，机械能减小.
12．BD
【解析】
【详解】
根据
，可知运行轨道半径越大向心加速度越小，“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的向心加速度小于“碳卫星”的向心加速度，故A错误；由
，有
，“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度，故B正确；由
可得
可知，风云四号卫星的周期大于碳卫星的周期，选项C错误；根据
可知，风云四号卫星的角速度小于碳卫星的角速度，选项D正确；故选BD.
13．
【解析】
小球在竖直面内做匀速圆周运动，小球的线速度为
；细绳对小球中的拉力为
14．
0.05
【解析】
两轮边缘上的点线速度相等，则r1ω1=r2ω2，即r1n1=r2n2，从而；n1：
n2=3：
1；机器皮带轮边缘上各点的角速度相等，根据a=ω2r可知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为：
a1=r2ω2，aA=
ω2，则a1：
aA=2：
1，故aA=0.05m/s2
点睛：
本题要紧扣隐含条件：
共轴的角速度是相同的；同一传动装置接触边缘的线速度大小是相等的．以此作为突破口；同时能掌握线速度、角速度与半径之间的关系.
15．
【解析】
根据
可得太阳的质量
.
16．2.02.8
【解析】
【详解】
设相邻两点间的时间间隔为T，竖直方向：
，得到
；
水平方向：
b点竖直方向分速度
；
b点的速率
17．见解析
【解析】
【详解】
验证机械能守恒定律实验器材：
铁架台、打点计时器、纸带、重锤、刻度尺、交流电源等；
步骤：
①固定好打点计时器，将连有重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，让重锤尽量靠近打点计时器；
②接通电源，开始打点，松开纸带，并如此重复几次，取得几条打点纸带；
③取下纸带，挑选点迹清楚的纸带，记下起始点O点，在离O点较远处选择几个连续计数点（或计时点）并计算出各点的速度值；
④测出各点距O点的距离，即为下落高度；
⑤计算并比较mgh和
是否相等．
18．
，
【解析】
【详解】
设运动员踢球时对足球做的功为W，根据动能定理可得
，
解得
由
，则在最高点重力的功率
19．
（1）
（2）
（3）
【详解】
（1）小球A在重力和轻绳的拉链作用下在水平面内做圆周运动，则轻绳的拉链T=5mg；
，
，
解得：
；
在小球做圆周运动时剪断轻绳，A做平抛运动，设平抛运动时间为t，则
平抛的初速度
，
由几何关系可知
，
解得：
（3）设B物体位置上移x，小球A做圆周运动时轻绳与竖直方向的夹角为
则
，
，
解得：
由功能关系可知
，
解得：
点睛：
对于圆锥摆问题，关键分析小球的受力情况，确定其向心力，运用牛顿第二定律和圆周运动的知识结合解答，注意搞清能量关系，平时要加强计算能力的练习．
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