1、深圳市深圳市 2020-2021 学年高一下期末调研考试物理试题学年高一下期末调研考试物理试题 一、单项选择题：本题共 3 小题，每小题 4 分，共 12 分。 1某同学把普通高中物理课本必修二从地板捡起放回课桌上，在此过程中，课本重力势能的增加量约为 A0.3 J B3 J C30 J D300 J 2如图，两只小鸟甲、乙质量近似相等，落在倾斜的树枝上，则 A树枝对小鸟的作用力竖直向上 B树枝对小鸟的作用力大于小鸟对树枝的作用力 C树枝对甲小鸟的摩擦力小于对乙小鸟的摩擦力 D树枝对甲小鸟的支持力大于对乙小鸟的支持力 3运动员将网球水平击出，用 vy、h、E 和 P 分别表示网球下 落过程中竖
2、直方向的分速度、下落的高度、机械能和重力 的瞬时功率，则下列图像正确的是（不计空气阻力） A B C D 二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 4 分，共 12 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。 4质量为 m 的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为 h 的横杆，不计空气阻力，重力加速度为 g。则 A起跳阶段，地面对人的弹力不做功 B上升过程中，重力势能增加 mgh C从起跳最低点到上升最高点过程先超重后失重 D刚接触海绵垫时，在竖直方向即作减速运动 O P t O E t O h t O vy t 甲
3、乙 5游戏中有一个小球A 自由下落，从等高处水平抛出一个相同小球B，不计空气阻力，则 A小球 B 一定能击中小球 A B若要击中小球 A，则必须在 A 下落同时抛出小球 B C小球 A 下落后再将小球 B 抛出，仍可能击中小球 A D若小球 B 斜向上抛出，同时释放小球 A，则一定无法击中 6如图，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。关于座舱内某一游客 A其所受合力指向轨迹圆心 B他与座舱和地球组成的系统机械能守恒 C从最高点到最低点过程中，所受摩擦力保持不变 D在最高点、最低点对座椅的压力之差随转速减小而减小 三、非选择题：共 76 分。第 711 题为必考题，考生都必须作答。第 1
4、213 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共 59 分。 7.（8 分）向心力演示器结构如图所示。长槽 3 上的两个挡板 A、B 距转轴水平距离分别为r 和 2r，短槽 4 上挡板 C 距转轴水平距离为 r。通过调整塔轮上的皮带，可以使其套到半径大小不同的塔轮 1 和 2 上，以改变长短槽旋转角速度之比。实验过程中，忽略小球半径的影响。 （1）若要探究向心力大小与小球角速度的关系，需选择两个质量 （填“相等”或 “不相等”）的小球，分别放在位置 C 和位置 （填“A”或“B”）。 （2）某同学通过实验得到如下表格中的数据： 实验次数 小球质量之比 半径之比 角速度之比 向心力大小之
5、比 F （标尺格子数） 1 1:1 1:1 1:1 1:1 2 1:1 1:1 1:2 1:4 3 1:1 1:1 1:3 1:9 根据上述数据可以得到的结论是_。 8.（12 分）某实验小组利用如下装置探究弹簧的物理性质，所用器材有：气垫导轨、光电门、数字计时器（图中未画出）、带有挡光条的滑块、砝码等。 （1）实验步骤： 将气垫导轨放在桌面上，打开气泵并将导轨调至水平，判断调平的依据是： ； 应选用宽度 d = （填“A”、“B”或“C”）的挡光条实验误差更小； A0.50 cm B2.00 cm C3.00 cm 将轻质弹簧一端固定于气垫导轨左侧，另一端与滑块相连，当滑块静止（弹簧处于原长
6、）时，将光电门中心正对挡光条所在位置安装在导轨上； 用跨过定滑轮的轻绳将滑块与砝码盘相连，放一个砝码，如图（a）所示。测得稳定时弹簧长度 l，计算出弹簧形变量 x ； 剪断细绳，记录挡光时间 t，由 v = 测得滑块通过光电门时的瞬时速度； 逐次递增砝码个数，重复步骤。记录的部分数据如下表，根据数据可得弹簧劲度系数 k = N/m（g 取 9.8 m/s2）； 根据实验数据，获得xt-1图线，如图（b）所示。 砝码质量（g） 0 50 100 150 200 250 弹簧长度 l（cm） 15.60 17.56 19.54 21.46 23.40 25.32 （2）回答下列问题： 释放滑块过程
7、中，弹簧的弹性势能转化为 ； 由上述实验可得结论： 对同一根弹簧， 弹性势能 Ep与弹簧形变量 x 的关系为 ； ApEx B. 2pEx C. 2pEx 简述理由： 。 9.（12 分）地球的质量为 M，地球同步卫星的轨道半径为 r，引力常量为 G。 （1）求地球同步卫星的向心加速度； （2）“天问一号”某次绕火星做圆周运动的向心加速度与地球同步卫星的加速度大小相等，求此时“天问一号”离火星表面的高度。 （已知火星质量为 m，火星半径为 R） 10.（13 分）玻璃滑道游戏中，一漂流艇（可视为质点）从长为 64 m、高为 6 m 的玻璃直滑道的斜面顶端由静止匀加速滑下， 依次经过斜面上的 A
8、、B、C 三点， 已知 AB = 6 m，BC = 8 m，漂流艇通过这两段位移的时间都是 2 s，g 取 10 m/s2。求： （1）漂流艇在 B 点的速度大小； （2）漂流艇加速度大小； （3）若漂流艇和人的总质量为 120 kg，则漂流艇从滑道顶端到底端的过程中，机械能的损失量。 0.18 0.12 4.00 6.00 0.06 0.24 8.00 图（b） / (103 s-1) 0 x /cm 2.00 v0 11.（14 分）通过扫码可实现快递自动分拣。传送带在电动机带动下，以 v0 = 4 m/s 匀速运动。将质量为 m = 0.5 kg 的包裹（可视为质点）无初速放在与扫码仪
9、B 相距 10 m的 A 点处， 包裹与传送带间的动摩擦因数为 = 0.5 （最大静摩擦力等于滑动摩擦力） ， g = 10 m/s2。求： （1）包裹从 A 运动到 B 的时间； （2）将一个包裹运送到 B 点的过程中，传送带克服摩擦力所做的功； （3）在 A 处每隔 1 s 无初速度放上一个 0.5 kg 的包裹，从开始释放第1 个，到该包裹恰好运动到 B 处的时间内， 电动机因运送 AB 间所有包裹而多消耗的电能。 （二）选考题：共 17 分。请考生从 2 道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 12.【选修动量】 （17 分） （1）（5 分） 台球运动中， 母球和靶球的
10、质量均为 160 g，如图所示，运动员用球杆击打母球，已知母球与靶球碰前瞬时速率为 0.6 m/s，正碰后瞬间靶球的速度为 0.4 m/s，则碰后母球的速度为_ m/s，该碰撞过程中产生的热量为 J 。 （2）（12 分）为安全着陆火星，质量为 240 kg 的探测器先向下喷气，使其短时悬停在距火星表面高度 100 m 处。已知火星表面重力加速度 g火=3.7 m/s2，不计一切阻力，忽略探测器的质量变化。 （i）若悬停时发动机相对火星表面喷气速度为3.7 km/s，求每秒喷出气体的质量； （ii）为使探测器获得水平方向大小为 0.1 m/s的速度，需将 12 g 气体以多大速度沿水平方向喷出
11、？并计算此次喷气发动机至少做了多少功？ 13.【选考电场】 （17 分） A B C M 60 A B N -q （1）（5 分）真空中光滑绝缘水平面上有两个带正电的点电荷 A、B，电量均为 Q 。如图所示，电荷 B 固定，电荷 A 在外力作用下沿虚线向电荷 B 缓慢移动， 此过程中， 外力的大小将_ （填“变大”、 “不变”或“变小”） ； 已知M、N 两点距电荷B 均为r， 且MBN = 60 。 当电荷A 移动到M 点时， N 点场强大小为_（已知静电力常量为 k）。 （2）（12 分）如图所示，两正对着的足够大的平行金属板倾斜放置，与水平方向的夹角均为 ，板间存在匀强电场。电量为q，质
12、量为 m 的小球由静止出发，恰沿水平方向向右做匀加速直线运动，重力加速度为 g，求： （i）两极板间电场强度的大小； （ii）小球出发后 t 时间内，电场对小球做的功（始终未达到极板）。 参考参考答案答案 7.（共 8 分） （1）相等（2 分），A（2 分） （2）质量和半径一定时，向心力与小球角速度的平方成正比（4 分） 7. （共 12 分） （1）滑块轻放在导轨上能静止（1 分） A （1 分） td （1 分） 25.14（24.6425.64 均可）（2 分） 1 2 3 4 5 6 B A D AC BD AD （2）滑块和挡光条的总动能（2 分） B（2 分） 弹性势能转化为滑
13、块的动能弹性势能转化为滑块的动能，即,)(212tdmE弹而而t1与与 x 成正比成正比，所以弹性势能与弹簧的形变量 x 的平方成正比（3 分） 9. （共 12 分） （1）设同步卫星质量为 m0，002MmGm ar（4 分） 可得：2MaGr（2 分） （2）设天问一号质量为 m1，11122()mmGMGmamRhr（4 分） 可得：h=mrRM（2 分） 10. （共 13 分） （1）2BABBCvT（2 分） 即 vB=3.5m/s（1 分） （2）2BCABaT（2 分） ，a=0.5m/s2（1 分） （3）方法一：hmgfmas（3 分） ，f=52.5N 由功能关系，可知
14、 E= fs（3 分） 可得：E=3360J（1 分） 方法二：由能量守恒，可知 E=mgh-212mv（4 分） 又 v=at（2 分） 即 E=3360J（1 分） 其它方法合理也相应给分 11. (共 14 分) （1）包裹先做匀加速运动，加速度为 a1=g=5m/s2（1 分） 经过时间savt8 . 001（1 分）与传送带共速， 这段时间内通过的位移mavx6 . 12201 （1 分） 接着匀速直线运动，其时间svxLt1 . 2012（1 分） 总的时间 t=t1+t2=2.9s（1 分） （2）包裹在匀加速运动阶段传送带才受到摩擦力 方法一：在这个过程中，传送带位移 x =
15、v0t1=3.2m（1 分） Wf = mgx（2 分） Wf = 8J（1 分） 方法二： 由功能关系 ， 可知传送带克服摩擦力做功， 使电能转化为包裹获得的动能212mv（1 分）和系统克服摩擦力做功产生的内能Q=f x相=mg（x-x1） （1 分） 即： Wf =（Q+212mv）=8J（2 分） （3）分析：第一个包裹由 A 运动到 B 点，由第一问可知，需要花去 2.9s， 所以，在第一个包裹到达 B 点前，每隔 1s 传送 1 个包裹，则传送带上还可以再放 2 个包裹，且这些包裹都与传送带共送了。 （2 分） 每传送一个包裹，在相对运动阶段，传送带受到摩擦力，所以，需要电动机消耗
16、额外的电能来克服摩擦力做功，即多消耗的电能等于传送带克服摩擦力做功， 所以：E=3Wf = 3mgx （2 分） E= 24J（1 分） 或者： 由能量守恒，可知多消耗的电能转化为包裹获得的动能212mv和系统克服摩擦力做功产生的内能Q=f x相=mg（x-x1） 即：W=3（Q+212mv）=24 J 12. （共 5+12=17 分） （1）0.2 （2 分） 0.0128（3 分） （2）（i）设每秒喷出气体质量为 m，则 t 时间喷出的气体质量为 mt， 根据动量定理：(FN+mg )t=mt v （2 分） 又FNmg FN t=mt v（1 分） 根据牛顿第三定律，FN = FN（
17、1 分） 对探测器：FN= Mg（1 分） 可得：m = 0.24 kg（1 分） （ii）根据水平方向动量守恒：Mv1=mv2 （2 分）又 v1=0.1m/s 可得：v2=2103m/s（1 分） 根据功能关系：W=22121122Mvmv（2 分） 可得：W2.4104J（1 分） 13. （共 5+12=17 分） （1）变大 （2 分） 23kQr（3 分） （2）（i）粒子做直线运动，受力分析如图所示： 竖直方向受力平衡， 可得： qEcos=mg，（4 分） 即cosmgEq（2 分） （ii）水平方向：根据牛顿第二定律，可得：qEsin=ma，（1 分） 方法一：由匀变速直线运动规律，知212xat（1 分） W=qEcos x（2 分） 即 W=mgtan x=12mg2t2 tan2（2 分） 方法二：由匀变速直线运动规律，知 v=at（1 分） 根据动能定理：W合=EK（1 分） 即 221mvW （1 分） 又 v=gtan t（1 分） 可得：W=12mg2t2 tan2（2 分）