【文档说明】河南省郑州市郊县2020-2021学年高一下学期期末模拟考试物理试题含答案.docx，共(13)页，637.067 KB，由小赞的店铺上传

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12020-2021学年下学期期末模拟考试试卷高一物理注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡和试卷指定位置上．2．考生作答时，请将正确的答案填写在答题卡上，在本试卷上答题无效．回答选择题时，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他

答案标号．一、选择题（本题共10小题，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求；第7～10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．由已知现象，经过逻辑推理和数学工具验证

，再进行合理延伸，是研究物理问题的一种科学思维方法．下列四幅图属于这种方法的是（）．A．牛顿关于发射卫星的设想B．研究平抛运动的竖直分运动C．卡文迪许测定引力常量的实验原理图D．探究向心力大小与质量、角速度、轨道半径的关系2．如图所示，篮球运动员在空中一个漂亮的投篮，质量为0.5mkg

=的篮球与水平面成45°角准确落入篮筐．已知投篮时投球点和篮筐正好在同一水平面上，投球点和篮筐距离为10.0m，210gms=，忽略空气阻力．则篮球进筐时的动能为（）．2A．30JB．25JC．20JD．15J3．如图所示，公园里一个质量为m的小朋友在荡秋千，两根轻

质吊线平行，小朋友可视为质点，重力加速度为g．已知小朋友运动到最高点时吊线与竖直方向的夹角为60=，吊板质量不计，则小朋友运动到最低点时每根吊线对他的拉力大小为（）．A．12mgB．32mgC．mgD．2mg4．大吊车沿竖直方向向上以加速度a吊起静止在地面上的质量

为m的重物，t时刻，大吊车拉力对重物做功的瞬时功率为（）．A．()12mgaat+B．12mgatC．()mgaat+D．mgat5．2021年中国航天计划安排40余次宇航发射任务．假设某次发射了两颗质量相同的地球卫星甲和乙，已知甲在圆形轨道1上运动的动能为kE，乙在圆形轨道2上运动的动能

为kEE+，则甲、乙两颗卫星的轨道半径之比为（）．A．kkEEE+B．kkEEE+C．kEEE+D．kEE6．小明同学将篮球从离地面高度为H处释放，篮球竖直反弹后上升的最大高度为h，已知篮球质量为m，重力加速度为g

，篮球碰撞地面过程中重力冲量大小为GI，则地面对篮球的冲量大小为（）．A．()22GImghgH+−B．()22GImghgH−−C．()22GImghgH++D．()22GImghgH−+7．在粗糙水平面上，两个紧靠的物体之间放置有少许炸药，炸药爆炸后，两物体分别滑

动1x和2x的距离而停止，已知两物体与水平面之间的动摩擦因数相同，由此可知（）．A．两物体的质量之比为12:xxB．爆炸后瞬间两物体的速度大小之比为12:xx3C．爆炸后瞬间两物体的动量大小之比为12:xxD．爆炸后瞬间两物体的动能之比为12:xx8．在半径为3Rm=的球壳内的最低点竖立一高度为3

Rm=的支架，在支架上放置一质量为0.1mkg=的小球，小球以水平速度010vms=抛出，打在球壳上，重力加速度210gms=，则（）．A．小球飞行时间为35sB．小球打在球壳上的位置与球心连线与竖直方向的夹角的正切值为2C．小球落到球壳上时动能为1

.5kEJ=D．小球落到球壳上时速度方向与球壳垂直9．甩水拖把如图所示．将拖把的托盘连同周边的拖布条全部放入脱水桶，使上方的固定套杆和旋转杆竖直，手握固定套杆让把手从旋转杆的顶端向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动．某型号的甩水拖把部件的

数据为：托盘半径为8cm，拖布条长度为6cm，脱水桶的半径为9cm．某次脱水时，固定套杆从最高处由静止匀加速向下运动，脱水桶从静止开始转动，历时3s，固定套杆刚好运动到底端，此时，刚好有水从拖布条甩出．则下列说法正确的是（）（固定套杆每下降10

cm，旋转杆带动脱水桶转动1圈，当固定套杆静止不动或向上运动时，固定套杆对旋转杆既不施加动力、也不施加阻力，固定套杆从最高处沿旋转杆下降到达底端的过程中，旋转杆恰好转动了4圈）．A．脱水桶匀速转动B．紧贴脱水桶内壁的布条表面附着的水先被甩出C．脱水桶内壁

与托盘外缘处的向心加速度之比为9:84D．拖布条表面附着的水刚被甩出时，脱水桶内壁处的线速度大小为415ms10．我国卫星发射进入快车道，2021年将进行40余次航天发射．小明同学根据相关资料画出了某次一箭多星发射的四颗卫星Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的轨道示意

图，下列说法正确的是（）．A．四颗卫星受到地球的引力大小从大到小依次是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、ⅣB．四颗卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度大小从大到小依次是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、ⅣC．四颗卫星绕地球做匀速圆周运动的周期从大到小依次是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、ⅣD．四颗卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度从大到小依次是Ⅰ、

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ二、实验题（本题共2小题，每小题8分，共16分）11．某同学利用平抛运动测量速度的原理来探究功与速度变化的关系，实验装置如图所示．（1）小物块在一条橡皮筋的作用下弹出，沿桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为1Q．对桌面的要求，下列说法正确的是___

___．A．只要桌面尽可能光滑，是否水平，不影响实验结果B．只要桌面水平，是否光滑，不影响实验结果C．要求桌面尽可能光滑和水平（2）在钉子上分别套上2条、3条、4条、…同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一

致，重复步骤（1），小物块落点分别记为2Q、3Q、4Q、…．为求出小物块从桌面抛出时的动能，需要测量下列物理量中的______（填正确答案标号，g已知）．A．小物块的质量mB．橡皮筋的原长xC．橡皮筋的伸长量x

D．桌面到地面的高度hE．小物块抛出点到落地点的水平距离L（3）将几次实验中橡皮筋对小物块做的功分别记为1W、2W、3W、…，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为1L、2L、3L、…，若功与速度的二次方成正比，则应以W为纵

轴、______为横轴作图，才能得到一-条直线．5（4）若以W为纵轴、（3）中合适的物理量为横轴作图，得到的实验图像是过原点的倾斜直线，直线斜率为k，则物块的质量为m=______．（用k和实验需要测量的物理量代号字母表示）12．用如图所示装置验证滑块（含遮光片）和

重物组成的系统机械能守恒．光电门P和Q固定在气垫导轨上，相距s．已知遮光片宽度为d，滑块质量为M，重物质量为m．释放滑块，测得遮光片通过光电门P和Q的时间分别为1t和2t．（1）遮光片通过光电门P时滑块的速度1v=______．（2）滑块从P到Q的过程中，滑块（含遮光片）和

重物组成的系统重力势能减少量为pE=______，系统动能增加量为______．（3）若固定光电门P，改变光电门P和Q之间的距离s，多次从相同位置释放滑块，将多次实验的数据画出图像，若以s作为纵轴，要得到线性图像，则横轴代表的物理量为______．三、计算题（本题共4小题，

第13题8分，第14题10分，第15题12分，第16题14分，共44分）13．某游乐场的滑梯可以视为由上、下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成．质量为m的小朋友从滑梯顶端由静止开始自由下滑，经过，上、下两段滑道后，恰好静止于滑道的底端．已知上、下两段滑道与小

朋友之间的动摩擦因数相同．不计小朋友在两段滑道交接处的能量损失，sin370.6=，cos370.8=．求：（1）小朋友在滑梯上滑动时与滑梯之间的动摩擦因数；（2）小朋友在滑梯上下滑的最大速度．14．如图所示，带有遮光

片（宽度为d）的物体P（质量为2Mm=）套在光滑水平直杆上，系在物体P上的细线跨过两个定滑轮与物体Q（质量为m）相连．细线与物体Q相连处设置有力传感器可以测出细线中的拉力．已知细线无弹性，定滑轮与光滑直杆

都在竖直平面内，定滑轮与光滑直杆之间的距离为h，不计空气阻力．将物体P在图示位置（细线与水平直杆夹角为30=）由静止释放．6（1）求物体P的最大速度；（2）若物体P沿直杆运动到细线与水平直杆的夹角为45=时（如图位置），力传感器示数为F，求此时物体Q的速度和加速度．15．2020年7月

23日，我国“天问一号”火星探测器成功发射，2021年2月10日，顺利进入环火星大椭圆轨道，并变轨到近火星圆轨道运动，将于2021年5月至6月择机实施火星着陆，最终实现“绕、着、巡”三大目标．已知火星质量约为地球的11

0，半径约为地球的12，地球表面的重力加速度为g，火星和地球均绕太阳做逆时针方向的匀速圆周运动，火星的公转周期是地球公转周期的两倍．质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t、速度由v减速到零的过程．若该减速过

程可以视为一个竖直向下的匀减速直线运动，忽略火星大气阻力，求：（1）着陆过程中，着陆器受到的制动力大小；（2）探测器分别围绕火星和地球做圆周运动一周的最短时间之比．16．某同学利用组合积木搭建了如图所示的轨道，研究小球的运动．AB段为与水平面夹角为37=的倾斜轨道，B

C段和CE段为水平轨道，CDC为半径为R的竖直圆轨道，EG为半径为4R的16圆形轨道，G右侧GH段为水平轨道，各段轨道之间平滑连接．距离水平面高度为6hR=的倾斜轨道顶端有一弹簧枪，可发射质量为m的小球，若小球从弹簧枪枪口以速度02vgR=沿轨道向下弹出，之后沿倾斜轨道向下运动，恰

好能够通过竖直圆轨道的最高点D，之后沿竖直面内的圆轨道经过C后进入水平轨道，然后经过E，沿半径为4R的16圆形轨道经过G进入水平轨道GH．已知小球在倾斜轨道和水平轨道BC段、GH段运动所受的阻力与小球对轨道压力的比值为，小球在其他段

运动所受阻力不计．小球可视为质点．求：（1）小球被弹出前弹簧枪中弹簧的弹性势能和AC之间的水平距离；（2）小球通过圆形轨道最高点G时对轨道的压力大小；（3）小球最终停止时与G点的距离（GH足够长）．7参考答案2020～2021学年下学期期末模拟考试试卷高一物理1．A【解

析】图B通过两球同时落地来说明平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动；图C利用放大法测定引力常量；图D利用控制变量法来探究影响向心力的因素；只有图A是利用已知抛物现象进行合理外推得出的．2．B【解析】由对称性和平抛运动规律，可得02xvt=，0vgt=，篮球进

篮筐时的速度2220vvgt=+，篮球进筐时的动能212kEmv=，联立解得：25kEJ=，选项B正确．3．C【解析】设吊线长度为L，小朋友从最高点运动到最低点，由机械能守恒定律有()211cos602mgLmv−=

，在最低点有，22vFmgmL−=，联立解得每根吊线对小朋友的拉力Fmg=，选项C正确．4．C【解析】以加速度a吊起静止在地面上质量为m的重物，由牛顿第二定律Fmgma−=，解得()Fmga=+，t时刻，重物向上的速度vat=，大吊车拉力对重物做功的瞬时功率为()PFvmga

at==+，选项C正确．5．B【解析】设卫星甲在半径为r的轨道1上绕地球做圆周运动，由22MmvGmrr=，动能为212kEmv=，解得动能为2kGMmEr=．设卫星乙在半径为r的轨道上绕地球做圆周运动，8则其动能为22kkGMmGMmrrEEErrrr+===

，解得kkEErrE+=，选项B正确．6．C【解析】由2112mgHmv=，解得12vgH=，由2212mghmv=，解得22vgh=，由动量定理有，()()2122GIImvmvmghgH−=−−=+，即()22GII

mghgH=++，选项C正确．7．BD【解析】两物体的质量之比为122121:::mmvvxx==，选项A错误；根据两物体分别滑动1x和2x的距离而停止，由22vax=，ag=可知，爆炸后瞬间两物体的速度二次方之比为12:

xx，即两物体的速度大小之比为1212::vvxx=，选项B正确；爆炸过程，两物体组成的系统动量守恒，所以爆炸后瞬间两物体的动量大小之比为121122::1:1ppmvmv==，选项C错误；爆炸后瞬间两物体的动能之比为122112:::kkEEmmxx==，选项D正确．8．BC【解析】

由平抛运动规律，0xvt=，212ygt=，222xyR+=，联立解得：1ym=，2xm=，15ts=，选项A错误；小球打在球壳上的位置与球心连线与竖直方向的夹角的正切值为2xy=，选项B正确；设小球落到球壳上时动能为kE，由机械能守恒定律有，2012kmgymvE+=，解得

1.5kEJ=，选项C正确；小球落到球壳上时速度方向与竖直方向的夹角的正切值为0022vvtxgtgty==，9即tan2tan=，而落点与球心连线与球壳垂直，故小球落到球壳上的速度方向不与球壳垂直，选项D错误．9．BC【解析】根据题述，固定

套杆从最高处由静止匀加速向下运动，脱水桶从静止开始转动，做匀加速转动，选项A错误；由向心力公式2Fmr=可知紧贴脱水桶内壁的布条表面附着的水先被甩出，选项B正确；由向心加速度公式2ar=可知，脱水桶内壁与托盘外缘处的向心加速度之比等于半径之比，为

9:8，选项C正确；由题意知，3s内旋转杆下降40cm，脱水桶转过4圈，脱水桶内壁转过的弧长为1842π25lrm==桶，固定杆匀加速向下运动，脱水桶匀加速转动，即内壁线速度大小均匀增加，转了4圈，转过的弧长与速度、时间的关系用微元法一小段一小段的话可类比匀变

速直线运动的规律，所以2vtl=，故212π25lvmst==，选项D错误．10．BD【解析】由于题述没有给出四颗卫星的质量关系，故不能得出四颗卫星受到地球的引力的大小关系，选项A错误；由22MmGmrr=，解得3GMr=，由此可知四颗卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度大小从大到小依次是Ⅰ、Ⅱ、

Ⅲ、Ⅳ，选项B正确；由周期与角速度成反比，可知四颗卫星绕地球做匀速圆周运动的周期从大到小依次是Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ，选项C错误；由2MmGmar=，解得2MaGr=，可知四颗卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度从大到小依次是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，选项D正确．11．（1）C（2）AD

E（3）2L（4）4hkg【解析】（1）利用平抛运动测量速度的原理来探究功与速度变化的关系，实验要求桌面尽可能光滑和水平，选项C正确．（2）根据平抛运动规律，小物块抛出点到落地点的水平距离Lvt=，桌面到

地面的高度212hgt=，联立解得2gvLh=，小物块从桌面抛出时的动能22124kmgLEmvh==，所以，为求出小物块从桌面抛出时的动能，需要测量小物块的质量m，桌面到地面的高度h，小物块抛出点10到落地点的水平距离L，选项ADE正确．（3）由2Wv，2gvLh=，可知2W

L，所以应以W为纵轴、2L为横轴作图，才能得到一条直线．（4）由22124mgLWmvh==，可知2WL−图像的斜率4mgkh=，解得4hkmg=．12．（1）2dt（2）mgs()2222112Mmdt

tt+−（3）221t【解析】（1）遮光片通过光电门P时滑块的速度11dvt=．（2）滑块（含遮光片）和重物组成的系统重力势能减少量为pEmgs=，遮光片通过光电门Q时滑块的速度22dvt=，系统动能增加量为()()()()2222212111112222kddEmMv

mMvmMmMtt=+−+=+−+()22221112Mmdtt+=−．（3）由()22221112Mmdmgstt+=−可知，若固定光电门P，改变光电门P和Q之间的距离s，多次从相同位置释放滑块，则对应的2t改变，将

多次实验的数据画出图像，若以s作为纵轴，要得到线性图像，则横轴代表的物理量为221t．13．解：（1）对小朋友从滑梯顶端由静止开始自由下滑，到底端静止的全过程，由动能定理得2cos45cos370sin45sin37hhmghmgmg−−

=，11解得67=．（2）由题意分析知，对小朋友经过上段滑道过程，根据动能定理得2max1cos45sin452hmghmgmv−=，解得max27ghv=．14．解：（1）当物体P运动到左侧定滑轮正下方时速度最大，此时Q速度为零．对系

统，由机械能守恒定律有，2max111sin2mghMv−=，解得：maxvgh=．（2）物体P由初位置沿直杆运动到细线与水平直杆的夹角为45=的过程中，对系统，由机械能守恒定律有，()221111cossinsin22mghmvmv−=+，解得：

()2225ghv−=，物体Q的速度()222cos5Qghvv−==，速度方向竖直向上．由于此时物体Q做加速运动，所以Q加速度方向向上．由牛顿第二定律有，Fmgma−=，解得：Fagm=−．15．解：（1）由2MmGmgR=，可得火星表面的重力加速度与地球表面重力加

速度的比值为222120.410gMRgMR===火火火，即0.4gg=火，着陆器向下运动的加速度vat=−，由牛顿第二定律有mgFma−=火，解得制动力0.4vFmgt=+．12（2）当探测器分别绕地球表面和火星表面运动时，对应两周期

均为最小，由222πMmGmRRT=，解得32πRTGM=，探测器分别绕火星和地球做圆周运动一周的最短时间之比为33151082TRMTRM===火火地火．16．解：（1）对小球和弹簧组成的系统，由机械能守恒定律可知，小球被弹出前弹簧的弹性势能201

2pEmvmgR==E，根据题述，小球恰好能够通过竖直圆轨道的最高点D，则小球在D点，由牛顿第二定律有2DvmgmR=，解得：DvgR=，设AB之间的水平距离为1x，2BCx=，对小球由A运动到D的过程，由动能定理

有2212011cos2cos22DxmghmgmgxmgRmvmv−−−=−，AC之间的水平距离12xxx=+，联立解得：92Rx=．（2）对小球由D到G的运动过程，由机械能守恒定律有，()2211241cos6022DGmgRm

vmgRmv+=−+，解得：GvgR=，设小球经过G点时受到的支持力为GF，则小球在G点，由牛顿第二定律有，24GGvmgFmR−=，解得：34GmgF=．由牛顿第三定律可知小球通过圆形轨道最高点G时对轨道的压力为34mg．（3）对小球在水平

轨道GH的运动，由动能定理有，2102Gmgxmv−=−，解得：2Rx=．13