河南省高一下學期期末物理試卷(附參考答案與解析)

第第頁河南省高一下學期期末物理試卷(附參考答案與解析)學校:___________班級：___________姓名：__________考號：__________一、單選題1．下列各組物理量中，都是矢量的是（）A．加速度、速度的變化量、速度 B．速度、速率、加速率C．路程、時間、位移 D．位移、時間、速度2．關于做曲線運動的物體，下列說法正確的是（）A．物體的動能一定時刻發(fā)生變化 B．物體的速度一定時刻發(fā)生變化C．物體的加速度一定時刻發(fā)生變化 D．物體所受的合外力一定時刻發(fā)生變化3．下列說法正確的是（

）A．物體所受合力為零，機械能一定守恒B．物體所受合力不為零，機械能一定不守恒C．物體受到重力和彈力以外的力作用時，機械能一定不守恒D．做勻速直線運動的物體，機械能不一定守恒4．如圖，傾角θ=30°的斜面體ABC固定在水平面上，斜面AC長為L，在斜面中點D處立有一根豎直的細桿，從斜面頂端A點水平拋出一個小球，小球剛好能越過豎直細桿并落在斜面的底端C。不計空氣阻力，小球可視為質點，則細桿的長度為（）A． B． C． D．5．俄烏戰(zhàn)爭是2022年的頭條新聞，其中俄羅斯使用了一款反輻射導彈打擊敵方雷達，如圖是分析導彈工作時的軌跡示意圖，其中彈頭的速度v與其所受合外力F關系可能正確的是（）A．圖中A點 B．圖中B點 C．圖中C點 D．圖中D點6．我國多次成功使用“冷發(fā)射”技術發(fā)射長征十一號系列運載火箭。如圖所示，發(fā)射倉內的高壓氣體先將火箭豎直向上推出，火箭速度接近零時再點火飛向太空。從火箭開始運動到點火的過程中（

）A．火箭的加速度為零時，動能最大B．高壓氣體釋放的能量全部轉化為火箭的動能C．高壓氣體對火箭推力的沖量等于火箭動量的增加量D．高壓氣體的推力和空氣阻力對火箭做功之和等于火箭動能的增加量7．建造一條能通向太空的電梯如圖甲所示，是人們長期的夢想。材料的力學強度是材料眾多性能中被人們極為看重的一種性能，目前已發(fā)現(xiàn)的高強度材料碳納米管的抗拉強度是鋼的100倍，密度是其，這使得人們有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空電梯”。圖乙中r為航天員到地心的距離，R為地球半徑，圖像中的圖線A表示地球引力對航天員產生的加速度大小與r的關系，圖線B表示航天員由于地球自轉而產生的向心加速度大小與r的關系。關于相對地面靜止在不同高度的航天員，下列說法正確的有（）A．圖中為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑B．航天員在r處的線速度等于第一宇宙速度C．從地面到的過程中，隨著r增大，航天員受到電梯艙的彈力減小D．宇航員感受到的“重力”隨著r的增大而增大8．2022年10月1日，中國女籃在女籃世界杯決賽中獲得亞軍，追平了在本項賽事中的歷史最好成績。如圖所示，水平地面上，某運動員手拿籃球站在滑板車上向一堵豎直的墻（向右）滑行，為了避免與墻相撞，在接近墻時，運動員將籃球水平向右拋出，籃球反彈后運動員又接住籃球，速度恰好減為0。不計地面的摩擦和空氣阻力，忽略籃球在豎直方向的運動，籃球與墻的碰撞過程不損失能量。運動員和滑板車的總質量為M，籃球的質量為m。拋球前，運動員、滑板車和籃球的速度為。則（）A．整個過程中運動員、滑板車及籃球的總動量守恒B．運動員拋球與接球時對籃球的沖量相同C．墻對籃球的沖量大小為D．籃球被墻反彈后的速度大小為二、多選題9．如圖所示，套在豎直細桿上的輕環(huán)A由跨過光滑輕質定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連，施加外力讓A沿桿以速度v勻速上升，從圖中M位置上升至與定滑輪的連線處于水平的N位置，已知AO與豎直桿成θ角，則下列說法正確的是（）A．剛開始時B的速度大小為vcosθB．A勻速上升到N點之前過程中，重物B處于失重狀態(tài)C．重物B下降過程，繩對B的拉力大于B的重力D．A運動到位置N時，B的速度最大10．甲、乙兩小球在光滑水平面上發(fā)生正碰，碰撞前后兩球的（位移-時間）圖像如圖所示，碰撞時間極短。已知被碰小球的質量，則（）A．乙小球碰撞過程中的動量變化量是B．甲小球碰撞過程中所受到的沖量大小為C．甲、乙兩小球發(fā)生的是彈性碰撞D．若僅增大小球碰前速度，兩小球碰后速度方向可能相同11．如圖甲所示，平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為，一端固定在傾角為的斜面底端，另一端與物塊A連接；兩物塊A、B質量均為，初始時均靜止?，F(xiàn)用平行于斜面向上的力拉動物塊B，使B做加速度為的勻加速運動，A、B兩物塊在開始一段時間內的關系分別對應圖乙中A、B圖線（時刻A、B的圖線相切，時刻對應A圖線的最高點），重力加速度為，則(

)A．時刻，彈簧形變量為0B．時刻，彈簧形變量為C．從開始到時刻，拉力逐漸增大D．從時刻到時刻，拉力大小不變12．如圖所示，一小物塊以一定的初速度從粗糙固定斜面底端開始沿斜面向上滑動，速度減為零后又返回到底端。取地面為重力勢能參考平面，該過程中，物塊的動能和機械能隨位移變化關系的圖像正確的是（）A． B．C． D．三、實驗題13．寒假期間，某同學為驗證碰撞過程的動量守恒，在家中設計了相關實驗方案。受實驗條件的限制，該同學利用兒童玩具槍中的彈簧制作了一個彈射器，其他器材還有粗糙木板、可視為質點的小物塊A、B，質量（均未知）、刻度尺。已知各物塊與木板間的動摩擦因數(shù)均相同，碰撞瞬間內力遠大于外力。如圖所示，將彈射器水平固定在粗糙的木板上，將物塊壓入彈射器，釋放后物塊在木板上滑行一段距離x后停止，請你幫助該同學完成下列實驗過程：（1）為了完成實驗，還需要的實驗器材是_________（填“天平”“彈簧測力計”或“停表”）；（2）該同學先測量出A、B的質量分別為，然后將物塊______（填“A”或“B”）壓入彈射器，測量出釋放后其在木板上滑行的距離為x1，然后將該物塊重新壓入彈射器，使前后兩次物塊在彈射器中處于同一位置，同時將另一物塊放在彈射器彈射口，將壓入彈射器的物塊釋放后，兩物塊在彈射口發(fā)生碰撞（碰撞時彈簧已恢復原長），測得物塊碰撞后直至停止的位移分別為，且。若該同學實驗操作正確，兩物塊碰撞過程動量守恒，應該滿足的表達式為___________。14．利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律的實驗裝置如圖甲所示，調節(jié)氣墊導軌水平，將重物A由靜止釋放，滑塊B上拖著的紙帶（未畫出）被打出一系列的點。對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。圖乙給出的是實驗中的一條紙帶：0是打下的第一個點，每5個點作為一個計數(shù)點，計數(shù)點間的距離如圖乙中所示。已知重物的質量、滑塊的質量，則：（g取，結果均保留三位有效數(shù)字）

（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度___________m/s；（2）在打點0~5的過程中系統(tǒng)動能的增加量___________J，系統(tǒng)勢能的減少量___________J；（3）由第二問的計算可知，在誤差允許范圍內，你得出的結論是___________（4）若某實驗小組作出的圖像如圖丙所示，則當?shù)氐膶嶋H重力加速度___________。四、解答題15．如圖所示，足夠長的淺色傳送帶以速度順時針勻速轉動，表面粗糙，傳送帶的右端有一固定的斜面，斜面底端B與傳送帶經一長度可忽略的光滑圓弧連接?，F(xiàn)將一質量的墨色小滑塊從距離B點的A處輕輕無初速放上傳送帶，已知小滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，斜面傾角，斜面足夠長，滑塊與斜面的動摩擦因數(shù)，重力加速度g=10m/s2，，。求：（1）小滑塊剛放到傳送帶上時的加速度大?。唬?）小滑塊第一次從A端到B端所用的時間；以及它在傳送帶上留下的劃痕長度；（3）小滑塊第一次滑上斜面后能夠到達的最高點P距B點的距離；和小滑塊第二次沖上斜面最高點時距B點的距離。（、都保留兩位有效數(shù)字）16．木星的衛(wèi)星之一叫“艾奧”，它上面的珞珈火山噴出的巖塊初速度為時，上升高度可達h，已知“艾奧”的半徑為R，忽略“艾奧”的自轉及巖塊運動過程中受到稀薄氣體的阻力，引力常量為，求：（1）“艾奧”的質量；（2）在“艾奧”上發(fā)射衛(wèi)星所需的最小發(fā)射速度。參考答案與解析1．A【詳解】A．加速度、速度的變化量、速度都是既有大小又有方向的矢量，故A正確；B．速度是矢量，而加速度率、速率是標量，故B錯誤；C．路程、時間是標量，位移是矢量，故C錯誤；D．位移、速度是既有大小又有方向的矢量，而時間是只有大小，沒有方向的標量，故D錯誤。故選A。2．B【詳解】AB．做曲線運動的物體速度方向時刻發(fā)生改變，但速率可能不變，選項A錯誤，B正確；CD．做曲線運動的物體所受的合外力可能不變，加速度也可能不變，選項CD錯誤。故選B。3．D【詳解】A、運動過程中受合外力為零的物體，若有除重力或者是彈力以外的做功，物體的機械能不一定守恒，比如勻速下降的物體，其機械能不一定守恒，故A錯誤，D正確；B、做勻加速運動的物體，若只有重力做功，機械能可能守恒，比如自由落體運動，故B錯誤；C、物體受到重力、彈力以外的力作用時，以外的力不做功，故機械能還是守恒，故C錯誤；4．A【詳解】設小球的初速度為，從拋出到落在斜面的底端C的時間為t，則根據(jù)平拋運動規(guī)律有設當小球運動到細桿上方時，花的時間為，下降高度為H，則有聯(lián)立得到D點到水平面的高度為所以細桿的長度為故選A。5．D【詳解】AC．速度方向沿運動軌跡切線方向，故AC錯誤；BD．做曲線運動物體受到的合外力方向總是指向曲線的凹側，故B錯誤，D正確。故選D。6．A【詳解】A．火箭從發(fā)射倉發(fā)射出來，受豎直向下的重力、豎直向下的空氣阻力和豎直向上的高壓氣體的推力作用，且推力大小不斷減小，剛開始向上的時候高壓氣體的推力大于向下的重力和空氣阻力之和，故火箭向上做加速度減小的加速運動，當向上的高壓氣體的推力等于向下的重力和空氣阻力之和時，火箭的加速度為零，速度最大，接著向上的高壓氣體的推力小于向下的重力和空氣阻力之和時，火箭接著向上做加速度增大的減速運動，直至速度為零，故當火箭的加速度為零時，速度最大，動能最大，故A正確；B．根據(jù)能量守恒定律，可知高壓氣體釋放的能量轉化為火箭的動能、火箭的重力勢能和內能，故B錯誤；C．根據(jù)動量定理，可知合力沖量等于火箭動量的增加量，故C錯誤；D．根據(jù)功能關系，可知高壓氣體的推力和空氣阻力對火箭做功之和等于火箭機械能的增加量，故D錯誤。故選A。7．A【詳解】A．由圖可知，在r0位置時，萬有引力完全提供隨地球自轉的向心力，與同步衛(wèi)星運動情況一致，所以為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，故A正確；B．第一宇宙速度是萬有引力完全提供向心力，但是在r=R處，地球引力對航天員產生的加速度與航天員由于地球自轉而產生的向心加速度大小不相等，萬有引力并不是完全提供向心力，故B錯誤；CD．航天員受到電梯艙的彈力等于航天員的“重力”，萬有引力與彈力的合力提供向心力。r<r0時，彈力向上隨著r增大，萬有引力減小，向心力增大，彈力減?。籸>r0時，彈力向下隨著r增大，向心力大于萬有引力，彈力增大，故CD錯誤。故選A。8．D【詳解】A．由于墻對籃球有向左的沖量，整個過程中運動員、滑板車及籃球的總動量不守恒，A錯誤；B．設拋出時籃球對地的速度為v，運動員拋球時對籃球的沖量為方向向右，接球時對籃球的沖量為方向向右，所以運動員拋球與接球時對籃球的沖量方向相同、大小不同，B錯誤；CD．設運動員拋球后速度變?yōu)椋瑨伹蜻^程，由動量守恒定律有接球過程有可得由動量定理可知籃球撞墻過程有C錯誤，D正確。故選D。9．AC【詳解】A．對于A，它的速度如圖中標出的v，這個速度看成是A的合速度其分速度大小分別是va、vb，其中vb等于B的速率（同一根繩子，兩端速度大小相同），故剛開始上升時B的速度大小為vB=vb=vcosθA正確；B．由于A勻速上升，θ在增大，所以vB在減小，B加速度向上，處于超重，B錯誤；C．B下降過程做減速運動，處于超重狀態(tài)，繩對B的拉力大于B的重力，C正確；D．當A運動到位置N時θ=90°此時vB=0D錯誤。故選AC。10．BC【詳解】A．由圖像可知，甲是被碰小球，根據(jù)動量守恒定律可知根據(jù)圖像可得代入可解得乙小球碰撞過程中的動量變化量A錯誤；B．根據(jù)動量定理可知甲小球碰撞過程中所受到的沖量大小為，B正確；C．甲、乙兩球碰前動能碰后動能均為，兩球碰撞過程沒有機械能損失，屬于彈性碰撞，C正確；D．由動量守恒定律及能量守恒定律得可得因為乙小球質量小于甲小球的質量，故兩小球碰后速度方向一定不相同，D錯誤；故選BC。11．BD【詳解】A．根據(jù)圖像可知時刻A的加速度為0，此時A所受合外力為0彈簧壓縮量為故A錯誤；B．時刻，A、B兩物體分離，對A物體應用牛頓第二定律彈簧的形變量故B正確；CD．從開始到時刻，A、B作為整體做勻加速直線運動彈簧彈力減小，F(xiàn)增大到時間內，B物塊做勻加速直線運動F恒定，所以從開始到時刻，F(xiàn)先增大，后不變，故C錯誤，D正確。故選BD。12．AC【詳解】AB．設小物塊的初動能為Ek0，沿斜面運動的最遠距離為s，所受摩擦力大小為f，根據(jù)動能定理，在上滑過程中有①②聯(lián)立①②可得③在下滑過程中有④由③④式可知Ek-x圖像為斜率均為負、橫截距相同，且斜率絕對值不同的兩條直線，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)功能關系，在上滑過程中有

⑤在下滑過程中有⑥由題意可知⑦根據(jù)⑤⑥⑦可知E-x圖像為斜率一正一負、且均存在縱截距的兩條直線，故C正確，D錯誤。故選AC。13．天平A【詳解】解：（1）[1]實驗要驗證動量守恒定律，需要測量物塊的質量，所以實驗還需要天平；（2）[2]要使實驗的效果明顯、誤差更小，即要使碰后兩物塊沿同一方向運動且兩者的位移差大些，彈射器彈出的物塊的質量應大于被碰物塊的質量，且二者的質量差大些；應選A；（3）[3]碰撞后兩物塊在木板上做勻減速直線運動，設物塊與木板間的摩擦因數(shù)為μ，碰撞前，物塊A出彈射口時的速度為v1，則有碰撞后瞬間，物塊A的速度物塊B的速度若兩物塊碰撞運動中動量守恒，則有MAv1=MAv2+MBv3整理解得因此兩物塊碰撞運動