2019-2020学年兰州一中高一(下)期末物理试卷(含答案解析)

第1页，共15页 2019-2020学年兰州一中高一(下)期末物理试卷

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1. 下列说法正确的是( )

A. 在国际单位制中，“牛顿”是力学的三个基本单位之一

B. 由于力是改变物体运动状态的原因，所以物体受到力作用时，它的运动状态一定会发生改变

C. 位移、速度、力都是矢量

D. 高速行驶的汽车，关闭油门后不容易停下来，说明汽车的速度越大，其惯性就越大

2. 一座平顶房屋，顶的面积𝑆=40𝑚2.第一次连续下了𝑡=24小时的雨，雨滴沿竖直方向以𝑣=5.0𝑚/𝑠的速度落到屋顶，假定雨滴撞击屋顶的时间极短且不反弹，并立即流走。第二次气温在摄氏零下若干度，而且是下冻雨，也下了24小时，全部冻雨落到屋顶便都结成冰并留在屋顶上，测得冰层的厚度𝑑=25𝑚𝑚。已知两次下雨的雨量相等，水的密度为1.0×103𝑘𝑔/𝑚3，冰的密度为9×102𝑘𝑔/𝑚3.由以上数据可估算得第一次下雨过程中，雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为( )

A. 9 000 N B. 9 N C. 52 N D. 0.052 N

3. 如图所示，小车上放着两个质量不同的物体，它们随小车一起做匀速直线运动，设小车无限长，已知两物体与小车之间的动摩擦因数相同，当小车突然停止运动后，则两个物体( )

A. 一定相撞 B. 不一定相撞 C. 一定不相撞 D. 不能确定

4. 甲、乙两质点在同一直线上运动，其运动的𝑣−𝑡图像如图所示(甲为直线，乙为折线)，若𝑡=𝑡2时刻甲、乙恰好位于同一位置，关于0−𝑡2时间内甲、乙的运动，下列看法正确的是( )

A. 甲的加速度始终大于乙的加速度

B. 𝑡=0时刻，甲在乙前方

C. 𝑡=𝑡1时刻，甲在乙前方

D. 甲、乙的速度第一次相等时，甲、乙之间的距离最大．

5. 质量𝑚=1𝑘𝑔的物体以50J的初动能在粗糙的水平面上滑行，其动能变化与位移关系如图所示，则物体在水平面上的滑行时间t为( ) 第2页，共15页 A. 5s B. 4s C. 2s D. 2s

6. 将小球竖直上抛，若该球所受的空气阻力大小不变，对其上升过程和下降过程的时间及损失的机械能进行比较，下列说法正确的是( )

A. 上升时间大于下降时间，上升损失的机械能大于下降损失的机械能

B. 上升时间小于下降时间，上升损失的机械能等于下降损失的机械能

C. 上升时间小于下降时间，上升损失的机械能小于下降损失的机械能

D. 上升时间等于下降时间，上升损失的机械能等于下降损失的机械能

7. 如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，再由c点运动到b点最后离开弹簧，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由𝑎→𝑏→𝑐→𝑏的运动过程中，说法正确的是( )

A. 小球的机械能守恒

B. 小球在b点时动能最大

C. 小球在运动过程中存在动能减少而机械能增大的过程

D. 小球从b点运动到c点的过程中，小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

8. 质量为m的质点作匀变速直线运动，取开始运动的方向为正方向，经时间t速度由v变为−𝑣，则在时间t内( )

A. 质点的加速度为2𝑣𝑡 B. 质点所受合力为2𝑚𝑣𝑡

C. 合力对质点做的功为𝑚𝑣2 D. 合力对质点的冲量为−2𝑚𝑣

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9. 如图所示的装置中，两木块A、B间用轻弹簧栓接，放置在光滑水平桌面上，木块A左侧紧贴墙面但无相互作用。玩具子弹C沿水平方向射入木块后留在木块内，此后弹簧的最大弹性势能为12𝐽.子弹、两木块的质量均相等，以下说法中正确的是( )

A. 子弹C的初动能是24J

B. 从子弹C开始射入木块B到弹簧压缩至最短的整个过程中，三者组成的系统动量守恒，机械能不守恒

C. 木块A刚要离开墙时，木块𝐵(含子弹)的动能为24J

D. A离开墙后，第一次和木块𝐵(含子弹)共速时，系统的动能是8J

10. 如图所示表示甲、乙两运动物体相对同一原点的位移—时间图象，下面说法中正确的是( ) 第3页，共15页 A. 甲和乙都做匀速直线运动 B. 甲、乙从同一地点出发

C. 甲、乙两物体在𝑥0/2处相遇 D. 乙比甲早出发𝑡1的时间

11. 疫情时期孝感市各类医疗物资紧张，一方有难八方支援，很快各类物资运抵孝感，为提高转运效率运输部门使用了传送带装置。如图所示，传送带与水平方向夹角为𝜃，以速度𝑣0顺时针匀速转动。志愿者将某防疫物资轻放在传送带下端的A点(可以认为初速度为零)，经传送带运送到与上端B点等高的平台上，再运走。已知传送带与物资间的动摩擦因数为𝜇，下列说法正确的是( )

A. 𝜇>𝑡𝑎𝑛𝜃

B. 物资到达B处的速度为𝑣0

C. 物资刚放上传送带时加速度为𝑔(𝜇𝑐𝑜𝑠𝜃−𝑠𝑖𝑛𝜃)

D. 传送带速度越大，物资在传送带上运动时间越短

12. 质量是2kg的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力F作用沿水平面做匀变速运动，物体运动的速度−时间图象如图所示，若物体受摩擦力为10N，则下列说法正确的是( )

A. 拉力做功150J

B. 合力做功400J

C. 摩擦力做功250J

D. 合力做功−100𝐽

三、填空题（本大题共1小题，共6.0分）

13. 某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，在实验室组装了一套如图的装置，图1中小车质量200g． 第4页，共15页

(1)以下是该同学的操作，可能造成误差有______ ．

A.尽量保持放小车的长木板水平

B.尽量保持细线平行于长木板

C.在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上

D.先释放小车，后开打点计时器的电源

(2)如图2所示是打点计时器打出的小车(质量为𝑚)在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带．测量数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T，则探究结果的表达式是______ .(用题目和图中相应的符号表示)

四、实验题（本大题共1小题，共8.0分）

14. 用如图所示装置验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。可以仅通过测量______(填选项前的序号)间接地解决这个问题。

A.小球开始释放时的高度h

B.小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的水平位移

(2)在实验中，入射小球、被碰小球的质量分别为𝑚1和𝑚2，关于𝑚1和𝑚2的大小，下列关系正确的是

A.𝑚1=𝑚2

B.𝑚1>𝑚2

C.𝑚1<𝑚2

D.以上都可以

(3)若两球在碰撞前后动量守恒，需要验证的表达式为______。 第5页，共15页

五、计算题（本大题共4小题，共38.0分）

15. 如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电、B板带负电．两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔．C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的𝑂′处，C带正电、D带负电．两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向𝑂′.半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计．现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒(微粒的重力不计)，问：

(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大？

(2)为了使微粒能在CD板间运动而不碰板，CD板间的电场强度大小应满足什么条件？

(3)从释放微粒开始，经过多长时间微粒第1次通过半圆形金属板间的最低点P点？

16. 宇宙飞船进行长距离星际运行时，不能再用化学燃料，可采用一种新型发动机--离子发动机，小型高效的离子发动机所用燃料不到化学燃料发动机的110，它可以使太空中的航天器获得动力，进而调整航天器的飞行姿态或飞行轨道。在离子发动机中，由电极发射的电子射入稀有气体(如氙气)，使其离子化，然后从静止开始经电场加速后，从飞船尾总高速连续喷出，利用反冲使飞船本身得到加速。已知氙离子质量为𝑚=2.2×10−25𝑘𝑔，电荷𝑒=1.6×10−19𝐶，加速电压𝑈=275𝑉。

(1)氙离子经电场加速后，获得的速度大小；

(2)为了使飞船得到𝐹=3.0×10−2𝑁的反冲力，求：

①每秒需要喷射出多少质量的氙离子；

②飞船向后喷出的氙离子形成的等效电流I。

第6页，共15页 17. 某小组在探究反冲运动时，将质量为𝑚1的一个小液化气瓶固定在质量为𝑚2的小玩具船上，利用液化气瓶向外喷射气体作为船的动力。现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开液化气瓶后向外喷射气体的对地速度为𝑣1，如果在某段时间内向后喷射的气体的质量为△𝑚，忽略水的阻力，求喷射出质量为△𝑚的液体后小船的速度是多少？

18. 质量为6kg的物体静止在水平地面上，在水平力F的作用下由静止开始，运动了4m，速度达到4𝑚/𝑠，此时撤去力F，又通过6m的路程，物体停了下来。求阻力f的大小和力F的大小。

第7页，共15页 【答案与解析】

1.答案：C

解析：解：A、在国际单位制中，力学的三个基本单位是千克，米，秒，故A错误；

B、力是改变物体运动状态的原因，但是当物体所受合外力为零时，物体会一直静止或者一直保持匀速直线运动状态，故B错误；

C、位移、速度、力都有方向，是矢量，故C正确；

D、物体惯性的大小由质量决定。质量大，惯性大。惯性与物体的速度无关，故D错误。

故选：C。

国际单位制中，力学的三个基本单位是千克，米，秒；力是改变物体运动状态的原因，但是当物体所受合外力为零时，物体会一直静止或者一直保持匀速直线运动；物体的惯性由质量决定。

本题考查学生对力学单位制、力和运动的关系、矢量和标量及惯性的理解。

2.答案：D

解析：

由于雨滴撞击屋顶的时间极短且不反弹，故撞击时雨滴的重力不考虑，根据动量定理，撞击时屋顶对雨滴的作用力的冲量等于雨滴动量的变化，列方程求解。

此题再用动量定理求解时，要特别注意雨滴撞击屋顶时间，由于撞击时间极短，可以不考虑重力的影响。此题有一定的难度，属于难题。

解：第一次下雨降落在屋顶会顺流而下，先考虑一个重力为G的物体撞击屋顶的平均撞击力f，

以物体为受力物体来分析，初速度为v，末速度为𝑣′，向下为正方向，撞击时间为△𝑡，

根据动量定理有：(𝐺−𝑓)=𝑚(𝑣′−𝑣)△𝑡，𝑓=𝐺−𝑚(𝑣′−𝑣)△𝑡，

对于连续下了𝑡=24小时的雨，𝑚=900 𝑘𝑔，𝑣=5 𝑚/𝑠，𝑣′=0，△𝑡=24 ℎ=24×60×60𝑠，并不是𝐺=𝑚𝑔=0.9×103𝑘𝑔×10 𝑁/𝑘𝑔=9 000 𝑁全部同时压在屋顶，

每秒降到屋顶的水有9000𝑁24×60×60𝑠，

由于雨滴撞击屋顶的时间t极短，9000𝑁24×60×60𝑠⋅𝑡≈0，所以，在“雨滴撞击屋顶的时间”内降到屋顶的水的重力，可以忽略。于是雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为𝑓=𝑚(𝑣′−𝑣)△𝑡=900×524×60×60𝑁=0.052 𝑁.故ABC错误，D正确。