重庆市渝北区、合川区、江北区等七区2019-2020学年高一下学期期末联考物理试题含答案

★绝密·启封前
2020年重庆市七区高一联考
物理试卷
本试卷共21题，共100分，共5页。

考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题（共8题，每小题3分，共24分）
1.“东方一号”人造地球卫星A和“华卫二号”人造卫星B的质量之比是3：2，轨道半
径之比为4：9，则卫星A与卫星B的线速度大小之比是
A. 9：4
B. 2：3
C. 3：2
D. 4：9
2.一群小孩在山坡上玩投掷游戏时，有一小石块从坡顶水平飞出，恰好击中山坡上的目标
物。

若抛出点和击中点的连线与水平面成角，该小石块在距连线最远处的速度大小为v，重力加速度为g，空气阻力不计，则
A. 小石块初速度的大小为
B. 小石块从抛出点到击中点的飞行时间为
C. 抛出点与击中点间的位移大小为
D. 小石块击中目标时，小石块的速度的方向与抛出点和击中点的连线的夹角也为
3.做匀速圆周运动的人造地球卫星在运行中的某时刻开始，火箭沿线速度反向喷火，喷火
后经过一段时间的飞行姿态的调整，稳定后会在新的轨道上继续做匀速圆周运动，那么与喷火之前相比较
A. 加速度a减小，周期T增大，半径r减小
B. 加速度a减小，周期T减小，半径r减小
C. 加速度a减小，周期T增大，半径r增大
D. 加速度a增大，周期T减小，半径r增大
4.质量为1kg的质点在xOy平面上做曲线运动，x方向的速度图象和y方向的位移图象如
图所示，则下列说法正确的是
A. 质点的初速度为
B. 2s内质点的位移大小为16m
C. 1s末质点x方向和y方向速度大小相等
D. 质点所受的合外力为5N，做匀变速曲线运动
5.两个行星的质量分别为和，绕太阳运行的轨道半径分别是和，若它们只受太阳引力的作
用，那么这两个行星的向心力之比为
A. 1
B.
C.
D.
6.如图所示，河水的流速平行河岸向下游流动，一小船保持船头始终垂直河岸从一侧岸边
向对岸匀速行驶，则
A. 小船会沿着垂直轨迹到达对岸
B. 到河中央附近突然河水的流速增大，但不影响渡河时间
C. 若河水速度增大，小船的过河时间变短
D. 小船的轨迹是曲线
7.如图所示，在竖直平面内有一塑料管制成的半径为R的圆
形轨道，轨道圆心为O，过圆心O的水平虚线AB把轨道分
成两部分，上半部分光滑，下半部分粗糙，C为轨道最低点。

一质量为m的小球从轨道的最高点由静止沿塑料圆管运动，
经过A，C两点恰好能到达点B。

现使小球在最高点以的初
速度运动，仍经过A，C两点，不计空气阻力，则下列说法正确的是
A. 小球运动过程机械能守恒
B. 小球不能返回最高点
C. 小球从A点经C点到达B点的过程，克服摩擦力做功为mgR
D. 小球在最低点C时对轨道的压力减小
8.如图所示，从倾角为的足够长的斜面顶端P以水平初速度抛出一个小球，落在斜面上
某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为，若把水平初速度变为，小球仍落在斜面上，则以下说法正确的是
A.夹角将变大
B. 夹角与初速度大小无关
C. 小球在空中的运动时间增大为原来的4倍
D. PQ间距增大为原来间距的2倍
二、不定项选择题（共4题，每小题3分，共12分）
9.某型号汽车的总质量，发动机的额定功率，汽车在该水平路面运动时受到的阻力大小恒
为，在此过程中，下列说法正确的是
A. 汽车行驶的最大速度为
B. 若汽车以额定功率启动，汽车先做匀加速直线运动接着做匀速直线运动
C. 若汽车以恒定加速度启动，汽车先做匀加速直线运动接着做匀速直线运动
D. 若汽车以额定功率启动，当汽车速度为时的加速度大小为
10.如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，
下列说法正确的是
A. b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度
B. b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C. c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c
D. 假设a卫星由于稀薄空气的阻力，轨道半径缓慢减小，则其动能增大
11.2018年5月4日，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功将“亚太6C”卫星送
入离地面高度约为36000km的地球同步轨道，取地球半径为6400km。

下列说法正确的是
A. “亚太6C”卫星可能在北京正上空
B. 月球离地面的高度一定大于7200km
C. 静止在地面上随地球自转的汽车绕地心运行的速度大小可能为
D. 不同的地球同步卫星距地面的高度一定相同
12.一个质量为m的物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，又返回到斜面底端。

已知小物
块冲上斜面前的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为，忽略空气阻力。

若小物块冲上斜面前的初动能变为2E，相应地则有
A. 返回斜面底端时的动能为E
B. 返回斜面底端时的动能为
C. 返回斜面底端时的速度大小为
D. 往返过程中克服摩擦阻力做功仍为
三、填空题（共4题，每小题2分，共8分）
13.用10N的水平拉力作用在某一物体上，使物体从静止开始沿光滑水平桌面做匀加速直
线运动，在物体前进的过程中，拉力对物体所做的功为______J，物体的动能增加
______J。

14.将一个质量为的小球以水平速度抛出，若不计空气阻力，重力加速度为，2秒内物体落
地，重力做的功______，重力势能是______增加、减少。

以地面为参考平面，物体具有的重力势能为______，2秒内重力的对物体做功的平均功率为______，在2秒末重力的瞬时功率为______。

15.两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫
星b沿圆轨道运行的周期为，设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且：：4，行星A和行星B的半径之比为：：2，两行星的质量之比：______则行星A和行星B的密度之比：______，行星表面的重力加速度之比：______。

一宇航员在某行星上研究物体在该行星表面做平抛运动的规律，他以的水平初速度抛出一小球，如图所示，小球运动过程中先后经过图中的ABCD四个位置，则该行星表面的重力加速度大小为______，物体经过A点时的速度大小是______。

四、实验探究题（共2题，共25分）
16.如图1所示为“研究平抛物体的运动”实验，
在该实验中，下列说法正确的是______。

A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端可以不水平
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放
D.将描出的点用刻度尺连成折线
如图2所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹，a、b、c为轨迹上的三点，小方格的边长为，重力加速度为，则小球作平抛运动的初速度大小______，经b点时速度大小______。

17.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
A.第一步，他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与
质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动，如图甲所示。

B.第二步，保持木板的倾角不变，将打点计时器安装在木板靠近滑轮处，取下细绳和重
锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示。

打出的纸带如图丙所示。

试回答下列问题：
已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点的时间间隔为，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度______。

已知重锤质量m，当地的重力加速度g，滑块沿斜面下滑的距离为X，则合外力对滑块做功的表达式______。

测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功以及、、、、，以为纵轴，以W为横轴建立坐标系，描点作出图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量______。

五、计算题（共3题，共31分）
18.如图所示，一固定在竖直平面内的粗糙半圆形轨道ABC，其半径，轨道在C处与光滑
水平地面相切，质量为的小球以的速度沿着水平轨道向左运动，结果它沿CBA运动，通过A点时对轨道压力大小为4N，最后落在水平地面上的D点，重力加速度g取，求：小球在A点时的速度大小？
小球在半圆轨道上克服阻力做了多少功？
间的距离。

19.如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为的绝缘细线悬挂
于和两点。

用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点移
到点固定。

两球接触后分开，平衡时两球相距为。

已测得每个小球
质量是，带电小球可视为点电荷，重力加速度g取，静电力常量求：
球所受的静电力；
球所带的电荷量。

20.如图所示，在竖直平面内有一条圆弧形轨道AB，其半径为，B点的切线方向恰好为水
平方向．一个质量为的小滑块，从轨道顶端A点由静止开始沿轨道下滑，到达轨道末端B点时的速度为，然后做平抛运动，落到地面上的C点．若轨道B端距地面的高度不计空气阻力，取，求：
小滑块在AB轨道克服阻力做的功；
小滑块落地时的动能．
★绝密·启封前
2020年重庆市七区高一联考
物理答案
本试卷共21题，共100分，共5页。

考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

1.【答案】C
【解析】解：设地球质量为M，质量为m的卫星做圆周运动的轨道半径为r，线速度为v，那么，由万有引力做向心力可得：，解得线速度：
那么，卫星A与卫星B的线速度大小之比：：2，故C正确，ABD错误。

故选：C。

根据万有引力做向心力求得线速度的表达式，即可求得卫星A与卫星B的线速度大小之比。

此题考查了人造卫星的相关知识，万有引力的应用问题一般由重力加速度求得中心天体质量，或由中心天体质量、轨道半径、线速度、角速度、周期中两个已知量，根据万有引力做向心力求得其他物理量。

2.【答案】C
【解析】解：A、石块做的是平抛运动，当石块与连线的距离最远时，石块的速度方向与斜面平行，所以把石块的速度沿水平和竖直方向分解，水平方向上可得，即为平抛运动的初速度的大小，故A错误；
BC、设抛出点与击中点间的距离为L，则由平抛运动的规律得：
水平方向上：
竖直方向上：
由以上两个方程可以解得：，，故B错误，C正确；
D、根据斜面上的平抛知识可知小石块击中目标时，小石块的速度与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向的夹角的正切值的两倍，所以速度的方向与抛出点和击中点的连线的夹角不等于，故D错误。

故选：C。

小石块运动到最高点时其速度和斜面相互平行，根据三角形定则分析求解初速度；根据水平和竖直方向的运动规律求解小石块从抛出点到击中点的飞行时间以及抛出点与击中点间的位移大小，根据平抛运动的规律分析小石块击中目标时，小石块的速度的方向与抛出点和击中点的连线的夹角是否为。

解决该题的关键是明确知道小石块离斜面最远时其速度的特点，掌握平抛运动的速度与水平方向的夹角和位移与水平方向的夹角的关系。

3.【答案】C
【解析】解：人造地球卫星围绕着地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即，
所以卫星的加速度为
周期为，
当火箭沿线速度反向喷火，由于反冲作用，火箭的线速度增大，需要的向心力增大，卫星做离心运动，轨道半径r增大，
根据可知，卫星的周期T增大，加速度a减小，故ABD错误，C正确。

故选：C。

火箭沿线速度反向喷火，由于反冲作用，火箭的线速度增大，需要的向心力增大，卫星做离心运动，轨道半径增大，以此分析解答。

解决该题的关键是明确知道火箭沿线速度反向喷火后卫星的速度增大，知道速度增大后卫星做离心运动，能正确推导出加速度和周期的公式。

4.【答案】C
【解析】解：A、由x方向的速度图象可知，质点x轴方向初速度为：，y轴方向速度为：，质点的初速度：，故A错误；
B、2 s内x方向上位移大小：，竖直方向上位移大小m，合位移大小：m，故B错误；
C、1 s末质点在x方向的速度大小是：，在y方向的速度大小是：，它们的速度大小相等，故C正确；
D、由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为，y方向没有加速度，则合力大小：，由图可知，质点初速度方向与合外力方向不在同一条直线上，则做匀变速曲线运动，故D 错误。

故选：C。

根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动，y轴做匀速直线运动；根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度，再将两个方向的合成，求出初速度；质点的合力一定，做匀变速运动；y轴的合力为零，根据斜率求出x轴方向的合力，即为质点的合力。

本题考查运用运动合成与分解的方法处理实际问题的能力，能从图象中获取尽量多的信息是解决图象问题的关键，对于矢量的合成应该运用平行四边形法则，要注意两种图象的区别，不能混淆。

5.【答案】C
【解析】解：行星绕太阳圆周运动的向心力由万有引力提供，根据万有引力定律，可得：
故C正确，ABD错误；
故选：C。

行星绕太圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，根据万有引力定律，由行星的质量和半径求得向心力之比。

本题主要是万有引力提供向心力的应用，属于最基础的考查，掌握万有引力公式是关键。

6.【答案】B
【解析】解：A、一小船保持船头始终垂直河岸从一侧岸边向对岸匀速行驶，由于水流速度的影响，因此小船不会沿着垂直河岸到达对岸，故A错误；
B、到河中央附近突然河水的流速增大，但不影响渡河时间，原因是垂直河岸方向的船速不变，故B正确；
C、若河水速度增大，小船的过河时间不变，故C错误；
D、若水流速度是变化的，则船的轨迹是曲线，若水流速度是不变的，则船的轨迹是直线，故D错误。

故选：B。

小船的实际运动速度是小船在静水中的速度与河水流速的合速度，依据垂直河岸方向是匀速直线运动，从而求得渡河时间，与水流速度大小无关，小船能否是曲线运动还要受到水流速
度的影响。

考查运动的合成与分解的应用，掌握影响渡河时间的因素，讨论两个分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动。

7.【答案】B
【解析】【分析】
根据动能定理求出克服摩擦力做的功，然后再结合运动规律求出以初速度运动时克服摩擦力做的功；根据能量守恒分析AB选项；在最低点根据牛顿第二定律进行分析。

本题主要考查了竖直方向的圆周运动，注意小球运动过程中受到摩擦力，摩擦力做负功，难度一般，基础题。

【解答】
C.小球从静止下落时，根据动能定理可知，则克服摩擦力做功为，当以初速度运动时，对轨道的压力增大，摩擦力增大，克服摩擦力做功大于mgR，故C错误；
小球在运动过程中受到的摩擦力做负功，小球的机械能减小，根据能量守恒可知小球不能到达最高点，故A错误、B正确；
D.在最低点，根据牛顿第二定律可知，小球对轨道的压力，v增大，则N增大，故D错误。

故选B。

8.【答案】B
【解析】【分析】
小球落在斜面上，根据竖直位移与水平位移的关系求出小球在空中的运动时间，从而得出PQ间的变化。

结合速度方向与水平方向夹角正切值和位移与水平方向夹角正切值的关系，判断夹角与初速度的关系。

本题考查平抛运动的规律的应用，能熟练应用平抛运动的规律即可解决本题。

【解答】
速度与水平方向的夹角的正切值为，因为不变，则速度与水平方向的夹角不变，可知不变，与初速度无关，故A错误，B正确；
C.由题意知斜面足够长，则当初速度变为3V时，小球不会落到地面。

根据，得小球在空中运动的时间为，因为初速度变为原来的3倍，则小球运动的时间变为原来的3倍，故C错误；
D.PQ的间距，初速度变为原来的3倍，则PQ的间距变为原来的9倍，故D错误。

故选B。

9.【答案】AD
【解析】解：A、汽车的速度最大时，牵引力与阻力大小相等，则，故A正确；
B、汽车以额定功率启动，根据可知，随着速度的增大，汽车受到的牵引力逐渐减小，所以汽车的加速度逐渐减小，因此汽车做加速度减小的加速运动，故B错误；
C、汽车以恒定加速度启动，则牵引力恒定不变，根据可知，汽车的功率逐渐增大，当达到最大功率时，功率不变，速度继续增大，则牵引力减小，汽车做加速度减小的加速运动，故C错误；
D、汽车以额定功率启动，当汽车速度为时，牵引力为，
根据牛顿第二定律有，故D正确。

故选：AD。

当阻力和牵引力大小相等时，速度最大，根据求解最大速度；汽车以额定功率启动，根据分
析汽车受到的牵引力的变化情况从而判断其加速度的变化情况；汽车以恒定加速度启动，则牵引力恒定不变，根据可知，汽车的功率逐渐增大，当达到最大功率时，功率不变，速度继续增大，则牵引力减小，汽车做加速度减小的加速运动；根据求解牵引力的大小，再根据牛顿第二定律求解加速度。

解决该题的关键是熟记牵引力与功率的关系式，知道当牵引力和阻力大小相等时，汽车的速度最大，正确分析汽车运动过程中的物理量变化情况。

10.【答案】AD
【解析】解：根据万有引力提供圆周运动向心力，
解得线速度：，向心加速度：
A、b、c的轨道半径相等，大于a的轨道半径，则b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故A正确；
B、轨道半径小的，向心加速度大，b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故B错误；
C、c加速前万有引力等于圆周运动向心力，加速后所需向心力增加，而引力没有增加，故C卫星将做离心运动，故不能追上同一轨道的卫星b，同理，b减速也不能等候同一轨道上的c，故C错误；
D、a卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，线速度将增大，动能增大，故D正确。

故选：AD。

根据万有引力提供圆周运动向心力，由轨道半径关系分析线速度、向心加速的大小关系，同时知道卫星通过做离心运动和近心运动来改变轨道高度。

此题考查了人造卫星的相关知识，万有引力提供圆周运动向心力，熟练掌握万有引力以及向心力公式，知道卫星变轨原理是正确解题的关键。

11.【答案】BD
【解析】解：A、同步卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道平面位于赤道平面，只在赤道的上方，不可能经过北京上空，故A错误；
B、根据开普勒第三定律可知，，轨道半径大的，周期大，地球同步卫星周期小于月球公转周期，则地球同步卫星的轨道半径小于月球公转半径，同步卫星距离地球的高度约为，高度小于月球离地面的高度，故B正确；
C、地球自转周期：，地球半径：
根据圆周运动的规律可知静止在地面上随地球自转的汽车绕地心运行的速度大小：，故C 错误；
D、由开普勒第三定律可知，周期相等的，轨道半径相等，不同的地球同步卫星距地面的高度一定相同，故D正确。

故选：BD。

同步卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道平面位于赤道平面。

根据开普勒第三定律分析周期与轨道半径的关系。

根据圆周运动线速度公式分析。

此题考查了人造卫星的相关知识，明确万有引力提供向心力，以及开普勒第三定律是解题的关键。

12.【答案】AC
【解析】【分析】
受力分析可知物体在运动过程中，上升与下降过程中，摩擦力大小不变，则物体冲上斜面和返回到斜面底端两过程中克服摩擦阻力做功相等；先由动能定理得出返回斜面底端时的速度大小；初动能增大后，上升的高度也随之变大，可根据匀减速直线运动的速度位移公式求出上升的位移，进而表示出克服摩擦力所做的功；对两次运动分别运用动能定理和功能关系即可进行分析；利用动量定理分析合力的冲量大小。

该题主要动能定理和功能原理的直接应用，要注意物块以不同的初动能冲上斜面时，运动的位移不同，摩擦力做的功也不同。

【解答】
物块以初动能为E冲上斜面并返回的整个过程中，由动能定理得：，可得
设以初动能为E冲上斜面的初速度为，则以初动能为2E冲上斜面时，初速度为，受力分析由牛顿第二定律可知两种情况下的加速度相同，根据可知：物体上滑的最大位移为，可知物块第二次冲上斜面的最大位移是第一次的2倍，所以上升过程中克服摩擦力做功是第一次的2倍，整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的2倍，即为E。

以初动能为2E冲上斜面并返回的整个过程中，运用动能定理得：，可得此时返回斜面底端的动能为
由得：返回斜面底端时速度大小为，故AC正确，D错误；
B.由前面的分析可知，第二次冲上斜面的初速度大小为，方向沿斜面向上，以沿斜面向下为正方向，根据动量定理可得往返过程中合力的冲量大小为：
，故B错误。

故选AC。

13.【答案】5 5
【解析】解：在物体前进的过程中，拉力对物体所做的功为
根据动能定理知：物体的动能增加量等于拉力对物体所做的功，为5J。

故答案为：5，5。

根据求拉力对物体所做的功。

物体的动能增加量等于拉力对物体所做的功。

本题考查功的公式和动能定理，要分析清楚物体运动过程，应用功的计算公式与动能定理即可正确解题。

14.【答案】400J减少400J200W402W
【解析】解：物体距地面的高度为：；
重力对物体做的功为：；
重力做正功，重力势能减小；重力做功等于重力势能的减小量，故物体具有的重力势能为：2秒内重力的对物体做功的平均功率为：
设在2秒末小球的速度为v，由动能定理得：
解得：
在2秒末重力的瞬时功率为：
故答案为：400J减少 400J 200w 402w
重力对物体做的功为：；重力做正功，重力势能减小；重力做功等于重力势能的减小量；平均功率为；瞬时功率为。

重力做正功，重力势能减小；重力做功等于重力势能的减小量，会计算平均功率和瞬时功率；
15.【答案】2：1 16：1 8：1
【解析】解：人造地球卫星的万有引力充当向心力，有：
解得行星质量：
两卫星均为各自中心星体的近地卫星，有：：：4，行星A和行星B的半径之比为：：：2，则两行星的质量之比为：：：1
根据密度公式可知：，故AB密度之比为：：：16；
忽略行星自转的影响，根据万有引力等于重力，有：
解得行星表面重力加速度为：
行星表面的重力加速度之比为：：：1
故答案为：2：1，16：1，8：1
研究卫星绕行星匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求解。

忽略行星自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式。

此题考查了人造卫星的相关知识，知道万有引力提供卫星做圆周运动的向心力是解题的前提与关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律即可解题。

16.【答案】5；
【解析】【分析】
结合水平位移和时间求出小球经过各点的时间间隔；根据竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量求出星球表面的重力加速度；
根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出A点的竖直分速度，根据平行四边形定则求出A点的速度。

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，能够灵活运用运动学公式处理水平方向和竖直方向上的运动。

【解答】
由图可知，A与B之间的水平距离为，则小球从A到B的时间：
由图可知，A与B之间竖直方向的距离为10cm，B与C之间竖直方向的距离为15cm，C与D之间的竖直方向的距离为20cm，所以相等时间内竖直方向位移的差为；竖直方向上有：，解得：。

B点沿竖直方向的分速度：
所以A点沿竖直方向的分速度：
A点的速度：
故答案为：5；
17.【答案】C
【解析】解：、在该实验中，要求小球每一次的速度是相等的，而且要沿水平方向，斜槽轨道不一定要光滑，故A错误；
B、在该实验中，要求小球每一次的速度是相等的，而且要沿水平方向，所以斜槽轨道末端一定要水平，故B错误；
C、在该实验中，要求小球每一次的速度是相等的，所以应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放，故C正确；
D、该实验数据处理时，应用平滑的曲线连接各点，不能将描出的点用刻度尺连成折线，故D错误。

故选：C。

在竖直方向上有：，解得
则。