河南省驻马店市2019-2020学年高一物理下学期期末考试物理试题

河南省驻马店市2019-2020学年高一物理下学期期末考试试题
注意：本试卷共三大题。

本场考试时间90分钟，卷面满分110分。

第Ⅰ卷（选择题48分）
一、选择题（本题共有12小题，每小题4分。

在每小题给出的四个选项中，1~8题只有一个选项正确；9~12题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，选错或不答得0分）
1.近几年，在国家宏观政策调控下，我国房价上涨出现减缓趋势。

若将房价的“上涨”类比成“加速”，将房价的“下跌”类比成“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可类比成（ ） A.速度增加，加速度减小 B.速度增加，加速度增加 C.速度减小，加速度增加 D.速度减小，加速度减小
2.汽车在平直路面上刹车，其位移与时间的关系是2
123(m)x t t =-，则它在第3s 末的速度大小为（ ） A.6m/s B.6m/s - C.3m/s D. 0
3.小孩从滑梯上滑下的运动可看做匀加速直线运动，第一次小孩单独从滑梯上滑下，运动时间为1t ，第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下（小狗不与滑梯接触），运动时间为2t ，则（ ）
A.12t t =
B.12t t <
C.12t t >
D.无法判断1t 与2t 的大小 4.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线MPN 行驶，速度逐渐减小，v 是汽车经过P 点时的速度。

下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F 的四种方向，其中可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
5.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。

当圆筒的角速度缓慢增大时，物体仍然随圆筒一起转动，则下列说法正确的是（ ）
A.物体所受弹力增大，静摩擦力增大
B.物体所受弹力增大，静摩擦力不变
C.物体所受弹力不变，静摩擦力不变
D.物体所受弹力不变，静摩擦力增大
6.如图所示，相对的两个斜面倾角分别为30︒和60︒，在顶点两个小球A 、B 以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A 、B 两个小球运动时间之比为（ ）
A.2:1
B.3:1
C.1:2
D.1:3
7.一小球以初速度0v 水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P 随时间t 变化的图象是（ ）
A. B. C. D.
8.如图所示，用恒力F 提升原来静止的质量1kg m =的物体，使物体以大小为20.2m/s a =的加速度匀加速上升。

重力加速度g 为29.8m/s ，绳足够长，滑轮和绳的质量及摩擦均不计，则在物体上升速度达到1m/s 过程中，力F 做的功为（ ）
A.12.5J
B.13J
C.25J
D.50J
9.一小船渡河，河宽120m d =，船在静水中的速度15m/s v =，水流速度24m/s v =。

下列说法正确的是（ ）
A.渡河的最短时间24s t =
B.渡河的最短时间30s t =
C.渡河的最小位移120m x =
D.渡河的最小位移150m x =
10.四颗地球卫星a 、b 、c 、d 的排列位置如图所示，其中a 是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b 是近地轨道卫星，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，四颗卫星相比较（ ）
A.a 的向心加速度最大
B.相同时间内b 转过的弧长最长
C.c 相对于b 静止
D.d 的运动周期可能是26h
11.如图所示，一根不可伸长的轻绳跨过光滑且不计质量的定滑轮，绳两端各系一小球a 和b 。

a 球质量为
m ，静置于地面上；b 球质量为2m ，用手托住，高度为h ，此时轻绳刚好拉紧而没有力。

小球由静止释放
后，在小球b 下落过程中，下列说法正确的是（ ）
A.小球a 处于超重状态，小球b 处于失重状态
B.绳的拉力对a 球做的功等于a 球机械能的增量
C.小球b 6gh
D.小球b 的加速度大小为
4
g 12.一辆汽车在平直路面上以a 的加速度从静止开始做匀加速直线运动，最后以m v 的最大速度匀速运动。

已知汽车的质量为m ，运动过程中阻力恒定且大小为f ，则由此可知（ ） A.该汽车的额定功率为m ()f ma v + B.该汽车的额定功率为m fv C.汽车做匀加速直线运动的时间是
m
v a
D.汽车做匀加速直线运动的时间是
m
()fv f ma a
+
第Ⅱ卷（非选择题62分）
二、实验题（本题共2小题，共16分。

）
13.（共6分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组的主要实验步骤如下：
A.将一张白纸用图钉固定在水平木板上，然后将橡皮条的一端固定在水平木板上的A 点，另一端系上两根细绳套，先用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O ，如图所示；
B.用铅笔描下结点的位置O ，并记录弹簧测力计的读数和两根细绳套的方向，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则作图求出合力F ；
C.只用一个弹簧测力计拉橡皮条，记下此时弹簧测力计的读数F '和细绳方向；
D.比较F '与F ，看它们在实验误差允许的范围内是否相同。

根据实验步骤，请完成下列有关内容。

（1）实验步骤C 缺少的实验操作内容是________________。

（2）如图所示，初始时刻90BOC ︒∠<，保持结点O 的位置不动，OB 绳方向不变，将OC 绳逆时针旋转至水平，则两个弹簧测力计的拉力OB F ________，OC F ________。

（填力大小的变化情况） 14.（10分）利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。

A.动能变化量与势能变化量 B.速度变化量与势能变化量 C.速度变化量与高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、重物导线及开关外，在下列器材中，
还必须使用的器材有________。

A.交流电源
B.刻度尺
C.天平（含砝码）
D.秒表
（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。

在纸带上选取三个连续打出的点A 、
B 、
C ，测得它们到起始点O 的距离分别为A h 、B h 、C h 。

已知当地重力加速度为g ，打点计时器打点的
周期为T 。

设重物的质量为m ，从打O 点到打B 点的过程中，重物重力势能的减少量p E ∆=________，动能的增加量k E ∆=________（用题中所给字母表示）。

（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，出现这种结果的原因是________。

A.利用公式v gt =计算重物速度
B.利用公式2v gh =计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
三、计算题（本题共4小题，共46分。

解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位。

）
15.（9分）如图所示，两段长度相同的轻质绳共同系住一个质量为m 的小球，另一端分别固定在等高的A 、
B 两点，A 、B 两点间距等于绳长。

现使小球在竖直平面内做圆周运动，已知重力加速度为g ，若小球到
达最高点时速率为v ，两段绳中张力恰好均为0，若小球到达最高点时速率为2v ，求此时每段绳中的张力F 。

16.（10分）周末小明帮爸爸做点力所能及的事情，他们要把一批质量均为20kg m =的箱子搬上车厢运走，
爸爸在车厢与地面之间固定了一条长为 2.5m L =的木板，木板与地面夹角为30θ︒
=，小明在车厢上通过
轻绳往上拉箱子。

已知箱子与木板间的动摩擦因数为33
μ=
，重力加速度g 取2
10m/s ，箱子可看做质点。

（1）开始小明一人尝试用1150N F =的力沿着木板方向往上拉木板上的一个箱子，结果箱子没动，求此时箱子受到木板摩擦力多大。

（2）后来爸爸帮忙沿着木板方向往上施加力2F ，如果小明仍用（1）中的1F 往上拉一个箱子，经过5s t =时间箱子从木板下端A 处拉到上端B 处，求2F 是多大。

17.（12分）宇航员在某星球表面以初速度0v 竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为h ，已知该星球的半径为R ，万有引力常量为G ，物体只受该星球引力作用。

求： （1）该星球的密度ρ。

（2）该星球的第一宇宙速度1v 。

18.（15分）如图所示，在倾角为37θ︒=的斜面底端有一个固定挡板D ，处于自然长度的轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端在O 点，已知斜面OD 部分光滑，PO 部分粗糙且长度2m L =。

现让质量1kg m =的小物块（可视为质点）从P 点由静止开始下滑，则弹簧的最大压缩量为10.1m d =。

已知物块与斜面PO 间的动摩擦因数0.25μ=，重力加速度g 取210m/s ，弹簧足够长，sin370.6︒=，cos370.8︒=。

（1）求物块第一次接触弹簧时速度v 的大小。

（2）求弹簧的最大弹性势能p1E 。

（3）已知弹簧的弹性势能p E 与弹簧的压缩量d 的关系是2
p E d ∝，如果让物块从P 点以初动能k 0E 开始下滑，弹簧的最大压缩量为20.2m d =，求k 0E 。

河南省驻马店市2019-2020学年高一下学期期末考试
物理答案
一、选择题
二、实验题
13.（每小空2分，共6分）
（1）将结点拉到位置O 。

（2）增大，先减小再增大。

14.（每小空2分，共10分）
（1）A 。

（2）AB 。

（3）B mgh ，()2
2
8C A m h h T -。

（4）C 。

三、计算题 15.（9分）
解：小球在竖直平面内做圆周运动的圆心在AB 的中点，因为A 、B 间距与两绳长度相同，所以两绳夹角为60︒。

小球在最高点速度为v 时，依题意有
2
v mg m r
= 4分
设小球在最高点速度为2v 时，绳中张力为F ，则
2
(2)2cos30v F mg m r
︒
+= 4分
联立以上方程得F = 1分
16.（10分）
解：（1）对箱子进行受力分析，由平衡条件可得
11sin f F mg F θ=+ 2分
解得木板所受静摩擦力大小为
150N f F = 1分
（2）箱子从A 到B 匀加速运动，由位移公式有
2
12
L at =
2分 对箱子进行受力分析，沿着木板方向由牛顿第二定律有
122sin f F F mg F ma θ+--= 2分
而2cos f F mg μθ= 2分 解得254F =N 1分 17.（12分）
解：（1）设该星球表面的重力加速度为g ，对物体的竖直上抛运动，由匀变速运动规律可得
202v gh = 3分
对在星球表面附近运动的卫星有
2Mm
mg G
R
= 3分 而星球的质量为34
3M R ρπ=⋅ 1分
所以可得20
38v GRh
ρπ= 1分
（2）对在星球表面附近运动的卫星有
2
1v mg m R
= 3分
即该星球的第一宇宙速度为
10v =
1分 18.（15分）
解：（1）对物块在PO 段的下滑过程，由动能定理得
21
sin cos 2
mgL mgL mv θμθ-= 3分
所以物块第一次接触弹簧时速度的大小为
v =分
代入数据得4m/s v = 1分
（2）物块由O 点到弹簧被压缩至最短的过程中，机械能守恒，设最大弹性势能为p1E ，则有
2p11
sin 2
mgd mv E θ+= 3分
求得p18.6J E = 1分
（3）如果让物块从P 点以初动能k 0E 开始下滑，设此种情况下弹簧的最大压缩量为2d ，最大弹性势能为
p 2E ，则由题意有
p 2p1222
1
E E d
d
=
2分
而由功能关系有
()2k 0p 2sin cos mg L d E E mgL θμθ++=+ 3分
联立方程解得k 025.2J E = 1分
河南省驻马店市2019-2020学年高一物理下学期期末考试试题
注意：本试卷共三大题。

本场考试时间90分钟，卷面满分110分。

第Ⅰ卷（选择题48分）
一、选择题（本题共有12小题，每小题4分。

在每小题给出的四个选项中，1~8题只有一个选项正确；9~12题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，选错或不答得0分）
1.近几年，在国家宏观政策调控下，我国房价上涨出现减缓趋势。

若将房价的“上涨”类比成“加速”，将房价的“下跌”类比成“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可类比成（ ） A.速度增加，加速度减小 B.速度增加，加速度增加 C.速度减小，加速度增加 D.速度减小，加速度减小
2.汽车在平直路面上刹车，其位移与时间的关系是2
123(m)x t t =-，则它在第3s 末的速度大小为（ ） A.6m/s B.6m/s - C.3m/s D. 0
3.小孩从滑梯上滑下的运动可看做匀加速直线运动，第一次小孩单独从滑梯上滑下，运动时间为1t ，第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下（小狗不与滑梯接触），运动时间为2t ，则（ ）
A.12t t =
B.12t t <
C.12t t >
D.无法判断1t 与2t 的大小 4.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线MPN 行驶，速度逐渐减小，v 是汽车经过P 点时的速度。

下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F 的四种方向，其中可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
5.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。

当圆筒的角速度缓慢增大时，物体仍然随圆筒一起转动，则下列说法正确的是（ ）
A.物体所受弹力增大，静摩擦力增大
B.物体所受弹力增大，静摩擦力不变
C.物体所受弹力不变，静摩擦力不变
D.物体所受弹力不变，静摩擦力增大
6.如图所示，相对的两个斜面倾角分别为30︒和60︒，在顶点两个小球A 、B 以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A 、B 两个小球运动时间之比为（ ）
A.2:1
B.3:1
C.1:2
D.1:3
7.一小球以初速度0v 水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P 随时间t 变化的图象是（ ）
A. B. C. D.
8.如图所示，用恒力F 提升原来静止的质量1kg m =的物体，使物体以大小为20.2m/s a =的加速度匀加速上升。

重力加速度g 为29.8m/s ，绳足够长，滑轮和绳的质量及摩擦均不计，则在物体上升速度达到1m/s 过程中，力F 做的功为（ ）
A.12.5J
B.13J
C.25J
D.50J
9.一小船渡河，河宽120m d =，船在静水中的速度15m/s v =，水流速度24m/s v =。

下列说法正确的是（ ）
A.渡河的最短时间24s t =
B.渡河的最短时间30s t =
C.渡河的最小位移120m x =
D.渡河的最小位移150m x =
10.四颗地球卫星a 、b 、c 、d 的排列位置如图所示，其中a 是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b 是近地轨道卫星，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，四颗卫星相比较（ ）
A.a 的向心加速度最大
B.相同时间内b 转过的弧长最长
C.c 相对于b 静止
D.d 的运动周期可能是26h
11.如图所示，一根不可伸长的轻绳跨过光滑且不计质量的定滑轮，绳两端各系一小球a 和b 。

a 球质量为
m ，静置于地面上；b 球质量为2m ，用手托住，高度为h ，此时轻绳刚好拉紧而没有力。

小球由静止释放
后，在小球b 下落过程中，下列说法正确的是（ ）
A.小球a 处于超重状态，小球b 处于失重状态
B.绳的拉力对a 球做的功等于a 球机械能的增量
C.小球b 6gh
D.小球b 的加速度大小为
4
g 12.一辆汽车在平直路面上以a 的加速度从静止开始做匀加速直线运动，最后以m v 的最大速度匀速运动。

已知汽车的质量为m ，运动过程中阻力恒定且大小为f ，则由此可知（ ） A.该汽车的额定功率为m ()f ma v +
B.该汽车的额定功率为m fv
C.汽车做匀加速直线运动的时间是
m
v a
D.汽车做匀加速直线运动的时间是
m
()fv f ma a
+
第Ⅱ卷（非选择题62分）
二、实验题（本题共2小题，共16分。

）
13.（共6分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组的主要实验步骤如下：
A.将一张白纸用图钉固定在水平木板上，然后将橡皮条的一端固定在水平木板上的A 点，另一端系上两根细绳套，先用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O ，如图所示；
B.用铅笔描下结点的位置O ，并记录弹簧测力计的读数和两根细绳套的方向，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则作图求出合力F ；
C.只用一个弹簧测力计拉橡皮条，记下此时弹簧测力计的读数F '和细绳方向；
D.比较F '与F ，看它们在实验误差允许的范围内是否相同。

根据实验步骤，请完成下列有关内容。

（1）实验步骤C 缺少的实验操作内容是________________。

（2）如图所示，初始时刻90BOC ︒∠<，保持结点O 的位置不动，OB 绳方向不变，将OC 绳逆时针旋转至水平，则两个弹簧测力计的拉力OB F ________，OC F ________。

（填力大小的变化情况） 14.（10分）利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。

A.动能变化量与势能变化量 B.速度变化量与势能变化量 C.速度变化量与高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、重物导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材有________。

A.交流电源
B.刻度尺
C.天平（含砝码）
D.秒表
（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。

在纸带上选取三个连续打出的点A 、
B 、
C ，测得它们到起始点O 的距离分别为A h 、B h 、C h 。

已知当地重力加速度为g ，打点计时器打点的
周期为T 。

设重物的质量为m ，从打O 点到打B 点的过程中，重物重力势能的减少量p E ∆=________，动能的增加量k E ∆=________（用题中所给字母表示）。

（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，出现这种结果的原因是________。

A.利用公式v gt =计算重物速度
B.利用公式2v gh =
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
三、计算题（本题共4小题，共46分。

解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位。

）
15.（9分）如图所示，两段长度相同的轻质绳共同系住一个质量为m 的小球，另一端分别固定在等高的A 、
B 两点，A 、B 两点间距等于绳长。

现使小球在竖直平面内做圆周运动，已知重力加速度为g ，若小球到
达最高点时速率为v ，两段绳中张力恰好均为0，若小球到达最高点时速率为2v ，求此时每段绳中的张力F 。

16.（10分）周末小明帮爸爸做点力所能及的事情，他们要把一批质量均为20kg m =的箱子搬上车厢运走，爸爸在车厢与地面之间固定了一条长为 2.5m L =的木板，木板与地面夹角为30θ︒=，小明在车厢上通过轻绳往上拉箱子。

已知箱子与木板间的动摩擦因数为3
3
μ=
，重力加速度g 取210m/s ，箱子可看做质点。

（1）开始小明一人尝试用1150N F =的力沿着木板方向往上拉木板上的一个箱子，结果箱子没动，求此时箱子受到木板摩擦力多大。

（2）后来爸爸帮忙沿着木板方向往上施加力2F ，如果小明仍用（1）中的1F 往上拉一个箱子，经过5s t =时间箱子从木板下端A 处拉到上端B 处，求2F 是多大。

17.（12分）宇航员在某星球表面以初速度0v 竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为h ，已知该星球的半径为R ，万有引力常量为G ，物体只受该星球引力作用。

求： （1）该星球的密度ρ。

（2）该星球的第一宇宙速度1v 。

18.（15分）如图所示，在倾角为37θ︒=的斜面底端有一个固定挡板D ，处于自然长度的轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端在O 点，已知斜面OD 部分光滑，PO 部分粗糙且长度2m L =。

现让质量1kg m =的小物块（可视为质点）从P 点由静止开始下滑，则弹簧的最大压缩量为10.1m d =。

已知物块与斜面PO 间
的动摩擦因数0.25μ=，重力加速度g 取210m/s ，弹簧足够长，sin370.6︒=，cos370.8︒
=。

（1）求物块第一次接触弹簧时速度v 的大小。

（2）求弹簧的最大弹性势能p1E 。

（3）已知弹簧的弹性势能p E 与弹簧的压缩量d 的关系是2
p E d ∝，如果让物块从P 点以初动能k 0E 开始下滑，弹簧的最大压缩量为20.2m d =，求k 0E 。

河南省驻马店市2019-2020学年高一下学期期末考试
物理答案
一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案
A
D
A
C
B
D
A
C
AC
BD
AB
BD
二、实验题
13.（每小空2分，共6分）
（1）将结点拉到位置O 。

（2）增大，先减小再增大。

14.（每小空2分，共10分）
（1）A 。

（2）AB 。

（3）B mgh ，()2
2
8C A m h h T
-。

（4）C 。

三、计算题 15.（9分）
解：小球在竖直平面内做圆周运动的圆心在AB 的中点，因为A 、B 间距与两绳长度相同，所以两绳夹角为60︒。

小球在最高点速度为v 时，依题意有
2
v mg m r
= 4分
设小球在最高点速度为2v 时，绳中张力为F ，则
2
(2)2cos30v F mg m r
︒
+= 4分
联立以上方程得F = 1分
16.（10分）
解：（1）对箱子进行受力分析，由平衡条件可得
11sin f F mg F θ=+ 2分
解得木板所受静摩擦力大小为
150N f F = 1分
（2）箱子从A 到B 匀加速运动，由位移公式有
2
12
L at =
2分 对箱子进行受力分析，沿着木板方向由牛顿第二定律有
122sin f F F mg F ma θ+--= 2分
而2cos f F mg μθ= 2分 解得254F =N 1分 17.（12分）
解：（1）设该星球表面的重力加速度为g ，对物体的竖直上抛运动，由匀变速运动规律可得
202v gh = 3分
对在星球表面附近运动的卫星有
2Mm
mg G
R
= 3分 而星球的质量为34
3M R ρπ=⋅ 1分
所以可得20
38v GRh
ρπ= 1分
（2）对在星球表面附近运动的卫星有
2
1v mg m R
= 3分
即该星球的第一宇宙速度为
10v =
1分
18.（15分）
解：（1）对物块在PO 段的下滑过程，由动能定理得
21
sin cos 2
mgL mgL mv θμθ-= 3分
所以物块第一次接触弹簧时速度的大小为
v =分
代入数据得4m/s v = 1分
（2）物块由O 点到弹簧被压缩至最短的过程中，机械能守恒，设最大弹性势能为p1E ，则有
2p11
sin 2
mgd mv E θ+= 3分
求得p18.6J E = 1分
（3）如果让物块从P 点以初动能k 0E 开始下滑，设此种情况下弹簧的最大压缩量为2d ，最大弹性势能为
p 2E ，则由题意有
p 2p1222
1
E E d
d
=
2分
而由功能关系有
()2k 0p 2sin cos mg L d E E mgL θμθ++=+ 3分
联立方程解得k 025.2J E = 1分。