2021深圳高一下学期期末物理试题含答案

保密★启用前                                                  试卷类型：A

2021年深圳市普通高中高一年级期末调研考试

物  理

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按上述要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，留存试卷，交回答题卡。

一、单项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。

1．某同学把普通高中物理课本《必修二》从地板捡起放回课桌上，在此过程中，课本重力势能的增加量约为

A．0.3 J         B．3 J         C．30 J         D．300 J

2．如图，两只小鸟甲、乙质量近似相等，落在倾斜的树枝上，则

A．树枝对小鸟的作用力竖直向上

B．树枝对小鸟的作用力大于小鸟对树枝的作用力

C．树枝对甲小鸟的摩擦力小于对乙小鸟的摩擦力

D．树枝对甲小鸟的支持力大于对乙小鸟的支持力

3．运动员将网球水平击出，用vy、h、E和P分别表示网球下

落过程中竖直方向的分速度、下落的高度、机械能和重力

的瞬时功率，则下列图像正确的是（不计空气阻力）

A                 B                  C                D

二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，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。

4．质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。则

A．起跳阶段，地面对人的弹力不做功

B．上升过程中，重力势能增加mgh

C．从起跳最低点到上升最高点过程先超重后失重

D．刚接触海绵垫时，在竖直方向即作减速运动

5．游戏中有一个小球A自由下落，从等高处水平抛出一个相同小球B，不计空气阻力，则

A．小球B一定能击中小球A

B．若要击中小球A，则必须在A下落同时抛出小球B

C．小球A下落后再将小球B抛出，仍可能击中小球A

D．若小球B斜向上抛出，同时释放小球A，则一定无法击中

6．如图，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。关于座舱内某一游客

A．其所受合力指向轨迹圆心

B．他与座舱和地球组成的系统机械能守恒

C．从最高点到最低点过程中，所受摩擦力保持不变

D．在最高点、最低点对座椅的压力之差随转速减小而减小

三、非选择题：共76分。第7~11题为必考题，考生都必须作答。第12~13题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共59分。

7.（8分）向心力演示器结构如图所示。长槽3上的两个挡板A、B距转轴水平距离分别为r和2r，短槽4上挡板C距转轴水平距离为r。通过调整塔轮上的皮带，可以使其套到半径大小不同的塔轮1和2上，以改变长短槽旋转角速度之比。实验过程中，忽略小球半径的影响。

（1）若要探究向心力大小与小球角速度的关系，需选择两个质量     （填“相等”或 “不相等”）的小球，分别放在位置C和位置        （填“A”或“B”）。

（2）某同学通过实验得到如下表格中的数据：

根据上述数据可以得到的结论是_______________________________________。

8.（12分）某实验小组利用如下装置探究弹簧的物理性质，所用器材有：气垫导轨、光电门、数字计时器（图中未画出）、带有挡光条的滑块、砝码等。

（1）实验步骤：

①将气垫导轨放在桌面上，打开气泵并将导轨调至水平，判断调平的依据是：                                                                         ；

②应选用宽度d =          （填“A”、“B”或“C”）的挡光条实验误差更小；

A．0.50 cm               B．2.00 cm              C．3.00 cm

③将轻质弹簧一端固定于气垫导轨左侧，另一端与滑块相连，当滑块静止（弹簧处于原长）时，将光电门中心正对挡光条所在位置安装在导轨上；

④用跨过定滑轮的轻绳将滑块与砝码盘相连，放一个砝码，如图（a）所示。测得稳定时弹簧长度l，计算出弹簧形变量x ；

⑤剪断细绳，记录挡光时间t，由v =       测得滑块通过光电门时的瞬时速度；

⑥逐次递增砝码个数，重复步骤④⑤。记录的部分数据如下表，根据数据可得弹簧劲度系数k =         N/m（g取9.8 m/s2）；

⑦根据实验数据，获得图线，如图（b）所示。

（2）回答下列问题：

①释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为              ；

②由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能Ep与弹簧形变量x的关系为     ；   

A．           B.          C.

简述理由：

                                                                        。

9.（12分）地球的质量为M，地球同步卫星的轨道半径为r，引力常量为G。

（1）求地球同步卫星的向心加速度；

（2）“天问一号”某次绕火星做圆周运动的向心加速度与地球同步卫星的加速度大小相等，求此时“天问一号”离火星表面的高度。（已知火星质量为m，火星半径为R）

10.（13分）玻璃滑道游戏中，一漂流艇（可视为质点）从长为64 m、高为6 m的玻璃直滑道的斜面顶端由静止匀加速滑下，依次经过斜面上的A、B、C三点，已知AB = 6 m，BC = 8 m，漂流艇通过这两段位移的时间都是2 s，g取10 m/s2。求：

（1）漂流艇在B点的速度大小；

（2）漂流艇加速度大小；

（3）若漂流艇和人的总质量为120 kg，则漂流艇从滑道顶端到底端的过程中，机械能的损失量。

11.（14分）通过扫码可实现快递自动分拣。传送带在电动机带动下，以v0 = 4 m/s匀速运动。将质量为m = 0.5 kg 的包裹（可视为质点）无初速放在与扫码仪B相距10 m的A点处，包裹与传送带间的动摩擦因数为μ = 0.5（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）， g = 10 m/s2。求：

（1）包裹从A运动到B的时间；

（2）将一个包裹运送到B点的过程中，传送带克服摩擦力所做的功；

（3）在A处每隔1 s无初速度放上一个0.5 kg的包裹，从开始释放第1个，到该包裹恰好运动到B处的时间内，电动机因运送AB间所有包裹而多消耗的电能。

（二）选考题：共17分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

12.【选修——动量】（17分）

（1）（5分）台球运动中，母球和靶球的质量均为160 g，如图所示，运动员用球杆击打母球，已知母球与靶球碰前瞬时速率为0.6 m/s，正碰后瞬间靶球的速度为0.4 m/s，则碰后母球的速度为_______ m/s，该碰撞过程中产生的热量为         J 。

（2）（12分）为安全着陆火星，质量为240 kg的探测器先向下喷气，使其短时悬停在距火星表面高度100 m处。已知火星表面重力加速度g火=3.7 m/s2，不计一切阻力，忽略探测器的质量变化。

（i）若悬停时发动机相对火星表面喷气速度为3.7 km/s，求每秒喷出气体的质量；

（ii）为使探测器获得水平方向大小为0.1 m/s的速度，需将12 g气体以多大速度沿水平方向喷出？并计算此次喷气发动机至少做了多少功？

13.【选考——电场】（17分）

（1）（5分）真空中光滑绝缘水平面上有两个带正电的点电荷

A、B，电量均为Q 。如图所示，电荷B固定，电荷A在外力作用下沿虚线向电荷B缓慢移动，此过程中，外力的大小将_______（填“变大”、“不变”或“变小”）； 已知M、N两点距电荷B均为r，且∠MBN = 60°。当电荷A移动到M点时， N点场强大小为________（已知静电力常量为k）。

（2）（12分）如图所示，两正对着的足够大的平行金属板倾斜放置，与水平方向的夹角均为 θ，板间存在匀强电场。电量为，质量为 m的小球由静止出发，恰沿水平方向向右做匀加速直线运动，重力加速度为g，求：

（i）两极板间电场强度的大小；

（ii）小球出发后t时间内，电场对小球做的功（始终未达到极板）。

2021年深圳市普通高中高一年级调研考试物理答案

7.（共8分）

（1）相等（2分），A（2分）

（2）质量和半径一定时，向心力与小球角速度的平方成正比（4分）

7. （共12分）

（1）滑块轻放在导轨上能静止（1分）    A （1分）    （1分）   

25.14（24.64~25.64均可）（2分）

（2）滑块和挡光条的总动能（2分）   B（2分）    弹性势能转化为滑块的动能，即而与x成正比，所以弹性势能与弹簧的形变量x的平方成正比（3分）

9. （共12分）（1）设同步卫星质量为m0，（4分）

可得：（2分）

（2）设天问一号质量为m1，（4分）

可得：h=（2分）

10. （共13分）（1）（2分）     即vB=3.5m/s（1分）

（2）（2分），a=0.5m/s2（1分）

（3）方法一：（3分），f=52.5N

由功能关系，可知  ΔE= fs（3分）

可得：ΔE=3360J（1分）

方法二：由能量守恒，可知ΔE=mgh-（4分）     又v=at（2分）

                   即   ΔE=3360J（1分）

其它方法合理也相应给分

11. (共14分)

（1）包裹先做匀加速运动，加速度为a1=μg=5m/s2（1分）

经过时间（1分）与传送带共速，

这段时间内通过的位移 （1分）

接着匀速直线运动，其时间（1分）

总的时间t=t1+t2=2.9s（1分）

（2）包裹在匀加速运动阶段传送带才受到摩擦力

方法一：在这个过程中，传送带位移x = v0t1=3.2m（1分）

 Wf = μmgx（2分）    Wf == 8J（1分）

方法二：由功能关系 ，可知传送带克服摩擦力做功，使电能转化为包裹获得的动能（1分）和系统克服摩擦力做功产生的内能Q=f·x相=μmg（x-x1）（1分）

即： Wf =（Q+）=8J（2分）

（3）分析：第一个包裹由A运动到B点，由第一问可知，需要花去2.9s，

所以，在第一个包裹到达B点前，每隔1s传送1个包裹，则传送带上还可以再放2个包裹，且这些包裹都与传送带共送了。（2分）

每传送一个包裹，在相对运动阶段，传送带受到摩擦力，所以，需要电动机消耗额外的电能来克服摩擦力做功，即多消耗的电能等于传送带克服摩擦力做功，

所以：ΔE=3Wf = 3μmgx （2分）    ΔE= 24J（1分）

或者：

由能量守恒，可知多消耗的电能转化为包裹获得的动能和系统克服摩擦力做功产生的内能Q=f·x相=μmg（x-x1）

即：W=3×（Q+）=24 J

12. （共5+12=17分）

（1）0.2  （2分）   0.0128（3分）

（2）（i）设每秒喷出气体质量为m，则t时间喷出的气体质量为mt，

根据动量定理：(FN+mg )t=mt·v  （2分）  又FN>>mg  FN·t=mt·v（1分）

根据牛顿第三定律，FN = FN’（1分）

对探测器：FN’= Mg（1分）

可得：m = 0.24 kg（1分）

（ii）根据水平方向动量守恒：Mv1=mv2    （2分）又v1=0.1m/s

可得：v2=2×103m/s（1分）

根据功能关系：W=（2分）

可得：W≈2.4×104J（1分）

13. （共5+12=17分）

（1）变大 （2分）   （3分）

（2）（i）粒子做直线运动，受力分析如图所示：

竖直方向受力平衡，可得：qEcosθ=mg，（4分）

即（2分）

（ii）水平方向：根据牛顿第二定律，可得：qEsinθ=ma，（1分）

方法一：由匀变速直线运动规律，知（1分）

W=qEcosθ·x（2分）

即W=mgtanθ·x=mg2t2·tan2θ（2分）

方法二：由匀变速直线运动规律，知v=at（1分）

根据动能定理：W合=ΔEK（1分）

即     （1分） 又v=gtanθ·t（1分）

可得：W=mg2t2·tan2θ（2分）