锦州市2022-2023学年高一下学期期末考试
物理
考生注意:
1.本试卷满分100分,测试时间75分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括Ⅰ卷和Ⅱ卷两部分。
3.答题前,考生务必在答题纸上按要求填写信息,并将核对后的条形码贴在指定位置上。考生需将答案涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。Ⅰ卷部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域,Ⅱ卷部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每个小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分。
1.下列物理学史说法正确的是( )
A.开普勒提出了万有引力定律
B.元电荷e的数值最早是由库仑测得的
C.引力常量G的大小首先是由卡文迪什测出来的
D.引力常量G的大小首先是由牛顿测出来的,被称为测量地球质量的第一人
2.如图甲所示,民航客机都有紧急出口,发生意外打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,人员可以较快地沿斜面滑行到地面(可等效为图乙),斜面固定不动,不计空气阻力。若人员沿斜面加速下滑,则人在下滑过程中( )
A.重力对人做正功 B.支持力对人做负功
C.合力对人不做功 D.摩擦力对人做正功
3.如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度是。距离圆心0.l5m的盘面上,有一个质量为0.10kg的小物块在随圆盘一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.小物块的向心力等于其所受的合力 B.小物块的向心力小于其所受的合力
C.小物块的向心力大小为0.045N D.小球做匀速圆周运动的向心力的大小在运动过程中会改变
4.有质量相等的两个人造地球卫星A和B,分别在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动。两卫星的轨道半径分别为和,且。则A和B两卫星相比较,以下说法正确的是( )
A.卫星A的运行周期较大 B.卫星B受到的地球引力较小
C.卫星B的动能较大 D.卫星A的机械能较大
5.撑杆跳高过程可以简化成如图所示的三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员在整个跳高过程中机械能守恒
B.起跳上升过程中,运动员的重力势能和动能之和保持不变
C.起跳上升过程中,杆的弹性势能一直增加
D.起跳上升过程中,杆的弹性势能先增加后减小
6.游乐场的旋转木马是小朋友们非常喜欢的游玩项目。如图所示,一小孩坐在旋转木马上,绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动,圆周运动的半径为3.0m,小孩旋转5周用时1min,则下列说法正确的是( )
A.小孩做匀速圆周运动的周期为0.2s
B.小孩做匀速圆周运动的角速度为
C.小孩做匀速圆周运动的线速度为
D.小孩做匀速圆周运动的向心加速度为之
7.生活在尼罗河的反天刀鱼,它的器官能在其周围产生电场,电场线分布如图所示,M、N、P为电场中的点,据此可以判断( )
A.P点电场强度大小大于M点电场强度大小
B.P点电势高于N点电势
C.将某带电小颗粒从P移到M点电场力做正功
D.某带电小颗粒在M点的电势能一定小于在N点的电势能
8.2023年3月15日19时41分,“长征十一号”运载火箭(以下简称“长十一火箭”)在酒泉卫星发射中心点火升空,成功将“试验十九号”卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。至此,“长十一火箭”已创造十六连胜的佳绩。该次发射过程简化如下:由运载火箭将卫星送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,卫星在B点到达预期轨道高度时通过变轨进入预定圆轨道,则( )
A.卫星的发射速度应小于
B.卫星在椭圆轨道上运行时经过A点的速率大于经过B点的速率
C.卫星从椭圆轨道上的B点变轨进入预定圆轨道时,需要减速
D.卫星从椭圆轨道上的B点变轨进入预定圆轨道时,需要加速
9.一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶,阻力恒定为f.时刻驶入一段阻力为2f的路段继续行驶。时刻驶出这段路,阻力恢复为f行驶中汽车功率恒定,则汽车的速度v及牵引力F随时间t的变化图象可能是( )
A. B. C. D.
10.如图所示,质量分别为2kg和2.5kg的物块A、B,与劲度系数为的轻弹簧拴接后竖直放在水平地面上,对物块A施加一个40N的竖直向下的压力F,物块A、B均处于静止状态。已知弹簧的弹性势能大小为,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,取,突然撤去压力F,则( )
A.物块A的最大动能为0.8J B.物块A的最大动能为1.6J
C.物块B不可能离开水平地面 D.只要k足够小,物块B就可能离开水平地面
第Ⅱ卷
二、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(6分)如图为“感受向心力”的实验装置图:用长短不同、承受最大拉力相同的两根轻质细绳各栓着一个质量相同的小球,在光滑水平桌面上抡动细绳使小球做匀速圆周运动。
(1)若两个小球以相同的周期转动,则______绳容易断(填“长”或“短”);
(2)若两个小球以相同的线速度转动,则______绳容易断(填“长”或“短”)
(3)研究这个实验的物理方法是______
A.控制变量法 B.等效替代法 C.理想模型法
12.(10分)如图是“验证机械能守恒定律”的实验装置。重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对图中纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
(1)为减小空气阻力因素的影响,本实验应选用哪种重物______(填A、B或C)
A.木块 B.铁块 C.塑料块
(2)释放纸带时,重物应______(填“靠近”或“远离”)打点计时器。
(3)在使用质量为m的重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,在选定的纸带上依次取计数点如图所示,纸带上所打的点记录了重锤在不同时刻的位置,设打点计时器的打点周期为T,且“0”为打下的第一个点,当打点计时器打点“3”时,重锤的动能表达式为______,若以重锤的运动起点“0”为参考点,当打点“3”时重锤的机械能表达式为______.
13.(12分)某游乐设施如图所示,由半圆形APB和直线形BC细圆管组成的轨道固定在水平桌面上(圆半径比细圆管内径大得多),轨道内壁光滑。已知APB部分的半径,BC段长。弹射装置将一质量的小球(可视为质点)以水平初速度从A点弹入轨道,小球从C点离开轨道,不计空气阻力,取。求:
(1)小球在半圆形轨道上运动的角速度、向心加速度a的大小;
(2)从A点运动到C点的时间t;(结果保留三位有效数字)
(3)小球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力F的大小。
14.(10分)如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为,小球滑到B点时的速度大小为,(取过C点的水平面为零势能面)。求:
(1)小球滑到B点时的机械能大小;
(2)小球滑到C点时的速度大小;
(3)若以C点作为参考点(零电势点),试确定A点的电势。
15.(18分)如图所示,水平面上的A点有一固定的理想弹簧发射装置,发射装置内壁光滑,A点为发射口所在的位置,在竖直面内由内壁光滑的钢管弯成的“9”字形固定轨道在B点与水平面平滑相接,钢管内径很小,“9”字全高,“9”字上半部分圆弧轨道半径,圆弧为圆周,圆弧轨道与其下端相接的水平部分轨道相切,当弹簧压缩量为2cm(弹性限度内)时,启动发射装置,恰能使质量的滑块沿轨道上升到最高点C,已知弹簧弹性势能与其压缩量的平方成正比,A、B间距离为,滑块与水平面间的动摩擦因数,重力加速度,求:
(1)当弹簧压缩量为2cm时弹簧的弹性势能及启动发射装置后,滑块恰能滑到轨道最高点C时的瞬时速度;
(2)当弹簧压缩量为3cm(弹性限度内)时,启动发射装置,滑块滑到轨道最高点C时对轨道的作用力;
(3)当弹簧压缩量为3cm时,启动发射装置,滑块从D点水平抛出后的水平射程。
锦州市2022-2023学年高一下学期期末考试
物理参考答案及评分标准
Ⅰ卷
一、选择题(本题共10小题共46分。1~7题为单选题,每小题4分,8~10题为多选题,
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分。)
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 C A A B D C B
题号 8 9 10
答案 BD AD AC
Ⅱ卷
二、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(6分,每空2分)
(1)长 (2)短 (3)A
12.(8分,每空2分)
(1)B (2)靠近 (3);
13.(12分)
(1);(4分) (2)1.03s(4分) (3)(4分)
解:(1)小球在半圆形轨道上运动时的角速度(1分)
解得(1分)
小球在半圆形轨道上运动时的加速度(1分)
解得(1分)
(2)小球从A到B的时间为(1分)
解得(1分)
从B到C小球做匀速直线运动时间为(1分)
因此从A点运动到C点的时间为(1分)(未保留有效数字不给分)
(3)圆管对小球的水平方向作用力大小为(1分)
解得(1分)
圆管对小球的竖直方向作用力大小为(1分)
因此圆管对小球的作用力大小为(1分)
【评分说明】
①用其它方法解答,符合题意可酌情给分:
②最终结果正确,有重要的解题步骤和公式即可给满分,最终结果若不正确,要分步给分。
14.(10分)
(1)(3分) (2)(3分) (3)(4分)
解:(1)小球滑到B点时的机械能大小(2分)
解得(1分)
(2)因为BC在同一个等势面上,所以小球从B到C电场力做功(1分)
由几何关系可知BC的竖直高度为
由B到C点根据动能定理(1分)
解得(1分)
(3)小球从A到C,由动能定理(1分)
解得(1分)
又因为
且
则(1分)
解得(1分)
【评分说明】
①用其它方法解答,符合题意可酌情给分;
②最终结果正确,有重要的解题步骤和公式即可给满分,最终结果若不正确,要分步给分。
15.(18分)
(1)1.8J;0(5分) (2)44N;方向竖直向上(7分) (3)2.8m(6分)
解:(1)根据能量守恒定律(1分)
则当弹簧压缩量为2cm时弹簧的弹性势能(1分)
滑块滑到轨道最高点C时,(1分)
当时恰能到达最高点C (1分)
则(1分)
(2)因为弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比,故当弹簧压缩量为3cm时,有
(1分)
解得(1分)
根据能量守恒定律(1分)
由牛顿第二定律得(1分)
解得(1分)
由牛顿第三定律可知,滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小为44N(1分)
方向竖直向上(1分)
(3)根据能守恒定律(1分)
解得(1分)
由平抛运动规律(1分)
解得(1分)
故水平射程(1分)
【评分说明】
①用其它方法解答,符合题意可酌情给分;
②最终结果正确,有重要的解题步骤和公式即可给满分,最终结果若不正确,要分步给分。