长春市多校2022-2023学年高一下学期期末考试
(物理)科试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,总分100分,考试时间100分钟。
第Ⅰ卷 选择题
一、单选题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1.下列对功的认识,其描述正确的是( )
A.静摩擦力一定不做功
B.滑动摩擦力一定对物体做负功
C.一对平衡力对物体做功的代数和一定为零
一对作用力和反作用力,若作用力做正功,则反作用力一定做负功
2.在世界女子手球锦标赛比赛中,某运动员将质量为0.5kg的手球以的速度水平抛出,抛出时重力的瞬时功率为(不计空气阻力,重力加速度取)( )
A.0 B.5W C.1.5W D.15W
3.下列说法正确的是( )
A.易碎物品运输时要用柔软材料包装,这样做是为了减小物品的动量
B.猫从高处落下时通常都会四肢着地,因为猫脚趾上厚实的脂肪质肉垫能减小地面对猫的冲量
C.行驶中的汽车发生剧烈碰撞时,车内的安全气囊会被弹出并充满气体。司机与气囊的接触面积增大,作用时间增长,平均作用力减小
D.从同样的高度落下的两个相同的玻璃杯,掉在水泥地上的玻璃杯动量变化大,掉在草地上的玻璃杯动量变化小
4.2018年12月27日,北斗三号卫星导航系统已完成建设,开始提供全球服务及导航。系统中部分卫星运动轨道如图所示:a为低轨道极地卫星;b为地球同步卫星;c为倾斜轨道卫星,其轨道平面与赤道平面有一定的夹角,轨道半径与b卫星相同。下列说法正确的是( )
A.卫星a的线速度比卫星c的线速度小
B.卫星b的线速度与卫星c的线速度相同
C.卫星a的向心力一定比卫星b的向心力大
D.卫星c的运行周期与地球自转周期相同
5.一质量为m的物体静止在光滑水平面上,某时刻起受到水平向右的大小随位移变化的力F的作用、F随位移变化的规律如图所示。下列说法正确的是( )
A.物块先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.物体从0~运动过程,合外力的最大冲量为
C.物体从0~运动过程,合外力的最大冲量为
D.物体从0~运动过程,重力的冲量为零
6.宇宙中有一种恒星被入们称为“吸血鬼恒星”,如图所示。所谓“吸血鬼恒星”是指一个双星系统中,体积较小的成员通过“吸食”另一颗恒星(伴星)的物质而“返老还童”。假设两恒星中心之间的距离保持不变,忽略因热核反应和辐射等因素导致的质量亏损,经过一段时间演化后,则( )
A.两恒星之间万有引力大小保持不变 B.吸血鬼恒星做圆周运动的半径增大
C.吸血鬼恒星的角速度增大 D.吸血鬼恒星的线速度减小
7.如图所示,一辆小车与一理想弹簧组成一个弹簧振子,在光滑水平面做简谐运动。当小车以最大速度通过某点时,一小球恰好以大小为的速度竖直落入小车,并立即与小车保持相对静止。已知弹簧振子的周期为,其中k为弹簧的劲度系数,以下判断正确的是( )
A.小球落入小车过程中,小球和小车动量守恒
B.小球落入小车过程中,小球、小车和弹簧组成的系统机械能守恒
C.小球与小车保持相对静止后,整个弹簧振子的振幅变小
D.小球与小车保持相对静止后,整个弹簧振子的周期变小
8.长为L、质量为M的木块静止在光滑冰平面上。质量为m的子弹以水平速度射入木块并从中射出,已知从子弹射入到射出,木块移动的距离为s,则子弹穿过木块所用的时间为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
9.关于行星运动规律的研究过程,下列说法正确的是( )
A开普勒用20年时间研究了第谷的行星观测记录,发现了行星绕太阳运行的规律
B.牛顿根据大量实验数据得出了引力常量G的大小
C.卡文迪什把自己的扭秤实验说成是称量地球的重量
D.胡克和哈雷等物理学家甚至证明了如果行星的轨道是圆形的,它所受引力的大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比
10.一列简谐横波沿x轴正方向传播,图(甲)是3s时的波形图,图(乙)是波中某质点P的振动图象,下列判断中正确的是( )
A.质点P在时沿y轴负方向振动
B.质点P在时的加速度为零
C.质点P的平衡位置坐标可能是
D.该简谐波的波速为
11.如图所示,光滑大圆环静止在水平面上,一质量为m可视为质点的小环套在大环上已知大环半径为R,质量为。小环由圆心等高处无初速度释放,滑到最低点时( )
A.小环的速度大小为, B.大环的速度大小为
C.大环移动的水平距离为 D.小环移动的水平距离为
12.如图所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点,相距14.0m。b点在a点右方。当一列简谐波沿此绳向右传播时,若a点位移达到正向极大时,b点位移恰好为零,且向下运动。经过1.00s后,a点位移为零,且向下运动,而b点的位移恰好达到负向极大,则这列简谐波的波速可能等于( )
A. B. C. D.
13.如图甲所示,大型物流货场广泛地应用传送带搬运货物。与水平面夹角为的倾斜传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的。将质量为的货物(可视为质点)轻放在传送带的A端,经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。下列说法正确的是( )
A.货物从A端到B端的过程中受到的摩擦力始终不变
B.货物与传送带之间的动摩擦因数为0.5
C.货物从A端到B端的过程中,货物与传送带之间因摩擦产生的热量为9.6J
D.货物从A端到B端的过程中,货物与传送带之间因摩擦产生的热量为22.4J
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题(本题共2小题,每小题各8分,共16分,)
14.某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”。实验前,用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平。其实验步骤为:
A.用天平测出滑块A、B的质量、;
B.用细线将滑块A、B连接,使A、B间的弹簧处于压缩状态;
C.剪断细线,滑块A、B离开弹簧后。均沿光滑操作台的台面运动,最后都滑落台面,记录A、B滑块的落地点M、N;
D.用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离、;
E.用刻度尺测出操作台面距地面的高度h。
请根据实验步骤完成下面填空:
(1)实验前,用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平。其目的为______;
(2)如果滑块A、B组成的系统水平动量守恒,须满足的关系是______。(用测量的物理量表示)
(3)实验步骤中不需要操作的是______。(填写步骤前的字母序号)
15.居家防疫期间,小明在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验。如图1所示,他找到了一块外形不规则的小石块代替摆球,设计的实验步骤如下:
A.将小石块用不可伸长的细线系好,结点为N,细线的上端固定于O点;
B.用刻度尺测量ON间细线的长度l作为摆长;
C.将石块拉开一个大约的角度,然后由静止释放;
D.从石块摆至某一位置处开始计时,测出30次全振动的总时间t,由得出周期;
E.改变ON间细线的长度再做几次实验,记下相应的l和T;
F.根据公式,分别计算出每组l和T对应的重力加速度g,然后取平均值作为重力加速度的测量结果。
(1)小石块摆动的过程中,充当回复力的是______.
A.重力 B.拉力
C.拉力沿水平方向的分力 D.重力沿圆孤切线方向的分力
(2)为使测量更加准确,步骤D中,小明应从______(选填“最大位移”或“平衡位置”)处开始计时。
(3)小明用ON的长l作为摆长,利用公式求出的重力加速度的测量值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)小红利用小明测出的多组摆长l和周期T的值,作出图线如图2所示,并计算出图线的斜率为k,由斜率k求重力加速度的表达式______。
四、计算题(本题共3小题,共32分。16题8分,17题10分,18题14分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤;只写出最后答案的不能得分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位,)
16.如图所示,“好奇号”火星探测器于2012年成功登陆火星表面。在登陆火星前“好奇号”在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做匀速圆周运动,周期为T,已知火星的半径为R、引力常量为G,忽略其他人体对探测器的引力作用。求:
(1)探测器绕火星做匀速圆周运动的线速度大小;
(2)火星的质量。
17.如图(a)所示,水平面内有、两个波源,它们的位置坐标分别为、,M点为水平面内的一点,其位置坐标为。已知两波源同时从时刻开始做简谐振动,且振动情况完全一致,振动图像如图(b)所示。两列波在介质中的传播速度均为。求:
(1)两列波的波长;
(2)当两列波均传播到M点后,M点的振幅。
18.如图甲所示,在光滑水平地面上固定一光滑的竖直轨道MNP,其中水平轨道MN足够长,NP为半圆形轨道。一个质量为m的物块B与轻弹簧连接,静止在水平轨道MN上;物块A向B运动,时刻与弹簧接触,到时与弹簧分离,第一次碰撞结束。A、B的图像1图乙所示。已知在0~时间内,物体B运动的距离为。A、B分离后,B与静止在水平轨道MN上的物块C发生弹性正碰,此后物块C滑上半圆形竖直轨道,物块C的质量为m,且在运动过程中始终未离开轨道MNP。已知物块A、B、C均可视为质点,碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g。求:
(1)物块A最终运动的速度:
(2)A、B第一次碰撞和第二次碰撞过程中,A物体的最大加速度大小之比(弹簧的弹性势能表达式为,其中k为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量);
(3)第二次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值。(高一)年级(物理)科答案
一、远择起
单选题
1
3
4
6
7
8
A
C
D
B
D
B
多送题
0
10
11
12
13
ACD
BC
BC
AC
BC
二、实验题
14.(1)保正滑块做平抛运动
3分
(2)A=BX2
3分
(3)E
2分
15.(1)D
2分
(2)平衡位置
2分
(3)偏小2分
(4)4n2
2分
16.(1)探测器绕火星做匀速圆周运动的轨道半径=R-h,
根据线速度和周期的关系v=2
2分
T
得v=2π(R+)
2分
T
(2)设火星质量为1,探测器质量为m,根据万有引力提供向心力可知,
GMm
=m
pr.
2分
得M=4n(R+
2分
GT
17.(1)由图(b)可知,波源振动周期T=0.4s
1分
由九=T
2分
解得=4n
2分
2)由题总MS=3m,M,=V3+4平m=5m
1分
派-瓜-2m子
所以,点为动诚弱点。
2分
当两列波均传到M点时,点的振幅为4=4一4
解得4=0
2分
18,(1)中乙图知,A与并餐接独瞬间,1%3%
与B第次速时,由动吊守恒定律得
ma·3%=(Ma十)%
1分
可得
两一2
由乙图知,2时,%=2%
B、C发台弹件碰撞,白动量守饵定律得
m·2%=751
1分
由机械能守恒定律可得
22m
1分
解得
e=0,e=2
因C六离升轨道,白机械能守但可],C返回水立轨道时=2
C与B再次发牛弹性碰潼,碰后哈-0,-2
B与4第二次碰撞过程,
2。=m”+作.
m2%+
1分
由机成能守恒可知
m2wr+分g-+2
1分
22
解得
1分
(2)A与B第一次球渔到共速时,□机械能守恒可妇
-}gy-含m-r
1分
A与3第二次球撞到共逗时,由动垂守恒可划
。3
m2%+2%=2m失
1分
5
解得
先3%
由扩械能守恒可幻
1分
由以上公式得
A-3
】分
521
2
灼次加速度最大对应蝉普弹力最大,根据尸念=飞·△x=
可得
8-k4x_3
a kit 1
1分
(3)A与B压缩弹聳过程,同一时刻A、B的瞬刊加速度关系为a=2
同一时刻A、B的瞬时速度关系为a=3%-at,名=41
由位移等于速度对时间的思积得Xa=Va!(累积),式g=Yg1(累积)
在0t时间内
x=36-xA振,=B阳=0.60
由此得
a积=2xga,=1.8o
1分
因此
Ar =A-xp =1.21olo
1分
由第(2)问可知
4出-3
521
第二次递摧过程中,弹答压缩的最大值
△r2=0.4y。1分
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