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吉林省长春市2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷(含解析)
2023-08-07 | 阅:  转:  |  分享 
  
吉林省长春市2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷一、单选题1.关于曲线运动,下列说法正确的是(  )A.匀速圆周运动的物体所受的
向心力一定指向圆心,非匀速圆周运动的物体所受的向心力可能不指向圆心B.做曲线运动的物体,速度也可以保持不变C.只要物体做圆周运动,
它所受的合外力一定指向圆心D.做匀变速曲线运动的物体,相等时间内速度的变化量一定相同2.如图所示,物体A、B随水平圆盘绕过圆心的竖
直轴匀速转动,物体B在水平方向所受的作用力及其方向的判定正确的是(  )A.圆盘对B及A对B的摩擦力,两力都指向圆心B.圆盘对B的
摩擦力指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心C.物体B受到圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D.物体B受到圆盘对B的摩擦力和向心力3.在不
计空气阻力作用的条件下,下列说法中正确的是(  )A.自由下落的小球,其所受合外力的方向与其速度方向相同B.做平抛运动的小球,其所
受合外力的方向不断改变C.做圆周运动的小球,其所受合外力的方向一定指向圆心D.地球上所有相对地表面静止的物体的向心加速度方向都指向
地球中心4.长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,关于小球在最高点的速度,下列
说法中不正确的是(  )A.当v的值为时,杆对小球的弹力为零B.当v由逐渐增大时,杆对小球的拉力逐渐增大C.当v由逐渐减小时,杆对
小球的支持力逐渐减小D.当v由零逐渐增大时,向心力也逐渐增大5.关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是A.所有的行星都绕太阳做圆
运动B.对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积C.在中,k是与太阳无关的常量D.开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太
阳运动6.11月13日,长征六号运载火箭在太原卫星发射中心实施“一箭五星”发射,将5颗“宁夏一号”卫星准确送入预定轨道,发射任务取
得圆满成功.假设某颗卫星在离地面高为h的圆轨道上绕地球运动,地球的质量为M、半径为R,卫星的质量为m.则卫星受到地球的引力为A.B
.C.D.7.中国国家航天局于2020年11月24口04时30分成功发射了“嫦娥五号”无人月面取样返回探测器。已知月球的质量为M,
半径为R,引力常量为G,若“嫦娥五号”探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动。根据以上信息不能求得的物理量是(  )A.探测器的向
心加速度B.探测器的线速度C.探测器的动能D.探测器的周期8.北京时间2019年9月23日5时10分,我国在西昌卫星发射中心用“长
征三号乙”运载火箭以“一箭双星”的方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星。若第48颗卫星绕地球做匀速圆周运动,其运动的周期为T,已
知地球的第一宇宙速度为v,地球表面的重力加速度为g,则该卫星绕地球做匀速圆周的轨道半径为(?)A.B.C.D.二、多选题9.两级皮
带传动装置如图所示,中间两个轮子2、3是固定在一起的,转动时皮带均不打滑,轮1半径与轮2半径之比为,轮3的半径和轮4的半径相同,轮
1与轮3的半径比为,则轮4边缘的c点和轮1边缘的a点相比,下列关系正确的是(?)A.线速度大小之比为B.角速度之比为C.转速之比为
D.向心加速度之比为10.下列关于力、功、能的关系正确的是(  )A.力F做正功,则该力F一定起动力作用B.物体的重力做正功,动能
一定增加C.物体的合外力做正功,动能一定增加D.物体的合外力做功为零,则物体的机械能一定守恒11.在下列几种情况下,甲乙两物体动能
相等的是(  )A.甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的一半B.甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的一半C.甲的质量是乙的4倍,甲的速
度是乙的一半D.质量相同,速度的大小相同,但甲向东运动,乙向西运动12.在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速直线运动,当速度达到后
,立即关闭发动机直至静止,图像如图所示,设汽车的牵引力为F,受到的摩擦力为,全程中牵引力做功为,克服摩擦力做功为,则(  )A.B
.C.D.13.许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献,下列表述正确的是( )A.法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场
B.开普勒、胡克、哈雷等科学家为万有引力定律的发现做出了贡献C.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的D.安培总结出了真空
中两个静止点电荷之间的相互作用规律14.如图, 两个质量相等的小球从同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面从静止开始自由滑下,下滑到
达斜面底端的过程中,下列说法正确的是(  )A.两物体的重力做功相同B.两物体的重力冲量相同C.两物体到达斜面底端时动能相同D.两
物体到达斜面底端时动量相同三、实验题15.一小组同学用如图甲所示的力学实验装置验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的
钩码A和钩码B,在钩码A的下面固定穿过打点计时器的纸带,用手固定住钩码A,在钩码B下面再挂上一较小的钩码C,之后放开钩码A,让系统
由静止开始运动,由于系统的速度增大得不是很快,便于测量物理量,因此能较好地验证机械能守恒定律。已知钩码A、B的质量均为M,钩码C的
质量为m,当地的重力加速度大小为g。(1)该小组同学闭合打点计时器电源开关,由静止释放钩码A后,打出的纸带如图乙所示,已知打点计时
器所用交流电源的频率为50Hz,则打点计时器打H点时纸带的速度大小vH=______m/s(结果保留三位有效数字)。(2)在打H点
时,系统的动能表达式为______________(用M、m及vH表示)。(3)H点到起始点间的距离为s,则从释放钩码A到打H点的
过中,系统的重力势能减小量的表达式为____________(用m、g及s表示)(4)该小组同学发现打H点时系统的重力势能减小量大
于打该点时系统的动能,于是对纸带上的多个点分析,用打各点时系统的动能Ek作为纵坐标,用各点到起始点的距离s作为横坐标,描绘出Ek-
s图像如图丙所示,若图像的斜率为k,则系统受到的阻力大小为___________(用m、g及k表示);产生的阻力可能是(除空气阻力
外)______________(回答一点即可)。16.如图甲所示,在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1kg的重物自由下落
,在纸带上打出了一系列的点,如图乙所示。相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8。?(1)下列做法正确的有___
________。A.图甲中两限位孔必须在同一竖直线上B.实验前,手应提住纸带上端,并使纸带竖直C.实验时,先放手松开纸带再接通打
点计时器电源D.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)某同学在计算与B点对应的重物的瞬时速度时,他采用了公式(
h表示OB距离),这种做法___________(选填“对”或“不对”)。(3)即使在操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,
该实验测得的也一定略大于,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因:___________。四、解答题17.
有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。g取10m/s2,试求:(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压
力是多大?(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好腾空,对桥没有压力?(3)汽车对地面的压力过小是不安全的。从这个角度讲,汽车过桥时的速
度不能过大。对于同样的车速,拱桥圆弧的半径大些比较安全,还是小些比较安全?18.宇航员站在某一星球表面,以初速度v0竖直向上抛出一
个小球,经过时间t后球落到星球表面。已知该星球的半径为R,引力常量为G,可认为该星球表面附近的重力加速度大小恒定,不计空气阻力。试
求:(1)该星球的质量M;(2)该星球的第一宇宙速度v。19.哈尔滨第24届世界大学生冬运会某滑雪道为曲线轨道,滑雪道长s=2.5
×103m,竖直高度h=720m.运动员从该滑道顶端由静止开始滑下,经t=200s到达滑雪道底端时速度v=30m/s,人和滑雪板的
总质量m=80kg,取g=10m/s2,求人和滑雪板(1)到达底端时的动能;(2)在滑动过程中重力做功的功率;(3)在滑动过程中克
服阻力做的功.20.一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图所示,AB与电场线夹角,已知带电微粒
的质量,电荷量,A、B相距。(取,结果保留两位有效数字)(1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由;(2)求电场强度的大小和方
向;(3)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?21.如图,光滑水平面上静止一质量m1=1.0kg、长L=0.
3m的木板,木板右端有质量m2=1.0kg的小滑块,在滑块正上方的O点用长r=0.4m的轻质细绳悬挂质量m=0.5kg的小球。将小
球向右上方拉至细绳与竖直方向成θ=60°的位置由静止释放,小球摆到最低点与滑块发生正碰并被反弹,碰撞时间极短,碰撞前后瞬间细绳对小
球的拉力减小了4.8N,最终小滑块恰好不会从木板上滑下。不计空气阻力,滑块、小球均可视为质点,重力加速度g取10m/s2。求:(1
)小球碰前瞬间的速度大小;(2)小球碰后瞬间的速度大小;(3)小滑块与木板之间的动摩擦因数。参考答案1.D【详解】A、匀速圆周运动
的物体所受的向心力一定指向圆心,而非匀速圆周运动的物体所受的合力不指向圆心,但向心力一定指向圆心,故A错误;B、做曲线运动的物体,
加速度可以不变,但速度一定变化,故B错误;C、当做匀速圆周运动的物体合外力,一定指向圆心,而物体做圆周运动,例如竖直面的圆周运动在
最高点和最低点时,它所受的合外力才指向圆心,故C错误;D、做匀变速曲线运动的物体,加速度不变,根据可知,相等时间内速度的变化量相同
,故D正确;故选D.【点睛】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力方向不一定变化,向心力,顾名思义,它的方向一定
是指向圆心的,既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动.2.B【详解】AB.物体A、B在匀速转动过程
中向心力均指向圆心,且均由摩擦力提供,所以物体B所受圆盘对其的摩擦力指向圆心,物体A所受B对其的摩擦力也指向圆心,根据牛顿第三定律
可知,A对B的摩擦力背离圆心,A错误,B正确;CD.物体B受到圆盘和A对其的摩擦力,两个摩擦力的合力提供向心力。由于向心力是效果力
,它必须是由性质力来提供,所以不能说A受到摩擦力和向心力,CD错误。故选B。3.A【详解】A.自由下落的小球,其所受合外力就是重力
,方向竖直向下,与其速度方向相同,A正确;B.做平抛运动的小球,其所受合外力为重力,方向始终不变,B错误;C.做匀速圆周运动的小球
,其所受合外力的方向一定指向圆心,若不是匀速圆周运动,其所受合外力的方向不一定指向圆心,C错误;D.地球上所有相对地表面静止的物体
都绕地轴旋转,因此向心加速度方向都指向地轴,D错误。故选A。4.C【详解】A.当,满足恰好由重力作为向心力,杆对小球的弹力为零,A
正确;B.当v由逐渐增大时,杆对球的作用力向下,满足随着v增大,杆对小球的拉力逐渐增大,B正确;C.当v由逐渐减小时,杆对球的作用
力向上,满足随着v减小,杆对小球的支持力逐渐增大,C错误;D.当v由零逐渐增大时,由可知,向心力也逐渐增大,D正确。本题选不正确的
,故选C。5.B【详解】A、所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上;故A错误.B、对任意一个行星它与太阳的连
线在相等时间内扫过相等的面积;故B正确.C、在中,k是与太阳质量有关的常量;故C错误.D、开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运
动,还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动;故D错误.故选B.【点睛】行星绕太阳虽然是椭圆运动,但我们可以当作圆来处理,同时值得注意是
周期是公转周期.6.D【详解】由万有引力定律可得,卫星受到的引力为故D正确;故选D。7.C【详解】由万有引力定律和匀速圆周运动知识
可知探测器的线速度探测器的周期探测器的向心加速度故选项A、B、D中的物理量均能求得,但由于不知道探测器质量,不能求得探测器的动能。
故选C。8.C【详解】已知第一宇宙速度为v,则由得由得对卫星有解得该卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径C项正确,ABD 错误。故选
C。9.ACD【详解】A.依题意知,轮1与轮3皮带传动,则线速度之比为轮3与轮2同轴转动,角速度相同,则根据,可知轮1与轮3角速度
之比为即轮1与轮2角速度之比为轮1与轮2线速度之比为因为轮2与轮4皮带传动,则轮2与轮4的线速度相同,则轮4边缘的c点和轮1边缘的
a点线速度大小之比为A正确;B.根据,知轮2与轮4的角速度之比为则可知轮4边缘的c点和轮1边缘的a点线速度大小之比为B错误;C.根
据可得,轮4边缘的c点和轮1边缘的a点相比转速之比为C正确;D.根据,知,轮4边缘的c点和轮1边缘的a点相比向心加速度之比为D正确
。故选ACD。10.AC【详解】A.根据功的定义,可知动力与物体位移方向的夹角小于,所以做正功,故A正确;BC.根据动能定理可知,
动能的变化要看合外力做正功还是做负功。如果物体的合外力做正功,动能一定增加;反之,动能减小;与重力做功没有直接关系,故B错误,C正
确;D.如果物体匀速向上运动,合外力做功为零,但物体的机械能却是增加的,故D错误。故选AC。11.CD【详解】根据动能定义式Ek=
,则有:A.甲的速度是乙的2倍,甲、乙两物体动能要相等,则甲的质量是乙的,A错误;B.甲的质量是乙的2倍,甲、乙两物体动能要相等,
则甲的速度是乙的,B错误;C.甲的质量是乙的4倍,甲、乙两物体动能要相等,甲的速度是乙的一半,C正确;D.动能是标量,和速度大小无
光,质量相同,速度大小相同的两物体,动能相同,D正确。故选CD。12.BC【详解】根据图像中图线围成的面积表示位移的大小可知,关闭
发动机之前的位移为关闭发动机之后的位移为AC.关闭发动机之前,根据动能定理有关闭发动机之后,根据动能定理有联立解得故A错误C正确;
BD.根据公式可知,全程牵引力做功为克服摩擦力做功则故D错误B正确。故选BC。13.ABC【详解】A.19世纪30年代,法拉第首先
提出了电荷的周围存在电场,且采用了电场线描述电场,故A正确;B.开普勒发现了行星运动的规律、胡克等人认为如果行星的轨道是椭圆的,它
所受的引力大小跟行星到太阳距离的二次方成反比,所以开普勒、胡克、哈雷等万有引力定律的发现做出了贡献,故B正确;C.电荷量e的数值最
早是由美国物理学家密立根测得的,他因此获得了诺贝尔物理学奖,故C正确;D.库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律,故D
错误。故选ABC。14.AC【详解】A.两物体质量相等,下落高度相等,由可知重力做功相同,故A正确;B.设斜面倾角为,根据牛顿第二
定律由运动时间为图中两斜面倾角不相等,所以运动时间不相等。重力冲量为可知两物体的重力冲量不相同,故B错误;C.根据机械能守恒两物体
质量相等,所以两物体到达斜面底端时速度和动能大小相等,故C正确;D.两物体到达斜面底端时动量大小为两物体质量相等,到达斜面底端时速
度相等,所以两物体到达斜面底端时动量大小相等,但方向不同,故D错误。故选AC。15. 1.13 摩擦阻力【详解】(1)
[1]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度,可得打H点时纸带的速度大小为?(2)[2]在打H点时,系统的动能表达式为(3)[3]H点到
起始点间的距离为s,系统的重力势能减小量的表达式为(4)[4]由题意可得则有解得[5]产生的阻力可能是(除空气阻力外)摩擦阻力。1
6. AB/BA 不对 纸带与打点计时器间有摩擦阻力,或存在空气阻力,机械能损失【详解】(1)[1]A.为
了减小纸带与限位孔之间的摩擦,图甲中两限位孔必须在同一竖直线,故A正确;B.为了保证纸带在竖直方向做自由落体,实验前,手应提住纸带
上端,并使纸带竖直,故B正确;C.实验时,应先接通电源后释放纸带,故C错误;D.为了减小测量数据的偶然误差,数据处理时,应选择纸带
上距离较远的两点作为初、末位置,故D错误。故选AB。(2)[2]在验证机械能守恒实验中,由于存在阻力,物理实际下落的加速度小于重力
加速度,所以不应当用重力加速度g来表示某位置的速度,所以这种做法不对;(3)[3]即使在操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下
,该实验测得的也一定略大于,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力,或存在空
气阻力,机械能损失。17.(1)7600N;(2);(3)半径大些更安全【详解】(1)根据牛顿第二定律代入数据得根据牛顿第三定律,
汽车对桥的压力为7600N(2) 根据牛顿第二定律解得(3) 拱桥圆弧的半径越大,向心力越小,汽车对地面的压力越大,因此半径大些更
安全。18.(1);(2)【详解】(1)设该星球表面附近的重力加速度为g,由竖直上抛知识有星球表面附近的万有引力与重力近似相等,则
联立以上两式,解得,(2)由万有引力充当近地卫星的向心力有解得19.(1)3.6×104J (2)2.88×103W (3)5.
4×105J【详解】(1)到达底端时的动能Ek=mv2代入数据得Ek=3.6×104J(2)在滑动过程中重力做的功W=mgh功率P
=代入数据解得P=2.88×103W(3)设在滑动过程中克服阻力做的功Wf,由动能定理有mgh-Wf=mv2代入数据解得Wf=5.
4×105J20.(1)匀减速运动,见解析;(2)1.73×104N/C,方向水平向左;(3)2.8m/s【详解】(1)微粒只在重
力和电场力作用下沿AB方向运动,在垂直于AB方向上的重力和电场力的分力必等大反向,可知电场力的方向水平向左,微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度vA方向相反,微粒做匀减速运动。(2)在垂直于AB方向上,有解得电场强度电场强度的方向水平向左。(3)微粒由A运动到B的速度vB=0时,微粒进入电场时的速度最小,由动能定理得代入数据,解得21.(1) 2m/s ;(2) 0.4m/s; (3) 0.12。【详解】(1)小球下摆过程,机械能守恒mgr(1-cosθ)= mv2小球碰前瞬间的速度大小v= =2m/s(2)小球与小滑块碰撞前、后瞬间,由向心力公式可得:FT-mg=m ,F′T-mg=m 由题意得:FT-F′T=4.8N联立求得碰后瞬间小球的速度大小为v′=0.4m/s(3)小球与小滑块碰撞过程动量守恒,取向左为正方向,由动量守恒定律得:mv=-mv′+m2v1解得:v1=1.2m/s小滑块在木板上滑动过程中动量守恒,可得:m2v1=(m1+m2)v2解得:v2=0.6m/s由能量守恒可得:μm2gL=m2-(m1+m2) 小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.12答案第11页,共22页答案第11页,共22页试卷第11页,共33页试卷第11页,共33页
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(本文系小初高原创)