内容正文:
高一物理6月试卷
(75分钟 100分)
考试范围∶ 《必修第二册》第五、六章(20%)+第七章(30%)+第八章(50%)
一、单项选择题∶本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 某同学在网上查得核心舱运行轨道距地面的高度在400km左右,地球同步卫星距地面的高度接近36000km。下列说法正确的是( )
A. 该核心舱的角速度比地球同步卫星的大
B. 该核心舱的向心加速度比地球同步卫星的小
C. 该核心舱与地球间的万有引力比地球同步卫星与地球间的万有引力大
D. 该核心舱的线速度比地球同步卫星的小
2. 如图所示,将一支弹性圆珠笔的按压式小帽竖直按在桌面上,放手后笔会向上弹起一定高度。某次实验中,测得圆珠笔弹起的最大高度h1=5cm;然后在圆珠笔的外壳上粘上质量m=5g的橡皮泥,重复刚才的操作,测得圆珠笔弹起的最大高度h2=4cm。不计空气阻力,忽略按压式小帽的质量,则弹性圆珠笔的质量为( )
A. 4 g B. 10 g C. 20 g D. 25 g
3. 在光滑的水平面上,用—水平拉力F使物体从静止开始运动位移x,平均功率为P。如果将水平拉力增大至4F,使同一物体从静止开始运动位移x,则平均功率为( )
A. 2P B. 4P
C. 6P D. 8P
4. 磨盘是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具,人们通常用驴来拉磨把谷物磨成粉。如图所示,磨盘半径为0.4 m,磨杆长为0.6 m,驴以恒定的速率拉动磨盘,使磨盘转动一周用时10 s,则下列说法正确的是( )
A. 磨盘的转速为10r/min
B. 磨盘上某点的角速度大小约为6.28rad/s
C. 磨杆边沿的线速度大小约为0.628m/s
D. 磨杆边沿的向心加速度大小约为0.158m/s2
5. 某高压采煤水枪出水口的横截面积为0.6 cm2,喷出的水的速度为20 m/s,水的密度为1×103 kg/m3。则该水枪工作时的功率约为( )
A. 12 W B. 120 W C. 240 W D. 1200 W
6. 如图所示,一住宅层高3m,一质量为60kg的检修人员(可视为质点)乘坐电梯从一楼到五楼,电梯在每层楼都停靠,选某位置为重力势能零势能面,电梯停靠在四楼时检修人员的重力势能是电梯停靠在三楼时检修人员的重力势能的两倍,重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是( )
A. 电梯停靠在一楼时,检修人员的重力势能为0
B. 电梯从二楼到四楼,检修人员的重力势能增加了3600 J
C. 电梯从一楼到二楼,重力对检修人员做的功为1800 J
D. 电梯停靠在五楼时,检修人员的重力势能为3600 J
7. 如图所示,一质量m=10kg的物体放置在火箭内的压力测试仪器上,火箭从地面启动后,以20m/s2 的加速度做竖直向上的匀加速直线运动。已知地球半径R=6400km,地球表面的重力加速度g=10m/s2,则经过时间t=800s(火箭未脱离地球的万有引力范围),压力测试仪器的示数为( )
A. 25 N B. 100 N C. 200 N D. 225 N
二、多项选择题∶本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 在下列几种运动中,研究对象的机械能一定守恒的是( )
A. 质点做匀速圆周运动
B. 物体在水平面内做匀速直线运动
C. 物体沿光滑斜面上滑
D. 子弹打入木块的过程
9. 滑沙运动是一种非常受欢迎的运动,它和单板滑雪很相似,唯一的区别是滑沙是在沙丘上进行的。周末时,小霞和同学们一起去滑沙,质量为m的小霞沿倾角为θ的斜面匀速滑下,重力加速度为g,则在小霞通过位移s的过程中( )
A. 重力对小霞做正功,做功的值为mgssin θ
B. 摩擦力对小霞做负功,做功的绝对值为mgssin θ
C. 支持力对小霞做正功,做功的值为mgscos θ
D. 小霞的机械能保持不变
10. 如图所示,哈雷彗星围着太阳转动的轨迹是一个非常扁的椭圆,F1 、F2 是椭圆的两个焦点。科学家通过计算预判出彗星出现的位置和时间如表所示,取地球到太阳的距离为L,下列说法正确的是( )
位置
A
B
C
D
时间/年
1986
1998
2024
2050
A. 太阳可能在F2 处
B. 彗星再次出现在A处的时间是2062年
C. 彗星从C到D做减速运动
D. 椭圆的长轴AC的长度约为36L
三、实验题∶本题共2小题,共16分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上,或按题目要求作答。
11. 在“研究平抛运动”实验中,可以描绘出小球做平抛运动的轨迹,实验的简要步骤如下∶
①按图甲安装好器材,注意调整斜槽末端沿 方向;
②记下小球做平抛运动的初位置O和过O点的竖直线;
③让小球多次由静止从斜槽上的 (选填“同一”或“不同”)位置滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置;
④取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹。
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上_____、______。
(2)某同学在做平抛运动实验时得到了如图乙所示的运动轨迹,A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出。已知每个小方格的边长L=5cm,则该小球做平抛运动的初速度大小为___m/s。(g取10 m/s2,计算结果保留2位有效数字)
12. 某实验小组用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验,框架上装有两个光电门,光电门1可上下移动,光电门2固定。框架的竖直部分贴有刻度尺,零刻度线在上端,可直接读出光电门1、2到零刻度线的距离x1、x2。框架水平部分安装的电磁铁将质量为m、直径为d的小铁球吸住,小铁球刚好处于零刻度线位置。断电后,小铁球由静止下落,先后经过两个光电门,测出小铁球通过光电门1和光电门2所用的时间分别为Δt1和Δt2。回答下面问题∶
(1)小铁球经过光电门2时的速度大小v2=____。
(2)小铁球从光电门1的位置到光电门2的位置,小铁球动能的增加量ΔEk=____。
(3)若质量m=4 g的小铁球从光电门1的位置到光电门2的位置,小铁球重力势能的减少量ΔEp=3.92×10-3 J,已知x1=40.00 cm,当地重力加速度g=9.8 m/s2,则x2=____cm。
(4)多次改变光电门1的位置,得到多组数据,已在图乙中描出点迹,作出ΔEk-ΔEp图像____。由图乙可得出结论∶在误差允许的范围内,______________。
四、计算题∶本题共3小题,共38分。解答应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能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 某节目中的某个通关环节示意图如图所示,参赛选手(可视为质点)从高台上以一定的速度水平跳出,落在水中的平台上才能进入下一通关环节。已知高台离平台表面高 h=1.8 m,平台到高台的水平距离 l1=1.8 m,平台的宽度l2=1.2 m。不计空气阻力,重力加速度 g=10 m/s2 。求∶
(1)选手从高台上水平跳出到落在平台上所用的时间。
(2)选手要落到平台上,水平跳出时速度的范围。
14. 如图所示,一位滑雪者,人与装备的总质量,以的初速度沿山坡匀加速直线滑下,山坡倾角为,在的时间内滑下的距离为。g取。求:
(1)滑雪者匀加速下滑时的加速度的大小;
(2)时间内滑雪者克服阻力做的功;
(3)在第末,滑雪者所受合外力的功率。
15. 宇宙空间有两颗中心距离为L的星球A和星球B(均可看成质点)。如图甲所示,在星球A表面将一物体挂在轻弹簧的下端由静止释放,物体的加速度a与弹簧的形变量x的关系如图乙中实线所示。在星球B上用完全相同的弹簧和物体完成同样的操作,物体的加速度a与弹簧的形变量x的关系如图乙中虚线所示。已知两星球的半径均为R,引力常量为G,两星球是质量均匀分布的球体,a0 为已知量。
(1)求星球A的质量。
(2)若将星球A和星球B看成是远离其他星球的双星模型,求两星球做匀速圆周运动的周期T。
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高一物理6月试卷
(75分钟 100分)
考试范围∶ 《必修第二册》第五、六章(20%)+第七章(30%)+第八章(50%)
一、单项选择题∶本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 某同学在网上查得核心舱运行轨道距地面的高度在400km左右,地球同步卫星距地面的高度接近36000km。下列说法正确的是( )
A. 该核心舱的角速度比地球同步卫星的大
B. 该核心舱的向心加速度比地球同步卫星的小
C. 该核心舱与地球间的万有引力比地球同步卫星与地球间的万有引力大
D. 该核心舱的线速度比地球同步卫星的小
【答案】A
【解析】
【详解】A.核心舱轨道半径小于同步卫星,由开普勒第三定律()可知,轨道半径越小,周期越小,角速度越大,故核心舱角速度更大,A正确。
B.根据,可得向心加速度,核心舱轨道半径小,故更大,B错误。
C.万有引力,但题目未给出核心舱与同步卫星的质量关系,无法比较,C错误。
D.根据,可得线速度,核心舱轨道半径小,故更大,D错误。故选A。
2. 如图所示,将一支弹性圆珠笔的按压式小帽竖直按在桌面上,放手后笔会向上弹起一定高度。某次实验中,测得圆珠笔弹起的最大高度h1=5cm;然后在圆珠笔的外壳上粘上质量m=5g的橡皮泥,重复刚才的操作,测得圆珠笔弹起的最大高度h2=4cm。不计空气阻力,忽略按压式小帽的质量,则弹性圆珠笔的质量为( )
A. 4 g B. 10 g C. 20 g D. 25 g
【答案】C
【解析】
【详解】两次操作中,弹簧的压缩量相同,弹簧储存的弹性势能相等,圆珠笔弹起后,弹性势能全部转化为圆珠笔的重力势能,设圆珠笔本身质量为,根据能量守恒,第一次未粘橡皮泥有
第二次粘上橡皮泥有
联立解得
故选C。
3. 在光滑的水平面上,用—水平拉力F使物体从静止开始运动位移x,平均功率为P。如果将水平拉力增大至4F,使同一物体从静止开始运动位移x,则平均功率为( )
A. 2P B. 4P
C. 6P D. 8P
【答案】D
【解析】
【详解】ABCD.由
可知
由
,
可得
由
可得
故D 正确ABC错误。
故选D。
4. 磨盘是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具,人们通常用驴来拉磨把谷物磨成粉。如图所示,磨盘半径为0.4 m,磨杆长为0.6 m,驴以恒定的速率拉动磨盘,使磨盘转动一周用时10 s,则下列说法正确的是( )
A. 磨盘的转速为10r/min
B. 磨盘上某点的角速度大小约为6.28rad/s
C. 磨杆边沿的线速度大小约为0.628m/s
D. 磨杆边沿的向心加速度大小约为0.158m/s2
【答案】C
【解析】
【详解】A.磨盘转动一周用时10 s,则磨盘的转速为,故A错误;
B.磨盘的角速度为,故B错误;
C.磨杆边沿的线速度大小约为,故C正确;
D.磨杆边沿的向心加速度大小约为,故D错误。
故选C。
5. 某高压采煤水枪出水口的横截面积为0.6 cm2,喷出的水的速度为20 m/s,水的密度为1×103 kg/m3。则该水枪工作时的功率约为( )
A. 12 W B. 120 W C. 240 W D. 1200 W
【答案】C
【解析】
【详解】t时间内喷水质量为
水枪在时间t内做功为
故水枪的功率为
代入数据解得
故选C。
6. 如图所示,一住宅层高3m,一质量为60kg的检修人员(可视为质点)乘坐电梯从一楼到五楼,电梯在每层楼都停靠,选某位置为重力势能零势能面,电梯停靠在四楼时检修人员的重力势能是电梯停靠在三楼时检修人员的重力势能的两倍,重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是( )
A. 电梯停靠在一楼时,检修人员的重力势能为0
B. 电梯从二楼到四楼,检修人员的重力势能增加了3600 J
C. 电梯从一楼到二楼,重力对检修人员做的功为1800 J
D. 电梯停靠在五楼时,检修人员的重力势能为3600 J
【答案】B
【解析】
【详解】A.电梯停靠在四楼时检修人员的重力势能是电梯停靠在三楼时检修人员的重力势能的两倍,可知,即
可知零势能面在二楼,则电梯停靠在一楼时,检修人员的重力势能为,A错误;
B.电梯从二楼到四楼,检修人员的重力势能增加了,B正确;
C.电梯从一楼到二楼,重力对检修人员做的功为,C错误;
D.电梯停靠在五楼时,检修人员的重力势能为,D错误。
故选B。
7. 如图所示,一质量m=10kg的物体放置在火箭内的压力测试仪器上,火箭从地面启动后,以20m/s2 的加速度做竖直向上的匀加速直线运动。已知地球半径R=6400km,地球表面的重力加速度g=10m/s2,则经过时间t=800s(火箭未脱离地球的万有引力范围),压力测试仪器的示数为( )
A. 25 N B. 100 N C. 200 N D. 225 N
【答案】D
【解析】
【详解】经过时间t=800s火箭上升的高度
此时的重力加速度为
而
因r=2R,可知
则对物体由牛顿第二定律
可得
根据牛顿第三定律可知,压力测试仪器的示数为225N。
故选D。
二、多项选择题∶本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 在下列几种运动中,研究对象的机械能一定守恒的是( )
A. 质点做匀速圆周运动
B. 物体在水平面内做匀速直线运动
C. 物体沿光滑斜面上滑
D. 子弹打入木块的过程
【答案】BC
【解析】
【详解】A.质点做匀速圆周运动时,动能不变,但重力势能不一定不变,则机械能不一定守恒,A错误;
B.物体在水平面内做匀速直线运动,动能和重力势能都不变,则机械能守恒,B正确;
C.物体沿光滑斜面上滑,只有重力做功,则机械能守恒,C正确;
D.子弹打入木块的过程中,因有内能产生,则机械能减小,D错误。
故选BC。
9. 滑沙运动是一种非常受欢迎的运动,它和单板滑雪很相似,唯一的区别是滑沙是在沙丘上进行的。周末时,小霞和同学们一起去滑沙,质量为m的小霞沿倾角为θ的斜面匀速滑下,重力加速度为g,则在小霞通过位移s的过程中( )
A. 重力对小霞做正功,做功的值为mgssin θ
B. 摩擦力对小霞做负功,做功的绝对值为mgssin θ
C. 支持力对小霞做正功,做功的值为mgscos θ
D. 小霞的机械能保持不变
【答案】AB
【解析】
【详解】A.重力与位移夹角为锐角,则重力对小霞做正功,做功的值为WG=mgssin θ,A正确;
B.因小霞匀速运动,动能不变,则合外力做功为零,则,则摩擦力对小霞做负功,做功的绝对值为mgssin θ,B正确;
C.支持力垂直于位移的方向,则支持力对小霞不做功,C错误;
D.小霞的动能不变,但重力势能减小,则机械能减小,D错误。
故选AB。
10. 如图所示,哈雷彗星围着太阳转动的轨迹是一个非常扁的椭圆,F1 、F2 是椭圆的两个焦点。科学家通过计算预判出彗星出现的位置和时间如表所示,取地球到太阳的距离为L,下列说法正确的是( )
位置
A
B
C
D
时间/年
1986
1998
2024
2050
A. 太阳可能在F2 处
B. 彗星再次出现在A处的时间是2062年
C. 彗星从C到D做减速运动
D. 椭圆的长轴AC的长度约为36L
【答案】BD
【解析】
【详解】A.从A到B的时间为12年,从B到C的时间为26年,可知从A到B哈雷彗星的速度较大,根据开普勒第二定律可知,太阳可能在F1 处,A错误;
B.彗星的周期为T=2×(12+26)年=76年,则再次出现在A处的时间是1986年+76年=2062年,B正确;
C.因太阳在F1 处,可知彗星从C到D太阳的引力做正功,则做加速运动,C错误;
D.对地球和彗星,根据开普勒第三定律
解得椭圆的长轴AC的长度,D正确。
故选BD。
三、实验题∶本题共2小题,共16分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上,或按题目要求作答。
11. 在“研究平抛运动”实验中,可以描绘出小球做平抛运动的轨迹,实验的简要步骤如下∶
①按图甲安装好器材,注意调整斜槽末端沿 方向;
②记下小球做平抛运动的初位置O和过O点的竖直线;
③让小球多次由静止从斜槽上的 (选填“同一”或“不同”)位置滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置;
④取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹。
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上_____、______。
(2)某同学在做平抛运动实验时得到了如图乙所示的运动轨迹,A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出。已知每个小方格的边长L=5cm,则该小球做平抛运动的初速度大小为___m/s。(g取10 m/s2,计算结果保留2位有效数字)
【答案】(1) ①. 水平 ②. 同一
(2)1.5
【解析】
【小问1详解】
①[1]按图甲安装好器材,注意调整斜槽末端沿水平方向;
③[2]让小球多次由静止从斜槽上的同一位置滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置;
【小问2详解】
水平方向
竖直方向
解得v0=1.5m/s
12. 某实验小组用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验,框架上装有两个光电门,光电门1可上下移动,光电门2固定。框架的竖直部分贴有刻度尺,零刻度线在上端,可直接读出光电门1、2到零刻度线的距离x1、x2。框架水平部分安装的电磁铁将质量为m、直径为d的小铁球吸住,小铁球刚好处于零刻度线位置。断电后,小铁球由静止下落,先后经过两个光电门,测出小铁球通过光电门1和光电门2所用的时间分别为Δt1和Δt2。回答下面问题∶
(1)小铁球经过光电门2时的速度大小v2=____。
(2)小铁球从光电门1的位置到光电门2的位置,小铁球动能的增加量ΔEk=____。
(3)若质量m=4 g的小铁球从光电门1的位置到光电门2的位置,小铁球重力势能的减少量ΔEp=3.92×10-3 J,已知x1=40.00 cm,当地重力加速度g=9.8 m/s2,则x2=____cm。
(4)多次改变光电门1的位置,得到多组数据,已在图乙中描出点迹,作出ΔEk-ΔEp图像____。由图乙可得出结论∶在误差允许的范围内,______________。
【答案】(1)
(2)
(3)50.00 (4) ①. ②. 小铁球重力势能的减少量等于动能的增加量
【解析】
【小问1详解】
小铁球经过光电门2时的速度大小。
【小问2详解】
小铁球经过光电门1时的速度大小
小铁球从光电门1的位置到光电门2的位置,小铁球动能的增加量
【小问3详解】
根据
可得
【小问4详解】
绘出ΔEk-ΔEp图像如图所示,由图可得,图线是过原点的直线,且斜率约为1,即ΔEk=ΔEp。
四、计算题∶本题共3小题,共38分。解答应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能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 某节目中的某个通关环节示意图如图所示,参赛选手(可视为质点)从高台上以一定的速度水平跳出,落在水中的平台上才能进入下一通关环节。已知高台离平台表面高 h=1.8 m,平台到高台的水平距离 l1=1.8 m,平台的宽度l2=1.2 m。不计空气阻力,重力加速度 g=10 m/s2 。求∶
(1)选手从高台上水平跳出到落在平台上所用的时间。
(2)选手要落到平台上,水平跳出时速度的范围。
【答案】(1)0.6s
(2)3m/s≤v≤5m/s
【解析】
【小问1详解】
由 h=gt2
代入数据得 t=0.6s
【小问2详解】
由l1=v1t
代入数据得v1=3m/s
由 l1+l2=v2t
代入数据得v2=5 m/s
故选手水平跳出时速度的范围为3m/s≤v≤5m/s。
14. 如图所示,一位滑雪者,人与装备的总质量,以的初速度沿山坡匀加速直线滑下,山坡倾角为,在的时间内滑下的距离为。g取。求:
(1)滑雪者匀加速下滑时的加速度的大小;
(2)时间内滑雪者克服阻力做的功;
(3)在第末,滑雪者所受合外力的功率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据匀变速直线运动规律,有
解得
(2) 沿山坡方向,由牛顿第二定律可得
解得
由
可得
(3)在5s末的速度的大小为
可得
物体所受合力
所受合外力的功率
联立可得
15. 宇宙空间有两颗中心距离为L的星球A和星球B(均可看成质点)。如图甲所示,在星球A表面将一物体挂在轻弹簧的下端由静止释放,物体的加速度a与弹簧的形变量x的关系如图乙中实线所示。在星球B上用完全相同的弹簧和物体完成同样的操作,物体的加速度a与弹簧的形变量x的关系如图乙中虚线所示。已知两星球的半径均为R,引力常量为G,两星球是质量均匀分布的球体,a0 为已知量。
(1)求星球A的质量。
(2)若将星球A和星球B看成是远离其他星球的双星模型,求两星球做匀速圆周运动的周期T。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律,有mg-kx=ma
可得
结合a-x图像可知,纵截距表示星球表面重力加速度,则有gA=2a0
根据
可得
【小问2详解】
同理
将星球A和星球B看成双星模型,它们在彼此的万有引力作用下做匀速圆周运动,运行周期相同,对星球AB有
其中rA+rB=L
联立解得
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