内容正文:
高中一年级第二学期期末试题
物理
本试卷共6页;全卷共100分;考试时间75分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码贴在答题卡上对
应的虚线框内.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如
需改动,用橡皮擦千净后,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,用0.5mm黑色墨水签字笔将
答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,监考人只将答题卡收回」
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
一项最符合题目要求。
1.如图所示,轿厢中的人随摩天轮匀速转动过程中,下列说法正
确的是(
A.角速度保持不变
B.线速度大小和方向都保持不变
C.向心加速度大小不变,方向始终指向圆心,是匀变速运动
D.转动至最高点时,人处于超重状态
2.古代中国是一个农业社会,农业需要严格了解太阳运行情况,农事完全根据太阳进行,所以
在历法中又加入单独反映太阳运行周期的“二十四节气”。已知春分、夏至、秋分和冬至所
处的四个位置如图所示,地球沿椭圆形轨道绕太阳运动。
下列说法正确的是()
春分
公转轨道
A.开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动
公转方向
B.地球由春分运行到夏至的过程中加速度逐渐减小
夏至
。冬至
C.地球由春分运行到秋分的时间等于由秋分运行到春
太阳
分的时间
D.地球绕太阳公转时,在夏至处的线速度等于在冬至
秋分
处的线速度
3.跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一,如图所示为雪道的部分示意图。假设一位比赛运动员的质
量为60kg(包含所有装备的总质量)从助滑道上滑下后,从起跳平台A点以20m/s的速度沿
水平方向飞出,在斜坡B点处着陆。已知斜坡可视为倾角30°的斜面,g取10m/s2,不计空气
阻力,下列说法正确的是()
A.运动员从A点飞出到落到B点所用的时间4s
B.运动员从A点到B点的过程中重力做的功为
4000/3J
C.运动员从A点到B点的过程中重力的平均功率
B
309
12000W
D.运动员落到B点时重力的瞬时功率为8000√3W
高一物理试题第1页(共6页)
4.我国自行研制的北斗导航系统目前在轨卫星总数已达50颗,北斗系统的卫星包括地球静止轨
道卫星和中圆地球轨道卫星等。如图,I是中圆地球卫星轨道,Ⅲ是地球静止卫星轨道,其
轨道半径的关系为m:h约为1.66:1,Ⅱ是连接两个轨道的椭圆过渡轨道,P、Q是过渡轨道
与两个圆轨道的切点,已知地球的自转周期为T,下列说法正确的
是(
A.
飞船在轨道Ⅱ上运动到Q点时的速率要大于卫星在轨道Ⅲ上g
点的速率
B.飞船从轨道I过渡到轨道Ⅲ,需要在P点减速
C.同一卫星在轨道I与轨道Ⅲ上的动能之比约为1.66:1
D.卫星在轨道I运动的周期为T
5.如图甲所示,在竖直平面放置一内壁光滑、半径为0.5m的细圆管轨道,其圆心为0。在最低
点P有一质量为0.1kg的小球(小球直径略小于管的粗细,尺寸忽略不计),现使小球以5/s
的初速度在轨道内做圆周运动,设小球和圆心连线与竖直线OP夹角为日,运动过程中小球速
度的平方与夹角0的关系,如图乙所示。重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是(
v/(ms)
25
ie'
θ/rad
2T
甲
乙
A.日为π时管壁对小球的弹力大小为1N
B.0为2π时管壁对小球的弹力大小为5N
C.0~π过程中圆管对小球的弹力最大值为5N
D.02π过程中圆管对小球的弹力最小值为0
6.我国“天宫”空间站在距地面约400k的轨道上运行,该高度处仍存在相对地心静止的稀薄
气体,会对空间站产生阻力,空间站可通过持续开启发动机以维持原有速度大小不变。已知
空间站垂直速度方向的横截面积为S,气体密度均匀、大小为P,空间站速度为v,若气体与
空间站前端碰撞后共速,则空间站克服气体阻力做功的功率为(
A.pSv
B.2pSy3
)p5S3
D.
7.如图所示,倾角为a=30°的斜面体置于足够粗糙的水平地面上,斜面上质量为4m的滑块通过
轻质刚性绳穿过光滑的圆环与质量为m的小球(可视为质点)相连,轻绳与斜面平行,小球
在水平面内做圆周运动,轻绳与竖直方向的夹角0=30°。斜面体与滑块的滑动摩擦系数为V5
且滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,斜面体和滑块始终静止,小球与圆环之间的绳长为L,
重力加速度为g,下列说法正确的是()
A.
滑块所受摩擦力大小为3mg
B.斜面体对地面摩擦力大小为2mg
C.若改变小球的转速,随之改变,当滑块恰好不受摩擦力时,小
球的向心加速度为
D.若改变小球的转速,日随之改变,为保持斜面体与滑块始终静止,
小球的角速度不能超过,
30°
777n777777777
高一物理试题第2页(共6页)
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小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,有选错的得0分。
8.如图所示,匀速转动半径为R的雨伞,使伞边缘在竖直面内做
圆周运动。伞边缘最低点b距地面高度为h,伞边缘上a、c两
点与伞中心高度相同。设从a、b、c三点飞出的水滴质量均为m,
速度大小与伞边缘处相同,从b点飞出的水滴,其水平位移大
小为x。重力加速度为g,不计空气阻力。则()
A.从a、c两点飞出的水滴,落地时重力的瞬时功率相等
B.从a、c两点飞出的水滴,自飞出到落地过程中的动量变化
相同
C.雨伞转动的角速度大小等于2五
RV8
D.从b点飞出的水滴,落地时的动能等于mgh+mg
4h
9.如图所示,假设在太空中有恒星A、B组成的双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动,运动
周期为T1,它们的轨道半径之比RA:RB=4:1,AB间引力为FAB,已知A的质量为m,线速
度大小为y,C为绕B逆时针匀速转动的卫星,卫星C运动周期为I2,AC间的引力大小为
FAC,BC间的引力大小为FBC,且FAc<FBC<FAB,则以下说法正确的是(
A.恒星B的质量为
RA
4
B
A
B.A与B的动能之差为m
C.若保持AB间距离恒定不变,A的
质量减小m而B的质量增加4m(m≠0),则AB间引力将增大
TT
D.若A、B、C由图示位置开始经过时间t三者下一次共线,则t=
2(T+2)
10.在一座高楼的顶层,工程师正在安装一个新型的安全装置,来检测大楼内部
的振动情况,以便及时采取措施消除安全隐患。如图为该安全装置的简化模
型,竖直放置的轻质弹簧下端固定在地面上,上端与物块甲连接,初始时物
块甲静止于A点。现有质量为m的物块乙从距物块甲上方h处由静止释放,
乙与甲相碰后立即一起向下运动但不粘连,此时甲,乙两物块的总动能为
B
mg,向下运动到B点时总动能达到最大为2m,继续向下运动到达最
低点C(未标出),之后在弹起过程中将乙抛离甲。整个过程中弹簧始终处
7777777777
于竖直状态,且在弹性限度内。弹簧的弹性势能为E。=。x2,x为弹簧的形
变量,重力加速度为g,下列说法正确的是())
A.物块甲的质量为m
B.弹起过程中,物块甲和物块乙一起运动到A点时分离
C.A、B两点间距离与B、C两点间距离之比为1:2
D.弹簧弹性势能的最大值为7mgh
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、
方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
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11.(6分)某小组为探究向心力的大小,设计了如下实验。粗糙圆形水平桌面可匀速转动,不可
伸长的细绳一端连接固定在桌面圆心O处的拉力传感器,
拉力传感器
另一端连接物块P,P与O的距离为r。力传感器可测得
绳上的拉力F,初始时刻F示数为0,细绳始终处于伸直
状态。若P与桌面始终相对静止,P与桌面间的最大静摩
擦力等于滑动摩擦力,细绳质量不计,重力加速度为g,
请回答下列问题:
圆形桌面
(1)控制桌面转动的角速度不变,改变P的质量多次实
验,记录数据后绘出F-m图像,下列选项中最符合的是
(2)控制P的质量不变,改变桌面转动的角速度多次实验,绘出的F-o图像为一条直线,
其斜率为k,截距为-b,则滑块的质量可表示为
,P与桌面间的动摩擦因数μ可表
示为
。(用题中所给物理量的符号表示)
12.(10分)某物理学习兴趣小组用如图甲所示的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研
究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
入射小球
被碰小球
重
线
D
图甲
((1)为完成本实验,以下提供的测量工具中,本实验必须使用的是
A.秒表
B.天平
C.刻度尺
D.打点计时器
(2)关于本实验,下列说法正确的是
A.轨道末端必须水平
B.轨道倾斜部分必须光滑
C.入射小球的质量小于被碰小球的质量
D.同一组实验中,入射小球必须从同一位置静止释放
高一物理试题第4页(共6页)
(3)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射小球多次从斜轨上位置
S由静止释放,通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛的射程OP,然后把
被碰小球静置于轨道的水平部分末端,仍将入射小球从斜轨上位置S静止释放,与被碰小球
相碰,并多次重复该操作,两小球平均落地点分别为M、N,则该实验中还需要测量的有
A.小球抛出点距地面的高度H
B.入射小球开始释放高度h
C.入射小球和被碰小球的质量m1、m2
D.两球相碰后的平抛射程OM、ON
(4)已知恢复系数是反映碰撞时物体恢复形变能力的参数,只与碰撞物体的材料有关,碰撞
中恢复系数的定义式为e-上-斗,其中和2分别为碰撞前两物体的速度,和2分别为碰
v-vl
撞后两物体的速度。某次实验中,小球落地的平均位置距O点距离如图乙所示,同学们可计
算出两球碰撞的恢复系数e-
并计算出入射小球和被碰小球的质量的比值
m1三
。
(结果均保留2位有效数字)
m2
公
N
35.00cm-
-44.00cm
-55.68cm
图乙
13.(10分)如图所示,我国航天员王亚平用古筝弹奏了一首《茉莉花》,从空间站为全国人民
送上元宵祝福。我国空间站在离地面高度为h的圆周轨道绕地球做匀速圆周运动,t时间内
可以绕地球转动n圈。已知地球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)空间站绕地球做匀速圆周运动角速度ω的大小;
(2)地球的密度p。
高一物理试题第5页(共6页)
14.(12分)我国目前已系统掌握了各种复杂地质及气候条件下的高铁建造技术。我国高铁使用
的复兴号城标电力动车组由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫做动车,不提供动力的
车厢叫拖车。某列列车组由6节车厢组成,每节车厢的质量m=5×10kg,其中第1节和第4
节车厢带有动力,牵引电机的额定功率分别为P1=1.8×10W和P2=1.2×10W。该动车组
最初以α=3m/s2的加速度沿水平轨道由静止开始匀加速启动,当第1节车厢的牵引电机达到
额定功率时,第4节车厢的牵引电机立即以额定功率启动,已知动车组行驶过程中受到的阻
力为车重的k=0.1倍,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)动车组从静止开始到第4节车厢的牵引电机启动所经历的时间t;
(2)动车组运动中所能达到的最大速度m的大小;当动车组的速度为=50m/s时,第4
节车厢对第5节车厢的拉力F45的大小。
15.(16分)某工厂的物料分拣车间里,搭建了一套物料传送测试装置。如图所示,半径R=1.8m
的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内,其末端与离地高度为h=0.8m的水平平台PM相
切与P点,平台PM段的长度d=2.7m;一条长为L=3.3m的水平传送带以恒定速率o=1m/s
逆时针转动,传送带右端与水平平台在M点无缝对接,衔接处无能量损失。工人将质量
ma=1kg的物料a从圆轨道顶端由静止释放,物料a沿轨道下滑至P点,随后沿水平平台向
左做直线运动,运动至M点时与静止的质量m6=2kg的待分拣物料b发生弹性正碰,碰撞时
间极短可忽略,碰撞后物料b向左滑上传送带,最终从传送带左端N点水平抛出,落入左侧
下方的分拣箱中(图中未画出,物料b直接落入分拣箱底部,不考虑分拣箱底部的厚度)。
已知物料a、b均可视为质点,二者与水平平台、传送带间的动摩擦因数均为4=0.5,重力加
速度g取10m/s2,不考虑空气阻力的影响。求:
(1)物料α运动到圆轨道底端时轨道对它的支持力N的大小;
(2)物料b对传送带所做的功W;
(3)物料b落地时与物料a的水平距离s。
R
O
--□a
M
高一物理试题第6页(共6页)
高中一年级第二学期期末试题
物理参考答案及评分意见
一、单项选择题(本题共7小题,共28分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
0
0
A
D
二、
多项选择题(本题共3小题,共18分】
题号
8
9
10
答案
AD
BD
AC
三、
非选择题(本题共5小题,共54分)
1.(1)A:(2),g
k br
(每空2分,共6分)
12.(1)BC;(2)AD;(3)CD;(4)0.47;6.2(每空2分,共10分)
13.(10分)解:
(1)由题意可知,空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为:
T=1
…①(2分)
n
2π
0=
T
…(②(1分)
联立解得:
0=2m
T
…③(1分)
(2)由题意可知,空间站的轨道半径r为:
r=Rth
…④(1分))
空间站绕地球做匀速圆周运动,由牛顿第二定律和万有引力定律,可得:
c=m
…⑤(2分)
有密度公式,有:
4
M-
…⑥(2分)
联立解得:
3nn'(R+h)
D=
GIR
…⑦(1分)
14.(12分)解:
(1)设第4节车厢的牵引电机启动时动车组的速度大小为v,牵引力大小为F,由题意可得:
P=Fy
…①(1分)
v=at
…②(1分)
由牛顿第二定律,有:
F-k.6mg =6ma
…③(2分)
高一物理试题答案第1页(共4页)
联立解得:
t=5s
…④(1分)
(2)动车组速度最大时,其所受的牵引力F与阻力平衡,则有:
F-k.6mg =0
…⑤(1分)
由功率公式,有:
P+P=FV
…⑥(1分)
联立解得:
V=100m/s
…⑦(1分)
由于y,=50m/s<ym,此时动车组仍在做加速运动,由题意可知,动车组所受的牵引力F1大小为:
P+P=Fv
…⑧(1分)
对动车组整体,由牛顿第二定律,有:
F-k.6mg=6ma
…⑨(1分)
对第5和6节车厢整体,由牛顿第二定律,有:
F4s-k·2mg=2ma
…0(1分)
联立解得:
F4s=2×105N
…①(1分)
15.(16分)解:
(1)设物料a到达P点时的速度为vp,由动能定理,有:
m,8R=2m,片-0
…(个(1分)
解得:
vp=6m/s
…②
物料a在P点时,由牛顿第二定律,有:
N-mag=ma R
…(③(1分)
解得:
N=30N
…(④(1分)
(2)设物料a到M点的速度为vM,由动能定理,有:
1
1
-m8d=之m,2-2m,听
…⑤(1分)
2
高一物理试题答案第2页(共4页)
解得:
Vy =3m/s
…(6
取水平向左为正方向,物料α、b碰撞前后,由动量守恒定律,有:
mVM=mY。+m,Vo
…⑦(1分)
由能量守恒定律,有:
m,-m+m
1
1
…(⑧(1分)
2
2
联立解得:
v。=-lm/s
y。=2m/s
…(⑨
则物料b将在传送带上做减速运动,此时,由牛顿第二定律有:
umig =ma
…
⑩(1分)
解得:
a=5m/s2
…①
物料b与传送带速度相同所用的时间:
=业-业
…②(0.5分)
-a
此过程物料b发生的位移
x=业4
2
…③(0.5分)
由于x,<L,可见物料b与传送带速度相同时仍在传送带上,此后物料b随传送带做匀速直线运动。
物料b对传送带所做的功,由功的定义式有:
W=umogvo
…
④(1分)
联立解得:
W=2J
⑤(1分)
(3)物料b离开传送带后做平抛运动,则
x,=V012
…6(1分)
…⑦(1分)
联立解得:
高一物理试题答案第3页(共4页)
t2=0.4s
…⑧
x。=0.4m
…⑨
物料α向右运动至速度减为0过程,由能量转化与守恒可得:
mk-心
…②⑩(1分)
联立解得:
x。=-0.lm
…@
x<d可见物料b碰后静止在水平平台上
设物料a碰后运动的时间为3,则
.@(1分)
联立解得:
t3=0.2s
…②③
由于t,<t,+t2,物料b落地时物料a已经静止,此时物料b与物料a的水平距离,有:
S=x,+L-x。
…四(1分)
s=3.8m
…⑤(1分)
(所有计算题不同的合理解法均给分,各小问分值与参考答案保持一致)
高一物理试题答案第4页(共4页)