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★启用前注意保密
第二学期期末综合练习题
高一物理
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号和准考证号填写在答题卡上,将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.关于运动的描述,下列说法正确的是
A.曲线运动一定是变速运动
B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动一定是变加速运动
D.加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动
2.某同学踢出的足球在空中运动轨迹如图所示,不计空气阻力,关于足球在空中飞行的过程中,下列说法正确的是
A.足球的速度大小不变,方向时刻发生变化 B.足球的加速度大小不变,方向时刻发生变化
C.足球上升过程和下落过程所用的时间相等 D.足球水平方向的分运动是匀加速直线运动
3.如图所示,老师手持教鞭绕端点点做匀速圆周运动,教鞭上、两点与点的距离满足。则、两点的向心加速度大小之比为
A. B. C. D.
4.如图,一飞行器沿椭圆轨道Ⅰ运行,地球位于椭圆轨道Ⅰ的一个焦点上。飞行器在某位置P经极短时间变轨后,沿圆轨道Ⅱ运行。已知轨道Ⅰ的半长轴大于轨道Ⅱ的半径,忽略飞行器质量的变化,则飞行器
A.在轨道Ⅰ上从点到点,所受地球的引力大小逐渐增大
B.在轨道Ⅱ上的周期大于在轨道Ⅰ上的周期
C.在轨道Ⅱ上的速度小于在轨道Ⅰ上经过点的速度
D.在轨道Ⅱ上所受地球引力的大小等于在轨道Ⅰ上点所受地球引力的大小
5.如图所示,空间站中操控货物的机械臂由长度均为的臂杆1和臂杆2通过轴连接而成,臂杆2一端固定在轴上,臂杆1前端固定质量为的货物,货物和机械臂先一起绕轴做半径为、角速度为的匀速圆周运动,货物运动到点停下,之后两臂杆同时绕、轴转动使货物从点由静止做匀加速直线运动,经时间到达点,已知、间距离为。不计重力影响,下列说法正确的是
A.货物做匀速圆周运动时,向心力大小为
B.货物做匀速圆周运动时,线速度大小为
C.货物从到的过程中,加速度大小为
D.货物到达点时,机械臂对其做功的瞬时功率为
6.某同学受斧子劈柴的启发,设计了如下实验,侧视图为直角三角形的物块A与梯形的物块B相接触,放置在水平面上,物块A左侧紧贴竖直墙壁。现以速度竖直向下推动物块A,物块B以水平速度向右运动,物块A的边与物块B的边始终贴合在一起,已知。则与的大小关系为
A. B. C. D.
7.某枪械爱好者在进行子弹打靶测试时,搭建了如下实验装置:光滑水平台面上静置一质量为的缓冲靶座,靶座通过轻弹簧固定在刚性试验墙上。一枚质量为的子弹以水平初速度经极短时间射入靶座并完全嵌入,之后经时间,弹簧第一次被压缩至最短。定义平均作用力大小,其中为作用力冲量的大小,Δt为作用时间,则此过程中试验墙对弹簧的平均作用力大小为
A.0 B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。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.如图所示,无人机悬停在地面上方处,将质量为的应急物资从悬停位置由静止释放,物资竖直下落到达地面。已知物资落地时的动能为12 J,以地面为重力势能零点,物资运动过程中空气阻力大小恒定,无人机和物资可视为质点,重力加速度取。下列说法正确的有
A.空气阻力的大小为2 N
B.物资下落至整个过程中点处时,动能和重力势能相等
C.物资在悬停点的重力势能为20 J
D若物资从无人机正下方的地面以某一初速度竖直向上抛出,恰好能到达无人机悬停的位置,则上抛时的初动能为28 J
9.“天问二号”探测器于2025年5月29日在西昌卫星发射中心成功发射升空。该探测器绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动,其周期为,轨道半径为,已知引力常量为,太阳的半径为。下列说法正确的有
A.在半径不同的圆轨道上,天问二号的周期与轨道半径成正比
B.太阳的质量为
C.太阳表面的重力加速度太小为
D.若探测器轨道半径增大为原来的2倍,其运行线速度将变为原来的倍
10.如图所示,光滑细杆、在点连接,竖直放置,水平放置,两相同的中心有孔的小球M、N,分别套在和上,并用一不可伸长的细绳相连,细绳恰好被拉直,现由静止释放M、N,在N球碰到点前的运动过程中,下列说法正确的有
A.细绳的拉力对N做正功 B.M球的机械能减小
C.M球的动能一直增加 D.M和N组成的系统的机械能不守恒
三、非选择题:本题共5小题,共54分。考生根据要求作答。
11.(8分)某物理兴趣小组利用生活中的器材探究向心加速度的相关规律。如图所示,他们将手机(可视为质点)紧贴手动脱水桶的内壁竖直放置,缓慢调节脱水桶的转速,使手机随脱水桶一起做匀速圆周运动。利用手机自带的传感器记录手机的向心加速度和角速度的数值,通过刻度尺测量脱水桶的直径,更换不同半径的脱水桶,重复以上操作。
(1)脱水桶半径不变的情况下,通过拟合得到图像为一条过原点的直线,说明________________;
(2)如果要探究向心加速度和圆周运动半径的关系,则物体匀速转动的角速度需________________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)若图中图线的斜率为,则圆周运动的半径可表示为___________;
(4)若将横坐标换成周期的平方,保持其他条件不变,则图像为___________(选填“直线”或“曲线”)
12.(8分)某同学设计了如图所示的斜槽碰撞实验,验证碰撞过程中的动量守恒。图中a、b两球的质量分别为、,且满足,两球半径相等,实验装置包含天平、斜槽轨道、木板、白纸与复写纸等。实验步骤如下:
①调节斜槽末段轨道水平,将白纸和复写纸依次固定在木板上,保持木板处于竖直状态,且紧靠斜槽末端,小球a从斜槽某固定点由静止释放,撞在木板上留下痕迹;
②保持木板竖直,将其向右平移距离并固定,小球a从同一点释放,撞在木板上留下痕迹;
③将小球b静置于斜槽水平段右端,小球a从同一点释放,与小球b发生正碰,两球撞在木板上留下痕迹和。
回答下列问题(所有表达式均用题中所给字母表示):
(1)痕迹是小球______在白纸上留下的(选填“a”或“b”)
(2)本实验必须测量的物理量有
A.当地的重力加速度 B.木板水平向右平移的距离
C.小球a、b的质量、 D.点到、、三点的距离、、
E.小球a、b的半径
(3)在实验误差允许范围内,若关系式____________成立,则可验证碰撞过程动量守恒;
(4)若满足关系式______________________________,则可以判定碰撞为弹性碰撞;
(5)本实验存在误差,请任意列举一条尽可能减小实验误差的方法____________。
13.(9分)某科考队在地球南极某地做了如下实验:将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出,使小球在水平面内做半径为的匀速圆周运动,小球所在位置处的切面与水平面夹角为,如图所示。测得小球运动的周期为。
(1)请根据以上测量数据求出该地的重力加速度;
(2)已知地球半径为,引力常量为,请结合(1)问的测量结果,估算地球的质量和近地卫星环绕地球做匀速圆周运动线速度的大小。
14.(13分)某矿井水平轨道上有一辆电动运输车,其质量,牵引力额定功率为。运输车在轨行驶时,受到的阻力恒为车重的0.2倍。运输车从静止开始以的加速度匀加速启动,时,达到额定功率,之后保持额定功率行驶,时运输车的速度可视作达到最大。已知重力加速度取,求:
(1)时,运输车的速度大小及牵引力的额定功率;
(2)当速度为12 m/s时,运输车的加速度大小;
(3)运输车在时间内的位移大小。
15.(16分)如图所示,一半径为的细圆管道竖直放置,底端分别与两侧水平直轨道相切。左侧轨道的左端固定一水平放置的轻质弹簧,右侧轨道的右端处固定一挡板。将质量为3 m的小球A压紧弹簧后由静止释放,小球A脱离弹簧后与静置于左侧轨道的质量为的小球B发生弹性正碰,碰撞后小球A被立刻取走,小球B第一次运动到圆管道的最低点时对管道的压力大小为;小球B经过圆管道后和右侧水平轨道处的挡板碰撞,反弹后第二次经过圆管道最高点时,所受的弹力恰好为零。已知右侧水平轨道段粗糙,长度为,其余管道及轨道部分均光滑,小球可视为质点,小球B每次与挡板碰撞前、后的动能之比为,已知重力加速度。求:
(1)小球B第一次被A碰撞后的速度大小和释放小球A瞬间弹簧的弹性势能;
(2)小球B与右侧段水平轨道间的动摩擦因数;
(3)小球B最终停下的位置与挡板间的距离。
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