福建省廈門市2020-2021學年高一下學期期末考試物理

廈門市2020－2021學年度第二學期高一年級質(zhì)量檢測物理試題(滿分：100分考試時間：75分鐘)注意事項：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題的答案后，用2B鉛筆在答題卡上將對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。寫在本試卷上無效。3.回答非選擇題時，用0.5mm黑色簽字筆作答，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列說法正確的是A.第谷通過多年的觀測和精確的計算，得出了行星運動三大定律B.卡文迪許在測量萬有引力常量的實驗中，主要運用了極限的思想C.平拋運動的水平、豎直分運動具有等時性的特點D.做圓周運動的物體，其所受合力的方向一定指向圓心2.如圖所示，小立同學使用扳手更換家里的水龍頭，當用扳手擰水龍頭時，扳手上A、B兩點的角速度分別ωA和ωB，線速度大小分別為vA和vB，則A.ωA＝ωB，vA>vBB.ωA＝ωB，vA<vBC.ωA>ωB，vA<vBD.ωA>ωB，vA>vB3.如圖所示，光滑水平桌面上有一小鐵球正以速度v沿直線運動。某時刻起，將一條形磁鐵固定在鐵球運動的正前方A處或旁邊的B處，則A.若磁鐵固定在A處，小鐵球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動B.若磁鐵固定在A處，小鐵球?qū)⒆鰟蜃兯僦本€運動C.若磁鐵固定在B處，小鐵球?qū)⒆鰟蛩賵A周運動D.若磁鐵固定在B處，小鐵球?qū)⒆銮€運動4.如圖甲所示，傾角為θ=37°的足夠長斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量為m=1kg的小物塊以一定的初速度從底端沖上斜面，0～2.5m過程中物塊的動能Ek與其沿斜面運動距離s之間的關(guān)系如圖乙所示，已知重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8A.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5B.物塊沿斜面上滑的最大距離為3.2mC.物塊從斜面底端運動到最高點過程中，由于摩擦產(chǎn)生的熱量為32JD.物體回到斜面底端時的動能Ek=16J二、多項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有多項符合題目要求，全部對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。5.“復興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達到提速的目的。某動車組在平直的軌道上行駛，它有4節(jié)動力車廂，每節(jié)動力車廂發(fā)動機的額定功率均為P，動車組能達到的最大速度為vm，則A.若動車組以恒定功率啟動，則該動車組啟動過程做勻加速直線運動B.若動車組以恒定功率啟動，則該動車組啟動過程加速度逐漸減小C.達到最大速度vm時，該動車組所受的阻力為f=D.達到最大速度vm時，該動車組所受的阻力為f=6.2021年6月17日，神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成對接，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波進入天和核心艙，標志著中國人首次進入了自己的空間站。對接過程如圖所示，天和核心艙處于半徑為r3的圓軌道III，神舟十二號飛船處于半徑為r1的圓軌道I，運行周期為T1，通過變軌操作后，沿橢圓軌道II運動到P處與天和核心艙對接。則神舟十二號飛船A.需要加速才能由軌道1進入軌道IIB.沿軌道I運行的周期大于天和核心艙沿軌道III運行的周期C.沿軌道II運動到對接點P過程中，速度不斷增大D.沿軌道II運行的周期為7.如圖甲所示，輕質(zhì)細桿一端與一小球(可視為質(zhì)點)相連，另一端可繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動。小球運動到最高點時輕桿轉(zhuǎn)動的角速度為ω，此時小球受到桿的彈力大小為F，其F－ω2圖像如圖乙所示。重力加速度g取10m/g2，則A.小球的質(zhì)量為2kgB.桿的長度為0.2mC.當ω=3rad/s時，小球受桿的彈力方向向上D.當ω=3rad/s時，小球受桿的彈力方向向下8.如圖所示，輕繩的一端系一質(zhì)量為m的金屬環(huán)，另一端繞過定滑輪懸掛一質(zhì)量為5m的重物。金屬環(huán)套在固定的豎直光滑直桿上，定滑輪與豎直桿之間的距離OQ=d，金屬環(huán)從圖中P點由靜止釋放，OP與直桿之間的夾角θ=37°，不計一切摩擦，重力加速度為g，則A.金屬環(huán)從P上升到Q的過程中，重物所受重力的瞬時功率一直增大B.金屬環(huán)從P上升到Q的過程中，繩子拉力對重物做的功為－mgdC.金屬環(huán)在Q點的速度大小為2D.若金屬環(huán)最高能上升到N點，則ON與直桿之間的夾角α=53°三填空題：共20分，考生根據(jù)要求作答。9.(4分)(1)按照狹義相對論的觀點，在太空中“迎著”光飛行的宇宙飛船上，觀察者測得的光速c(選填“大于”、“等于”、“小于”，其中c為真空中的光速)。(2)由于狹義相對論效應，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)衛(wèi)星上的原子鐘會因為高速運動而導致時間(選填“變慢”或“變快”)，這些時鐘如果不加以校正的話，系統(tǒng)每天將累積很大的定位誤差，因此，這些衛(wèi)星的軟件需要計算和抵消相對論效應，確保定位準確。10.(4分)某同學將彈珠平行于豎直墻面水平向右彈出，利用攝像機記錄其運動過程，處理之后的運動軌跡如圖所示。測得每塊磚的高度為8.1cm、長度為27cm，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，則彈珠從圖中A點運動到B點所用時間為。彈珠彈出時的水平初速度為m/s。11.(6分)如圖所示是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系的實驗裝置。勻速轉(zhuǎn)動手柄1，可以使變速塔輪2和3(塔輪2和3之間用皮帶連接)以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的小球也隨著做勻速圓周運動。使小球做勻速圓周運動的向心力分別由擋板6、7、8對小球的壓力提供。球?qū)醢宓姆醋饔昧?，通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒9下降，從而露出標尺10和標尺11。根據(jù)兩標尺上露出的紅白相間等分標記，可以粗略計算出兩個球所受向心力比值。(1)本實驗主要采用的實驗方法是。A.等效法B.極限法C.控制變量法(2)為了研究向心力F與半徑r的關(guān)系，應該將兩個相同質(zhì)量的小球分別放在擋板和擋板處。(均選填“6”、“7”、“8”)(3)某次實驗中，兩質(zhì)量相同的小球放置位置如圖乙所示，已知用皮帶連接的輪塔2和3的半徑之比為2：1，則標尺10、標尺11上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比應為。12.(6分)利用圖甲所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。(1)關(guān)于上述實驗，下列說法中正確的是。A.重物要選擇密度較小的木塊B.重物的質(zhì)量可以不用測量C.該實驗需要使用秒表(2)實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖乙所示，將打下的第一個點記作O，在紙帶上測量五個連續(xù)的點A、B、C、D、E到O點的距離分別為27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm。已知打點計時器的所用交流電源的頻率為50Hz，重物的質(zhì)量為0.5kg，重力加速度g取9.8m/s2。則重物由O點運動到D點的過程中，動能增加量△Ek=J。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(3)某同學利用公式vD=計算重物的速度vD，由此計算重物增加的動能△Ek，然后計算此過程中重物減小的重力勢能△Ep，則結(jié)果應當是△Ep△Ek(選填“>”、“<”或“=”)。你認為這樣的驗證方法是否正確？(選填“是”或“否”)。四、計算題：共40分13.(12分)如圖甲所示，質(zhì)量m=2kg的物體放置在水平地面上，在水平向右拉力F的作用下由靜止開始運動，運動到x=2m時撤去拉力，拉力大小F隨位移大小x變化的關(guān)系如圖乙所示。已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，重力加速度g取10m/s2。求：(1)物體運動到x=2m處的速度大小；(2)物體運動的總位移大小。14.(12分)2021年5月15日，我國火星探測器“天問一號”的著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū)，相信不遠的將來，我們就能實現(xiàn)宇航員登陸火星。假設字航員在火星表面做實驗，將一個小球以初速度v0豎直上拋，經(jīng)過時間t小球落回拋出點。已知火星的半徑為R，萬有引力常量為G，忽略空氣阻力和火星自轉(zhuǎn)影響。(1)求火星表面附近的重力加速度g火；(2)估算火星的質(zhì)量M；(3)假設“天問一號”繞火星運行的軌道為圓形軌道，周期為T，求“天問一號”距離火星表面的高度h。15.(16分)如圖所示，傾角θ=37°的斜面AB長為L1=1m，通過平滑的小圓弧與水平直軌道BC連接，CD、DE為兩段豎直放置的四分之一圓管，兩管相切于D處、半徑均為R=0.125m。右側(cè)有一傾角α=30°的光滑斜面PQ固定在水平地面上。一質(zhì)量為m=0.2kg、可視為質(zhì)點的小物塊從斜面AB頂端由靜止釋放，經(jīng)ABCDE軌道從E處水平飛出后，恰能從P點平行PQ方向飛入斜面。小物塊與斜面AB的動摩擦因數(shù)μ1=0.25，與BCDE段摩擦不計，重力加速度g取10m/s