蘇州高新區(qū)實驗初級中學(xué)2022年物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析_第1頁
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文檔簡介

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請注意:1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi),不得在試卷上作任何標(biāo)記。2.第一部分選擇題每小題選出答案后,需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi),第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題:(1-6題為單選題7-12為多選,每題4分,漏選得2分,錯選和不選得零分)1、(本題9分)一個物體沿直線運(yùn)動,t=0時刻物體的速度為1m/s,加速度為1m/s2,物體的加速度隨時間變化規(guī)律如圖所示,則下列判斷正確的是()A.物體做勻變速直線運(yùn)動 B.物體的速度與時間成正比C.t=5s時刻物體的速度為6.25m/s D.t=8s時刻物體的速度為12.2m/s2、(本題9分)物體以初速度v0水平拋出,當(dāng)拋出后豎直位移是水平位移的2倍時,則物體拋出的時間是()A. B. C. D.3、2017年,人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程,在兩顆中子星合并前的某一時刻,他們相距L,繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動n圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體,已知萬有引力常量為G,結(jié)合牛頓力學(xué)知識可算出這一時刻兩顆中子星的質(zhì)量之和為()A.4π2C.G4π4、如圖所示,“跳一跳”游戲需要操作者控制棋子離開平臺時的速度,使其能跳到旁邊等高平臺上。棋子在某次跳躍過程中的軌跡為拋物線,經(jīng)最高點(diǎn)時速度為v0,此時離平臺的高度為h。棋子質(zhì)量為m,空氣阻力不計,重力加速度為g。則此跳躍過程A.所用時間 B.水平位移大小C.初速度的豎直分量大小為 D.初速度大小為5、如圖所示,虛線表示電場中一簇等勢面,相鄰等勢面之間電勢差相等.一個粒子以一定的初速度進(jìn)入電場中,只在電場力作用下從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn),此過程中電場力對粒子做負(fù)功.由此可以判斷()A.M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢B.粒子在M點(diǎn)的電勢能小于在N點(diǎn)的電勢能C.粒子在M點(diǎn)受到的電場力大于在N點(diǎn)受到的電場力D.粒子經(jīng)過M點(diǎn)時的速率小于經(jīng)過N點(diǎn)時的速率6、(本題9分)設(shè)飛機(jī)在飛行中所受空氣阻力與它的速度平方成正比,當(dāng)飛機(jī)以速度v水平勻速飛行時,發(fā)動機(jī)的功率為P.若飛機(jī)以速度3v水平飛行時,發(fā)動機(jī)的功率為()A.27P B.9P C.18P D.3P7、經(jīng)國際小行星命名委員會命名的“神舟星”和“楊利偉星"的軌道均處在火星和木星軌道之間,它們繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)行,其軌道參數(shù)如下表(AU是天文學(xué)中的長度單位,大約是地球到太陽的平均距離)?!吧裰坌恰焙汀皸罾麄バ恰崩@太陽運(yùn)行的周期分別為T1和T2,它們在近日點(diǎn)的加速度分別為a1和a2。則下列說法正確的是()A. B.C. D.8、質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞質(zhì)量為M的地球作勻速圓周運(yùn)動,其軌道半徑、線速度大小和向心加速度大小分別為r、v、a,引力常量為G,則在該衛(wèi)星所受到的地球引力大小的下列各種表達(dá)式中,正確的是A.B.C.D.9、(本題9分)一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以某一初速度豎直上拋,上升過程中受到的空氣阻力恒為重力的k倍,重力加速度為g,則小球在上升h的過程中()A.小球的機(jī)械能減少了kmghB.小球的動能減少了kmghC.小球克服空氣阻力所做的功為(k+1)mghD.小球的重力勢能增加了mgh10、(本題9分)如圖所示,水平傳送帶長為L,運(yùn)動速率恒為v,在其左端無初速放上可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊,若小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為,則小木塊從左到右的運(yùn)動時間可能是()A. B.+ C. D.11、(本題9分)“高分四號”衛(wèi)星是中國首顆地球同步軌道高分辨率遙感衛(wèi)星.已知“高分四號”衛(wèi)星距離地面的高度為,地球的半徑為,地球表面的重力加速度大小為,萬有引力常量為.下列說法正確的是()A.“高分四號”衛(wèi)星運(yùn)動的周期為B.“高分四號“衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大小為C.“高分四號”衛(wèi)星軌道處的重力加速度大小為D.地球的平均密度為12、質(zhì)量為m的小球從距地面高H處的A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過時間t1后落入泥潭,由于受到阻力f的作用,小球又經(jīng)t2時間后靜止于泥潭中,已知小球在泥潭中下降的距離為h,重力加速度為g,小球剛接觸泥潭的速度為v,不計空氣阻力,關(guān)于小球的下落過程,下列分析正確的是()A.對小球自由下落的過程,由動量定理可有mgB.對小球自由下落的過程,由機(jī)械能守恒可有mg(H+h)=C.對小球進(jìn)入泥潭的過程,由動能定理可有-(f-mg)h=D.對小球下落的整個過程,由動能定理可有mg(H+h)-fh=0-0二、實驗題(本題共16分,答案寫在題中橫線上)13、(6分)某實驗小組的同學(xué)做“用單擺測定重力加速度”的實驗。(1)實驗時除用到秒表、刻度尺外,還應(yīng)該用到下列器材中的_________選填選項前的字母)A.長約1m的細(xì)線B.長約1m的橡皮繩C.直徑約1cm的均勻鐵球D.直徑約10cm的均勻木球(2)選擇好器材,將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上,應(yīng)采用圖中________所示的固定方式(選填“甲”或“乙”)。(3)將單擺正確懸掛后進(jìn)行如下操作,其中正確的時____________(選填選項前的字母)。A.測出擺線長作為單擺的擺長B.把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度由靜止釋放,使之做簡諧運(yùn)動C.在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時D.用秒表測量單擺完成1次全振動所用時間并作為單擺的周期(4)用l表示單擺的擺長,用T表示單擺的周期,則計算重力加速度的表達(dá)式為g=____________.(5)乙同學(xué)測得的重力加速度數(shù)值大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值,造成這一情況的原因可能是________(選填選向前的字母)。A.開始擺動時振幅較小B.開始計時時,過早按下秒表C.測量周期時,誤將擺球(n-1)次全振動的時間記為n次全振動的時間D.實驗中,由于操作不當(dāng),使擺球做圓錐擺運(yùn)動14、(10分)某實驗小組“用落體法驗證機(jī)械能守恒定律”,實驗裝置如圖甲所示.實驗中測出重物自由下落的高度h及對應(yīng)的瞬時速度v,計算出重物減少的重力勢能mgh和增加的動能mv2,然后進(jìn)行比較,如果兩者相等或近似相等,即可驗證重物自由下落過程中機(jī)械能守恒.請根據(jù)實驗原理和步驟完成下列問題:(1)關(guān)于上述實驗,下列說法中正確的是________.A.重物最好選擇密度較小的木塊B.重物的質(zhì)量可以不測量C.實驗中應(yīng)先接通電源,后釋放紙帶D.可以利用公式v=來求解瞬時速度(2)如圖乙是該實驗小組打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,紙帶上的O點(diǎn)是起始點(diǎn),選取紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D、E、F作為計數(shù)點(diǎn),并測出各計數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離依次為27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打點(diǎn)計時器所用的電源是50Hz的交流電,重物的質(zhì)量為0.5kg,則從計時器打下點(diǎn)O到打下點(diǎn)D的過程中,重物減少的重力勢能ΔEp=________J;重物增加的動能ΔEk=________J(重力加速度g取9.8m/s2,計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。(3)實驗小組的同學(xué)又正確計算出圖乙中打下計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的瞬時速度v,以各計數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h′為橫軸,v2為縱軸作出圖象如圖丙所示,根據(jù)作出的圖線,能粗略驗證自由下落的物體機(jī)械能守恒的依據(jù)是__________________.三、計算題要求解題步驟,和必要的文字說明(本題共36分)15、(12分)(本題9分)如圖所示,圓弧軌道AB是在豎直平面內(nèi)的圓周,B點(diǎn)離地面的高度h=0.8m,該處切線是水平的,一質(zhì)量為m=100g的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))自A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑(不計小球與軌道間的摩擦及空氣阻力),小球從B點(diǎn)水平飛出,最后落到水平地面上的D點(diǎn).已知小物塊落地點(diǎn)D到C點(diǎn)的距離為x=4m,重力加速度為g=10m/s1.求:(1)圓弧軌道的半徑(1)小球滑到B點(diǎn)時對軌道的壓力.16、(12分)(本題9分)如圖所示,與水平面夾角為θ=30°的傾斜傳送帶始終繃緊,傳送帶下端A點(diǎn)與上端B點(diǎn)間的距離為L=4m,傳送帶以恒定的速率v=2m/s向上運(yùn)動。現(xiàn)將一質(zhì)量為1kg的物體無初速度地放于A處,已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=32,取g=10m/s2(1)物體剛放上皮帶時的加速度大??;(2)物體從A運(yùn)動到B共需多少時間;(3)電動機(jī)因傳送該物體多消耗的電能。17、(12分)(本題9分)玻爾在盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的基礎(chǔ)上,提出具有量子特征的氫原子模型,其能級圖如圖所示.有一個發(fā)光管里裝有大量處于n=4能級的氫原子,利用這個發(fā)光管的光線照射金屬鈉的表面.已知金屬鈉的極限頻率是5.53×1014Hz,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,1eV=1.6×10-19J.(1)發(fā)光管可能發(fā)射幾種不同能量的光子?(2)發(fā)光管能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)嗎(通過計算回答)?(3)求出發(fā)光管照射金屬鈉所發(fā)射的光電子的最大初動能.

參考答案一、選擇題:(1-6題為單選題7-12為多選,每題4分,漏選得2分,錯選和不選得零分)1、D【解析】

A.物體的加速度在增大,做變加速直線運(yùn)動,故A錯誤。

B.由圖像知質(zhì)點(diǎn)的加速度隨時間增大,根據(jù)v=v0+at可知,物體的速度與時間一定不成正比,故B錯誤。

C.由圖知a=0.1t+1(m/s2),當(dāng)t=5s時,a=1.5m/s2,速度的變化量知t=5s時的速度為v=v0+△v=1m/s+6.25m/s=7.25m/s故C錯誤。

D.a-t圖線與時間軸圍成的面積表示速度的變化量,則0-8s內(nèi),a=0.1t+1(m/s2),當(dāng)t=8s時,a=1.8m/s2,速度的變化量知t=8s時的速度為v=v0+△v=1m/s+11.2m/s=12.2m/s故D正確。

故選D。2、C【解析】

當(dāng)豎直位移是水平位移的2倍,有解得故C正確,ABD錯誤。3、A【解析】

設(shè)兩顆星的質(zhì)量分別為m1、m2,軌道半徑分別為r1、r2,相距rA.4πB.8πC.G4D.G84、B【解析】

A.豎直方向由:h=gt2可得,該斜拋運(yùn)動等效為兩個完全相同的平拋運(yùn)動,時間是2倍,故A選項錯誤;B.水平位移x=2v0,故B選項正確;C.初速度的豎直分量大小為gt=,故C選項錯誤;D.用速度的合成,即勾股定理得:初速度大小為,故D選項錯誤。5、B【解析】

粒子為氦核,帶正電,由運(yùn)動軌跡可以知道,電場力的方向指向右下方,即電場線的方向指向右下方,根據(jù)電場的性質(zhì)“順著電場線的方向電勢降落”可以知道N點(diǎn)的電勢高于M點(diǎn)的電勢,故A錯誤.電場力做負(fù)功,電勢能增加,粒子在M點(diǎn)的電勢能小于在N點(diǎn)的電勢能,故B正確.根據(jù)電場線或等勢而的疏密程度可以知道,M點(diǎn)的場強(qiáng)小于N點(diǎn)的場強(qiáng),粒子在M點(diǎn)受到的電場力小于在N點(diǎn)受到的電場力,故C錯誤.電場力做負(fù)功,則知動能減小,速率減小,故D錯誤.6、A【解析】

飛機(jī)飛行時所受的阻力與速度的平方成正比,即Ff=kv1.當(dāng)飛機(jī)勻速飛行時,牽引力大小等于阻力,即F=Ff=kv1則發(fā)動機(jī)的功率為P=Fv=kv3即發(fā)動機(jī)的功率與速度的三次方成正比.所以,當(dāng)飛機(jī)的速度變?yōu)樵瓉砣稌r,發(fā)動機(jī)的功率變?yōu)樵瓉淼?7倍,故A正確,BCD錯誤.7、BC【解析】

通過表格數(shù)據(jù)的比較,“神舟星”據(jù)太陽的距離比“楊利偉星”更遠(yuǎn),也就是“神舟星”軌道的半長軸R更大,據(jù)開普勒第三定律:“神舟星”的周期較大,所以;又據(jù)可知,兩星在近日點(diǎn)的向心加速度比較中,由于“楊利偉星”據(jù)太陽的距離較小,所以“楊利偉星”的向心加速度較大,所以。A.A項與上述分析結(jié)論不相符,故A錯誤;B.B項與上述分析結(jié)論相符,故B正確;C.C項與上述分析結(jié)論相符,故C正確;D.D項與上述分析結(jié)論不相符,故D錯誤;8、ABD【解析】質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞質(zhì)量為M的地球作勻速圓周運(yùn)動,由萬有引力提供向心力得:,故ABD正確,C錯誤;故選ABD.【點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力定律求解衛(wèi)星受到的萬有引力,根據(jù)衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓運(yùn)動也可以求解萬有引力,要注意向心力表達(dá)式中的m應(yīng)為衛(wèi)星的質(zhì)量.9、AD【解析】

A、根據(jù)功能關(guān)系知:除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變化量。在上升過程中,物體克服阻力做功kmgh,故機(jī)械能減小kmgh;故A正確.B、小球上升的過程中,重力和阻力都做負(fù)功,根據(jù)動能定理得:-mgh-kmgh=△Ek,則得動能的減小量等于(1+k)mgh,故動能的減小量大于kmgh;故B錯誤.C、根據(jù)W=FL得小球克服空氣阻力所做的功為kmgh;故C錯誤.D、小球上升h,故重力勢能增加mgh;故D正確.故選AD.【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確功的物理意義,即功是能量轉(zhuǎn)化的量度;要掌握各種功能關(guān)系:①總功等于動能的變化量;②重力做功等于重力勢能的減小量;③除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變化量,并能運(yùn)用來分析問題.10、BCD【解析】

小木塊在傳送帶上的運(yùn)動有以下幾種可能:①木塊先做勻加速直線運(yùn)動,后做勻速運(yùn)動;②只做勻加速運(yùn)動,但到達(dá)最右端的速度小于傳送帶的速度;③只做勻加速運(yùn)動,但到達(dá)最右端的速度等于傳送帶的速度;B.小木塊放到傳送帶上之后,若L較長,木塊先做勻加速直線運(yùn)動,后做勻速運(yùn)動,運(yùn)動到最右端時間,故B正確;C.小木塊放到傳送帶上之后,若L較短,木塊只做勻加速運(yùn)動,運(yùn)動到最右端時間,故C正確;D.小木塊放到傳送帶上之后,若L可能為某一個值,木塊只做勻加速運(yùn)動,且運(yùn)動到最右端時,速度就是傳送帶的速度v,運(yùn)動時間,故D正確;A.由BCD分析可知,A錯誤。11、CD【解析】根據(jù),且可得“高分四號”衛(wèi)星運(yùn)動的周期為,選項A錯誤;根據(jù)解得,選項B錯誤;根據(jù)可得“高分四號”衛(wèi)星軌道處的重力加速度大小為,選項C正確;地球的平均密度為,選項D正確;故選CD.點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論,從而找到關(guān)于周期、線速度以及重力加速度的表達(dá)式;知道黃金代換的表達(dá)式GM=gR2;.12、ACD【解析】

A.對小球自由下落的過程,小球只受重力作用,由動量定理可有s=1m,選項A正確;B.對小球自由下落的過程,由機(jī)械能守恒可有mgH=1C.對小球進(jìn)入泥潭的過程,由動能定理可有-(f-mg)h=0-D.對小球下落的整個過程,由動能定理可有mg(H+h)-fh=0-0,選項D正確.二、實驗題(本題共16分,答案寫在題中橫線上)13、AC乙BCCD【解析】

(1)[1]AB.實驗過程單擺擺長應(yīng)保持不變,應(yīng)選擇長約1m的細(xì)線作為擺線,擺線不能選擇有彈性的橡皮繩,故A正確,B錯誤;CD.為減小實驗誤差,應(yīng)選擇密度大而體積小的球作為擺球,應(yīng)選擇直徑約1cm的均勻鐵球作為擺球,不要選用直徑約10cm的均勻木球,故C正確,D錯誤;故選:AC;(2)[2]在該實驗的過程中,懸點(diǎn)要固定,應(yīng)采用圖乙中所示的固定方式。(3)[3]A.擺線長度與擺球半徑之和是單擺的擺長,故A錯誤;B.單擺在小角度下的運(yùn)動為簡諧運(yùn)動,把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放,使之做簡諧運(yùn)動,故B正確;C.為減小測量誤差,在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時,故C正確;D.為減小測量誤差,應(yīng)測出n個周期的總時間t,然后求出周期:,用單擺完成1次全振動所用時間并作為單擺的周期實驗誤差較大,故D錯誤;故選:BC;(4)[4]由單擺周期公式:,可知:T與成正比,T?圖象是正比例函數(shù)圖象,T?圖象的斜率:,則重力加速度:;(5)[5]由單擺周期公式:得:;A.單擺在小角度下的擺到為簡諧振動,開始擺動時振幅較小,單擺的振幅對重力加速度的測量沒有影響,故A錯誤;B.開始計時時,過早按下秒表,所測周期T偏大,所測重力加速度偏小,故B錯誤;C.測量周期時,誤將擺球(n?1)次全振動的時間記為n次全振動的時間,所測周期T偏小,所測重力加速度g偏大,故C正確;D.實驗中,由于操作不當(dāng),使擺球做圓錐擺運(yùn)動,測得的周期T偏小,所測重力加速度偏大;故選:CD;故答案為:(1)AC;(2)乙(3)BC;(4)(5)CD?!军c(diǎn)睛】單擺測定重力加速度的原理:單擺的周期公式,還要知道:擺角很小的情況下單擺的振動才是簡諧運(yùn)動;擺長等于擺線的長度加上擺球的半徑,為減小誤差應(yīng)保證擺線的長短不變;單擺在擺動的過程中,擺長不能發(fā)生變化.在最低點(diǎn),速度最快,開始計時誤差較小。14、BC2.142.12圖象的斜率等于19.52,約為重力加速度g的兩倍【解析】

第一空.重物最好選擇密度較大的鐵塊,受到的阻力較小,故A錯誤.本題是以自由落體運(yùn)動為例來驗證機(jī)械能守恒定律,需要驗證的方程是mgh=mv2,因為是比較mgh、mv2的大小關(guān)系,故m可約去,不需要用天平測量重物的質(zhì)量,操作時應(yīng)先接通電源,再釋放紙帶,故B、C正確.不能利用公式v=來求解瞬時速度,否則體現(xiàn)不了實驗驗證,卻變成了理論推導(dǎo),故D錯誤.第二空.重力勢能減少量ΔEp=mgh=0.5×9.8×0.4365J≈2.14J.第三空.利用勻變速直線運(yùn)動的推論:vD=m/s=2.91m/s,EkD=mvD2=×0.5×2.912J≈2.12J,動能增加量ΔEk=EkD-0=2.12J.第四空.根據(jù)表達(dá)式mgh=mv2,則有v2=2gh;當(dāng)圖象的斜率為重力加速度的2倍時,即可驗證機(jī)械能守恒,而圖

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