哈尔滨市六校2021-2022学年高一下学期期末联考
物理学科试卷
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第二册,必修第三册第九章,选择性必修第一册第一章。
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~8题中只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.2021年10月5日,三位科学家因为他们立于科学前沿探索世间奥秘,而共享诺贝尔物理学奖.物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,关于相对论时空观与牛顿力学的局限性,下列说法正确的是
A.经典力学能够说明微观粒子的规律性,仍能适用于宏观物体的高速运动问题
B.相对论与量子力学的出现否定了经典力学,表示经典力学已失去意义
C.经典力学并不等于牛顿运动定律,牛顿运动定律只是经典力学的基础
D.经典力学在现代广泛应用,它的正确性无可怀疑,仍是普遍适用的
2.下列措施中不能防止静电危害的是
A.在高大的烟囱中安装静电除尘器 B.飞机轮胎用导电橡胶制成
C.雷雨天中在孤立的高大树木下避雨 D.电工穿用铜丝编织的高压作业服
3.某次军事比赛中,士兵从高台跳到低处地面时,士兵的速度在很短时间内减小为零,速度变化大,为了安全,士兵都是让脚尖先着地,有效地保护人体免于伤害或诚轻伤害程度.这样做是为了
A.减小人的平均受力大小 B.减小冲量
C.减少动量的变化量 D.减小地面对人的压强
4.我国天和核心舱组合体轨道参数为:远地点高度约396.7km,近地点高度约386.1km,且核心舱处于无动力飞行状态不计阻力,据以上信息,下列判断正确的是
A.核心舱的运行速率可能大于7.9km/s
B.核心舱的运行周期比同步卫星周期大
C.核心舱从近地点向远地点运动过程中,机械能逐渐减小
D.核心舱从近地点向远地点运动过程中,运行速度逐渐减小
5.如图所示,物块甲、乙由跨过光滑定滑轮的轻绳相连,初始时刻,轻绳右侧与竖直杆的夹角为60°,控制乙以6m/s的速度匀速向下运动,关于甲的运动,下列说法正确的是
A.初始时刻,甲的速度大小为4m/s B.初始时刻,甲的速度大小为3m/s
C.甲此后先做加速运动,再做减速运动 D.甲此后做减速运动
6.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,三个相同的不带电小球由三根相同的绝缘轻弹簧连接构成等边三角形,轻弹簧均处于原长.现让每个小球带上相同的电量q,当三角形的面积增大到原来的4倍时重新达到平衡状态.已知每根弹簧的原长为,真空中的静电力常量为k,则每根弹簧的劲度系数为
A. B. C. D.
7.“祝融号”火星车驶上火星表面满100天时,在着陆点以南方向累计行驶了1064m.在某次探测任务中,火星车以恒定的功率启动在水平地面上做直线运动,行进过程中所受阻力恒为重力的0.2倍,一段时间后,达到最大行进速度180m/h.已知“祝融号”火星探测车总质量为240kg,火星表面的重力加速度约为4m/s2,则该过程中火星车发动机的输出功率为
A.4.8W B.9.6W C.14.4W D.19.2W
8.如图所示,在同一竖直平面内,倾角θ=37°的斜滑道AB与水平滑道BC平滑衔接,可视为质点的运动员穿着滑雪板从A点以速度v=20m/s沿水平方向飞出恰好落到B处后顺势屈腿缓冲,垂直于水平面的分速度迅速减小为零,已知滑雪板和水平面间的动摩擦因数为μ=0.1,不计空气阻力,sin37°=0,6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2.则运动员在空中飞行的时间和在水平长直滑道上运动的最大距离分别为
A.3s 100m B.3s 200m C.6s 100m D.6s 200m
9.下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是
A.车通过凹形桥的最低点时,车对标的压力大于汽车的重力
B.在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘对轨道的侧压力
C.宇航员在环绕地球做匀速圆周运动的飞行器中处于完全失重状态,不受重力作用
D.洗衣机脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,故沿切线方向甩出
10.2021车5月15日.天同一号”着陆巡视器成功谷陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区.登陆火星前,“天问一号”多次变轨示意图如图所示,轨道上的P、Q、S三点与火星中心位于同一直线上,P,Q两点分别是椭侧轨道的远火星点和近火星点.除变轨瞬间,“天问一号”在轨道上运行时均处于无动力航行状态。下列说法正确的是
A.天同一号”在P点从轨道Ⅱ进人轨道Ⅲ要进行点火减速
B.“天问一号”在轨道Ⅲ上的周期大于在轨道Ⅱ上的周期
C.“天间一号”在轨道Ⅲ上Q点的加速度大于在轨道Ⅱ上S点的加速度
D.“天问一号”从轨道Ⅲ上的Q点到P点运行过程中,线速度越来越大
11.如图所示,一个质量为0.6kg的小球从光滑斜面上D点由静止滑下,恰好从光滑圆弧轨道ABC的A点切线方向进入圆弧轨道(不计空气阻力,进人圆弧时无机械能损失).已知圆弧的半径R=0.3m,θ=60°,AD的高度差h=0.8m,重力加速度g取10m/s2,则
A小球到达A点时速度的大小为4m/s
B.小球到达A点时速度的大小为2m/s
C.小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力大小为4N
D.小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力大小为8N
12如图甲所示,在t=0时刻,一质量为1kg、可视为质点的物块冲上一足够长倾角为37°的传送带底端,取平行于传送带向上为正方向,物块的速度一时间图像如图乙所示.已知传送带顺时针匀速率转动,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.则下列说法正确的是
A.传送带的速度大小为5m/s
B.传送带与物块间的动摩擦因数为0.4
C.在0~1.5s内,合外力对物块做的功为-45.5J
D.物块从传送带底端上滑至最高点的过程中,因摩擦产生的热量为30J
二、实验题(本题共2小题,共12分)
13.(6分)如图甲为验证机械能守恒定律的实验装置图,如图乙为某次实验截取的一段纸带。
(1)在本实验操作中,下列步骤的正确操作顺序为__________。(填选项前的字母)
A.用纸带穿过打点计时器,一端悬挂上重物,调整打点计时器,保证纸带沿竖直方向,并固定好纸带
B.接通电源,打开打点计时器开关,释放纸带
C.将打点计时器固定在铁架台上
D.取下纸带,选择点迹清晰的一条,处理数据
(2)图乙为某次实验中得到的纸带,相邻两点时间间隔为0.1s.则打B点时物体速度大小为vB=__________m/s;加速度大小为a=__________m/s2.(均保留三位有效数字)查得当地重力加速度大小为9.79/s2,这也就在误差允许范围内间接验证了机械能守恒定律。
(3)在实验操作规范、数据测量及数据处理均正确的前提下,实验求得的重物减小的重力势能通常略大于增加的动能,这是因为__________。
14.(6分)某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来验证碰撞中的动量守恒定律,图中A、B是两个质量相同的小车.实验前,先平衡摩擦力,只将小车A放在长木板上,并与纸带相连,将长木板装有打点计时器的一端适当垫高,打点计时器接通电源,给小车A一个沿斜面向左的初速度,如果纸带上打出的点间隔均匀,则表明摩擦力已平衡.回答下列问题:
(1)将小车B放在长木板上并在小车B上放上适当的砝码,接通打点计时器的电源,给小车A一个初速度,小车A与小车B发生碰撞并粘在一起向前运动,打出的纸带如图乙所示,纸带上的点为连续打出的点,测出纸带上两段连续5个间隔的长度分别为s1、s2.纸带的左端与打点计时器相连,若打点计器连接的交流电的频率为f,小车A与小车B相碰前的速度为v1=__________,碰撞后两车的共同速度为v2=__________。
(2)测得小车A(包括橡皮泥)质量为mA,小车B和车中砝码的总质量为mB,若表达式__________成立,则A、B两车碰撞过程动量守恒.
(3)如果打点计时器连接交流电的频率实际小于f,则对实验结果_________(填“有”或“无”)影响.
三、计算题(本题共4小题,共计40分.解答时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)
15.(8分)如图所示,用长L=0.9m的绳系着装有m=0.5kg水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,成为“水流星”.重力加速度g取10m/s2.
(1)若水桶转至最高点时水不流出来,求桶的最小速率;
(2)若在最高点时水桶的速率为4.5m/s,求水对桶底的压力.
16.(10分)如图所示,等腰直角三角形三个顶点A、B、C分别固定有三个点电荷-q、+q、+2q(q>0).已知直角边长为L,静电常量为k.求斜边中点O的电场强度.
17.(10分)如图所示,在竖直平面内,BC为光滑圆轨道的一部分,OC位于竖直方向,OB与竖直方向的夹角θ=45°,CD为水平地面,一小木块以v1=10m/s的速度水平向左抛出,木块恰好从B点沿切线方向进人BC轨道,最后停在水平面CD上的P点(图中未画出).已知光滑圆轨道半径为R=(2+)m,木块与CD之间的动摩擦因数为μ=0.4,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)A、B两点的水平距离与竖直高度;
(2)C、P之间的距离.
18.(12分)如图所示,在光滑水平地面上有一块长木板,长木板上放着一个滑块,滑块和长木板的挡板间用轻弹簧相连接.弹簧长度恰好为原长时,整个系统一起以v1=10m/s的速度向右做匀速直线运动.长木板右侧固定的枪膛长1m,高压气体对子弹的平均作用力为125N,若把子弹在枪膛内的运动看作匀加速直线运动,子弹向左射人滑块且不穿出,作用时间极短,当弹簧压缩到最短时,弹簧被锁定,测得此时弹簧的压缩量为d=0.50m.已知长木板的质量为M=1kg,滑块的质量为m=0.9kg,子弹的质量为m0=0.1kg,滑块与长木板上表面间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)子弹出膛的速度大小;
(2)子弹射入滑块后的瞬间子弹与滑块共同速度;
(3)弹簧压缩到最短时,长木板的速度大小;
(4)弹簧压缩到最短时,弹簧弹性势能的大小。
物理学科试卷
参考答案、提示及评分细则
1.C 2.C 3.A 4.D 5.B 6.A 7.B 8.B 9.AB 10.AC 11.AD 12.ACD
13.(1)CABD(2分)(2)0.967(1分)9.64(1分)(3)存在空气阻力和摩擦阻力(2分)
解析:(1)实验时,将打点计时器固定在铁架台上;再用纸带穿过打点计时器,一端悬挂上重物,调整打点计时器,保证纸带沿竖直方向,并固定好纸带;然后接通电源,打开打点计时器开关,释放纸带,最后取下纸带,选择点迹清晰的一条,处理数据.
(2)由,得,由逐差法得,解得.
(3)即使在实验操作规范、数据测量及数据处理均正确的前提下,实验求得的重物减小的重力势能通常略大于增加的动能,这是因为存在空气阻力和摩擦阻力.
14.(1)(1分) (1分) (2)(2分) (3)无(2分)
解析:(1)碰撞前小车A的速度,碰撞后,A、B一起的速度.
(2)如果表达式成立,即成立,两车碰撞过程动量守恒.
(3)由表达式可知,如果打点计时器连接交流电的频率实际小于f,则对实验结果无影响.
15.解:(1)水做圆周运动,在最高点水不流出的条件是:水的重力不大于水所需要的向心力,当重力恰好提供向心力时,对应的是水不流出的最小速度.
以水为研究对象,(2分)
解得桶的最小速率(2分)
(2)因为,所以重力不足以提供向心力,要由桶底对水向下的压力补充,此时所需向心力由以上两力的合力提供,设桶底对水的压力为F,则由牛顿第二定律有(1分)
解得(1分)
根据牛顿第三定律(1分)
所以水对桶底的压力,方向竖直向上(1分)
16.解:设、、在O点产生的电场强度分别、、
则,方向沿OA(2分)
,方向沿OA(2分)
,方向沿CO(2分)
则、的合场强,方向沿OA(1分)
则O点的合电场强度大小(1分)
解得,且方向沿CA(2分)
17.解:(1)设木块在B点的速度为,水平方向有(1分)
解得(1分)
竖直方向有(1分)
解得(1分)
A、B两点的水平距离(1分)
竖直高度(2分)
(2)设C、P之间的距离为s,从B到P过程由动能定理有(2分)
解得(1分)
18.解:(1)设子弹出膛的速度为,则由牛顿第二定律可得(1分)
由匀变速直线运动规律(1分)
子弹出膛的速度大小(1分)
(2)设向右为正方向,子弹射入滑块后的共同速度大小为,对子弹与滑块组成的系统,由动量守恒定律得(1分)
解得,方向向右(1分)
(3)设子弹、滑块与长木板三者的共同速度为,当三者达到共同速度时弹簧压缩量最大,弹性势能最大,以向右为正方向.
由动量守恒定律得(2分)
解得(1分)
(4)设最大弹性势能为,对三个物体组成的系统应用能量守恒定律
(2分)
其中(1分)
解得(1分)