福建省宁德第一中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题(含解析)

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名称 福建省宁德第一中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题(含解析)
格式 docx
文件大小 713.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-07-09 09:41:57

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文档简介

宁德第一中学2022-2023学年高一下学期期末考试
物 理 试 题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题
1-4单选每题4分,5-8多选每题6分,少选得3分,错选不得分,共40分
1.2022年2月15日,在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中,17岁的中国选手苏翊鸣获得金牌。假设苏翊鸣在“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功2000J,他克服阻力做功200J,不计其它力做功。苏翊鸣在此过程中(  )
A.动能增加了200J B.动能增加了1800J
C.重力势能增加了1800J D.重力势能减少了200J
2.如图所示,两端封闭的真空玻璃管内有一金属片,用电磁铁吸在上端.切断电磁铁电源的同时,让玻璃管水平向右匀速移动,则管内金属片的运动轨迹可能是( )
A. B. C. D.
3.如图,一条不可伸长的轻绳跨过一个光滑轻小滑轮,将A、B两物体连在一起,B在外力作用下以速度向右匀速运动。当轻绳与水平方向成角时(),下列说法正确的是(  )
A.A物体的速度为,轻绳拉力大于A物体重力
B.A物体的速度为,轻绳拉力小于A物体重力
C.A物体的速度为,轻绳拉力大于A物体重力
D.A物体的速度为,轻绳拉力小于A物体重力
4.一辆汽车由静止开始沿平直公路保持恒定的功率P0启动,假设汽车在启动过程中所受的阻力大小不变,在启动过程中利用计算机描绘出了汽车的加速度关于速度倒数的变化规律图像,如图所示,图线中标出的量均为已知量。则下列说法正确的是(  )
A.阻力大小为 B.该汽车的最大速度为
C.该汽车的质量大小为
D.汽车从启动到速度达到最大所需的时间为
5.2022年4月16日,长征四号丙运载火箭在太原卫星发射中心升空,将世界首颗具备二氧化碳激光探测能力的卫星——大气环境监测卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。如图,大气环境监测卫星绕地球运动可视为匀速圆周运动,运行周期为T。已知地球的半径为R,地球相对该卫星的张角为,引力常量为G,下列说法正确的是(  )
A.大气环境监测卫星不处于平衡状态
B.大气环境监测卫星运动过程中机械能保持不变
C.大气环境监测卫星的轨道半径为
D.地球的平均密度为
6.如图,甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为,船在静水中的速率均为v,两船头均与河岸成角。一段时间后,甲船恰好行驶到河正对岸的A点,乙船行驶到到河对岸的B点,AB之间的距离为L,则下列说法正确的是(  )
A.两船同时到达对岸
B.若仅增大,则两船的渡河时间将变大
C.若仅增大,则两船的渡河时间均不变
D.若仅增大,则两船到达对岸时相距小于L
7.如图,质量为M、长为L的木板静止于光滑水平面上。质量为m可视为质点的物块以某一初速度从木板左端开始运动,最终恰好未从木板的右端滑下。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。在物块相对木板滑动的过程中,木板的位移为x,则(  )
A.物块的动能减少了
B.木板的动能增加了
C.物块克服摩擦力做功
D.物块与木板组成的系统内能增加了
8.如图甲,一质量为m可视为质点的小球通过长为L的轻绳悬挂在钉子O点,现使小球在最低点获得不同的水平初速度v,在竖直面内做完整的圆周运动。小球经过最低点时轻绳拉力T与的关系如图乙。已知轻绳能承受的最大拉力为5.0N,重力加速度g取,空气阻力不计。则下列说法正确的是(  )
A.小球质量m=0.05kg
B.轻绳长度L=0.2m
C.v=5m/s时小球可在竖直面内做完整的圆周运动
D.球在竖直面内做完整的圆周运动经过最高点的最大速度为
三、填空题
9.如图,光滑的水平面上,小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。小球到达P点时若F突然______(选填“变大”或“变小”),则小球将沿轨迹Pc运动;到P点时若撤去F,则小球将沿轨迹______(选填“Pa”、“Pb”或“Pc”)运动。
10.(1)按照狭义相对论的观点,在太空中“迎着”光飞行的宇宙飞船上,观察者测得的光速___________(选填“大于”、“等于”、“小于”,其中为真空中的光速)。
(2)由于狭义相对论效应,北斗卫星导航系统卫星上的原子钟会因为高速运动而导致时间___________(选填“变慢”或“变快”),这些时钟如果不加以校正的话,系统每天将累积很大的定位误差,因此,这些卫星的软件需要计算和抵消相对论效应,确保定位准确。
11.某同学用如图的向心力演示器探究影响向心力大小的因素。
(1)现将两小球分别放在两边的槽内,为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系,下列方案正确的是______;
A.在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的小球做实验
B.在小球运动半径相等的情况下,用质量不同的小球做实验
C.在小球运动半径相等的情况下,用质量相同的小球做实验
(2)该同学在某次实验中匀速转动手柄,左边标尺露出1格,右边标尺露出4格,之后仅增大手柄的转速,则左右两标尺示数______,两标尺示数的比值______。(选填“变大”、“变小”或“近似不变”)
12.小华同学在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用的打点计时器工作频率为50Hz。
(1)如图,在释放纸带前的瞬间,操作合理的是______(选填“甲”或“乙”);
(2)该同学按正确操作打出一条纸带并用毫米刻度尺测量O点与各连续点的距离h,如图。
①有一个记录不规范的是______段的读数(选填“OA”“OB”“OC”“OD”或“OE”);
②重物在D点对应的速度______(保留3位有效数字);
③再算出其余各点对应的速度,以为横坐标,以为纵坐标,画出的图像应是如图中的______。
A.B.C.D.
四、解答题
13.公路拐弯处的路面通常是外高内低。如图,一辆汽车正在向左拐弯,该运动可视为匀速圆周运动,车轮与路面的横向(即垂直于前进方向)摩擦力为零。拐弯过程中车内乘客通过手机软件测得在6秒内汽车的运动方向改变了,速率为10m/s。已知重力加速度g取,公路路基的水平宽度l为20m,求:
(1)汽车做圆周运动的角速度大小和半径;
(2)公路外侧与内侧的高度差h。(计算结果保留π)
14.木星的卫星之一叫艾奥,它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为v0时,上升的最大高度可达h。已知艾奥的半径为R,引力常量为G,忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力,求:
(1)艾奥表面的重力加速度大小g和艾奥的质量M;
(2)距艾奥表面高度为2R处的重力加速度大小g';
(3)艾奥的第一宇宙速度v。
15.如图,半径为R的光滑圆弧轨道AB,固定于竖直平面内,A端与圆心O等高,B端与水平地面高度差为。水平地面放置一个截面为半圆形的柱状物体,半径也为R,其圆心与O、B两点在同一竖直线上。现有一视为质点的小球,由A处静止释放,从B处水平飞出。已知小球的质量为m,重力加速度为g。
(1)求小球运动至B处时受到轨道的支持力大小;
(2)求小球在水平地面上的落点到点的距离;
(3)若小球由C处静止释放,从B处飞出后恰好与半圆形的柱状物体不相碰,求∠COB的余弦。
试卷第2页,共2页
参考答案:
1.B
【来源】福建省莆田市2021-2022学年高一(下)期末质量监测物理试题
【详解】AB.由动能定理可得
可得动能增加了
故A错误,B正确;
CD.重力做正功,重力势能减少,减少的重力势能等于重力做的功,故重力势能减少了2000J,故CD错误。
故选B。
2.C
【来源】福建省福州市2017-2018学年高一下期末统考物理试卷
【详解】切断电源后电磁铁失去磁性,金属片不在受磁场力作用,在竖直方向上只受重力作用做自由落体运动,水平方向上做匀速运动,所以金属片的运动轨迹应该是一抛物线,且重力指向轨迹的凹侧,故C对;ABD错;
综上所述本题答案是:C
3.A
【来源】福建省莆田市2021-2022学年高一(下)期末质量监测物理试题
【详解】将B的速度沿绳进行分解,可知,A的速度为
当B往左边匀速运动时,夹角不断增大,A的速度不断减小,因此A做减速运动,加速度向上,即轻绳的拉力大于A物体的重力,A正确,BCD错误。
故选A。
4.B
【来源】2022届江西省高三(下)核心模拟信息卷理综(三)物理试题
【详解】B.根据牛顿第二定律

整理得
速度最大时,加速度为零,由图像可知
A.汽车所受阻力大小
A错误
C.由于图像斜率可知
汽车的质量
C错误;
D.因为汽车以恒定功率运动,做变加速运动,加速度在变化,且未知汽车从启动到速度达到最大时走过的位移,则根据题目已知条件,无法求出汽车运动到最大速度的时间,D错误。
故选B。
5.AB
【来源】福建省莆田市2021-2022学年高一(下)期末质量监测物理试题
【详解】A.大气环境监测卫星绕地球运动可视为匀速圆周运动,是变速运动,故大气环境监测卫星处于不平衡状态,故A正确;
B.大气环境监测卫星绕地球运动做匀速圆周运动时,动能和势能都不变,机械能守恒,故B正确;
C.由几何关系可知大气环境监测卫星的轨道半径为
故C错误;
D.由
联立可得地球的平均密度为
故D错误。
故选AB。
6.AC
【来源】福建省莆田市2021-2022学年高一(下)期末质量监测物理试题
【详解】由图可知,两船垂直河岸的速度都是
渡河时间都是
故A正确;
BC.渡河时间只跟垂直河岸的速度有关,与水流速度无关,故若仅增大,则两船的渡河时间均不变,故B错误,C正确;
D.若仅增大,则两船到达对岸时相距
距离不变,故D错误。
故选C。
7.CD
【来源】福建省莆田市2021-2022学年高一(下)期末质量监测物理试题
【详解】AC.在物块相对木板滑动的过程中,木板的位移为x,则物块的位移为L+x,则由动能定理
所以物块克服摩擦力做功,则动能减少了,故A错误,C正确;
B.则由动能定理
木板动能增加了,故B错误;
D.物块与木板组成的系统内能的增量等于系统克服摩擦力做功,即
故D正确。
故选CD。
8.ABD
【来源】福建省莆田市2021-2022学年高一(下)期末质量监测物理试题
【详解】AB.小球在最低点有

结合图得
联立解得
m=0.05kg,L=0.2m
故AB正确;
C.由图可知拉力最大时,小球的速度为,所以v=5m/s时小球不能在竖直面内做完整的圆周运动。故C错误;
D.拉力最大时,小球的速度为。从最低点到最高点,有
解得
则球在竖直面内做完整的圆周运动经过最高点的最大速度为。故D正确。
故选ABD。
9. 变大 Pa
【来源】福建省莆田市2021-2022学年高一(下)期末质量监测物理试题
【详解】[1]若F突然变大,拉力大于需要的向心力,则小球将沿轨迹Pc做近心运动;
[2]若F突然消失,小球所受合外力为0,则小球将沿原来的速度方向匀速运动,即沿轨迹Pa运动。
10. 等于 变慢
【来源】福建省厦门市2020-2021学年高一(下)期末物理试题
【详解】(1)[1] 根据狭义相对论的观点:光速不变原理,即光速的大小与光源以及观察者的运动无关,所以观察者测出的光速都是c
(2)[2] 根据时间间隔的相对性原理,北斗卫星导航系统卫星上的原子钟会因为高速运动而导致时间变慢。
11. C 变大 近似不变
【来源】福建省莆田市2021-2022学年高一(下)期末质量监测物理试题
【详解】(1)[1]ABC.向心力大小公式为
所以为了探究向心力大小和角速度的关系式,应保证质量和半径一样,AB错误,C正确。
(2)[2]当增大手柄转速时,角速度增大,向心力增大,标尺示数变大
(2)[3]根据
可知,v相同,则塔轮的角速度之比为传送带连接塔轮的半径反比,而小球圆周运动半径相同,则向心力之比为传送带连接塔轮的半径平方反比,即
所以当加速转动手柄时,两标尺示数的比值近似不变。
12. 乙 OB 1.76 C
【来源】福建省莆田市2021-2022学年高一(下)期末质量监测物理试题
【详解】(1)[1]由于重锤速度较快,且运动距离有限,为了能尽可能多地获得数据,释放纸带前的瞬间,重锤应尽量靠近打点计时器,故操作合理的是乙。
(2)①[2]毫米刻度尺读数应估读到0.01cm,故OB点读数不规范。
②[3]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于这段时间的平均速度,D点的速度为
③[4]根据机械能守恒定律,则有
解得
可知图像为过原点的一条倾斜直线,故选C。
13.(1);;(2)
【来源】福建省莆田市2021-2022学年高一(下)期末质量监测物理试题
【详解】(1)依题意可知v=10m/s,。汽车做圆周运动的角速度为ω,半径为r,则
半径为
(2)设公路路面与水平面夹角为,汽车的质量为m,受力如图


联立解得
14.(1),;(2);(3)
【来源】2017届江苏省南通市如东县、徐州市丰县高三10月联考物理试卷(带解析)
【详解】(1)岩块做竖直上抛运动有
解得
忽略艾奥的自转有
解得
(2)距艾奥表面高度为2R处有
解得
(3)某卫星在艾奥表面绕其做圆周运动时
解得
15.(1);(2);(3)
【来源】福建省莆田市2021-2022学年高一(下)期末质量监测物理试题
【详解】(1)设小球在B处的速度为,由A处运动到B处有
在B处,小球受轨道的支持力为,则
联立解得
(2)依题意可知,小球从B点飞出后做平抛运动,从抛出到落到水平地面上所用时间为,有
联立解得
(3)设小球从C处静止译放到B处的速度为,从B处飞出到落在柱状物体上所用时间为,落点与连线与水平夹角为,有
联立解得
当,即时,存在最大值,此时
小球在从C处到B处的过程中
联立解得
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