吉林省多所高中2022-2023学年高一下学期7月期末联考
物理试题
考生注意:
1. 本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分。考试时间75分钟。
2. 请将各题答案填写在答题卡上。
3. 本试卷主要考试内容:人教版必修第二册第六至八章,选择性必修第一册前两章。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 开普勒在研究了第谷的行星观测记录后,分别于1609年和1619年发表了行星运动的三个定律,即开普勒行星运动定律。下列说法正确的是( )
A. 所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上
B. 金星离太阳越远时,金星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积越大
C. 两颗绕不同中心天体运行的行星的轨道半长轴的三次方与其公转周期的二次方的比值一定相等
D. 开普勒行星运动定律是建立在哥白尼的地心说上的
2. 下列关于简谐运动的说法正确的是( )
A. 简谐运动属于一种匀变速运动
B. 做简谐运动的物体在平衡位置的速度为0
C. 做简谐运动的物体经过同一位置时的速度必然相同
D. 做简谐运动的物体的位移方向与回复力方向必然相反
3. 在足球训练时,某运动员先后两次将足球(可视为质点)从同一地点踢飞出去,足球在空中第一、二次运动的轨迹分别如图中①、②所示,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 足球第一次被踢飞到落地的过程中受到的重力始终做正功
B. 足球两次着地时受到的重力的瞬时功率相等
C. 足球两次从被踢飞到落地的过程中受到的重力的平均功率相等
D. 足球第一次着地时受到的重力的瞬时功率小于第二次着地时的
4. 我国每根铁轨的标准长度有12.5m和25m两种。铺设铁轨时,每两根铁轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行的列车经过铁轨接缝处时,车轮就会受到一次冲击。每一根铁轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动。某辆行驶在标准长度为25m的铁轨上的列车的固有频率为8Hz,下列说法正确的是( )
A. 该列车行驶时受到铁轨的冲击力做受迫振动的周期一定为0.125s
B. 该列车行驶的速度为50m/s时列车做受迫振动的振幅最大
C. 该列车受到铁轨的冲击力做受迫振动的振幅与列车行驶的速度有关
D. 该列车的固有频率与列车行驶的速度有关
5. 2023年5月30日,“神舟十六号”载人飞船的发射取得圆满成功,飞船进入预定轨道后,按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接。已知空间站组合体绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为6800km,地球同步轨道卫星的轨道半径为42000km,则( )
A. “神舟十六号”的发射速度应大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度
B. 空间站组合体运行的线速度小于地球同步轨道卫星的线速度
C. 空间站组合体运行的周期大于地球同步轨道卫星的周期
D. 空间站组合体运行的角速度小于地球同步轨道卫星的角速度
6. 在汽车相撞时,汽车的安全气囊可使头部受伤率减少约25%,面部受伤率减少80%左右。如图所示,某次汽车正面碰撞测试中,汽车以108km/h的速度撞上测试台后停下,安全气囊在系有安全带的假人的正前方水平弹出,假人用时0.2s停下。车内假人的质量为50kg,则下列说法正确的是( )
A. 安全气囊的作用是减小碰撞前后假人动量的变化量
B. 安全气囊对假人的作用力小于假人对安全气囊的作用力
C. 碰撞过程中安全气囊和安全带对假人的冲量大小为
D. 碰撞过程中安全气囊和安全带对假人的平均作用力大小为7500N
7. 新能源汽车越来越受市民的喜爱。某辆新能源汽车在水平路面上由静止启动,其速度—时间()图像如图所示。汽车的速度大小时图像为过原点的直线,时汽车恰好达到额定功率,之后保持额定功率行驶,已知汽车的质量,汽车受到的阻力为所受重力的,取重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A. 汽车在时做匀加速直线运动,加速度大小
B. 汽车做匀加速直线运动的时间为5s
C. 汽车的最大速度为20m/s
D. 汽车从启动到获得最大速度所经历的时间为15s
8. 某鱼漂如图所示,O、M、N为鱼漂上的三个点。当鱼漂静止时,O点恰好在水面处。某次鱼咬钩后将鱼漂向下拉了一下,随后脱钩,使M点刚好与水面平齐,之后鱼漂便上下运动。鱼漂上升到最高处时,鱼漂上的N点与水面平齐。假设水面静止,鱼漂在M、N点间的横截面积相同,不考虑阻力的影响,则( )
A. 鱼漂上O、M点间的距离等于O、N点间的距离
B. 鱼漂的M点到达水面处时,鱼漂的回复力为0
C. 鱼漂的N点到达水面处时,鱼漂的动能最大
D. 鱼漂的O点到达水面处时,鱼漂的动能最大
9. 如图所示,圆形餐桌上镶嵌着一可绕中心轴O转动的圆盘,圆盘上A、B处分别放有甲、乙餐盘(可视为质点),,甲餐盘的质量为m,乙餐盘的质量为2m,两餐盘与圆盘之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两餐盘与圆盘之间的动摩擦因数均为,已知重力加速度大小为g。当圆盘匀速转动时,下列说法正确的是( )
A. 在未与圆盘发生相对滑动之前,甲餐盘受到的摩擦力始终大于乙餐盘受到的摩擦力
B. 随着圆盘转速缓慢增大,甲餐盘会比乙餐盘先相对于圆盘发生滑动
C. 若圆盘表面突然变光滑,餐盘将会沿圆盘半径方向运动
D. 当圆盘转动的角速度时,将会有餐盘相对于圆盘发生滑动
10. 如图所示,物体A套在光滑的竖直杆上,放置在粗糙水平桌面上的物体B通过定滑轮用一轻质细绳与物体A相连。物体A、B(均可视为质点)的质量分别为2m、m。初始时物体A、B在同一高度,物体A从竖直杆上的P点由静止释放,下落到竖直杆上的Q点时速度大小为v,此时连接物体A的细绳与水平方向的夹角为,已知,重力加速度大小为g,则在物体A从P点运动到Q点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体A做匀加速直线运动
B. 物体A下落到Q点时,物体B的速度大小为
C. 物体B克服摩擦力做的功为
D. 物体B机械能的增加量和克服摩擦力做功之和等于物体A机械能的减少量
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)为探究向心力大小与角速度的关系,某实验小组通过如图所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上,随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一细绳连接滑块,用来测绳上拉力大小。滑块上固定一遮光片,宽度为d,光电门可以记录遮光片通过的时间,测出滑块中心到竖直杆的距离为l。实验过程中细绳始终被拉直。
(1)在探究向心力大小与角速度的关系时主要采用的物理方法是______。
A. 控制变量法 B. 理想实验法 C. 等效替代法
(2)滑块随杆转动做匀速圆周运动时,每经过光电门一次,力传感器和光电门就同时获得一组拉力F和遮光时间t,则滑块的角速度______(用t、l、d表示)。实验中发现装置转速较小时,遮光时间t较大,力传感器的示数为0,造成该现象的原因是____________。
(3)为验证向心力大小与角速度的关系,得到多组实验数据后,应作出F与______(填“t”、“”或“”)的关系图像。
12.(8分)一同学利用如图所示的斜槽轨道和两个由相同材料制成、表面粗糙程度相同的滑块A、B做“验证动量守恒定律”的实验。斜槽轨道由倾斜轨道和平直轨道组成,两部分间由一段圆弧平滑连接,在平直轨道上一侧固定有刻度尺。其操作步骤如下:
①将斜槽轨道放置在水平桌面上;
②用天平测得A、B两个滑块的质量分别为、;
③不放滑块B,使滑块A从倾斜轨道顶端P点由静止释放,滑块A最终静止在平直轨道上,记下滑块A静止时其右侧面对应的刻度;
④把滑块B放在平直轨道上,记下其左侧面对应的刻度;
⑤让滑块A仍从倾斜轨道顶端P点由静止释放,滑块A与滑块B发生碰撞后最终均静止在平直轨道上,记下最终滑块B静止时其左侧面对应的刻度、滑块A静止时其右侧面对应的刻度。
(1)实验中,必须满足的条件是______。
A. 倾斜轨道必须光滑 B. 平直轨道必须水平
C. 滑块A的质量应大于滑块B的质量 D. 同一组实验中,滑块A静止释放的位置可以不同
(2)实验中滑块A碰撞前的速度大小与______成正比。
A. B. C. D.
(3)若关系式______成立,则可得出结论:滑块A、B碰撞过程中动量守恒。若要进一步验证滑块A、B的碰撞是否为弹性碰撞,则应验证关系式______是否成立。(均用给定的物理量符号表示)
13.(10分)天河行舟,载梦远航,2023年5月10日“天舟六号”货运飞船在“长征七号”遥七运载火箭的喷薄托举下腾空九霄、进入太空。次日5时16分,飞船成功完成与空间站核心舱后向对接。对接完成后的“天舟六号”与空间站核心舱(以下简称空间站组合体)在离地球表面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度大小为g(不考虑地球自转影响),引力常量为G,求:
(1)空间站组合体做匀速圆周运动的线速度大小;
(2)地球的平均密度。
14.(12分)如图所示,粗糙水平地面AB与固定在竖直面内的半圆形光滑轨道BC在B点平滑连接,轨道半径。用外力将一质量的物块压缩弹簧至A点,撤去外力,由静止释放物块,物块经过B点(此时物块与弹簧已分离)进入半圆形轨道向上运动到达最高点C后飞出,落到水平地面上时与B点的距离。已知A、B两点间的距离,物块与水平地面AB间的动摩擦因数,取重力加速度大小,不计空气阻力,求:
(1)物块经过C点时对轨道的压力大小;
(2)弹簧被压缩至A点时的弹性势能。
15.(18分)如图甲所示的游艺项目为克朗棋,也叫“克郎球”、“康乐球”,其规则与桌球类似,玩家用球杆或手弹的方法像打台球那样击打母棋,使其撞击子棋入洞。克朗棋的棋子类似于象棋棋子,某克朗棋的母棋、子棋与玩具桌之间的动摩擦因数均为,母棋的质量,子棋的质量。某次游戏中,玩家想用在A点的母棋击打在B点的子棋使其入洞,母棋、子棋与在C点的洞在一条直线上,可简化为图乙。已知玩家在A点给母棋的瞬时冲量大小,母棋与子棋之间的碰撞可视为弹性碰撞且碰撞时间极短,A、B两点间的距离,B、C两点间的距离,取重力加速度大小,母棋、子棋均可视为质点。
(1)求母棋与子棋碰撞前瞬间母棋的速度大小;
(2)求母棋最终静止时与洞之间的距离;
(3)计算说明被击打的子棋是否入洞。
高一期末物理试题参考答案
1. A 2. D 3. C 4. C 5. A 6. D 7. B 8. AD 9. BD 10. BD
11.(1)A(1分)
(2)(1分) 滑块与水平杆之间有摩擦力(2分,合理即可)
(3)(2分)
12.(1)C(2分)
(2)D(2分)
(3)(2分)
(2分)
13. 解:(1)对地球表面质量为的物体,有(2分)
解得(1分)
对质量为的空间站组合体,有(1分)
解得。(2分)
(2)地球的体积(1分)
地球的密度(1分)
解得。(2分)
14. 解:(1)物块从C点飞出做平抛运动,竖直方向上有(1分)
水平方向上有(1分)
解得(1分)
对物块在半圆形轨道上C点受力分析,有(2分)
由牛顿第三定律有(1分)
解得。(1分)
(2)物块从A点运动到C点,由动能定理有(3分)(分段用动能定理也给分)
根据功能关系可知(1分)
解得。(1分)
15. 解:(1)母棋在A点时有(1分)
母棋从A点运动到B点,由动能定理有(2分)
解得。(1分)
(2)母棋与子棋在B点发生弹性碰撞,则有(2分)
(2分)
解得,(2分)
母棋碰撞后继续做匀减速直线运动,由动能定理有(2分)
母棋最终静止时与洞之间的距离(1分)
解得。(1分)
(3)设子棋碰撞后没有入洞,由动能定理有(2分)
解得(1分)
由于,可知被击打的子棋入洞了。(1分)(其他方法合理即可)