2023-2024学年第二学期期末考试试卷
高一物理
(考试时间90分钟 满分100分)
注意:1.答题前在试卷和答题卡上填写好自己的姓名、班级、考场、座位号等信息。
2.请按照要求将正确答案填写在答题卡内。
3.试卷整洁,字迹清晰。
选择题(每题6分,共10题,共60分;其中1-8为单选,9-10为多选)
1.北京时间2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭成功发射。在飞行约5000千米后载人飞船与火箭分离进入预定轨道,然后采用自主快速交会对接模式,与天和核心舱形成三舱三船组合体,整个对接过程历时约6.5小时,结合所学物理知识,下列说法正确的是( )
A.“6.5小时”是时刻
B.“11时14分”是时间
C.“5000千米”是火箭运动的位移
D.研究飞船与天和核心舱对接过程,飞船不能看成质点
2.一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和,则( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,一个质量为m的物体沿斜面匀加速下滑,物体和斜面间动摩擦因数为μ,斜面处于静止状态。关于物体和斜面受力情况,下列说法中正确的是( )
A.物体所受合力的方向沿斜面向上
B.物体所受摩擦力大小为μmg
C.物体对斜面的作用力斜向右下
D.物体所受的摩擦力与下滑的速度大小有关
5.对于曲线运动的物体,下列说法正确的是( )
A.受力可能为零 B.一定受到变力的作用
C.加速度可能保持不变 D.加速度的方向可能和运动方向相同
6.在东北严寒的冬天,有一项“泼水成冰”的游戏,具体操作是把一杯滚烫的开水按一定的弧线均匀快速地泼向空中,泼洒出的小水珠和热气被瞬间凝结成冰而形成壮观的场景。如图甲所示是某人玩泼水成冰游戏的精彩瞬间,图乙为其示意图,假设泼水过程中杯子做逆时针匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.P位置的小水珠速度方向沿a方向
B.水珠做离心运动是由于合外力大于所需向心力
C.P、Q两位置,杯子的角速度相同
D.从Q到P,杯子所受合外力做功不为零
7.如图所示,若同一小球从同一位置,沿不同的轨道运动到同一水平面上,下列说法正确的是( )
A.沿AB轨道运动到水平面上时重力做功最多
B.沿AC轨道运动到水平面上时重力做功最多
C.沿AD轨道运动到水平面上时重力做功最多
D.小球沿三个轨道运动到水平面上时重力做功都相等
8.“鹊桥二号”中继星环绕月球运行,其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球同步卫星的轨道半径为r,则月球与地球质量之比可表示为( )
A. B. C. D.
9.下列运动过程中,可视为机械能守恒的是( )
A.小球自由落体运动 B.热气球缓缓升空
C.掷出的铅球在空中做平抛运动 D.物体沿固定斜面匀速下滑
10.图中所示的是正点电荷所形成的电场中一条电场线,电场线上a和b、b和c间的相距都为d ,则下列说
法中错误的是( )
A.a点的电势一定高于b点的电势 B.a点的场强一定大于b点的场强
C.ab两点间的电势差等于bc两点间的电势差 D.将一负电荷由 a 点移到 b 点的过程中,电势能减小
二、实验题(每空2分,共8空,共16分)
11.光电计时器是一种常用的计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出滑块的挡光时间,现有某滑块在斜面上滑行,先后通过光电门1和光电门2,计时器显示的挡光时间分别是t1=5×10-2s,t2=1×10-2s,滑块从到达光电门1到到达光电门2所经历的时间t=0.5s,用分度值为1mm的刻度尺测量滑块的长度d,示数如图乙所示。
(1)读出滑块的长度d为 cm;
(2)滑块通过光电门1、2的瞬时速度以v1、v2分别为 m/s、 m/s;(计算结果均保留两位小数)
(3)滑块的加速度大小为 m/s2;(计算结果均保留两位小数)
12.在做《验证机械能守恒定律》的实验中,使质量为m的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔T时间打一个点,当地的重力加速度为g,那么:
(1)根据纸带的数据,应取图中O点到 点来验证机械能守恒定律。
(2)从O点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量= ,动能增加量= (用表达式表示)。
(3)关于上述实验,下列说法正确的是 。
A.纸带上点稀疏的一端是与重物相连的
B.为了减小纸带阻力和空气阻力的影响,重锤质量应该适当大些
C.实验时先松开纸带,再接通电源
D.重力势能的减少量大于动能的增加量
三、解答题(共3题,共24 分)
13.(6分)一辆汽车在车站由静止沿直线加速运动3s,速度达到1.5m/s,此时发现有一名乘客没有上来,就立即减速运动,减速过程中的加速度大小是1m/s2
(1)求汽车开始运动的前3s内的加速度;
(2)汽车从减速开始经过多长时间速度减为零?
14.(8分)小球从距地面高为处,以的速度水平抛出。空气阻力不计,重力加速度取。求:
(1)小球经多长时间落地?
(2)小球落地时,与抛出点的水平间距是多少?
15.(10分)如图所示,竖直平面内半径为R的光滑半圆形轨道,与水平轨道AB相连接,AB的长度为x。一质量为m的小球,在水平恒力F作用下由静止开始从A向B运动,小球与水平轨道间的动摩擦因数为,到B点时撤去力F,小球沿圆轨道运动到最高点时对轨道的压力为,重力加速度为g。求:
(1)小球在C点的加速度大小;
(2)小球运动至B点时的速度大小。2023-2024学年第二学期期末考试试卷 高一物理
参考答案:
1.D
【详解】A.“6.5小时”指一段时间,是时间段,表示时间间隔。A错误;
B.“11时14分”是时间点,表示时刻。B错误;
C.在飞船发射后,运行过程中运动轨迹不是直线,“5000千米”是飞船运行轨迹的长度,表示路程。C错误;
D.研究飞船与天和核心舱对接过程,飞船的大小和形状不能忽略,飞船不能看成质点。D正确;
故选D。
2.C
【详解】AB.物体做直线运动,位移与时间成函数关系,AB选项中一个时间对应2个以上的位移,故不可能,故AB错误;
CD.同理D选项中一个时间对应2个速度,只有C选项速度与时间是成函数关系,故C正确,D错误。
故选C。
3.D
【详解】根据滑动摩擦力的公式
可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关,只与接触面的粗糙程度和压力大小有关,由题可知三个货箱各表面材质和祖糙程度均相同,压力大小也相同,故摩擦力相同,即
故选D。
4.C
【详解】A.由于物体沿斜面向下做匀加速运动,可知物体的加速度方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律可知物体所受合外力沿斜面向下,故A错误;
.设斜面的倾角为,则物体所受的滑动摩擦力大小为,可知物体所受摩擦力大小与下滑的速度大小无关,故BD错误;
C.由于物体沿斜面加速下滑,则可知斜面对物体的滑动摩擦力小于重力沿斜面的分力,所
以斜面对物体的支持力与摩擦力的合力指左上方,根据牛顿第三定律可知,物体对斜面的作用力指向右下方,故C正确。
故选C。
5.C
【详解】A.做曲线运动的物体加速度不为零,则受力不可能为零,选项A错误;
B.做曲线运动的物体可能受恒力作用,例如平抛运动,选项B错误;
C.做曲线运动的物体加速度可能保持不变,例如平抛运动,选项C正确;
D.做曲线运动的物体加速度的方向与运动方向总是成一定角度,不可能相同,选项D错误。
故选C。
6.C
【详解】A.杯子做逆时针匀速圆周运动,则P位置的小水珠速度方向沿b方向,故A错误;
B.水珠做离心运动是由于合外力小于所需向心力,故B错误;
C.杯子做逆时针匀速圆周运动,则P、Q两位置,杯子的角速度相同,故C正确;
D.从Q到P,杯子所受合力始终指向圆心,与其速度夹角为90°,合外力做功为零,故D错误。
故选C。
7.D
【详解】同一小球从同一位置,沿不同的轨道运动到同一水平面上,下落高度相同,根据做功公式
可知重力做功相同,故ABC错误,D正确。
故选D。
8.D
【详解】“鹊桥二号”中继星在24小时椭圆轨道运行时,根据开普勒第三定律
同理,对地球的同步卫星根据开普勒第三定律
又开普勒常量与中心天体的质量成正比,所以
联立可得
故选D。
9.AC
【详解】A.小球自由落体运动时只有重力做功,所以机械能守恒,故A符合题意;
B.热气球缓缓升空重力势能增加,动能不变,故机械能不断增加,故B不符合题意;
C.掷出的铅球在空中做平抛运动过程中只有重力做功,所以机械能守恒,故C符合题意;
D.物体沿固定斜面匀速下滑过程中动能不变,重力势能不断减小,故机械能不断减小,故D不符合题意。
故选AC。
10.CD
【详解】根据顺着电场线方向电势逐渐降低,则知a点的电势一定高于b点的电势,故A正确.a点离正点电荷较近,由点电荷场强公式E=kQ/r2分析可知:a点的场强一定大于b点的场强,故B正确.ab间的场强大于bc间的场强,由U=Ed可知ab两点间的电势差大于bc两点间的电势差,故C错误.将一负电荷由a点移到b点的过程中,负电荷所受的电场力方向向左,与位移方向相反,所以电场力做负功,电势能增加,故D错误.本题选错误的,故选CD.
【点睛】本题关键要掌握电场线的物理意义:电场线的方向表示电势的高低,电场线的疏密表示场强的大小,将电场力看成一般的力,由力和位移的方向关系,可判断电场力做功正负.
11. 4.40 0.88 4.40 7.04 平均速度 滑块
【详解】(1)[1]滑块的宽度为
(2)[2][3]滑块经过光电门1、2的速度分别为
(3)[4]滑块的加速度大小为
(4)[5][6]由此测得的速度为滑块经过光电门的平均速度,要使平均速度更接近瞬时速度可将滑块的长度减小。
12. B mgh2 BD/DB
【详解】(1)[1]因为通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可以求出B点的速度,所以取图中O点到B点来验证机械能守恒定律;
(2)[2]重物重力势能的减少
[3]B点的速度
动能增量为
(3)[4]A.纸带在重物重力作用下加速运动,相等时间内位移越来越大,则纸带上点较密的一端是与重物相连的,故A错误;
B.为了减小纸带阻力和空气阻力的影响,重锤质量应该适当大些,故B正确;
C.为了充分利用纸带和打点稳定,实验时先接通电源,再松开纸带,故C错误;
D.由于下落过程中克服阻力和空气阻力做功,所以重力势能的减少量大于动能的增加量,故D正确。
故选BD。
13.(1)0.5m/s2,方向与运动方向相同;(2)1.5s
【详解】(1)前3s内的加速度
汽车做加速匀,方向与运动方向相同;
(2)由
代入数据得
14.(1)2s;(2)20m
【详解】(1)竖直方向,根据
代入数据解得
(2)水平距离
代入数据得
15.(1)3g;(2)
【详解】(1)由牛顿第三定律知在C点,轨道对小球的弹力为
FN=2mg
小球C点时,受到重力和轨道对球向下的弹力,由牛顿第二定律得
解得
a=3g
(2)设小球在B、C两点的速度分别为,,在C点有
解得
从B到C过程中,由动能定理得
解得