雅安市2024-2025学年下期期末教学质量检测高中一年级
物理试题
本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间为75分钟。
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的姓名、座位号、准考证号填写在答题卡上,并将条形码准确贴在答题卡上对应的虚线框内。
2. 选择题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。非选择题用0.5mm黑色墨水签字笔在答题卡各题目的答题区域内作答,在试题卷上作答,答案无效。
3. 考试结束,监考人只将答题卡收回。
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 卢瑟福提出了“原子核式结构模型”,认为原子中间有一个体积很小、带正电荷的核,而电子在核外绕核运动。假设氢原子的核外电子绕原子核做匀速圆周运动,电子运动方向如图所示。则电子的( )
A.加速度不变 B.线速度不变 原子核
C.角速度不变 D.合外力不变
2. 北京时间2024年11月4日01时24分,在轨驻留192天的3名航天员乘神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在竖直下落过程中会经历减速下落、姿态调整、匀速下落、着陆等阶段。在匀速下落阶段,返回舱的( )
A.重力势能减少,机械能减少 B.重力势能减少,机械能不变
C.重力势能增加,机械能减少 D.重力势能增加,机械能增加
3. 关于下图描述,正确的是( )
A.图甲:验证动能定理实验中,应调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行
B.图乙:验证机械能守恒定律实验中,应选密度小、体积大的重物
C.图丙:研究重力做功是否与路径有关用到了微元法
D.图丁:卡文迪许扭秤实验利用了类比法
4. 将地球视为半径为R的均匀球体,物体受地球引力大小F随它距地面高度h变化的关系图像 可能正确的是( )
A、 B、
C、 D、
5. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下由静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A.t= ls时物块的速率为1.5m/s B.t=2s时物块的动量大小为3kg·m/s
C.t=3s时物块的速率为8m/s D.t=4s时物块的动量大小为4kg·m/s
6. 如图为单摆做简谐运动的振动图像,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.单摆摆长为2.5m,摆球零时刻速度最大
B.单摆摆长为2.5m,摆球在A、B两点的速度相同
C.单摆摆长为1.225m,摆球零时刻速度为零
D.单摆摆长为1.225m,摆球在A、C两点的速度相同
7. 成都到雅安主要采用的CRH6A-A型动车组,也被称为“大肚动车”,其内部采用“公交式”设计,车厢空间得到最大化释放,能有效满足成雅铁路的客流需求。该动车组为4辆编组,其编组方式是2M2T,即有2辆动车和2辆拖车,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。假设该动车组每节动车的额定功率为P,运行时每节动车或拖车受到的阻力恒为f。则该动车组运行时能达到的最大速度为( )
A、 B. C. D、
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不选的得0分。)
8. 如图所示为某行星的三个卫星轨道,Ⅰ为圆形轨道、Ⅱ为半长轴为R的椭圆形轨道,Ⅲ为半径 为R的圆形轨道,Ⅰ与Ⅱ相切于Q点,Ⅱ与Ⅲ相交于P点。卫星A、B、C分别在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运行。已知引力常量为G,卫星B的运行周期为T,不考虑卫星之间的相互作用及其它星体的影响,则下列说法正确的是( )
A.由题中条件可求得该行星质量
B.B、C在P点的向心加速度大小相等
C.A、B经过Q点时所受地球引力可能相同
D.A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
9. 一列简谐横波沿x轴传播,波速为1m/s,t=0时的波形如图所示,此时介质中质点A向y轴负方向运动,则下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的周期为2s
C.t=2.3s时质点A和质点B的运动方向相反
D.t=1s时,x=2.5m处的质点相对平衡位置的位移为0.2m
10. 如图所示,静止在光滑水平面上的小车上固定一四分之一光滑圆弧细管道,管道底部与水平面相切,整个小车(含管道)的质量为m。一质量为m的小球,以水平速度v0从左端进入管道,小球未能从管道右侧顶端冲出,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球与小车(含管道)组成的系统动量和机械能都守恒
B.小球离开管道后,做平抛运动
C.小球离开管道后,做自由落体运动
D.小球上升的最大高度为
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
注意:第II卷答案只能用0.5mm黑色墨水签字笔回答在答题卡指定的位置内。
三、实验题:本题共2小题,共16分。
11. (8分)某物理兴趣小组利用传感器探究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系。实验装置如图甲所示,水平光滑直槽随竖直转轴一起转动,将滑块套在水平直槽上,用细线将滑块与固定的力传感器连接。当竖直转轴匀速转动时,细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力,细线拉力的大小可以通过力传感器测得,滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。
(1)本实验采用的科学方法是___________。 (填选项前的字母)
A.等效法 B.控制变量法 C.理想实验法
(2)以F为纵坐标,ω为横坐标绘制图乙所示图像,其中①②两条曲线为半径相同、质量不同时F与ω的关系图线,由图可知曲线①对应的滑块质量___________(选填“大于”或“小 于”)曲线②对应的滑块质量;
(3)为了直观判断F和ω的关系,实验小组作出___________(选填“F-” 或“F-ω2”)图像,发现该图线是一条过原点的倾斜直线,其斜率为___________(用m和r表示)。
12. (8分)某实验小组利用图甲所示装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上,调节斜槽末端水平,利用重锤线,找到斜槽末端在水平地面的竖直投影点O。先让a球从斜槽轨道上C处由静止释放,a球从轨道右端水平飞出后落在位于水平地面的复写纸上,在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹,重复上述操作多次,得到小球的平均落点位置。再把被碰小球b放在水平轨道末端,将a球从斜槽上C处由静止释放,a球和b球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作多次,分别得到两球的平均落点位置,三次落点位置如图乙所示。
(1)对于本实验, 下列说法正确的是___________。 (填选项前的字母)
A.实验中复写纸不能移动 B.两个小球半径可以不相等
C.两个小球质量必须相同 D.斜槽轨道可以不光滑
(2)小球三次平均落点分别为M、P、N,测得OM、OP、ON的长度分别为l1、l2、l3,还需要测量的物理量有___________。 (填选项前的字母)
A.a球质量m1和b球质量m2 B.a球和b球在空中飞行的时间t
C.小球抛出点距地面的高度h D.C处相对于水平槽面的高度H
(3)在实验误差允许的范围内,若满足关系式___________(用l1、l2、l3及问题(2)中测得物理量所对应符号表示),则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。
(4)若满足l2 = (用l1和l2表示),则可认为两小球发生的是弹性碰撞。
四、计算题:本题共3小题,共38分。要求写出必要的文字说明和推导过程。只写出最后答案的不能得分。
13. (10分)图甲为《天工开物》记载古人使用耙碎土、 平地的场景,其简化模型如图乙所示。人站立在耙的中间位置,耙与水平地面平行,两条相互平行的绳子垂直于耙边沿。已知绳子与水平地面夹角为θ,每条绳子中的拉力为F。耕牛拉着耙与人在t时间内水平匀速前进了x。求:
(1)两条绳拉力做的功W;
(2)两条绳拉力做功的功率P。
14. (12分)某校在“太空遐想”第二课堂活动中,设计了一个探究性实践任务。
提出问题:假如你是一名宇航员,登陆了一个未知星球,如何利用所学的知识测定其表面重力加速度,并计划发射卫星。
制定方案:到达星球表面后,取一轻质细线,将细线的一端固定,另一端拴一质量为m0的小球(可视为质点),小球在水平面内做匀速圆周运动,如图丙所示。测得细线长度为L,细线与轴线之间的夹角为θ,小球做圆周运动的周期为T。已知该星球半径为R,忽略一切阻力,不计其他星球的影响。
解决问题:
(1)求该星球表面的重力加速度g0;
(2)求该星球的第一宇宙速度v1;
(3)若已知引力常量为G,该星球质量为M,质量为m的物体距星球球心距离r时具有的引力势能为 (取无穷远处引力势能为零)。求在该星球表面一飞船至少具有多大的速度v2才能最终脱离该星球的吸引(结果用G、M、R表示)。
15. (16分)如图所示,在光滑固定水平台上放着质量分别为、的物块A、B(均可视为质点),A、B间夹一根被压缩的轻质弹簧(未被拴接)并用轻质细线连接在一起处于静止状态。水平台右端与倾角、长度的倾斜传送带平滑连接,传送带以的恒定速度顺时针转动,物块B与传送带之间的动摩擦因数。水平台左侧的光滑水平地面上停着一质量为M、长的小车,小车上表面与水平台等高,物块A与小车之间的 动摩擦因数。剪断细线,A离开平台时速度(A、B离开平台前已离开弹簧)。重力加速度g取,,。求:
(1)物块B离开平台时的速度vB;
(2)物块B运动到传送带顶端的速度v(计算结果可保留根号);
(3)物块A在小车上滑动过程中因摩擦产生的热量Q(计算结果可含M)。