内蒙古2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷一、单选题1.蜜蜂可以通过“舞蹈”轨迹向同伴传递信息,如图所示,一个可视为质点的蜜蜂沿 轨迹甲乙丙丁飞行,图中画出了蜜蜂在甲、乙、丙和丁四处所受合力F的方向,可能正确的是( )A.甲B.乙C.丙D.丁2.如图所示,已 知一个连同装备共80kg的航天员,离开空间站太空行走,在离飞船30m的位置与空间站处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源,能以5 0m/s 的速度喷出气体。航天员为了能在5min内返回空间站,他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是(不计喷出气体后 航天员和装备质量的变化)( )A.0.1kgB.0.12kgC.0.14kgD.0.16kg3.下列说法符合史实的是(?)A.库 仑通过扭秤实验测出了万有引力常量B.奥斯特观察到通电导线使小磁针发生偏转C.法拉第提出了分子电流假说D.洛伦兹提出了磁场对通电导线 有作用力的观点4.空旷开阔的机场可能成为一些候鸟迁徙之前的聚集地或者迁徙途中的落脚点,因此飞机起飞和降落的过程中,容易遭遇飞鸟撞击 。若飞鸟的质量为m,飞鸟的主(肉)体长度为L,飞机被飞鸟迎面撞击时的航速为,认为撞击过程飞鸟做初速度为零的匀变速直线运动,则飞机被 飞鸟撞击时所受平均撞击力的大小为( )A.B.C.D.5.在同一高度的两位置相向水平抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空 气阻力.要使两球在空中相遇,则必须(?)A.先抛出A球B.先抛出B球C.同时抛出两球D.两球质量相等6.北京2022年冬奥会首钢滑 雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下,到b处起跳,c点为a、b之间的最低点,a、c两处的高度差为h。要求运动员经 过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍,运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于(? )A.B.C.D.7.如图所示,A球和天花板之间用轻细线相连,A球和B球之间用轻弹簧相连,整个系统保持静止。A的质量为m,B的质量 为3m,现突然迅速剪断轻绳,在剪断轻绳的瞬间,设小球A、B的加速度分别用和表示,则( )A.,B.,C.,D.,8.如图,水平传 送带两端点A、B间距离L=5m,传送带以v0=2m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转。现将一质量为m=lkg的小煤块(可视为质点 )无初速度地轻放至A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为 0.2,g取10m/s2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送 带上留下划痕. 则小煤块从A运动到B的过程中( )A.小煤块从A运动到B的时间是B.划痕长度是0.5mC.皮带对物块的摩擦力做的 功为10JD.由于传送煤块而使电动机多输出的能量为4J二、多选题9.如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落 到地面上后又陷 入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点时速度减为零.不计空气阻力,重力加速度为 g.关于小球在刚接触地 面到速度变为零的过程中,下列说法中正确的有( )A.小球的机械能减少了mghB.小球克服阻力做的功为mg(H+h)C.小球所受阻 力的冲量等于D.小球动量的改变量大小等于10.2016年10月17日,飞行乘组由航天员景海鹏和陈冬组成的神舟十一号飞船在酒泉卫星发 射中心成功发射。此次飞行的目的是为了更好地掌握空间交会对接技术,开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学 等领域的应用和试验。飞船入轨后经过2天独立飞行完成与天宫二号空间实验室自动对接形成组合体。下面说法正确的是( )A.为实现对接, 两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B.如不加干预,在运行一段时间后,天宫二号的动能可能会增加C.如不加干预, 天宫二号的轨道高度将缓慢降低D.航天员在天宫二号中处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用11.一个质量为m1的人造地球卫星在高空 做匀速圆周运动,轨道半径为r.某时刻和一个质量为m2的同轨道反向运动的太空碎片发生迎面正碰,碰后二者结合成一个整体,并开始沿椭圆轨 道运动,轨道的远地点为碰撞时的点.若碰后卫星的内部装置仍能有效运转,当卫星与碎片的整体再次经过远地点时,通过极短时间喷气可使整体仍 在卫星碰前的轨道上做圆周运动,绕行方向与碰前相同.已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度大小为g,下列说法正确的是(?)A.卫星 与碎片碰撞前的线速度大小为B.卫星与碎片碰撞前运行的周期大小为C.喷气装置对卫星和碎片整体所做的功为D.喷气装置对卫星和碎片整体所 做的功为12.如图所示,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为m,物块与木板间的动摩擦因数为μ,木 板与水平面间的动摩擦因数为,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g。现对物块施加一水平向右的拉力F,则木板加速度a大 小可能是(??)A.a=0B.C.D.三、实验题13.如图甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。(g取9.80 m/s 2)(1)选出一条清晰的纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以频率为50 Hz 的交变电流。用分度值为1 mm的刻度尺测得OA=12.41 cm,OB=18.90 cm,OC=27.06 cm,在计数点A和B、 B和C之间还各有一个点,重锤的质量为1.00 kg。甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 ________J;此时重锤的速度vB=________m/s,此时重锤的动能比开始下落时增加了________J。(结果均保留三 位有效数字)(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v ,然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了如图丙所示的图线,图线的斜率近似等于________;A.19.6?B.9.8?C.4.90图 线未过原点O的原因是________。14.为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量),某同学选取了两个材质相同、体积不等的滑块A 和B(),按下述步骤进行实验:①用天平称出两滑块的质量分别为、;②把一根足够长的平直轨道放置在水平桌面上,用细线悬挂滑块A,调节悬 点O的位置,使得A静止时刚好与轨道接触但之间没有挤压,在悬点O正下方P点处固定一锋利刀片,同时紧临A放置滑块B,如图所示:③把滑块 A拉离平衡位置使悬线与竖直方向成一定角度,同时记录滑块A所处位置Q,释放A,滑块A和B将发生碰撞,然后测出滑块A和B在水平轨道上滑 行是距离、;④撤掉滑块B,再把A拉至Q点位置,释放A,再次测出A在水平轨道上滑行的距离。(1)滑块A两次要从同一位置Q释放的理由是 _______________________________________;(2)需要测定滑块与轨道间动摩擦因数吗______ __________(填“需要”或“不需要”);(3)用测得的物理量来表示,只要满足关系式____________________ ____________,则说明碰撞中动量守恒;(4)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式___________________ _____________,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。四、解答题15.如图所示,小球通过细线绕圆心O在光滑水平面上做匀速圆周运 动.已知小球质量m=0.40kg,线速度大小v=1.0m/s,细线长L=0.25m.求: (1)小球的角速度大小ω; (2)细线 对小球的拉力大小F. (3)若细线最大能承受6.4N的拉力,求小球运行的最大线速度.16.如图所示,小球的质量为m,固定在长为L的 轻绳一端,绕绳的另一端O点在竖直平面内做圆周运动,悬点O距离地面的高度为2L,求:(1)若小球恰好能到达最高点A,则通过A点时的瞬 时速度的大小为多少?(2)若小球经过最低点B时速度为,求此时绳对球的作用力的大小(3)在满足(2)的情况下,若恰好在最低点B时绳断 了,绳断前后的瞬间小球的速度大小不变,求小球落地时的速度大小。17.如图所示,质量m=2kg的物体,以水平速度v0=5m/s滑上静 止在光滑水平面上的平板小车,小车质量M=8kg,物体与小车车面之间的动摩擦因数μ=0.8,取g=10m/s2?,设小车足够长,求: (1)小车和物体的共同速度是多少;(2)物体在小车上滑行的时间;(3)在物体相对小车滑动的过程中,系统损失的动能是多少.参考答案1 .B【详解】做曲线运动的物体,速度方向为曲线的切线方向,合外力指向曲线的凹侧,速度与力分居于轨迹的两侧,则乙处画出的合力方向正确。 故选B。2.D【详解】航天员喷出气体后的最小速度为根据动量守恒定律得解得故D正确。3.B【详解】A.卡文迪许通过扭秤实验测出了万有 引力常量。故A错误;B.奥斯特观察到通电导线使小磁针发生偏转。故B正确;C.安培提出了分子电流假说。故C错误;D.安培提出了磁场对 通电导线有作用力的观点。故D错误。故选B。4.A【详解】撞击过程飞鸟做初速度为零的匀变速直线运动,则解得撞击时间对飞鸟由动量定理得 解得飞鸟撞击时所受平均撞击力的大小为由牛顿第三定律可知机被飞鸟撞击时所受平均撞击力的大小为,故A正确。故选A。5.C【详解】由于相 遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相同,由h=gt2知两球下落时间相同,两球应同时抛出,故AB错误,C正确.平抛运动的规律与物体的质 量无关,选项D错误;故选C.6.D【详解】运动员从a到c根据动能定理有在c点有FNc ≤ kmg联立有故选D。7.C【详解】剪断细 线之前,细绳的拉力为T=4mg弹簧的弹力为3mg;剪断细绳的瞬时,弹簧的弹力不变,则此时球B受力不变,则合力仍为零,加速度为零,即 球A受合力为F=4mg,则加速度为故选C。8.D【详解】A.根据牛顿第二定律得,小煤块的加速度a=μg=2m/s2则匀加速运动的时 间匀加速运动的位移则小煤块匀速运动的位移x2=x-x1=5-1=4m则匀速运动的时间所以小煤块从A运动到B的时间t=t1+t2=3 sA错误;B.在煤块匀加速运动的过程中,传送带的位移x3=v0t1=2×1m=2m则划痕的长度△x=x3-x1=1mB错误;C.由 动能定理得:皮带对物块的摩擦力做的功C错误;D.由于传送煤块而使电动机多输出的能量等于产生的内能和煤块获得的动能之和,为D正确。故 选D。9.BD【详解】小球在整个过程中,动能变化量为零,重力势能减小mg(H+h),则小球的机械能减小了mg(H+h).故A错误. 对全过程运用动能定理得,mg(H+h)-Wf=0,则小球克服阻力做功Wf=mg(H+h).故B正确.落到地面的速度 ,对进入泥潭的 过程运用动量定理得,IG+If=0?m,知阻力的冲量大小不等于m.故C错误.落到地面的速度v=,对进入泥潭后的速度为0,所以小球动 量的改变量大小等于m.故D正确.故选BD.点睛:解决本题的关键掌握动能定理和动量定理的运用,运用动能定理解题不需考虑速度的方向,运 用动量定理解题需考虑速度的方向.10.BC【详解】A.第一宇宙速度为最大环绕速度,神舟十一号和天宫二号的线速度一定小于第一宇宙速度 ,故A错误;BC.卫星本来满足万有引力提供向心力即由于摩擦阻力作用卫星的线速度减小,提供的引力大于卫星所需要的向心力故卫星将做近心 运动,即轨道半径将减小,天宫二号的轨道高度将缓慢降低,卫星的线速度增大,故动能将增大,故BC正确;D.失重状态说明航天员对悬绳或支 持物体的压力为0,而地球对他的万有引力提供他随天宫二号围绕地球做圆周运动的向心力,故D错误。故选BC。【点睛】万有引力提供圆周运动 的向心力,所以第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度,卫星由于摩擦阻力作用,轨道高度将降低,运行速度增大,失重不是失去重力而是对 悬绳的拉力或支持物的压力减小的现象.11.BC【详解】A.卫星圆周运动的向心力由万有引力提供可得又可得故A错误;B.据万有引力提供 圆周运动向心力,有解得卫星周期为故B正确;CD.根据动量守恒定律可得由动能定理可得喷气装置对卫星和碎片整体所做的功为故C正确,D错 误。故选BC。12.ACD【详解】A.水平面对木板的最大摩擦力若拉力F≤fm,则a=0故A项正确;BC.若物块相对木板运动,则μm g-·2mg=ma获得的加速度为a=μg此时加速度为最大值,故B错误,C正确;D.若木板相对物块静止,木板和物块一起做匀加速直线运 动,整体水平方向的受力为F-fm=2maD正确。故选ACD。13. 1.85 1.83 1.68 B 先释放了纸带,后合上打点计时器的开关【详解】(1)[1]当打点计时器打到B点时,重锤的重力势能减小量ΔEp=mg·OB =1.00×9.80×18.90×10-2 J≈1.85 J[2]打B点时重锤的速度vB=[3]此时重锤的动能增加量ΔEk==×1 .00×1.8312 J≈1.68 J(2)[4]由机械能守恒定律有mv2=mgh可得v2=gh由此可知图线的斜率近似等于重力加速 度g,所以B正确;ACD错误;故选B。[5]由图线可知,h=0时,重锤的速度不等于零,原因是该同学做实验时先释放了纸带,然后才合上 打点计时器的开关。14. 要用第二次测定的数据表示第一次滑块A与B碰前的速度大小 不需要 【详解】(1)[1]根据 实验所要测量数据知滑块A两次要从同一位置Q释放的理由是要用第二次测定的数据表示第一次滑块A与B碰前的速度大小,即则(2)[2]由于 选取了两个材质相同的滑块,它们与轨道间的动摩擦因数相同,两滑块碰后根据动能定理有,解得,要验证动量守恒,应该有代入v0,vA,vB ,有动摩擦因数消掉了,故不需要测定动摩擦因数。(3)[3]根据对前一个空的分析得出即只要所测各量满足上式,即可说明两滑块碰撞过程中 动量守恒。(4)[4]若两滑块是弹性碰撞,说明能量守恒,需要验证代入v0,vA,vB,有即只要所测各量满足上式,说明两滑块碰撞是弹 性碰撞。15.(1)4.0rad/s?(2)1.6N?(3)2.0m/s【详解】(1) 根据得:小球的角速度大小为:;(2) 细线 对小球的拉力提供向心力,根据牛顿第二定律得:;(3) 细线对小球的拉力提供向心力,根据牛顿第二定律得:,解得:.16.(1);(2);(3)【详解】(1)若小球恰好能到达最高点A,重力刚好提供向心力,则有解得(2)若小球经过最低点B时速度为,根据牛顿第二定律可得解得(3)在满足(2)的情况下,若恰好在最低点B时绳断了,小球做平抛运动,竖直方向有小球落地时的速度大小为17.(1)1m/s?(2)0.5s?(3)20J【详解】(1)物体和小车组成的系统动量守恒,规定向右为正方向,根据动量守恒定律mv0=(M+m)v,解得共同的速度,(2)根据牛顿第二定律:,物体在小车上做匀减速运动的加速度大小:,则物体在小车上滑行的时间:;(2)根据能量守恒定律,系统损失的动能为:答案第11页,共22页答案第11页,共22页试卷第11页,共33页试卷第11页,共33页 |
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