2021-2022學(xué)年吉林省吉林市第一中學(xué)高一下學(xué)期期中考試物理試題（平行班）

吉林一中21級高一下學(xué)期線上期中考試（物理）一、選擇題(本題共14小題,每小題4分,共56分。在每小題給出的四個選項中,第1～8小題只有一項符合題目要求,第9～14小題有多項符合題目要求。全部選對的得4分,選不全的得2分,選錯或不答的得0分)1.下面列舉的情況中所做功不為零的是()A.舉重運動員舉著杠鈴在頭上方停留3s,運動員對杠鈴做的功B.木塊在粗糙水平面上滑動,支持力對木塊做的功C.一個人用力推一個較重的物體,但沒推動,人的推力對物體做的功D.重力對做自由落體運動的物體做的功2.如圖所示,質(zhì)量為m的小滑塊沿傾角為θ的斜面向上滑動,經(jīng)過時間t1速度為零并又開始下滑,經(jīng)過時間t2回到斜面底端,滑塊在運動過程中受到的摩擦力大小始終為Ff。則在整個運動過程中 ()A.重力對滑塊的總沖量為mg(t1+t2)sinθB.支持力對滑塊的總沖量為mg(t1+t2)cosθC.合外力對滑塊的沖量為0D.摩擦力對滑塊的總沖量為Ff(t1+t2)3.關(guān)于系統(tǒng)動量守恒的條件,下列說法正確的是 ()A.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,系統(tǒng)動量就不可能守恒B.只要系統(tǒng)中有一個物體具有加速度,系統(tǒng)動量就不守恒C.只要系統(tǒng)所受的合外力為零,系統(tǒng)動量就守恒D.系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時,系統(tǒng)的總動量不一定守恒4.關(guān)于開普勒行星運動定律,下列說法不正確的是 ()A.所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個焦點上B.對任意一個行星來說,它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等C.表達式R3T2=kD.表達式R3T2=k5.如圖所示,a為放在赤道上相對地球靜止的物體,b為在地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星(軌道半徑約等于地球半徑),c為地球同步衛(wèi)星。下列關(guān)于a、b、c的說法中正確的是 ()A.b衛(wèi)星的線速度大于7.9km/sB.a、b、c做勻速圓周運動的向心加速度大小關(guān)系為aa>ab>acC.a、b做勻速圓周運動的周期關(guān)系為Ta<TbD.在b、c中,b的線速度較大6.“神舟六號”載人飛船順利發(fā)射升空后,經(jīng)過115小時32分的太空飛行,在離地面約430km的圓軌道上運行了77圈,運動中需要多次“軌道維持”。所謂“軌道維持”就是通過控制飛船上發(fā)動機的點火時間、推力的大小和方向,使飛船能保持在預(yù)定軌道上穩(wěn)定飛行。如果不進行“軌道維持”,由于飛船受到稀薄空氣的影響,軌道高度會逐漸降低,在這種情況下,飛船的動能、重力勢能和機械能的變化情況是A.動能、重力勢能和機械能逐漸減小B.重力勢能逐漸減小,動能逐漸增大,機械能不變C.重力勢能逐漸增大,動能逐漸減小,機械能不變D.重力勢能逐漸減小,動能逐漸增大,機械能逐漸減小7.如圖所示為曳引式電梯的結(jié)構(gòu)示意圖,電梯井道底部的彈簧式緩沖器與電梯轎廂的中心線重合。在某次電梯的安全性能測試中,電梯轎廂在曳引繩的作用下勻速下降,接觸彈簧式緩沖器,并最終安全停止。下列說法正確的是 ()A.轎廂與彈簧式緩沖器接觸后立即開始減速B.轎廂與彈簧式緩沖器接觸后,先加速后減速C.轎廂與彈簧式緩沖器接觸后始終處于失重狀態(tài)D.轎廂與彈簧組成的系統(tǒng)在接觸過程中機械能守恒8..如圖所示,在足夠長的固定斜面上有一質(zhì)量為m的薄木板A,木板A獲得初速度v0后恰好能沿斜面勻速下滑。現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的小滑塊B無初速度輕放在木板A的上表面,對于滑塊B在木板A上滑動的過程(B始終未從A的上表面滑出,B與A間的動摩擦因數(shù)大于A與斜面間的動摩擦因數(shù)),以下說法正確的是()A.A、B組成的系統(tǒng)動量和機械能都守恒B.A、B組成的系統(tǒng)動量和機械能都不守恒C.當(dāng)B的速度為13v0時,A的速度為23D.當(dāng)A的速度為13v0時,B的速度為239.我國自行研制的北斗導(dǎo)航系統(tǒng),已全面服務(wù)交通運輸、公共安全、救災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)林牧漁、城市治理等行業(yè),是國之重器,利國利民。已知北斗導(dǎo)航衛(wèi)星中有一顆同步衛(wèi)星,關(guān)于該同步衛(wèi)星,下列說法中正確的是 ()A.該同步衛(wèi)星的向心加速度小于近地衛(wèi)星的向心加速度B.地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期小于該同步衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期C.為了方便導(dǎo)航,該同步衛(wèi)星可發(fā)射到北京正上空D.該同步衛(wèi)星在運行過程中不可能撞上其他同步衛(wèi)星10.如圖所示,在粗糙斜面頂端固定一彈簧,其下端掛一物體,物體在A點處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)用平行于斜面向下的力拉物體,第一次直接將物體拉到B點,第二次先將物體拉到C點,再使其回到B點,則這兩次過程中 ()A.物體的重力勢能改變量不相等B.彈簧的彈性勢能改變量相等C.摩擦力對物體做的功相等D.斜面彈力對物體做功均為零11.汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛,發(fā)動機功率為P,牽引力為F0。t1時刻,司機減小了油門,使汽車的功率立即減小一半,并保持該功率繼續(xù)行駛,到t2時刻,汽車又恢復(fù)了勻速直線運動狀態(tài)(設(shè)整個過程中汽車所受的阻力不變)。在下列選項中能正確反映汽車牽引力F、速度v在這個過程中隨時間t變化規(guī)律的是 ()12.如圖所示,兩個34圓弧軌道固定在水平地面上,半徑均為R,a軌道由金屬凹槽制成,b軌道由金屬圓管制成(圓管內(nèi)徑遠小于R),均可視為光滑軌道。在兩軌道右端的正上方分別將金屬小球A和B(直徑略小于圓管內(nèi)徑)由靜止釋放,小球距離地面的高度分別用hA和hB表示,下列說法中正確的是 ()A.若hA=hB≥52R,B.若hA=hB=32R,兩小球在軌道上升的最大高度均為3C.適當(dāng)調(diào)整hA和hB,均可使兩小球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處D.若使小球沿軌道運動并且從最高點飛出,hA的最小值為52R,B小球在hB>2R13.帶有eq\f(1,4)光滑圓弧軌道、質(zhì)量為m0的滑車靜止置于光滑水平面上，如圖所示．一質(zhì)量為m的小球以速度v0水平?jīng)_上滑車，當(dāng)小球上滑再返回，并脫離滑車時，以下說法可能正確的是()A．小球一定沿水平方向向右做平拋運動B．小球可能沿水平方向向左做平拋運動C．小球可能做自由落體運動D．若小球初速度v0足夠大以致小球能從滑道右端沖出滑車，則小球再也落不進滑車14.如圖所示，長為L、質(zhì)量為3m的長木板B放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的鐵塊A放在長木板右端．一質(zhì)量為m的子彈以速度v0射入木板并留在其中，鐵塊恰好不滑離木板．子彈射入木板中的時間極短，子彈、鐵塊均視為質(zhì)點，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)恒定，重力加速度為g.下列說法正確的是()A．木板獲得的最大速度為eq\f(v0,5)B．鐵塊獲得的最大速度為eq\f(v0,5)C．鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為eq\f(v02,40gL)D．子彈、木塊、鐵塊組成的系統(tǒng)損失的機械能為eq\f(2mv02,5)二、非選擇題(本大題共4小題,共44分)15.(6分)某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗驗證動量守恒定律。所用的器材有:A.量筒(比較長,筒壁上有均勻刻度線)B.游標(biāo)卡尺C.天平D.兩個小球(橡膠材質(zhì)的上浮小球,硬塑料材質(zhì)的下沉小球)E.細線(其質(zhì)量可以忽略不計)F.記號筆實驗步驟如下:①選擇合適大小的小球,使通過細線相連的兩球體恰好懸浮在水中;②用天平稱量兩個小球的質(zhì)量,上浮小球的質(zhì)量為m1,下沉小球的質(zhì)量為m2;③用記號筆記錄兩個小球在盛水量筒中懸浮的位置;④剪斷細線;⑤用記號筆記錄某時刻兩個小球的位置;⑥多次實驗,分別計算出兩個小球在相同時間內(nèi)上浮和下沉的高度,記錄在表格中。該同學(xué)按此方案進行實驗后,測得的數(shù)據(jù)如下表所示,請回答問題:小球質(zhì)量上浮/下沉的高度第一次第二次第三次第四次平均上浮小球m1=4.74g46.20mm46.22mm46.20mm46.18mmh下沉小球m2=5.44g40.26mm40.24mm40.26mm40.26mmh(1)上浮小球4次上浮的平均高度h1=46.20mm,下沉小球4次下沉的平均高度h2為mm(結(jié)果保留兩位小數(shù))(2)在實驗誤差允許的范圍內(nèi),當(dāng)所測物理量滿足表達式時,即說明剪斷細線后,兩小球的動量守恒。

A.m1h1=m2B.m11h1=mC.m1h1=m2(3)下列關(guān)于本實驗的一些說法中,你認(rèn)為正確的是。

A.兩個小球在水中運動的速度要適中,不能過快B.上浮小球選用密度更小的小球,實驗效果更好C.剪斷細線時對球的擾動大,不會引起誤差D.選擇合適大小的小球使得通過細線相連的兩球可以在水中懸浮后,再把細線剪斷,用鑷子夾住兩截斷線使兩球在水中靜止,松開鑷子兩球開始運動,這種改進更好16.(8分)在“驗證機械能守恒定律”的學(xué)生實驗中:圖1圖2圖3圖4(1)已提供了鐵架臺、夾子、紙帶等器材。為完成此實驗,除了所給的器材,還需要從圖1中選取的實驗器材名稱是,從圖2中應(yīng)選取的重物是。

(2)某同學(xué)按照正確操作打出的紙帶如圖3所示,其中O是起始點,A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點,打點頻率為50Hz,該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離,并記錄在圖中(單位:cm),重物的質(zhì)量為m=0.2kg,根據(jù)以上數(shù)據(jù),當(dāng)打點計時器打下B點時,重物的動能為J。(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)某同學(xué)根據(jù)正確的實驗操作得到多組數(shù)據(jù),畫出了h-v22圖像,如圖4所示,根據(jù)圖像求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭,以下表達式正確的是A.g=tanθ B.g=1C.g=2h1v1217.（12分）如圖所示,質(zhì)量為M=2kg的木塊放在平臺的右端,該平臺到地面的高度為h=0.45m,木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2。質(zhì)量為m=1kg的小松鼠從地面上跳上平臺抱住木塊,且小松鼠到達平臺上木塊的位置時速度恰好沿水平方向,小松鼠抱住木塊后與木塊一起滑行,測量發(fā)現(xiàn)滑行的距離恰好為s=0.25m。小松鼠抱住木塊的過程時間極短,小松鼠與木塊均可視為質(zhì)點,不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,求:(1)小松鼠抱住木塊前瞬間的速度大小;(2)小松鼠起跳離開地面時的動能。18.（18分）如圖所示,兩物塊A、B并排靜置于高h=0.80m的光滑水平桌面上,物塊的質(zhì)量均為M=0.60kg。一顆質(zhì)量m=0.10kg的子彈C以v0=100m/s的水平速度從左面射入A,子彈射穿A后接著射入B并留在B中,此時A、B都沒有離開桌面。已知物塊A的長度為0.27m,A離開桌面后,落地點到桌邊的水平距離s=2.0m。設(shè)子彈在物塊A、B中穿行時受到的阻力大小相等,g取10m/s2。(平拋過程中物塊可看成質(zhì)點)求:(1)物塊A和物塊B離開桌面時速度的大小分別是多少;(2)子彈在物塊B中打入的深度;(3)若使子彈在物塊B中穿行時物塊B未離開桌面,則物塊B到桌邊的最小初始距離為多少。答案全解全析1.D舉重運動員舉著杠鈴在頭上方停留3s的過程中,運動員對杠鈴施加了豎直向上的支持力,但杠鈴在支持力方向上沒有位移,所以運動員對杠鈴沒有做功;木塊在粗糙水平面上滑動過程中,在支持力方向上沒有位移,故支持力對木塊沒有做功;人推較重的物體,物體不動,只有力而沒有位移,做功為零,選項A、B、C不符合題意。做自由落體運動的物體所受重力豎直向下,物體的位移也豎直向下,故重力對物體做了功,D符合題意。2.B重力對滑塊的總沖量為mg(t1+t2),故A錯誤;滑塊受到的支持力為mgcosθ,則支持力對滑塊的總沖量為mgcosθ(t1+t2),故B正確;在整個運動過程中,小滑塊的動量發(fā)生了變化,故合外力對滑塊的沖量不為零,故C錯誤;滑塊上滑與下滑過程中,摩擦力的方向相反,若規(guī)定沿斜面向上為正方向,則摩擦力對滑塊的總沖量為Ff(t2-t1),故D錯誤。故選B。3.C只要系統(tǒng)所受的合外力為零,系統(tǒng)動量就守恒,而與系統(tǒng)內(nèi)物體是否具有加速度或物體是否受摩擦力無關(guān),故A、B均錯誤,C正確;系統(tǒng)中所有物體的加速度均為零時,系統(tǒng)所受合外力一定為零,故系統(tǒng)動量一定守恒,D錯誤。故選C。4.D由開普勒第一定律可知A說法正確。由開普勒第二定律可知B說法正確。開普勒第三定律R3T2=k中,k是與中心天體質(zhì)量有關(guān)的量,與行星無關(guān),R、T分別表示行星軌道的半長軸和行星運動的公轉(zhuǎn)周期,故C說法正確,D5.Db為在地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星,根據(jù)萬有引力提供向心力,有GMmR2=mv2R,解得v=GMR,b衛(wèi)星轉(zhuǎn)動的線速度約等于7.9km/s,故A錯誤。地球赤道上的物體與地球同步衛(wèi)星具有相同的角速度,即ωa=ωc,根據(jù)a=rω2可知c的向心加速度大于a的向心加速度;根據(jù)萬有引力提供向心力,有GMmr2=ma,得a=GMr2,可知b的向心加速度大于c的向心加速度,故ab>ac>aa,B錯誤。衛(wèi)星c為地球同步衛(wèi)星,所以Ta=Tc;根據(jù)萬有引力提供向心力,有GMmr2=m4π2T2r,得T=2πr3GM,可知c的周期大于b的周期,所以Ta=Tc>Tb,故C錯誤。根據(jù)萬有引力提供向心力,有GMmr6.D如果不進行“軌道維持”,由于飛船受稀薄空氣的阻力,需要克服阻力做功,所以其機械能逐漸減小;軌道高度會逐漸降低,重力勢能逐漸減小;軌道半徑逐漸減小,根據(jù)GMmr2=mv2r,可得Ek=GMm2r7.A開始一段時間內(nèi),電梯轎廂在曳引繩的作用下勻速下降,轎廂受力平衡;當(dāng)轎廂與彈簧式緩沖器接觸后,受到緩沖器對其向上的作用力,轎廂受到的合外力方向向上,所以轎廂立即開始減速運動,故A正確、B錯誤;當(dāng)轎廂與彈簧式緩沖器接觸后到最終安全停止,轎廂始終是減速下降的,加速度方向向上,始終處于超重狀態(tài),故C錯誤;轎廂、配重與彈簧組成的系統(tǒng)在接觸過程中機械能守恒,對于轎廂與彈簧組成的系統(tǒng),在接觸過程中繩子拉力對其做負功,機械能不守恒,故D錯誤。8.C設(shè)A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,A勻速運動時,有mgsinθ=μmgcosθ。對于A、B組成的系統(tǒng),有2mgsinθ=μ·2mgcosθ,所以系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)的動量守恒。由于系統(tǒng)要克服摩擦力做功產(chǎn)生內(nèi)能,所以系統(tǒng)的機械能不守恒,故A、B錯誤;以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象,其所受合外力為零,動量守恒,取沿斜面向下為正方向,則有mv0=mvA+mvB,當(dāng)vB=13v0時vA=23v0或當(dāng)vA=13v0時vB=23v0,由于B與A間的動摩擦因數(shù)大于A與斜面間的動摩擦因數(shù),所以vA>vB,故C正確9.AD根據(jù)GMmr2=ma,解得a=GMr2,近地衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑,所以地球同步衛(wèi)星的向心加速度小于近地衛(wèi)星的向心加速度,故A正確;地球上物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期等于該同步衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期,故B錯誤;地球同步衛(wèi)星只能在和赤道同一平面的特定軌道上運行,所以不可能在北京的正上空,故C錯誤;同一軌道上的衛(wèi)星角速度和線速度大小都相等,所以不可能發(fā)生碰撞10.BD第一次直接將物體拉到B點,第二次先將物體拉到C點,再使其回到B點,兩次物體初、末位置一樣,對應(yīng)的彈簧形變量一樣,路徑不同,所以兩次重力勢能改變量相等,彈簧的彈性勢能改變量相等,摩擦力對物體做的功不相等,故A、C錯誤,B正確;兩次斜面的彈力均與物體位移方向垂直,對物體做功為零,D正確。11.AD開始時汽車做勻速直線運動,則F0=Ff。由P=Fv可得,P=F0v0,v0=PF0=PFf,當(dāng)汽車功率減小一半,即P'=P2時,其牽引力變?yōu)镕'=P'v0=F02<Ff,汽車開始做減速運動,牽引力F1=P'v=P2v,加速度大小為a=Ff-F1m=Ffm-P2mv,由此可見,隨著汽車速度v減小,12.AD若小球A恰好能到a軌道的最高點,在最高點有mg=mvA2R,得vA=gR,根據(jù)機械能守恒定律得mg(hA-2R)=12mvA2,得hA=52R;若小球B恰好能到b軌道的最高點,在最高點的速度vB=0,根據(jù)機械能守恒定律得hB=2R,所以hA=hB≥52R時,兩球都能到達軌道的最高點,故A、D正確。若hB=32R,則小球B在軌道b上升的最大高度等于32R;若hA=32R,則小球A在軌道左上方某位置脫離軌道,脫離時有一定的速度,由機械能守恒定律可知,A在軌道a上升的最大高度小于32R,故B錯誤。小球A從軌道a最高點飛出后做平拋運動,下落R高度時,水平位移的最小值為xA=vA2Rg=gR·2Rg=2R>R,13.答案BC解析小球滑上滑車又返回直到小球離開滑車的整個過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒．選取向右為正方向，由動量守恒定律得mv0＝m0v1＋mv2，由機械能守恒得：eq\f(1,2)mv02＝eq\f(1,2)m0v12＋eq\f(1,2)mv22，解得v1＝eq\f(2m,m＋m0)v0，v2＝eq\f(m－m0,m＋m0)v0，如果m<m0，則v2<0，即小球離開軌道后速度方向向左，小球向左做平拋運動，如果m＝m0，則v2＝0，即小球離開軌道時速度為零，小球做自由落體運動，如果m>m0，則v2>0，即小球離開軌道后速度方向水平向右，小球向右做平拋運動，故A項錯誤，B、C兩項正確；小球與軌道組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，如果小球速度足夠大，小球滑到右端沖出小車，若小球沖出小車時在水平方向小球與小車的速度相等，沖出小車后，小球與小車在水平方向以相等速度做勻速直線運動，小球一定會再次落回小車中，故D項錯誤．14.答案BCD解析對子彈和木板B系統(tǒng)，根據(jù)動量守恒定律：mv0＝4mv1，解得v1＝eq\f(v0,4)，故A項錯誤；對木板B和鐵塊A(包括子彈)系統(tǒng)：mv0＝5mv2，解得v2＝eq\f(v0,5)，故B項正確；子彈打入木板后，對木板B和鐵塊A(包括子彈)系統(tǒng)，由能量守恒定律：μmgL＝eq\f(1,2)×4mv12－eq\f(1,2)×5mv22，解得μ＝eq\f(v02,40gL)，故C項正確；全過程，由能量守恒定律可知，子彈、木板、鐵塊組成的系統(tǒng)損失的機械能為ΔE＝eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)×5mv22＝eq\f(2mv02,5)，故D項正確；故選B、C、D三項．15.答案(1)40.26(2)A(3)AD解析(1)由表格中數(shù)據(jù)可知h2=40.26+40.24+40.26+40.264mm≈40.26(2)由動量守恒得m1v1=m2v2,兩邊同時乘以時間得m1v1t=m2v2t,得m1h1=m(3)兩個小球在水中運動的速度要適中,太快不利于標(biāo)注小球的位置,故A正確;上浮小球選用密度更小的小球可能使得運動過快,造成實驗誤差較大,故B錯誤;若剪斷細線時對球的擾動大,小球的運動可能不規(guī)則,會引起誤差,故C錯誤;D選項所述操作對小球的運動影響更小,實驗誤差更小,故D正確。故選A、D。16.答案(1)電火花計時器、毫米刻度尺C(2)1.12(3)D解析(1)除了提供的器材外,還需要圖1中的器材有:測速度和計時用的電火花計時器,測位移用的毫米刻度尺。為減小空氣阻力的影響,重物應(yīng)選用質(zhì)量大的C。(2)根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度,求得vB=xAC2T=