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文档简介

2024年山东省青岛实验高中高一物理第二学期期末监测试题考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)1、(本题9分)自行车的大齿轮.小齿轮.后轮是相互关联的三个转动部分,如图所示.在自行车行驶过程中()A.大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大B.后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大C.后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比D.大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比2、(本题9分)如图所示为2017年我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919在上海浦东机场起飞的照片,C919的成功首飞意味着经过近半个世纪的艰难探索,我国具备了研制一款现代干线飞机的核心能力,现有总质量m=200t一架大型飞机,从静止开始保持额定功率滑跑,当位移达到L=6.0时,速度达到最大速度v=60m/s,并以此速度起飞,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍(),下列有关数据正确的是A.飞机起飞过程所用时间小于20sB.飞机起飞过程加速度为C.飞机起飞的功率P为D.飞机起飞的动能为3、(本题9分)引体向上运动的规则是从双臂伸直到下巴与单杠等高计1次。质量为60kg的某同学在1min内完成了8次引体向上运动,每次肩部上升的距离均约为0.4m,g取10m/s2,则他在1min内至少克服重力所做的功及相应的功率约为()A.192J,3.2W B.1920J,32WC.1920J,320W D.3840J,64W4、(本题9分)骑变速自行车时,如果车速v随人体输出的动力F变化关系如图所示,那么,随着动力从0开始逐渐增大到最大值,变速自行车的功率A.一直增大 B.一直减小C.先增大后减小 D.先减小后增大5、2018年12月27日,北斗三号基本系统已完成建设,开始提供全球服务其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示:a为低轨道极地卫星;b为地球同步卫星;c为倾斜轨道卫星,其轨道平面与赤道平面有一定的夹角,周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是()A.卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大B.卫星a的机械能一定比卫星b的机械能小C.卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小相等D.卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小不相等6、(本题9分)如图所示,a、b是地球表面上不同纬度上的两个点,如果把地球看作是一个球体,a、b两点随地球自转做匀速圆周运动,这两个点具有大小相同的()A.轨道半径B.线速度C.加速度D.角速度7、(本题9分)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,下列关于物理学史、物理概念和方法的说法中,正确的是()A.开普勒认为,在高山上以足够大的速度水平抛出一物体,该物体将不会落回地球上B.牛顿巧妙地利用“月—地”检验,证明了天、地引力的统一C.卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量D.理想化模型是把实际问题理想化,略去次要因素,突出主要因素,例如质点、向心加速度等都是理想化模型8、(本题9分)美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察,在行星表面h高度(远小于行星半径)处以初速度v水平抛出一个小球,测得水平位移为x。已知该行星半径为R,自转周期为T,万有引力常量为G.则下列说法正确的是()A.该行星表面的重力加速度为2B.该行星的质量为2C.如果该行星存在一颗同步卫星,其距行星表面高度为3D.该行星的第一宇宙速度为v9、(本题9分)如图甲,在光滑水平面上的两小球发生正碰,小球的质量分别为m1和m2,图乙为它们碰撞前后的位移-时间图象.已知m1=0.1kg,由此可以判断()A.碰后m2和m1都向右运动B.m2=0.3kgC.碰撞过程中系统没有机械能的损失D.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能10、(本题9分)如图,质量是25kg的小孩从高为2m的滑梯顶端由静止滑下,滑到底端时的速度为2m/s(取g=10m/s2),关于力对小孩做的功的说法正确的是()A.重力做的功为50J B.合外力做功为50JC.克服阻力做功为450J D.支持力做功为450J11、(本题9分)如图所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和1kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.1m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m.两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10m/s1.则下列说法中正确的是()A.下滑的整个过程中A球机械能不守恒B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能不守恒C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为1m/sD.下滑的整个过程中B球机械能的增加量为J12、(本题9分)2019年5月17日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火衛,成功发射了第四十五颗北斗导航卫星.该卫星发射过程为:先将卫星发射至近地圆轨道1上,然后在P处变轨到桶圆轨道2上,最后由轨道2在Q处变轨进入同步卫星轨道1.轨道1,2相切于P点,轨道2、1相切于Q点.忽略卫星质量的变化,则该卫星A.在轨道1上的运行周期为24hB.在轨道1上的运行速率大于7.9km/sC.在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度D.在轨道2上由P点向Q点运动的过程中,地球引力对卫星做负功,卫星的动能减少二.填空题(每小题6分,共18分)13、在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:A.干电池(电动势约为1.5V,内阻小于1.5Ω)B.电流表G(满偏电流2mA,内阻10Ω)C.电流表A(0~0.6A,内阻约0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)E.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)F.定值电阻R3=990ΩG.开关、导线若干(1)为方便且能较准确地进行测量,应选用滑动变阻器______(填写序号).(2)在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的实验电路原理图_______.(标出代表元件字母符号)(3)某同学根据他设计的实验测出了6组I1(电流表G的示数)和I2(电流表A的示数),请在如图所示的坐标纸上作出I1和I2的关系图线__________.序号123456I1/mA1.401.361.351.281.201.07I2/A0.100.150.230.250.350.50(4)根据图线可得,被测电池的电动势为______V,内阻为______Ω.14、(本题9分)用如图甲所示的实验装置验证质量分别为m1、m2的两物块组成的系统机械能守恒。质量为m2的物块在高处由静止开始下落,打点计时器在质量为m1的物块拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。图乙所示是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所用电源的频率为50Hz,计数点间的距离如图乙所示。已知m1=100g、m2=200g,取当地重力加速度为9.8m/s2。(结果均保留三位有效数字)(1)打计数点5时物块的速度大小为______m/s。(2)在打计数点0到5的过程中,系统运能的增量Ek=______J;系统重力势能的减少是Ep=_____J。15、(本题9分)某中学实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.打点计时器工作频率为50Hz.(1)实验中木板略微倾斜,这样做________;A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑B.是为了增大小车下滑的加速度C.可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条,,并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同-位置再释放小车,把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W,第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W,......;橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出,根据第4次实验的纸带(如图2所示,图2中的点皆为计时点)求得小车获得的速度为________m/s(保留三位有效数字).三.计算题(22分)16、(12分)(本题9分)如图所示,半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合,转台以一定角速度ω匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随着陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为45°.已知重力加速度大小为g,小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为.(1)若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度ω0(2)若改变陶罐匀速旋转的角速度,而小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的最大值和最小值.17、(10分)天宫二号于2016年9月15日成功发射,它将和随后发射的神舟十一号飞船在空间完成交会对接,成为我国第一个真正意义上的空间实验站.天宫二号进入运行轨道后,其运行周期为T,距地面的高度为h,已知地球半径为R,万有引力常量为G.若将天宫二号的运行轨道看做圆轨道,求:(1)地球质量M;(2)地球的平均密度.

参考答案一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)1、C【解析】

自行车的链条不打滑,齿轮上各点的线速度大小相等,小齿轮与后轮绕同一转轴转动,角速度相等.由v=ωr研究角速度的关系.由向心加速度公式分别研究三处的向心加速度的关系.【详解】A项:自行车的链条不打滑,大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度大小相等,故A错误;B项:后轮边缘点与小齿轮边缘点属于绕同一转轴转动,角速度相等.故B错误;C项:后轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等,由公式an=ω2r得,向心加速度与半径成正比,故C正确;D项:大齿轮边缘点与小齿轮边缘点,线速度大小相等,由公式可知,向心加速度与半径成反比,故D错误.故应选:C.【点睛】本题考查灵活选择物理规律的能力.对于圆周运动,公式较多,要根据不同的条件灵活选择公式.2、C【解析】(1)根据题意当位移达到L=6.0时,速度达到最大速度v=60m/s,所以飞机起飞时的动能汽车的额定功率为由动能定理可求得;解得:t=250s,故AD错,C正确;B、由于飞机从静止开始保持额定功率滑跑,所以随着速度的增大,牵引力在减小,所以飞机做加速度减小的加速度运动,故B错误;故本题答案是:C点睛:本题考查了汽车启动的问题,要把握牛顿第二定律和运动学公式去分析机车的运动情况.3、B【解析】

每次肩部上升的距离均为0.4m,则同学每一次克服重力做的功1min内克服重力所做的功1min=60s,相应的功率约为选项ACD错误,B正确。故选B。4、C【解析】

根据图象知纵横坐标的乘积是先增大后减小的,即功率P=Fv先增大后减小。A.一直增大,与结论不相符,选项A错误;B.一直减小,与结论不相符,选项B错误;C.先增大后减小,与结论相符,选项C正确;D.先减小后增大,与结论不相符,选项D错误;5、C【解析】

AB.由于卫星a与卫星b质量未知,所以无法确卫星a的机械能与卫星b的机械能的关系,故选项AB错误;CD.根据万有引力提供环绕天体的向心力,,得,卫星b和卫星c的运行半径相同,所以卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小相等,故选项C正确,D错误。6、D【解析】

地球自转绕地轴转动,地球上除两极各点具有相同的角速度。在a和b两地的物体随地球自转的轨道半径不同,根据v=rω、a=rω2知线速度、加速度不同。故D正确,ABC错误。故选:D.7、BC【解析】A、牛顿认为,在高山上以足够大的速度水平抛出一物体,该物体将不会落回地球上.故A错误.B、牛顿巧妙地利用“月一地”检验,证明了天、地引力的统一,故B正确.C、牛顿发现提出万有引力定律,卡文迪许利用扭秤实验巧妙地测出了万有引力常量G,故C错误.D、理想化模型是把实际问题理想化,略去次要因素,突出主要因素,例如质点、点电荷,向心加速度不是,故D错误.故选BC.【点睛】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.8、ABD【解析】

根据“水平抛出一个小球”可知,考查了平抛运动。根据平抛运动的规律求解行星表面的重力加速度;行星表面物体重力等于万有引力求解行星质量;对同步卫星,根据万有引力提供向心力求解行星高度;近地卫星运行速度即为第一宇宙速度。【详解】A、根据平抛运动的规律可知:h=12gt2,x=vtB、根据mg=GMmR2,得行星的质量为:M=C、根据GMm(R+h)2=m4π2D、根据mg=mv2R得行星的第一宇宙速度为:v=【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要的理论:1、万有引力等于重力,2、万有引力提供向心力,并能灵活运用。9、BC【解析】

s-t(位移时间)图象的斜率等于速度,由数学知识求出碰撞前后两球的速度,分析碰撞前后两球的运动情况.根据动量守恒定律求解两球质量关系,由能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能.【详解】由s-t(位移时间)图象的斜率得到,碰前的位移不随时间而变化,处于静止.向速度大小为,方向只有向右才能与相撞,A正确;由图读出,碰后m2的速度为正方向,说明向右运动,的速度为负方向,说明向左运动,B错误;由图求出碰后和的速度分别为,根据动量守恒定律得,,代入解得,C正确;碰撞过程中系统损失的机械能为,代入解得△E=0,D错误.【点睛】本题首先考查读图能力,抓住位移图象的斜率等于速度是关键;其次要注意矢量的方向.10、BC【解析】

A.重力做功为:WG=mgh=25×10×2=500J.故A错误;B.由动能定理合外力做的功等于动能的变化量为:W合=mv2=×25×22=50J,故B正确;C.根据动能定理有:WG-Wf=50J,则Wf=450J,故C正确;D.支持力与小孩的运动方向始终垂直,故支持力不做功,D错误;11、AD【解析】

AB.在下滑的整个过程中,只有重力对系统做功,系统的机械能守恒,但在B在水平面滑行,而A在斜面滑行时,杆的弹力对A做功,所以A球机械能不守恒,故选项A正确,B错误;C.根据系统机械能守恒得,代入解得,故选项C错误.D.系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为,故选项D正确.12、ACD【解析】

A.在轨道1为同步卫星轨道,故在轨道1上运行周期为24h,故A正确;B.7.9km/s是地球第一宇宙速度大小,而第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度,也是近地卫星运行速度,故同步轨道1上卫星运行速度小于第一宇宙速度,故B错误;C.在同一点Q,卫星受到的万有引力相同,在轨道1上万有引力提供向心力,在轨道2上卫星在Q点做近心运动,则万有引力大于向心力,即,则在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度,故C正确;D.卫星在轨道2上无动力运行时,由近地点P向远地点Q运动过程中,地球对卫星的引力做负功,势能增加,而卫星的机械能保持不变,故其动能减小,故D正确.二.填空题(每小题6分,共18分)13、(1)D;⑵如下左图;⑶如下右图;⑷1.48,0.82【解析】

(1)为方便实验操作,滑动变阻器的阻值不能太大,选择D(R1)比较合适。(2)由于没有电压表,给定的电流表G可与定值电阻R3串联作电压表使用,实验电路如图所示。(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出I1-I2图象如图所示。(4)则由闭合电路欧姆定律可知:I1(R3+RA)=E-I2r,变形,由图可知,图象与纵坐标的交点为1.48mA,解得E=1.48V(1.46-1.50);由图象可知,r=0.82Ω(0.70-0.82)考点:测定电源的电动势和内阻14、(1)1.64(2)0.4030.404【解析】(1)每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所以连续两个点的时间间隔为T=0.1s,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点5的瞬时速度为:。(2)系统动能的增加量为:。系统重力势能的减小量为:△Ep=(m2-m1)gh=0.100×9.8×(26.64+14.61)J≈0.404J.15、(1)CD(2)2.00【解析】(1)使木板倾斜,小车受到的摩擦力与小车所受重力的分量大小相等,在不施加拉力时,小车在斜面上受到的合力为零,小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动;小车与橡皮筋连接后,小车所受到的合力等于橡皮

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