1、山西省太原市学年高一物理下学期期末考试物理试题山西省太原市2020-2021学年高一物理下学期期末考试试题(考试时间:上午8:00-9:30)说明:本试卷为闭卷笔答,答题时间90分钟,满分100分。一、单项选择题:本题包含10小题,每小题3分,共30分。1.关于以下研究中采用的物理学方法,描述正确的是A.卡文迪什用扭秤测引力常量,采用了理想实验法B.计算变力做功时,把位移分成若干小段,每段中受力视为恒力,这是等效替代法C.由牛顿运动定律和运动学公式推出动能定理,采用了演绎推理法D.对不同情景分别由理论探究得到机械能守恒定律,采用了控制变量法2.按照相对论的时空观,下列说法正确的是A.时间和空间
2、都是独立于物体及其运动而存在的B.在不同的惯性参考系中,光的传播速度都是相同的C.运动物体的长度跟物体的运动快慢无关D.在高速运动的飞机上,铯原子钟的计时会变快3.在我国的北方,屋顶常常修成倾角一定的“人”字形斜坡。现从坡顶释放一小球,用Ek表示它的动能、x表示它发生的位移,不考虑空气阻力,下列四个图像大致正确的是4.“天问一号”着陆器落到火星表面后,释放出我国首辆火星车祝融号。已知火星质量为地球质量的p倍、半径为地球半径的q倍,地球表面的重力加速度为g。不考虑火星的自转,则质量为m的祝融号在火星表面受到火星的引力为A.mg B.mg C.p2qmg D.mg5.4月29日,我国空间站核心舱“
3、天和”在海南文昌航天发射场发射升空,准确进入离地高度约为300km的圆轨道上运行。已知“天和”的质量为m、运行周期为T、轨道半径为r,地球半径为R,引力常量为G,则可知A.“天和”运行的周期大于地球自转的周期 B.“天和”运行的速度大于第一宇宙速度C.“天和”的动能为 D.地球的质量为6.速度,其实也是一种破坏力!一只0.40kg的飞鸟在空中与速度为900km/h的飞机相撞后嵌到了飞机上,则可估算出飞机对飞鸟做的功约为A.2.5104J B.1.25104J C.2.5103J D.1.25103J7.据报道,天文学家在太阳系内发现了一颗公转周期最短的小行星2019LF6,该岩石小行星的直径约
4、1km,绕圆轨道公转的周期约为151d。而聚集了50万颗以上小行星的小行星带,位于火星和木星轨道之间。则小行星2019LF6A.轨道位于小行星带内B.自转周期小于其他小行星的自转周期C.公转线速度的值大于火星公转线速度的值D.公转向心加速度的值小于地球公转向心加速度的值8.如图,弹性细轴上端固定一乒乓球,下端固定在地面上,开始时弹性轴竖直(弹性势能为0),兵乓球处于静止状态。某次练习时,小孩挥拍瞬时水平猛击兵乓球,球刚好能触到地面(此时球速为0)。不考虑空气阻力及弹性轴的质量,则在球从最高点到达地面的过程中A.乒乓球的动能与其重力势能之和保持不变B.乒乓球减少的机械能等于弹性轴增加的弹性势能C
5、.弹性轴增加的弹性势能等于球拍对球做的功D.乒乓球减少的动能等于弹性轴增加的弹性势能9.3月1日,“高空抛物罪”正式入刑,以法律的名义维护了我们头顶上的安全!2月14日,石家庄市某小区内,一棵大白菜突然从天而降,与一位回家的女子擦肩而过,所幸未造成人员伤亡。经调查,白菜是从9层、27m高处掉落的。设白菜的质量为2.0kg,受到的空气阻力恒为其重力的0.1倍,取g=10m/s2,则A.下落过程中,白菜的机械能守恒 B.下落过程中,合力对白菜做负功C.落地前的瞬间,白菜的动能为540J D.落地前的瞬间,重力对白菜做功的功率为180W10.从地面竖直向上抛出一物体,取地面为重力势能零点,该物体的机
6、械能E和它的重力势能Ep随高度h的变化如图所示。取g=10m/s2,结合图中数据可知A.抛出时,物体的速度为10m/s B.物体受到的阻力大小为10NC.在3m处,物体的动能为25J D.在02m的过程中,物体的动能减少了80J二、多项选择题:本题包含5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正确。全部选对的得3分,选不全的得2分,有错者或不答的得0分。11.下列说法正确的是A.在描述高速奔向火星的“天问一号”的运动时,牛顿力学不适用B.量子力学可以很好地解释电子、质子等微观粒子的运动规律C.当物体的速度远小于光速时,相对论物理学与经典力学的结论没有区别D.当普朗克
7、常量不可忽略时,量子力学和牛顿力学的结论没有区别12.最初,天文学家认为小行星2021PDC撞击地球的概率只有。然而随着发展,这一风险近期被提升到,这是一个需要国际关注的概率。2021PDC的圆轨道是偏心的,M点距太阳最远,为1.60 AU;N点最近,为0.92 AU。目前,正以约5km/s的速度接近我们的地球。下列说法正确的是A.在偏心圆轨道上运行时,2021PDC仅受太阳引力的作用B.在偏心圆轨道上运行时,2021PDC受地球的引力不可忽略C.从M到N的过程中,太阳对2021PDC的引力不做功D.靠近地球的过程中,地球对2021PDC的引力做正功13.关于功和能的关系,下列说法正确的是A.
8、功等于能,能等于功 B.做功的过程就是能量转化的过程C.功可以转化为能,能也可以转化为功 D.做了多少功,就有多少能量发生了变化14.质量为2.0kg的物块,在合力F的作用下由静止开始运动,F随时间t的变化如图所示,则A.t1s时物块的速率为1.0m/s B.t=2s时物块的动能为2.0JC.03s内,F对物块做的总功为0 D.2s4s内F对物块一直做负功15.在套圈游戏中,王成从O点分别水平抛出两个相同的小环,两小环P、Q分别落到地面上的M点和N点,如图所示。不计空气阻力,可以判断A.从抛出到落地,P和Q速度的变化量相同B.从抛出到落地,P和Q动能变化量相同C.在落地前的瞬间,P和Q的速度大
9、小相等D.在落地前的瞬间,重力对P和Q做功的功率相等三、实验题:本题包含2小题,共16分。将答案填在题中横线上或按要求作答。16.(6分)在用如图的装置探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系时,主要实验步骤如下:测出滑块(包括遮光片)的质量m以及遮光片的宽度d;将水平弹簧的一端固定于水平气垫导轨的左侧;用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块通过光电门的遮光时间t,算出滑块的速度;重复步骤,测出多组v与x的值。回答下列问题:(用已知和测得物理量的符号表示)(1)滑块通过光电门时的速度v= ;(2)弹簧的弹性势能Ep= ;(3)处理数据发现v与x成正比,则弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关
10、系满足 。A.Epx B.Ep C.Epx2 D.Ep17.(10分)在用落体法做“验证机械能守恒定律的实验中:(计算结果保留三位有效数字)(1)下列操作对减小实验误差有利的是 ;A.精确测量出重物的质量B.两限位孔在同一竖直线上C.重物选用质量和密度较大的金属锤(2)图1是实验中打出的一上条纸带。其中O为下落的起始点,相邻两点的时间间隔为0.02s,可计算出打下B点时重物的速度vB= m/s;(3)以重物下落的高度h为横坐标、为纵坐标建立图2的坐标系。算出的值并描在图中,连同已描出的点作出-h图像;(4)若系统的机械能守恒,则根据图像可计算出太原的重力加速度g= m/s2。(5)已知太原地区
11、的重力加速度g0=9.80m/s2。若实验的相对误差=100%5%时可认为规律得到验证,计算该实验的相对误差并得到实验结论: 。四、计算题:本题包含5小题,共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。18.(6分)项目化学习中,同学们制作并成功发射了水火箭。假设水火箭发射后始终在竖直方向上运动。在水火箭向下喷水时,可认为火箭做的是加速度a=5m/s2的匀加速直线运动。已知从火箭开始喷水到喷水结束经历的时间为4.0s,水火箭壳体的质量m=1.2kg,取g=10m/s2,求: (1)喷水结束时火箭的高度;(2)
12、从发射到喷完水的过程中,火箭壳体克服重力做的功。19.(6分)2021年5月1日,太原市滨河自行车专用道正式开通,对开展全民健身运动、建设绿色生态城市起到了重要作用。周日,某同学骑自行车行驶在一段平直的专用道上,他和自行车的总质量为65kg,所受阻力恒为人车总重的0.04倍,匀速骑行时该同学的输出功率为156W,取g=10m/s2,求: (1)自行车和人受到阻力的大小;(2)自行车速度的大小。20.(8分)2021年5月15日,“天向一号”着陆巡视器成功着陆于火星南部预选着陆区。着陆的最后阶段,着陆器在某一高度处悬停后关闭发动机开始自由下落,到达距火星表面h=1m处的速度v1=1m/s、方向竖
13、直向下,落到火面时的速度v2=3m/s。已知火星的半径R=3200km,不计空气阻力,求:(1)火星表面的重力加速度;(2)火星的“第一宇宙速度”。21.(9分)选做题:本题包含A、B两题,请任选一题做答。如两题都做,按A题计分。A.冰壶比赛时,运动员用水平方向的力推着冰壶从底线出发,沿水平冰面直线滑行4m到前掷线时释放冰壶,之后冰壶继续沿直线滑行了26m进入大本营后停下。已知冰壶的质量为20kg,冰壶与冰面间的动摩擦因数=0.025,取g=10m/s2,求运动员对冰壶做的功及放手时冰壶速度的大小。B.如图,足够长的光滑斜面倾角=30,两相同小物块A、B质量均为m,用劲度系数为k的轻质弹簧连接
14、。C为固定在斜面上的挡板,A通过一根轻绳跨过光滑定滑轮与质量同样为m的物块D相连。用手托住D,使轻绳伸直但没有弹力。现将D由静止释放,已知运动中D始终未落地,不考虑空气阻力,求:(1)从释放D到B离开C时,A发生的位移;(2)B离开C时,D的速率。22.(10分)选做题:本题包含A、B两题,请任选一题做答。如两题都做,按A题计分。A.AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道,半径R=0.9m,O为圆心,OA与竖直方向OB的夹角=60。BC是长度L=2.5m的水平传送带,正以v=5m/s的速度顺时针匀速转动,AB与BC平滑衔接。质量m=2.0kg的小物块从A处由静止下滑,已知物块与传送带间的动摩擦因数
15、为=0.5,取g=10m/s2。(1)求物块到达B点时受圆弧轨道的弹力;(2)从B到C,物块与传送带间产生的热量。B.如图所示,半径为R的半圆轨道ABC光滑,与倾角=37的粗糙斜面DC相切于C点,圆轨道的直径AC与斜面垂直。P是与轨道ABCD位于同一竖直面内的点,与A点的高度差为0.3R。从P点用玩具枪水平射出一质量为m的弹丸,弹丸恰好从A点无碰撞地切入圆轨道内侧,经圆轨道后最远能到达斜面上与A点等高的D点。已知重力加速度为g,取sin37=0.6,cos37=0.8,不计空气阻力。求:(1)玩具枪对弹丸做的功;(2)弹丸受斜面的阻力与其对斜面压力的比值h;(3)设k保持不变,求弹丸经圆轨道最
16、低点B时对轨道压力的最小值。山西省太原市2020-2021学年高一物理下学期期末考试试题(考试时间:上午8:00-9:30)说明:本试卷为闭卷笔答,答题时间90分钟,满分100分。一、单项选择题:本题包含10小题,每小题3分,共30分。1.关于以下研究中采用的物理学方法,描述正确的是A.卡文迪什用扭秤测引力常量,采用了理想实验法B.计算变力做功时,把位移分成若干小段,每段中受力视为恒力,这是等效替代法C.由牛顿运动定律和运动学公式推出动能定理,采用了演绎推理法D.对不同情景分别由理论探究得到机械能守恒定律,采用了控制变量法2.按照相对论的时空观,下列说法正确的是A.时间和空间都是独立于物体及其
17、运动而存在的B.在不同的惯性参考系中,光的传播速度都是相同的C.运动物体的长度跟物体的运动快慢无关D.在高速运动的飞机上,铯原子钟的计时会变快3.在我国的北方,屋顶常常修成倾角一定的“人”字形斜坡。现从坡顶释放一小球,用Ek表示它的动能、x表示它发生的位移,不考虑空气阻力,下列四个图像大致正确的是4.“天问一号”着陆器落到火星表面后,释放出我国首辆火星车祝融号。已知火星质量为地球质量的p倍、半径为地球半径的q倍,地球表面的重力加速度为g。不考虑火星的自转,则质量为m的祝融号在火星表面受到火星的引力为A.mg B.mg C.p2qmg D.mg5.4月29日,我国空间站核心舱“天和”在海南文昌航
18、天发射场发射升空,准确进入离地高度约为300km的圆轨道上运行。已知“天和”的质量为m、运行周期为T、轨道半径为r,地球半径为R,引力常量为G,则可知A.“天和”运行的周期大于地球自转的周期 B.“天和”运行的速度大于第一宇宙速度C.“天和”的动能为 D.地球的质量为6.速度,其实也是一种破坏力!一只0.40kg的飞鸟在空中与速度为900km/h的飞机相撞后嵌到了飞机上,则可估算出飞机对飞鸟做的功约为A.2.5104J B.1.25104J C.2.5103J D.1.25103J7.据报道,天文学家在太阳系内发现了一颗公转周期最短的小行星2019LF6,该岩石小行星的直径约1km,绕圆轨道公
19、转的周期约为151d。而聚集了50万颗以上小行星的小行星带,位于火星和木星轨道之间。则小行星2019LF6A.轨道位于小行星带内B.自转周期小于其他小行星的自转周期C.公转线速度的值大于火星公转线速度的值D.公转向心加速度的值小于地球公转向心加速度的值8.如图,弹性细轴上端固定一乒乓球,下端固定在地面上,开始时弹性轴竖直(弹性势能为0),兵乓球处于静止状态。某次练习时,小孩挥拍瞬时水平猛击兵乓球,球刚好能触到地面(此时球速为0)。不考虑空气阻力及弹性轴的质量,则在球从最高点到达地面的过程中A.乒乓球的动能与其重力势能之和保持不变B.乒乓球减少的机械能等于弹性轴增加的弹性势能C.弹性轴增加的弹性
20、势能等于球拍对球做的功D.乒乓球减少的动能等于弹性轴增加的弹性势能9.3月1日,“高空抛物罪”正式入刑,以法律的名义维护了我们头顶上的安全!2月14日,石家庄市某小区内,一棵大白菜突然从天而降,与一位回家的女子擦肩而过,所幸未造成人员伤亡。经调查,白菜是从9层、27m高处掉落的。设白菜的质量为2.0kg,受到的空气阻力恒为其重力的0.1倍,取g=10m/s2,则A.下落过程中,白菜的机械能守恒 B.下落过程中,合力对白菜做负功C.落地前的瞬间,白菜的动能为540J D.落地前的瞬间,重力对白菜做功的功率为180W10.从地面竖直向上抛出一物体,取地面为重力势能零点,该物体的机械能E和它的重力势
21、能Ep随高度h的变化如图所示。取g=10m/s2,结合图中数据可知A.抛出时,物体的速度为10m/s B.物体受到的阻力大小为10NC.在3m处,物体的动能为25J D.在02m的过程中,物体的动能减少了80J二、多项选择题:本题包含5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正确。全部选对的得3分,选不全的得2分,有错者或不答的得0分。11.下列说法正确的是A.在描述高速奔向火星的“天问一号”的运动时,牛顿力学不适用B.量子力学可以很好地解释电子、质子等微观粒子的运动规律C.当物体的速度远小于光速时,相对论物理学与经典力学的结论没有区别D.当普朗克常量不可忽略时,量
22、子力学和牛顿力学的结论没有区别12.最初,天文学家认为小行星2021PDC撞击地球的概率只有。然而随着发展,这一风险近期被提升到,这是一个需要国际关注的概率。2021PDC的圆轨道是偏心的,M点距太阳最远,为1.60 AU;N点最近,为0.92 AU。目前,正以约5km/s的速度接近我们的地球。下列说法正确的是A.在偏心圆轨道上运行时,2021PDC仅受太阳引力的作用B.在偏心圆轨道上运行时,2021PDC受地球的引力不可忽略C.从M到N的过程中,太阳对2021PDC的引力不做功D.靠近地球的过程中,地球对2021PDC的引力做正功13.关于功和能的关系,下列说法正确的是A.功等于能,能等于功
23、 B.做功的过程就是能量转化的过程C.功可以转化为能,能也可以转化为功 D.做了多少功,就有多少能量发生了变化14.质量为2.0kg的物块,在合力F的作用下由静止开始运动,F随时间t的变化如图所示,则A.t1s时物块的速率为1.0m/s B.t=2s时物块的动能为2.0JC.03s内,F对物块做的总功为0 D.2s4s内F对物块一直做负功15.在套圈游戏中,王成从O点分别水平抛出两个相同的小环,两小环P、Q分别落到地面上的M点和N点,如图所示。不计空气阻力,可以判断A.从抛出到落地,P和Q速度的变化量相同B.从抛出到落地,P和Q动能变化量相同C.在落地前的瞬间,P和Q的速度大小相等D.在落地前
24、的瞬间,重力对P和Q做功的功率相等三、实验题:本题包含2小题,共16分。将答案填在题中横线上或按要求作答。16.(6分)在用如图的装置探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系时,主要实验步骤如下:测出滑块(包括遮光片)的质量m以及遮光片的宽度d;将水平弹簧的一端固定于水平气垫导轨的左侧;用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块通过光电门的遮光时间t,算出滑块的速度;重复步骤,测出多组v与x的值。回答下列问题:(用已知和测得物理量的符号表示)(1)滑块通过光电门时的速度v= ;(2)弹簧的弹性势能Ep= ;(3)处理数据发现v与x成正比,则弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系满足 。A.Ep
25、x B.Ep C.Epx2 D.Ep17.(10分)在用落体法做“验证机械能守恒定律的实验中:(计算结果保留三位有效数字)(1)下列操作对减小实验误差有利的是 ;A.精确测量出重物的质量B.两限位孔在同一竖直线上C.重物选用质量和密度较大的金属锤(2)图1是实验中打出的一上条纸带。其中O为下落的起始点,相邻两点的时间间隔为0.02s,可计算出打下B点时重物的速度vB= m/s;(3)以重物下落的高度h为横坐标、为纵坐标建立图2的坐标系。算出的值并描在图中,连同已描出的点作出-h图像;(4)若系统的机械能守恒,则根据图像可计算出太原的重力加速度g= m/s2。(5)已知太原地区的重力加速度g0=
26、9.80m/s2。若实验的相对误差=100%5%时可认为规律得到验证,计算该实验的相对误差并得到实验结论: 。四、计算题:本题包含5小题,共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。18.(6分)项目化学习中,同学们制作并成功发射了水火箭。假设水火箭发射后始终在竖直方向上运动。在水火箭向下喷水时,可认为火箭做的是加速度a=5m/s2的匀加速直线运动。已知从火箭开始喷水到喷水结束经历的时间为4.0s,水火箭壳体的质量m=1.2kg,取g=10m/s2,求: (1)喷水结束时火箭的高度;(2)从发射到喷完水的过
27、程中,火箭壳体克服重力做的功。19.(6分)2021年5月1日,太原市滨河自行车专用道正式开通,对开展全民健身运动、建设绿色生态城市起到了重要作用。周日,某同学骑自行车行驶在一段平直的专用道上,他和自行车的总质量为65kg,所受阻力恒为人车总重的0.04倍,匀速骑行时该同学的输出功率为156W,取g=10m/s2,求: (1)自行车和人受到阻力的大小;(2)自行车速度的大小。20.(8分)2021年5月15日,“天向一号”着陆巡视器成功着陆于火星南部预选着陆区。着陆的最后阶段,着陆器在某一高度处悬停后关闭发动机开始自由下落,到达距火星表面h=1m处的速度v1=1m/s、方向竖直向下,落到火面时
28、的速度v2=3m/s。已知火星的半径R=3200km,不计空气阻力,求:(1)火星表面的重力加速度;(2)火星的“第一宇宙速度”。21.(9分)选做题:本题包含A、B两题,请任选一题做答。如两题都做,按A题计分。A.冰壶比赛时,运动员用水平方向的力推着冰壶从底线出发,沿水平冰面直线滑行4m到前掷线时释放冰壶,之后冰壶继续沿直线滑行了26m进入大本营后停下。已知冰壶的质量为20kg,冰壶与冰面间的动摩擦因数=0.025,取g=10m/s2,求运动员对冰壶做的功及放手时冰壶速度的大小。B.如图,足够长的光滑斜面倾角=30,两相同小物块A、B质量均为m,用劲度系数为k的轻质弹簧连接。C为固定在斜面上
29、的挡板,A通过一根轻绳跨过光滑定滑轮与质量同样为m的物块D相连。用手托住D,使轻绳伸直但没有弹力。现将D由静止释放,已知运动中D始终未落地,不考虑空气阻力,求:(1)从释放D到B离开C时,A发生的位移;(2)B离开C时,D的速率。22.(10分)选做题:本题包含A、B两题,请任选一题做答。如两题都做,按A题计分。A.AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道,半径R=0.9m,O为圆心,OA与竖直方向OB的夹角=60。BC是长度L=2.5m的水平传送带,正以v=5m/s的速度顺时针匀速转动,AB与BC平滑衔接。质量m=2.0kg的小物块从A处由静止下滑,已知物块与传送带间的动摩擦因数为=0.5,取g=
30、10m/s2。(1)求物块到达B点时受圆弧轨道的弹力;(2)从B到C,物块与传送带间产生的热量。B.如图所示,半径为R的半圆轨道ABC光滑,与倾角=37的粗糙斜面DC相切于C点,圆轨道的直径AC与斜面垂直。P是与轨道ABCD位于同一竖直面内的点,与A点的高度差为0.3R。从P点用玩具枪水平射出一质量为m的弹丸,弹丸恰好从A点无碰撞地切入圆轨道内侧,经圆轨道后最远能到达斜面上与A点等高的D点。已知重力加速度为g,取sin37=0.6,cos37=0.8,不计空气阻力。求:(1)玩具枪对弹丸做的功;(2)弹丸受斜面的阻力与其对斜面压力的比值h;(3)设k保持不变,求弹丸经圆轨道最低点B时对轨道压力的最小值。
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