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2025届云南省丽江市玉龙纳西族自治县第一中学物理高一下期末联考模拟试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:(1-6题为单选题7-12为多选,每题4分,漏选得2分,错选和不选得零分)
1、 (本题9分)通过油滴实验测出元电荷 e 的数值的科学家是
A.伽利略 B.牛顿 C.密立根 D.法拉第
2、如图所示,卫星a和b,分别在半径相同的轨道上绕金星和地球做匀速圆周运动,已知金星的质量小于地球的质量,则( )
A.b的角速度较大
B.b的周期较大
C.a、b的线速度大小相等
D.a、b的向心加速度大小相等
3、 (本题9分)下列物理量中,都是矢量的是()
A.力和功 B.加速度和时间 C.力和位移 D.力和高度
4、 (本题9分)关于力和运动的关系,下列说法中正确的是
A.力是物体运动的原因 B.力是维持物体运动的原因
C.力是物体获得速度的原因 D.力是改变物体运动状态的原因
5、如图所示,站在车上的人,用锤子连续敲打小车。初始时,人、车、锤都静止。假设水平地面光滑,关于这一物理过程,下列说法正确的是
A.连续敲打可使小车持续向右运动
B.人、车和锤组成的系统机械能守恒
C.当锤子速度方向竖直向下时,人和车水平方向的总动量为零
D.人、车和锤组成的系统动量守恒
6、如图所示,三颗人造地球卫星都是顺时针方向运动,b与c轨道半径相同,则
A.周期
B.线速度
C.b与c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
D.b加速则可追上前面的c与之对接
7、 (本题9分)一根长为L的细线上端系在天花板上P点,下端系一质量为m的小球,将小球拉离竖直位置,给小球一个与悬线垂直的水平初速度使小球在水平面内做匀速圆周运动,悬线与竖直方向的夹角为θ,悬线旋转形成一个圆锥面,这就是常见的圆锥摆模型,如右图所示。关于圆锥摆,下面说法正确的是(已知重力加速度为g)
A.圆锥摆的周期T与小球质量无关
B.小球做圆周运动的向心力由绳子的拉力和重力的合力提供
C.圆锥摆的周期
D.小球做匀速圆周运动向心加速度为
8、2000年1月26日我国发射了一颗地球同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在同一平面内,如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1;然后点火,使其沿椭圆轨道2运行;最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道1.轨道1、2相切于Q点.轨道2、1相切于P点.当卫星分别在l、2、1轨道上正常运行时( )
A.若设卫星在轨道1上的速率v1、卫星在轨道1上的速率v1,则v1<v1.
B.卫星要由轨道1变轨进入轨道2,需要在Q点加速
C.若设卫星在轨道1上经过Q点的加速度为a1Q;卫星在轨道2上经过Q点时的加速度为a2Q,则a1Q = a2Q.
D.卫星要由轨道2变轨进入轨道1,需要在P点减速
9、如图所示,轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,物体A、B均静止。物体A和物体B的质量分别为mA、mB,轻绳与水平的夹角为θ(θ<90°),重力加速度为g,则( )
A.物体B受到地面向左的摩擦力为 B.物体B受到地面向左的摩擦力为
C.物体B对地面的压力可能为零 D.物体B对地面的压力为
10、 (本题9分)如图所示,质量为m的飞行器绕中心在O点、质量为M的地球做半径为R的圆周运动,现在近地轨道1上的P点开启动力装置,使其变轨到椭圆轨道3上,然后在椭圆轨道上远地点Q再变轨到圆轨道2上,完成发射任务。已知圆轨道2的半径为3R,地球的半径为R,引力常量为G,飞行器在地球周围的引力势能表达式为Ep=,其中r为飞行器到O点的距离。飞行器在轨道上的任意位置时,r和飞行器速率的乘积不变。则下列说法正确的是( )
A.可求出飞行器在轨道1上做圆周运动时的机械能是
B.可求出飞行器在椭圆轨道3上运行时的机械能是-
C.可求出飞行器在轨道3上经过P点的速度大小vP和经过Q点的速度大小vQ分别是、
D.飞行器要从轨道1转移到轨道3上,在P点开启动力装置至少需要获取的的动能是
11、 (本题9分)如下图所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,开关S合上后,静电计指针张开一个角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是( )
A.断开S后,使B板向右平移一些
B.断开S后,使A、B两板错开一些
C.保持S闭合,使A、B两板靠近一些
D.保持S闭合,使A、B两板正对面积减小一些
12、如图所示,一内壁光滑的圆形细管竖直放置,其半径为R,质量为m的小球在该管内做圆周运动,小球可视为质点.下列说法中正确的是
A.小球能够通过光滑圆形细管最高点时的速度可以为
B.小球能够通过光滑圆形细管最高点时的最小速度为
C.如果小球在光滑圆形细管最高点时的速度大小为2,则此时小球对管道有向上的作用力
D.如果小球在光滑圆形细管最低点时的速度大小为,则小球通过该点时与管道间无相互作用力
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、(6分)在“探究求合力的方法”实验中,
(1)下列操作对减小实验误差有利的是____
A.弹簧测力计的量程尽量大一些
B.细绳套的长度适当长一些
C.确定力的方向时,描点间的距离适当近一些
D.两个分力的夹角尽量接近90°
(2)在某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图所示,可读出力的大小是___N.
14、(10分)如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连。
(1)用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触______侧极板(选填左或右)使电容器带电。
①将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角______(选填变大,变小或不变);
②两板间插入电介质时,可观察到静电计指针偏转角______(选填变大,变小或不变)。
(2)下列关于实验中使用静电计的说法中不正确的有______________
A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C.静电计可以用电压表替代
D.静电计可以用电流表替代
三、计算题要求解题步骤,和必要的文字说明(本题共36分)
15、(12分) (本题9分)某航天员在一个半径为R的星球表面做了如下实验:①竖直固定测力计;将质量为m的砝码直接挂在弹簧测力计挂钩上.平衡时示数为F1②取一根细线穿过光滑的细直管,将此砝码拴在细线端, 另端连在固定的测力计上,手握直管抡动砝码,使它在水平面内做圆周运动,停止抡动细直管并保持细直管竖直,砝码继续在一水平面绕圆心。做匀速圆周运动,如图所示,此时测力计的示数为F2,已知细直管下端和砝码之间的细线长度为L.求:
(1)该星球表面重力加速度g的大小;
(2)砝码在水平面内绕圆心O匀速圆周运动时的角速度大小;
(3)在距该星球表面h高处做匀速圆周运动卫星的线速度大小
16、(12分) (本题9分)质量m=1.5×103 kg、发动机额定功率P= 80kW的汽车在平直公路上行驶,汽车行驶过程中所受阻力大小恒为f=2×103N。求:
(1)求汽车能达到的最大速度vm;
(2)若汽车以大小a=2 m/s2的加速度匀加速启动,求汽车启动后第4s末发动机的功率P′。
17、(12分) (本题9分)质量为60 kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来;已知弹性安全带的缓冲时间是1.2 s,安全带长5 m,(安全带伸长量远小于其原长)不计空气阻力影响,g取10 m/s2 。求:人向下减速过程中,安全带对人的平均作用力的大小及方向。
参考答案
一、选择题:(1-6题为单选题7-12为多选,每题4分,漏选得2分,错选和不选得零分)
1、C
【解析】
密立根通过油滴实验比较精确地测定了元电荷e的数值
A. 伽利略与分析不符,故A项与题意不相符;
B. 牛顿与分析不符,故B项与题意不相符;
C. 密立根与分相相符,故C项与题意相符;
D. 法拉第分析不符,故D项与题意不相符。
2、A
【解析】
A、由万有引力充当向心力G=mr知,角速度=,卫星a和b的轨道半径相同,而中心天体金星的质量小于地球的质量,b的角速度较大,故A正确.
B、由=知,卫星的周期T=2,卫星a和b的轨道半径相同,卫星a绕中心天体金星的质量较小,则卫星a的周期较大,故B错误.
C、由线速度v=r=知,卫星a和b的轨道半径相同,中心天体金星的质量小于地球的质量,a、b的线速度大小不相等,故C错误.
D、由向心加速度a=知,卫星a和b的轨道半径相同,中心天体金星的质量小于地球的质量,a、b的向心加速度大小不相等,故D错误.
3、C
【解析】A、力是既有大小又有方向的矢量,功是只有大小没有方向的标量,故A错误;
B、加速度是既有大小又有方向的矢量,时间是只有大小没有方向的标量,故B错误;
C、力和位移是既有大小又有方向的矢量,故C正确;
D、高度是只有大小没有方向的标量,故D错误。
点睛:矢量与标量有两大区别:一是矢量有方向,标量没有方向;二是运算法则不同,矢量运算遵守平行四边形定则,标量运算遵守代数加减法则。
4、D
【解析】
根据牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,不是物体运动的原因,也不是维持物体运动的原因,也不是物体获得速度的原因,故选D.
5、C
【解析】
A.人、车和锤看做一个系统处在光滑水平地面上,水平方向所受合外力为零,故水平方向动量守恒,总动量始终为零,当大锤有相对大地向左的速度时,车有向右的速度,当大锤有相对大地向右的速度时,车有向左的速度,故车来回运动,故A错误;
B.大锤击打小车时,发生的不是完全弹性碰撞,系统机械能有损耗,故B错误;
C.大锤的速度竖直向下时,没有水平方向的速度,因为水平方向总动量恒为零,故人和车的总动量也为零,故C正确;
D.人、车和锤水平方向动量守恒,因为大锤会有竖直方向的加速度,故竖直方向合外力不为零,竖直动量不守恒,系统总动量不守恒,故D错误。
6、A
【解析】
人造地球卫星受到地球的引力充当向心力,即
由公式可知:
A.周期,半径越大,周期越大,故Tb=Tc>Ta,故A正确;
B.线速度,即半径越大,线速度越小,故vb=vc<va,故B错误;
C.向心加速度,半径越大,向心加速度越小,故bc的加速度小于a的加速度,故C错误;
D.b加速做离心运动,轨道半径变大,不可能追上前面的c,故D错误。
7、ABC
【解析】
AC.由牛顿第二定律得,,
解得,周期与摆球质量无关,A、C正确;
B.小球做圆周运动的向心力由拉力和重力的合力提供,B正确;
D. 由牛顿第二定律得,小球的向心加速度,D错误。
8、BC
【解析】
A.卫星绕地球做匀速圆周运动时,由万有引力提供向心力,则有:
得
轨道1的半径比轨道1的半径大,则v1>v1,故A错误;
B.卫星要由轨道1上的Q点变轨到轨道2,要做离心运动,故需要在Q点加速,故B正确;
C.根据牛顿第二定律得:
,
得
同一点r相同,则,故C正确;
D.由轨道2变轨进入轨道1需要加速,使卫星做离心运动。故D错误;
9、BD
【解析】
物体A受到重力和绳子的拉力处于平衡状态,所以绳子的拉力等于A的重力。以B为研究对象,受力分析如图所示:
根据平衡条件,物体B受到的摩擦力:
物体B受到的支持力:
又,得:
,
故BD正确,AC错误。
故选BD。
10、BC
【解析】
A.飞行器在轨道1上做圆周运动,则
则动能
势能
机械能
选项A错误;
BC.飞行器在椭圆轨道3上运行时
解得
选项BC正确;
D.飞行器要从轨道1转移到轨道3上,在P点开启动力装置至少需要获取的的动能是
选项D错误。
故选BC。
11、AB
【解析】
断开S,电容器带电量保持不变,B板向右平移一些,即A、B间距增大一些,根据,d变大,C变小。根据C=Q/U,U增大,张角变大。故A正确。断开S,电容器带电量保持不变,使A、B正对面积错开一些,根据,S变小,C变小。根据C= Q/U,U增大,张角增大。故B正确。合上开关,电容器两端间的电势差不变,静电计指针张角不变。故CD错误。故选AB。
解决本题的关键在处理电容器动态分析时,电容始终与电源相连,两端间电势差不变,与电源断开,电量保持不变.
12、AC
【解析】
AB.小球在最高点,由于细管对小球的弹力可以向上,也可以向下,则v的最小值为零,故A正确,B错误;
CD.小球在最低点,不管小球的速度是多少,向心力由轨道向上的支持力和向下重力提供,且支持力大于重力,根据牛顿第三定律可知,小球对管道有向上的作用力,故C正确,D错误.
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、B 2.30N
【解析】
(1)[1]A. 试验中,弹簧测力计的拉力应适当大一些,不是量程尽量大一些,故A项错误;
BC. 拉橡皮筋的细绳要稍长一些,标记同一条细绳的方向时两标记点要适当远一些,这样画出的拉力方向较为准确,故B项正确,C项错误;
D. 两个分力的夹角适当大一些,便于作图,但不一定接近90°,故D项错误。
(2)[2]由图可读出弹簧测力计的读数为2.30N。
14、(1)右,①变小,②变小,(2)BCD
【解析】
(1)用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触右侧极板,可使电容器带电,因为若与左侧极板接触,由于左侧极板接地而使电荷被“中和”,从而不能使电容器带电。
①根据电容的决定式C知,将极板间距离减小时,电容增大,根据U知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小。
②根据电容的决定式C知,两板间插入电介质时,电容增大,根据U知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小。
(2)A、B、静电计可测量电势差,根据指针张角的大小,观察电容器电压的变化情况,无法判断电量的变化情况。故A正确,B错误。
C、D、静电计与电压表、电流表的原理不同,不能替代。电流表、电压表线圈中必须有电流通过时,指针才偏转。故CD错误。
故选:BCD。
三、计算题要求解题步骤,和必要的文字说明(本题共36分)
15、 (1);(2);(3)
【解析】
(1)由物体在星球表面重力等于F1,即,解得:;
(2)设细线与竖直方向的夹角为,由细线的拉力和重力的合力提供向心力,则得:
解得:;
(3) 在星球表面的物体有:
又根据万有引力提供向心力得:
联立解得:。
16、(1)40m/s(2)4×104 W
【解析】
(1)汽车的速度最大时牵引力的大小为:
由瞬时功率公式有:
解得:
(2)设此种情况下牵引力的大小为,有:
启动后第4 s末汽车的速度大小为:
由功率公式有:
解得:
17、100N,方向:竖直向上
【解析】
选取人为研究对象,人下落过程有:v2=2gh,
代入数据解得:v=10 m/s,
缓冲过程由动量定理有:(F-mg)t=mv,
解得:
则安全带对人的平均作用力的大小为1100N,方向竖直向上。
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