2021-2022学年吉林省吉林市 高一下学期期中考试物理试题（平行班）

1、吉林一中21级高一下学期线上期中考试（物理）一、选择题(本题共14小题,每小题4分,共56分。在每小题给出的四个选项中,第18小题只有一项符合题目要求,第914小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选不全的得2分,选错或不答的得0分)1.下面列举的情况中所做功不为零的是()A.举重运动员举着杠铃在头上方停留3 s,运动员对杠铃做的功B.木块在粗糙水平面上滑动,支持力对木块做的功C.一个人用力推一个较重的物体,但没推动,人的推力对物体做的功D.重力对做自由落体运动的物体做的功2.如图所示,质量为m的小滑块沿倾角为的斜面向上滑动,经过时间t1速度为零并又开始下滑,经过时间t2回到斜面底端,滑块

2、在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff。则在整个运动过程中()A.重力对滑块的总冲量为mg(t1+t2) sin B.支持力对滑块的总冲量为mg(t1+t2) cos C.合外力对滑块的冲量为0D.摩擦力对滑块的总冲量为Ff(t1+t2)3.关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是()A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒 B.只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒C.只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒D.系统中所有物体的加速度为零时,系统的总动量不一定守恒4.关于开普勒行星运动定律,下列说法不正确的是()A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上B

3、.对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等C.表达式R3T2=k,k是一个与行星无关的常量D.表达式R3T2=k,T代表行星运动的自转周期5.如图所示,a为放在赤道上相对地球静止的物体,b为在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径约等于地球半径),c为地球同步卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是()A.b卫星的线速度大于7.9 km/sB.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aaabacC.a、b做匀速圆周运动的周期关系为Ta2R的任何高度释放均可13.带有eq f(1,4)光滑圆弧轨道、质量为m0的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示一质量为m的小球以

4、速度v0水平冲上滑车，当小球上滑再返回，并脱离滑车时，以下说法可能正确的是()A小球一定沿水平方向向右做平抛运动B小球可能沿水平方向向左做平抛运动C小球可能做自由落体运动D若小球初速度v0足够大以致小球能从滑道右端冲出滑车，则小球再也落不进滑车14.如图所示，长为L、质量为3m的长木板B放在光滑的水平面上，质量为m的铁块A放在长木板右端一质量为m的子弹以速度v0射入木板并留在其中，铁块恰好不滑离木板子弹射入木板中的时间极短，子弹、铁块均视为质点，铁块与木板间的动摩擦因数恒定，重力加速度为g.下列说法正确的是()A木板获得的最大速度为eq f(v0,5)B铁块获得的最大速度为eq f(v0,5)

5、C铁块与木板之间的动摩擦因数为eq f(v02,40gL)D子弹、木块、铁块组成的系统损失的机械能为eq f(2mv02,5)二、非选择题(本大题共4小题,共44分)15.(6分) 某同学设计了如图所示的实验验证动量守恒定律。所用的器材有:A.量筒(比较长,筒壁上有均匀刻度线)B.游标卡尺C.天平D.两个小球(橡胶材质的上浮小球,硬塑料材质的下沉小球)E.细线(其质量可以忽略不计)F.记号笔实验步骤如下:选择合适大小的小球,使通过细线相连的两球体恰好悬浮在水中;用天平称量两个小球的质量,上浮小球的质量为m1,下沉小球的质量为m2;用记号笔记录两个小球在盛水量筒中悬浮的位置;剪断细线;用记号笔记

6、录某时刻两个小球的位置;多次实验,分别计算出两个小球在相同时间内上浮和下沉的高度,记录在表格中。该同学按此方案进行实验后,测得的数据如下表所示,请回答问题:小球质量上浮/下沉的高度第一次第二次第三次第四次平均上浮小球m1=4.74 g46.20 mm46.22 mm46.20 mm46.18 mmh1下沉小球m2=5.44 g40.26 mm40.24 mm40.26 mm40.26 mmh2(1)上浮小球4次上浮的平均高度h1=46.20 mm,下沉小球4次下沉的平均高度h2为mm(结果保留两位小数)。(2)在实验误差允许的范围内,当所测物理量满足表达式时,即说明剪断细线后,两小球的动量守恒

7、。A.m1h1=m2h2B.m11h1=m21h2C.m1h1=m2h2(3)下列关于本实验的一些说法中,你认为正确的是。A.两个小球在水中运动的速度要适中,不能过快B.上浮小球选用密度更小的小球,实验效果更好C.剪断细线时对球的扰动大,不会引起误差D.选择合适大小的小球使得通过细线相连的两球可以在水中悬浮后,再把细线剪断,用镊子夹住两截断线使两球在水中静止,松开镊子两球开始运动,这种改进更好16.(8分)在“验证机械能守恒定律”的学生实验中:图1 图2图3 图4(1)已提供了铁架台、夹子、纸带等器材。为完成此实验,除了所给的器材,还需要从图1中选取的实验器材名称是,从图2中应选取的重物是。(

8、2)某同学按照正确操作打出的纸带如图3所示,其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点,打点频率为50 Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位:cm),重物的质量为m=0.2 kg,根据以上数据,当打点计时器打下B点时,重物的动能为J。(计算结果保留三位有效数字)(3)某同学根据正确的实验操作得到多组数据,画出了h-v22图像,如图4所示,根据图像求出当地的重力加速度g,以下表达式正确的是。A.g=tan B.g=1tanC.g=2h1v12D.g=v22-v122(h2-h1)17.（12分）如图所示,质量为M=2 kg的木块放在平台的右端,该平

9、台到地面的高度为h=0.45 m,木块与平台间的动摩擦因数为=0.2。质量为m=1 kg的小松鼠从地面上跳上平台抱住木块,且小松鼠到达平台上木块的位置时速度恰好沿水平方向,小松鼠抱住木块后与木块一起滑行,测量发现滑行的距离恰好为s=0.25 m。小松鼠抱住木块的过程时间极短,小松鼠与木块均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,求:(1)小松鼠抱住木块前瞬间的速度大小;(2)小松鼠起跳离开地面时的动能。18.（18分）如图所示,两物块A、B并排静置于高h=0.80 m的光滑水平桌面上,物块的质量均为M=0.60 kg。一颗质量m=0.10 kg的子弹C以v0=100 m/s的水

10、平速度从左面射入A,子弹射穿A后接着射入B并留在B中,此时A、B都没有离开桌面。已知物块A的长度为0.27 m,A离开桌面后,落地点到桌边的水平距离s=2.0 m。设子弹在物块A、B中穿行时受到的阻力大小相等,g取10 m/s2。(平抛过程中物块可看成质点)求:(1)物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少;(2)子弹在物块B中打入的深度;(3)若使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面,则物块B到桌边的最小初始距离为多少。答案全解全析1.D举重运动员举着杠铃在头上方停留3 s的过程中,运动员对杠铃施加了竖直向上的支持力,但杠铃在支持力方向上没有位移,所以运动员对杠铃没有做功;木块在粗糙水平

11、面上滑动过程中,在支持力方向上没有位移,故支持力对木块没有做功;人推较重的物体,物体不动,只有力而没有位移,做功为零,选项A、B、C不符合题意。做自由落体运动的物体所受重力竖直向下,物体的位移也竖直向下,故重力对物体做了功,D符合题意。2.B重力对滑块的总冲量为mg(t1+t2),故A错误;滑块受到的支持力为mg cos ,则支持力对滑块的总冲量为mg cos (t1+t2),故B正确;在整个运动过程中,小滑块的动量发生了变化,故合外力对滑块的冲量不为零,故C错误;滑块上滑与下滑过程中,摩擦力的方向相反,若规定沿斜面向上为正方向,则摩擦力对滑块的总冲量为Ff(t2-t1),故D错误。故选B。3

12、.C只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒,而与系统内物体是否具有加速度或物体是否受摩擦力无关,故A、B均错误,C正确;系统中所有物体的加速度均为零时,系统所受合外力一定为零,故系统动量一定守恒,D错误。故选C。4.D由开普勒第一定律可知A说法正确。由开普勒第二定律可知B说法正确。开普勒第三定律R3T2=k中,k是与中心天体质量有关的量,与行星无关,R、T分别表示行星轨道的半长轴和行星运动的公转周期,故C说法正确,D不正确。选D。5.Db为在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,根据万有引力提供向心力,有GMmR2=mv2R,解得v=GMR,b卫星转动的线速度约等于7.9 km/s,故A错误

13、。地球赤道上的物体与地球同步卫星具有相同的角速度,即a=c,根据a=r2可知c的向心加速度大于a的向心加速度;根据万有引力提供向心力,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abacaa,B错误。卫星c为地球同步卫星,所以Ta=Tc;根据万有引力提供向心力,有GMmr2=m42T2r,得T=2r3GM,可知c的周期大于b的周期,所以Ta=TcTb,故C错误。根据万有引力提供向心力,有GMmr2=mv2r,得v=GMr,可知b的线速度大于c的线速度,故D正确。6.D如果不进行“轨道维持”,由于飞船受稀薄空气的阻力,需要克服阻力做功,所以其机械能逐渐减小;轨道高

14、度会逐渐降低,重力势能逐渐减小;轨道半径逐渐减小,根据GMmr2=mv2r,可得Ek=GMm2r,动能逐渐增大,选项D正确。7.A开始一段时间内,电梯轿厢在曳引绳的作用下匀速下降,轿厢受力平衡;当轿厢与弹簧式缓冲器接触后,受到缓冲器对其向上的作用力,轿厢受到的合外力方向向上,所以轿厢立即开始减速运动,故A正确、B错误;当轿厢与弹簧式缓冲器接触后到最终安全停止,轿厢始终是减速下降的,加速度方向向上,始终处于超重状态,故C错误;轿厢、配重与弹簧组成的系统在接触过程中机械能守恒,对于轿厢与弹簧组成的系统,在接触过程中绳子拉力对其做负功,机械能不守恒,故D错误。8. C设A与斜面间的动摩擦因数为,A匀

15、速运动时,有mg sin =mg cos 。对于A、B组成的系统,有2mg sin =2mg cos ,所以系统所受合外力为零,系统的动量守恒。由于系统要克服摩擦力做功产生内能,所以系统的机械能不守恒,故A、B错误;以A、B组成的系统为研究对象,其所受合外力为零,动量守恒,取沿斜面向下为正方向,则有mv0=mvA+mvB,当vB=13v0时vA=23v0或当vA=13v0时vB=23v0,由于B与A间的动摩擦因数大于A与斜面间的动摩擦因数,所以vAvB,故C正确,D错误。故选C。9.AD根据GMmr2=ma,解得a=GMr2,近地卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,所以地球同步卫星的向心加速

16、度小于近地卫星的向心加速度,故A正确;地球上物体随地球自转的周期等于该同步卫星的运转周期,故B错误;地球同步卫星只能在和赤道同一平面的特定轨道上运行,所以不可能在北京的正上空,故C错误;同一轨道上的卫星角速度和线速度大小都相等,所以不可能发生碰撞,故D正确。10.BD第一次直接将物体拉到B点,第二次先将物体拉到C点,再使其回到B点,两次物体初、末位置一样,对应的弹簧形变量一样,路径不同,所以两次重力势能改变量相等,弹簧的弹性势能改变量相等,摩擦力对物体做的功不相等,故A、C错误,B正确;两次斜面的弹力均与物体位移方向垂直,对物体做功为零,D正确。11.AD开始时汽车做匀速直线运动,则F0=Ff

17、。由P=Fv可得,P=F0v0,v0=PF0=PFf,当汽车功率减小一半,即P=P2时,其牵引力变为F=Pv0=F02R,所以小球A从轨道a最高点飞出后会落在轨道右端口外侧,而适当调整hB,B可以落在轨道右端口处,故C错误。13.答案BC解析小球滑上滑车又返回直到小球离开滑车的整个过程中，系统水平方向动量守恒选取向右为正方向，由动量守恒定律得mv0m0v1mv2，由机械能守恒得：eq f(1,2)mv02eq f(1,2)m0v12eq f(1,2)mv22，解得v1eq f(2m,mm0)v0，v2eq f(mm0,mm0)v0，如果mm0，则v2m0，则v20，即小球离开轨道后速度方向水平

18、向右，小球向右做平抛运动，故A项错误，B、C两项正确；小球与轨道组成的系统在水平方向动量守恒，如果小球速度足够大，小球滑到右端冲出小车，若小球冲出小车时在水平方向小球与小车的速度相等，冲出小车后，小球与小车在水平方向以相等速度做匀速直线运动，小球一定会再次落回小车中，故D项错误14.答案BCD解析对子弹和木板B系统，根据动量守恒定律：mv04mv1，解得v1eq f(v0,4)，故A项错误；对木板B和铁块A(包括子弹)系统：mv05mv2，解得v2eq f(v0,5)，故B项正确；子弹打入木板后，对木板B和铁块A(包括子弹)系统，由能量守恒定律：mgLeq f(1,2)4mv12eq f(1,

19、2)5mv22，解得eq f(v02,40gL)，故C项正确；全过程，由能量守恒定律可知，子弹、木板、铁块组成的系统损失的机械能为Eeq f(1,2)mv02eq f(1,2)5mv22eq f(2mv02,5)，故D项正确；故选B、C、D三项15. 答案(1)40.26(2)A(3)AD解析(1)由表格中数据可知h2=40.26+40.24+40.26+40.264 mm40.26 mm;(2)由动量守恒得m1v1=m2v2,两边同时乘以时间得m1v1t=m2v2t,得m1h1=m2h2,故选A;(3)两个小球在水中运动的速度要适中,太快不利于标注小球的位置,故A正确;上浮小球选用密度更小的

20、小球可能使得运动过快,造成实验误差较大,故B错误;若剪断细线时对球的扰动大,小球的运动可能不规则,会引起误差,故C错误;D选项所述操作对小球的运动影响更小,实验误差更小,故D正确。故选A、D。16.答案(1)电火花计时器、毫米刻度尺 C(2)1.12(3)D解析(1)除了提供的器材外,还需要图1中的器材有:测速度和计时用的电火花计时器,测位移用的毫米刻度尺。为减小空气阻力的影响,重物应选用质量大的C。(2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,求得vB=xAC2T=(62.98-49.60)10-220.02 m/s=3.35 m/s,那么重物的动能EkB=12mvB2=120.23.352 J=1.12 J。(3)若重物下落过程中机械能守恒,则有mgh=12mv2,变形后得到h=1gv22,则h-v22图像的斜率为k=1g=h2-h1v222-v122,所以g=v22-v122(h2-h1),故选D。17.答案(1)3 m/s(2)9 J解析(1)以小松鼠和木块组成的系统为研究对象,设小松鼠抱住木块后整体速度为v1,对整体向左滑行的过程,根据动能定理可知