2021-2022年福建省莆田市第一中学高一(下)期末物理试题(解析版)_第1页
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文档简介

1、 莆田一中20212022学年度下学期期末考试试卷高一物理必修二、必修三第一章第卷(选择题,共40分)一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1. 关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是()A. 摩擦起电现象使本来没有电子或质子的物体产生了电子或质子B. 两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C. 摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到另一个物体而形成的D. 用丝绸摩擦玻璃棒时,电子从丝绸转移到玻璃棒上,玻璃棒因质子数少于电子数而显示带负电【答案】B【解析】【分析】【详解】A摩擦起电现象的实质是电荷的转移,而不

2、是产生了电子或质子,故A错误;B两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷,故B正确;C摩擦起电是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的,故C错误;D用丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电,故D错误。故选B。2. 如图为真空中两点电荷,形成的电场中的电场线,该电场线关于虚线对称,点为,点电荷连线的中点,、为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是()A. A、可能带等量异种电荷B. A、可能带不等量的正电荷C. a、b两点处无电场线,故其电场强度为零D. 同一试探电荷在、两点处所受电场力大小相等,方向相反【答案】D【解析

3、】【详解】AB根据电场线的特点,从正电荷出发到负电荷终止可以判断,A、B是两个等量带正电同种电荷,故AB错误;C电场线只是形象描述电场的假想曲线,a,b两点处无电场线,但其电场强度并不为零,故C错误;D根据场强叠加原理可知,a、b两点处场强大小相等,方向相反,则同一试探电荷在a、b两点受电场力大小相等,方向一定相反,故D正确。故选D。3. 某静电场中的电场线方向不确定,分布如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是()A. 粒子必定带正电荷B. 该静电场一定是孤立正电荷所产生的C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D. 粒子在M点的

4、速度大于它在N点的速度【答案】C【解析】【详解】由电荷的运动轨迹可知,电荷所受的电场力斜向上,由于电场线的方向未知,所以不能确定电荷的电性,故A错误孤立正电荷的电场线从正电荷出发到无穷远处终止的直线,故该静电场不一定是孤立正电荷产生的故B错误电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,由图可知,N点的场强大于M点的场强的大小,在N点的受力大于在M的受力,所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度,故C正确正电荷沿着电场的方向运动,所以电场力做正功,电荷的电势能减小,动能增加,所以粒子在M点的速度小于它在N点的速度动能,故D错误故选C4. 已知地球自转的角速度为7.29105 rad

5、/s,月球到地球中心的距离为3.84108 m在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9103 m/s,第二宇宙速度为11.2103 m/s,第三宇宙速度为16.7103 m/s,假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高,则当苹果脱离苹果树后,将( )A. 飞向茫茫宇宙B. 落向地面C. 成为地球的“苹果月亮”D. 成为地球的同步“苹果卫星”【答案】A【解析】【详解】地球自转的角速度为7.29105 rad/s,月球到地球中心的距离为3.84108m, 地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高,根据得苹果的线速度v=2.8104m/s,第三宇宙速度为16.7103m/s,由于苹果的线速度大于第三

6、宇宙速度,所以苹果脱离苹果树后,将脱离太阳系的束缚,飞向茫茫宇宙综上分析,故A正确二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。5. 如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点处。将小球拉至A处,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,它运动到O点正下方B点时速度为v,AB间的竖直高度差为h,重力加速度为g,不计空气阻力,则()A. 由A到B重力对小球做的功等于B. 由A到B小球的重力势能减少C. 由A到B小球克服弹力做功为mghD. 小球到达B点时弹簧的弹性势能为【答案】AD【解析】

7、【详解】A重力做功只与初末位置的高度差有关,则由A至B重力做功为,故A正确;B由A至B重力势能减少,减少的重力势能转化成动能和弹簧的弹性势能,大于,故B错误;C由动能定理解得故C错误;D弹簧弹力做功是弹性势能变化的量度,故小球到达位置B时弹簧的弹性势能为,故D正确。故选AD。6. 如图所示,从地面上A点发射一枚远程弹道导弹,导弹在引力作用下,沿着椭圆轨道飞行击中地面目标,为轨道的远地点,距离地面高度为h。已知地球半径为,地球质量为,引力常量为。设距离地面高度为的圆轨道上卫星运动周期为,下列说法正确的是()A. 导弹在点的加速度小于B. 导弹在点的速度大于C. 地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点D

8、. 导弹从点到点的时间一定小于【答案】CD【解析】【详解】A根据牛顿第二定律可得解得导弹在点的加速度为A错误;B导弹在点做近心运动,受到的万有引力大于所需向心力,则有可得B错误;C根据开普勒第一定律可知,地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点,C正确;D由题意可知导弹椭圆轨道的半长轴小于距离地面高度为的圆轨道半径,根据开普勒第三定律可知导弹在椭圆轨道运行的周期小于,故导弹从点到点的时间一定小于,D正确。故选CD。7. 2022年6月17日,我国完全自主设计建造的航空母舰“福建舰”顺利下水。根据设计,“福建舰”发动机最大输出功率为P,最大航行速度为vm,其航行时所受的阻力随速度增大而增大。对“福建舰”

9、下列说法中正确的是()A. 若匀加速启动,则在匀加速阶段,牵引力逐渐增大B. 若恒定功率启动,则做匀加速直线运动C. 若以vm匀速航行时,所受的阻力为D. 若以匀速航行时,输出功率为【答案】AC【解析】【详解】A若匀加速启动,则由牛顿第二定律因阻力f随速度增加而增大,则牵引力逐渐增大,A正确;B恒定功率启动,则根据则随着速度增加,加速度减小,则做加速度减小的变加速直线运动,B错误;C以vm匀速航行时,此时F=f,则所受的阻力为C正确;D以匀速航行时,牵引力F等于阻力f,但是不等于f,则根据可知输出功率不等于,D错误。故选AC。8. 如图所示,一质量为的小球,用长为L的轻绳悬挂于点,第一次在水平

10、力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由点运动到点,第二次在水平恒力作用下,从点静止开始运动并恰好能到达点,关于这两个过程,下列说法正确的是不计空气阻力,重力加速度为g)()A. 第一个过程中,小球处于平衡状态B. 第一个过程中,力的瞬时功率逐渐变大C. 第二个过程到达时,绳子拉力为D. 第二个过程中,重力和水平恒力的合力的功率先增加后减小【答案】BC【解析】【详解】AB第一次小球在水平拉力F作用下,小球以恒定速率从P点运动到Q点,则小球受合力不为零,不是处于平衡状态,沿切线方向有Fcos=mgsinF=mgtan设小球速率为v,那么力F的瞬时功率P=Fvcos=mgvsin小球运动过程增大,s

11、in增大,故P增大,选项A错误,B正确;C第二次运动到Q点时,速度为零,则由动能定理解得第二次运动到Q点时,速度为零,向心力为零,则绳子拉力 C正确;D第二次由于重力和拉力都是恒力,可以把这两个力合成为新“重力”,则第二次小球的运动可以等效于单摆运动,当绳子方向与重力和F方向在同一直线上时,小球处于“最低点”,最低点的速度最大,此时速度与新的“重力”方向垂直,即与重力和水平恒力F的合力方向垂直,功率为零,所以两力的合力的功率先减小为零,后再增大,功率先减小后增大,D错误。故选BC。第卷(非选择题,共60分)三、非选择题:共60分,其中9、10为填空题,11、12为实验题,1315为计算题,考生

12、根据要求作答。9. 按照狭义相对论的观点,在太空中“迎着”光飞行的宇宙飞船上,观察者测得的光速_(选填“大于”、“等于”、“小于”,其中为真空中的光速)。【答案】等于【解析】【详解】1根据光速不变原理,在太空中“迎着”光飞行的宇宙飞船上,观察者测得的光速等于。10. 如图为我国奥运会冠军刘诗颖某次投掷过程的标枪重心轨迹示意图。质量为m的标枪从A处由静止开始加速至B处时速度为vB,随后标枪被举高至C处,并以速度vC掷出;标枪离手后向斜上方向运动至离地面的最高点D处,已知A、B、C、D离地面高度分别为hA、hB、hC、hD,重力加速度为g,忽略空气阻力。则从A到C过程中,运动员对标枪所做的功为_;

13、从C到D过程中,运动员对标枪所做的功为_。【答案】 . . 0【解析】【详解】1 从A到C过程中,根据动能定理有解得2从C到D过程中,标枪离手,运动员对标枪没有施加作用力,则运动员对标枪所做的功为0。11. 研究平抛运动的实验装置如图(甲)所示。(1)为减少空气阻力对小球影响,应选择的小球是_。A实心小铁球 B实心小木球C空心小铁球 D以上三种球都可以(2)用小锤打击弹性金属片,球就水平飞出;同时球被松开,做自由落体运动。把这个装置放在不同高度进行实验,结果两小球总是同时落地:这个实验说明了球_。A水平方向的分运动是匀速直线运动 B水平方向的分运动是匀加速直线运动C竖直方向的分运动是自由落体运

14、动 D竖直方向的分运动是匀速直线运动(3)某同学描出了的小钢球做平抛运动的轨迹如图乙所示。他以抛出点为坐标原点,取水平向右为轴,竖直向下为轴,在轨迹上取两点和,且使,若测量发现为_,则说明小钢球在水平方向做匀速直线运动。(4)另一个同学研究物体做平抛运动的规律,他以的水平初速度抛出一小球,如图丙所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长表示实际长度,如果取,则物体经过a点时的速度大小是_(结果可用根号表示)。【答案】 . A . C . . 【解析】【详解】(1)1为减小空气阻力对小球的影响,在相同体积的情况下,实心小铁球密度最大,因而最重,故应选择实心小铁球,故A正确,

15、BCD错误。故选A。(2)2由于两球同时落地,故在竖直方向上两球运动规律相同,均为自由落体运动,但不能证明A球在水平方向做匀速直线运动,故C正确,ABD错误。故选C。(3)3由于A球在竖直方向做自由落体运动,且则O到A的时间和A到B的时间相等,则若测量发现为1:2,则说明小钢球在水平方向做匀速直线运动。(4)4a到c是平抛运动的一部分竖直方向得b点竖直分速度为又联立得a点竖直分速度水平方向得故a点速度为12. 某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”,让小球从A点自由下落,下落过程中经过A点正下方的光电门B时,光电计时器记录下小球通过光电门时间t,当地重力加速度为g(1)为了验

16、证机械能守恒定律,该实验还需要测量下列哪两个物理量_A小球的质量mBAB之间的距离HC小球从A到B的下落时间tABD小球的直径d(2)小球通过光电门时的瞬时速度v=_(用题中所给的物理量表示)(3)调整AB之间距离H,多次重复上述过程,作出随H的变化图象如图乙所示,若小球下落过程中机械能守恒,则该直线的斜率k=_(用题中所给的物理量表示)【答案】 . BD . . 【解析】【分析】由题意可知考查验证机械能守恒定律实验,根据实验原理写出机械能守恒表达式,变形求出 表达式,分析斜率可求得【详解】(1)1 小球自由下落时重力势能转化为动能, , 联立可求得 因此需要测H、d,故BD符合题意,AC不符

17、合题意(2)2 小球通过光电门的时间为t,小球直径为d,用平均速度代替瞬时速度则 (3) 3 由上面的分析可知,则斜率k= 【点睛】验证机械能守恒定律,方程两边都有m,可以消去,不必测小球质量式中的H必须用刻度尺测量得出,v必须计算得出,不能用速度、位移公式计算得出13. 年月日“祝融号”火星车成功着陆火星,若“祝融号”在距火星表面高处由静止释放一小球,经时间落到火星表面,火星的半径为,万有引力常量为,不考虑火星自转的影响。求:(1)火星的质量M;(2)火星的第一宇宙速度。【答案】(1);(2)【解析】【详解】(1)设火星表面的重力加速度为,小球做自由落体运动,有解得设火星表面一物体的质量,不

18、考虑火星自转影响,有解得火星的质量(2)卫星在火星表面附近绕火星运行,有故火星的“第一宇宙速度”为14. 如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E22E的匀强电场,在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子(电荷量为e,质量为m,重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的屏上,A点到MN的距高为,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:(1)电子到MN的速度大小:(2)电子从释放到打到屏上所用的时间;(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值。【答案】(1);(2);(3)2【解析】详解】依题意,可画出粒子运动轨迹如图所示(1)电子从A运动到MN的过程中,根据动能定理得解得(2)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a

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