安徽省名校2021下学期高一年级期末联考物理试卷

安徽省名校2021学年下学期高一年级期末联考物理试卷满分：100分考试时间：100分钟一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，满分28分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求。）1关于经典力学、相对论和量子力学，下列说法中正确的是A相对论和量子力学的出现彻底否认了经典力学B真空中光速在不同的惯性参考系中是不相同的C经典力学适用于宏观低速物体，也适用于微观高速物体D经典物理学作为相对论在宏观物体低速运动时的特例，在自己的适用范围内仍然成立2某质量为的战舰，其额定功率为，最大航速为。在一次航行中，战舰上的速度计显示速度为，已知此时战舰以额定功率航行，则其加速度的大小是ABCD年第24届冬奥会由北京市和张家口市联合承办。滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，若斜面雪坡的倾角，某运动员（可视为质点）从斜面雪坡顶端肱点沿水平方向飞出后，在空中的姿势保持不变，不计空气阻力，若运动员经后落到斜面雪坡上的N点。运动员离开M点时的速度大小用表示，运动员离开M点后，经过时间离斜坡最远。（，，取），则和的值为ABCD4如图所示，圆柱体竖直固定于光滑水平面上，一根不可伸长的轻质细线一端连接一小球，另一端固定于圆柱体的底部外侧上某点。拉直细线使其水平，给小球一垂直细线的沿水平方向的初速度。则A小球的动能会越来越大B小球的角速度不变C若某时刻细线断裂，小球将沿速度方向做直线运动D由于线变短，小球运动半径变为原来的一半时，线对小球的拉力将变为原来的4倍5如图所示，在某次抗洪救援演练中，一条可视为质点的救灾冲锋舟位于与对岸的最近距离为的O点处，从O点向下游处有一危险区，当时水流速度为，水流速度恒定，为了使冲锋舟避开危险区沿直线到达对岸，冲锋舟在静水中的速度大小至少是ABCD年5月12日，我国快舟一号甲运载火箭以“一箭双星”方式成功将行云二号01星和02星发射升空，本次任务取得圆满成功。如图所示，卫星1和卫星2沿同一轨道绕地心O做匀速圆周运动，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，若卫星均沿顺时针方向运行，不计卫星间的相互作用力，则以下判断中正确的是A两颗卫星的质量一定相等B两颗卫星的加速度大小一定相等C两颗卫星所受到的向心力大小一定相等D卫星1向后喷气（即加速）就一定能追上卫星2年5月15日消息，我国新飞船试验舱在预定区域成功着陆，试验取得圆满成功。高空回收常用装置有降落伞，回收舱上的伞打开前可看成是自由落体运动，打开伞后减速下降，最后匀速下落。若用表示回收舱下落的高度，表示下落的时间，表示回收舱的动能，表示回收舱的机械能，表示回收舱下落的速度，表示回收舱的重力势能，如果回收舱的质量不变，打开伞后空气阻力与速度平方成正比，取水平地面为重力势能零面，所研究的过程中回收舱离地面距离远远小于地球半径，重力视为恒力，则下列图像可能正确的是二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，满分20分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。）8如图所示是静止在地面上的起吊重物的吊车，某次操作过程中，液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的M、N两点做圆周运动，此时M点的角速度为，，则点的速度方向垂直于液压杆点的角速度为C两点的线速度大小关系为点的向心加速度大小为9蹦床比赛中运动员从最高点下落过程可简化为下述物理模型：如图，运动员从O点自由下落，其正下方放置一下端固定的轻质弹簧，弹簧处于自然长度。运动员下落到轻质弹簧上端a位置开始与弹簧接触并开始向下压缩弹簧。运动员运动到b处时，轻质弹簧对运动员的弹力与运动员的重力平衡。运动员运动到c处时，到达最低点。若不计空气阻力，下列说法正确的是运动的过程中运动员处于完全失重状态，其机械能减少运动的过程中运动员处于失重状态，其机械能减少运动的过程中运动员处于超重状态，其动能增加运动的过程中运动员处于超重状态，其机械能减少年7月21日将发生土星冲日现象，如图所示，土星冲日是指土星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与土星之间。此时土星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察。地球和土星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，地球一年绕太阳一周，土星约年绕太阳一周。则A地球绕太阳运转的向心加速度大于土星绕太阳运转的向心加速度B地球绕太阳运转的运行速度比土星绕太阳运转的运行速度小年没有出现土星冲日现象D土星冲日现象下一次出现的时间是2021年11如图所示，在竖直平面内坐标系中的第一象限内有沿轴正方向的恒定风力，将质量为小球以初速度从O点竖直向上抛出，到达最高点的位置为M点，落回轴时的位置为N（图中没有画出），若不计空气阻力，坐标格为正方形，取，则点的速度大小为的坐标为点的速度大小为D风力大小为12如图所示，一个质量为、长为L的木板B静止在光滑水平面上，其右端放有可视为质点的质量为m的滑块A，现用一水平恒力作用在滑块上，使滑块从静止开始做匀加速直线运动。滑块和木板之间的摩擦力为，滑块滑到木板的最左端时，木板运动的距离为，此过程中，下列说法正确的是最左端时，具有的动能为最左端时，木板B具有的动能为克服摩擦力所做的功为增加的机械能为三、实验题（共2小题，满分12分）135分某同学利用如图所示的实验装置，探究钩码的重力对系统（以钩码和滑块为系统）做的功与系统动能变化的关系。1将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，检查是否调平的方法是________________。2已知遮光条的宽度d，实验时将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间。在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量，滑块与遮光条的总质量，光电门与滑块在运动起点时遮光条之间的距离。已知当地重力加速度大小为，钩码的重力对系统做功的表达式为W=________________，系统动能变化量的表达式为________________。通过几次实验，若两者在误差允许的范围内相等，从而说明钩码的重力对系统做的功等于系统的动能变化量。（用已知物理量字母和测量的物理量字母表示）147分某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示。让重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。1对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。A重物选用质量和密度较大的金属锤B调整打点计时器的限位孔，使它在同一竖直线上C精确测量出重物的质量D用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物2选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以频率为的交变电流。用分度值为的刻度尺测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为。重力加速度，甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________；此时重锤的速度________，此时重锤的动能比开始下落时增加了________。（结果均保留三位有效数字）3大多数同学的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________（填正确答案标号）。A利用公式计算重物速度B利用公式计算重物速度C存在空气阻力和摩擦阻力的影响D没有采用多次实验取平均值的方法四、计算题本题共3小题，满分40分。按题目要求作答，解答题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。1510分2020年，我国将有35颗北斗导航卫星在轨运行，形成全球覆盖能力，其中包含多颗地球同步卫星。已知地球同步卫星距地面的高度为，地球半径为地球的自转周期为，万有引力常量为。请估算：1地球赤道表面上的物体随地球自转的线速度大小和同步卫星运行时的线速度的大小；2地球的质量。1614分如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道AB竖直固定，其末端B切线水平，将一质量的滑块从圆弧最高点A由静止释放，再经长且与B点等高的粗糙平面CD滑上静止于光滑水平地面上质量为的足够长的长木板，长木板的上表面与CD面齐平，与D点的间隙可忽略，当滑块滑至长木板M上表面的同时施加给一个大小为的水平向右的作用力。已知滑块与粗糙平面CD及上表面的动摩擦因数均为（取。求：1滑块对圆轨道最低点B点的压力；2当滑块滑到长木板M后经多长时间，两者速度相等。1716分如图所示，将一可视为质点质量为的滑块放在gL（2分）（2分）【解析】1检查导轨是否水平的方法：将滑块轻放在气垫导轨上，看其是否滑动（或将滑块轻放在气垫导轨上，轻推滑块看是否匀速运动）。（2）钩码的重力对系统做功的表达式为，系统动能变化量的表达式为。14（7分）【答案】1AB（2分）（2）（1分）（1分）1分（3）C2分【解析】1使用质量大的重锤可以减小阻力的影响，A正确；需要调整打点计时器的限位孔，使它在同一竖直线上，减小摩擦阻力，B正确；重物质量大小并不影响测量结果，故C不选，重锤不是用手托着重物，而是用手提着纸带的上端，先接通电源，再释放重物，D错误。2当打点计时器打到B点时，重锤的重力势能减少量；打B点时重锤的速度，此时重锤的动能增加量。3重物重力势能的减少量大于动能的增加量，是因为重物下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，C正确。四、计算题15（10分）【解析】1地球赤道表面的物体随地球自转的周期为，轨道半径为R，所以线速度大小为。（2分）设同步卫星运行时的线速度的大小，则。（2分）2设地球的质量，同步卫星的质量为，同步卫星轨道半径为，周期等于地球自转的周期（2分）由牛顿第二定律有（2分）可得地球的质量。（2分）16（14分）【解析】1滑块从光滑圆弧下滑过程中，根据机械能守恒定律有：（1分）得：（1分）由牛顿第二定律：（1分）得：（1分）由牛顿第三定律可知，滑块对轨道方点的压力为，方向竖直向下；（1分）2由C到D由动能定理：且（1分）得：（1分）设滑块滑上长木板后，相对长木板滑动时加速度大小为，此过程中长木板的加速度大小为，则：（1分）解得：（1分）（1分）解得：（1分）设当滑块滑到长木板M后经时间两者速度相等，当两者速度相等时有：（1分）解得：（2分）17（16分）【解析】1滑块恰好能越过圆形轨道的最高点A，在最高点得滑块在最高点的速度：（1分）滑块A→O由动能定理：（1分）得滑块在O点速度的大小：（1分）由于，因此不能落到水平面