北京101中学2020-2021学年下学期高一年级期末考试物理试卷(选考)
一、单项选择题:本题共15小题,每题2分,共30分。在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题意的,选对的得2分,有选错或不答的得0分。
1. 2020年7月23日,我国首个独立火星探测器“天问一号“搭乘长征五号遥四运载火箭,从文昌航天发射场成功升空。已知火星的半径约为地球的,质量约为地球的,下列说法正确的是
A. 火星表面的重力加速度小于9.8m/s²
B. 探测器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力
C. 探测器在火星表面附近的环绕速度等于7.9km/s
D. 火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
2. 2020年6月23日,我国在西昌卫星发射中心成功发射了北斗三号系统的“收官之星” —第55颗北斗导航卫星。该卫星的成功发射标志着北斗三号全球星座部署全面完成。该卫星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比,该卫星
A. 线速度是近地轨道卫星的1/7
B. 角速度是近地轨道卫星的1/7
C. 周期是近地轨道卫星的49倍
D. 加速度是近地轨道卫星的1/49
3. 滑雪运动员沿斜坡滑道下滑了一段距离,重力对他做功1000J,他克服阻力做功100J。此过程关于运动员的说法,下列选项正确的是
A. 重力势能减少了900J B. 动能增加了1100J
C. 机械能增加了1000J D. 机械能减少了100J
4. 双星是两颗相距较近的天体,在相互间万有引力的作用下,绕连线上某点做匀速圆周运动。对于两颗质量不等的天体构成的双星,下列说法中正确的是
A. 质量较大的天体做匀速圆周运动的向心力较大
B. 质量较大的天体做匀速圆周运动的角速度较大
C. 两颗天体做匀速圆周运动的周期相等
D. 两颗天体做匀速圆周运动的线速度大小相等
5. 某质点做简谐运动的振动图象如图所示,则
A. t=0.2s时,质点的速度方向为x轴正方向
B. 0.2s~0.4s内质点的速度一直减小
C. t=0.2s时,质点的加速度方向为x轴负方向
D. 0.2s~0.4s内质点的加速度一直增大
6. 如图是某绳波形成过程的示意图,质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端,t=T/4时,质点5刚要开始运动,下列说法正确的是
A. t=T/4时,质点5开始向下运动
C. 从 t=T/2开始的一小段时间内,质点8 的加速度正在减小
8. 一列沿x轴传播的简谐横波,波速为4m/s。某时刻波形如图所示,此时x = 4m处质点沿y轴负方向运动。下列说法正确的是
9. 图甲所示为一列简谐横波在t=0时的波的图象,图乙所示为该波中x=4m处质点P的振动图象。下列说法正确的是
C. t=0.5s时质点P的速度最大 D. t=1.0s时质点P的加速度最大
10. 如图所示,S1、S2是振动情况完全相同的两列水波的波源,振幅为A。a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc。某时刻a是两列波的波峰相遇点,c是两列波的波谷相遇点,则
11. 如图所示,实线为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形,虚线是该波在t = 0.20s时刻的波形,则此列波的周期可能为
A. 0.10s B. 0.20s C. 0.40s D. 0.80s
12. 如图所示,图中S为在水面上振动的波源,M、N是水面上的两块挡板,其中N板可以上下移动,两板中间有一狭缝,此时测得A处水面没有振动,为使A处水面也能发生振动,可采用的方法是
14. 如图所示,某喷泉喷出的水柱高度为5m,喷管的半径为4cm。若水的密度为103kg/m3,g取10m/s2,则用于给喷泉喷水的电动机输出功率至少为
A. 100πW B. 200πW C. 400πW D. 800πW
探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞,但是在行星的运动方向上,其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的是
A. v1 > v0 B. v1= v0 C. v2 > v0 D. v2 =v0
二、不定项选择题:本题共6小题,每小题3分,共18分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
16. 如图所示,运动员跳伞经历(打开伞前)加速下降和(打开伞后)减速下降两个过程,空气阻力不可忽略。下列说法中正确的是
D. 卫星2所处轨道的重力加速度大于卫星1所处轨道的重力加速度
18. 如图所示,五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上,A是摆球质量较大的摆,让它摆动后带动其他摆运动,下列结论正确的是
C. 从人停止施力到重物接触地面之前的过程,重物的机械能守恒
22. (10分)在用单摆做简谐运动测定重力加速度的实验时,
(1)组装单摆时,实验室有长约100cm和30cm的两种细线,应该选择长约__________cm的细线。
(2)用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g=__________。
(3)实验中,用米尺测量出悬线长度为l,用游标卡尺测量出小钢球的直径为d,则摆长L=______________。
甲同学从小钢球某次通过平衡位置时开始计时,数出以后小钢球通过平衡位置的次数n,用秒表记下所用的时间t;
你选择哪位同学的实验方法,写出对应的单摆的周期表达式:_________________。
(1)为完成此实验,以下提供的测量工具中,本实验必须使用的是
。(选填选项前的字母)
(2)关于本实验,下列说法中正确的是
。(选填选项前的字母)
(3)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,可以通过测量小球做平抛运动的射程来解决这个问题。确定碰撞前后落点的位置P、M、N,用刻度尺测量出水平射程OP、OM、ON。
①若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为:________________________
②通过测量小球做平抛运动的射程来代替小球的速度,这样做的依据是:________
___________________________________________________________________
四、计算题:本题共5小题,共32分,解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。直接写出最后答案的不得分。
(2)若不考虑摩擦等阻力,要使小球恰能通过圆轨道的最高点,小球的释放点距轨道最低点的高度差h为多少?
(2)月球表面没有大气层。若发射之初上升器加速度大小为a,方向竖直向上,不考虑上升器由于喷气带来的质量变化,求喷出气体对上升器的作用力F;
(1)质量为1.0kg的物块,受变力作用下由静止开始沿直线运动,在2.0s的时间内运动了2.5m的位移,速度达到了2.0m/s。分别应用动量定理和动能定理求出平均力F1和F2的值。
(2)如图所示,质量为m的物块,在外力作用下沿直线运动,速度由v0变化到v时,经历的时间为t,发生的位移为x。分析说明物体的平均速度与v0、v满足什么条件时,F1和F2是相等的。
28. 如图所示,在劲度系数为k的轻弹簧下挂一个质量为m的物体,现用手托着物体从弹簧原长处以加速度a=0.5g向下匀加速运动,当物体脱离手时,撤掉手(不考虑空气阻力,重力加速度为g)
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
A | D | D | C | C | D | C | A | C | B |
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
D | B | A | D | A | AD | AD | CD | CD | BC |
②小球离开斜槽末端做平抛运动,竖直方向满足,下落高度一定,运动时间相同;水平方向满足,水平位移与平抛初速度成正比。(2分)
24.(1)小球恰能通过最高点时,根据牛顿第二定律有
(2分)
(2)若不考虑摩擦等阻力,小球从释放点运动到圆轨道最高点的过程,根据动能定理有
要使小球恰能通过圆轨道的最高点,小球的释放点距轨道最低点的高度差。