上海市南模中学高一下期末物理试题附带详细解析.docx
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上海市南模中学高一下期末物理试题附带详细解析
绝密★启用前
2020年上海市南模中学高一(下)期末物理试题
考试范围:
xxx;考试时间:
100分钟;命题人:
xxx
题号
一
二
三
四
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人
得分
一、单选题
1.关于向心加速度,下列说法正确的是
A.它描述的是线速度变化的快慢
B.它描述的是线速度大小变化的快慢
C.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不变
D.在匀速圆周运动中,向心加速度的方向不变
2.下列运动可以看成机械振动的是
A.秋风中树叶下落
B.声带发声
C.音叉被移动
D.火车沿斜坡行驶
3.下列关于功的说法中正确的是
A.功有正功和负功,所以功是矢量
B.力对物体做功多,力一定大
C.力对物体不做功,物体位移一定为零
D.力对物体做了负功,也可以说物体克服该力做了功
4.关于机械能,下列说法中正确的是
A.做变速运动的物体,只要有摩擦力存在,机械能一定减少
B.如果物体所受合外力不为零,则机械能一定发生变化
C.子弹打入静止在光滑水平面上的木块,把子弹和木块看作一个系统,机械能是守恒的
D.在竖直方向做匀速直线运动的物体,它的机械能一定不守恒
5.大小为F的水平恒力作用质量为m的物体上,使其在光滑的水平地面上由静止开始运动了时间t,则t时间内恒力F的平均功率是
A.
tB.
t2C.
tD.
t2
6.下列关于重力势能的说法中,正确的是
A.物体的重力势能是属于物体和地球所共有的,单独一个物体谈不上存在重力势能
B.重力对物体做正功,物体的重力势能就会增加
C.质量为m的物体距离地面高度为h,其具有的重力势能一定为mgh
D.物体重力势能的改变只与物体始末位置的高度差有关
7.汽年在平直公路上行驶时,在一段时间内,发动机以恒定功率工作,则图中各v-t图像,反映汽车运动情况可能正确的是
A.①和②B.①和③C.②和④D.③和④
8.一质点做匀速圆周运动,下列说法中正确的是
A.质点的重力势能一定保持不变
B.质点的机械能一定守恒
C.一定无外力对质点做功
D.外力对质点做功的总和一定为零
9.如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t="="0时刻的波形图,虚线是这列波在t="="0.2s时刻的波形图.已知该波的波速是0.8m/s,则下列说法正确的是
A.这列波的波长是14㎝
B.这列波的周期是0.125s
C.这列波可能是沿x轴正方向传播的
D.t=0时,x=4㎝处的质点速度沿y轴负方向
10.图为一列简谐横波t时刻的波形图,已知该波的周期为T,波长为L,a、b、c、d为4个质量相等的振动质点,下列判断正确的是
A.在t时刻,c质点的振动速度最小
B.在t+
时刻,d质点的加速度最大
C.从t时刻起,质点b比质点c先回到平衡位置
D.从t时刻起,到t+T时刻止,四个质点所通过的路程均为L
11.如图所示,为一简谐波在某一时刻的波形(图中的一个波形),经过一段时间,波形变成图中所示的另一个波形,.已知波速大小2m/s,则这段时间不可能是
A.1sB.2sC.3sD.7s
12.简谐波A与B在某时刻的波形如图所示,经过t=TB时间(TB为波B的周期),两波仍出现如此波形,则两波的波速之比vA:
vB可能是
A.1:
1B.1:
2C.6:
1D.3:
2
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
二、填空题
13.一阵风吹过麦地,形成一片麦浪滚滚的现象,这滚滚的麦浪_____机械波;大型团体操中,人群按照口令,轮流起立蹲下形成的“人浪”_____机械波。
(填“是”或者“不是”)
14.卡文迪许实验的重大意义在于_____、_____
15.已知地球质量为M,从半径为R,万有引力恒量为G。
一颗质量为m的人造卫星,在地面发射架上受到地球的万有引力为_______;当此卫星被发射至距地面5R的高处绕地球运行,它受到地球的万有引力是在发射架上时的_____倍。
16.如图所示,小球从静止开始自A点沿着光滑曲面轨道运动,已知A、B两点离水平面的高度h1=0.60m,h2=0.15m。
则小球经过B点时的速度大小为_____m/s,若小球经过C点时具有的动能是经过B点时动能的
,则C点离水平面的高度h3为______m。
17.将一个力传感器连接到计算机上,我们就可以测量快速变化的力.图中所示就是用这种方法测得的小滑块在半球形碗内在竖直平面内来回滑动时,对碗的压力大小随时间变化的曲线.从这条曲线提供的信息,可以判断滑块约每隔秒经过碗底一次,随着时间的变化滑块对碗底的压力(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”).
评卷人
得分
三、实验题
18.为了研究物体的动能与物体的质量有怎样的关系,某实验小组设计了这样一个实验:
装置如图所示,将质量不同的小球从光滑斜面上同一高度处由静止释放,小球到达水平面时,立即遇到一系列条形布帘阻挡,经过一定的位移x后停下。
因为布帘对小球的阻力恒定,所以每次小球克服阻力所作的功都与x成正比,他们记录了每次实验小球的质量m和小球的位移x,如下表所示:
m(kg)
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
x(m)
0.08
0.16
0.23
0.32
0.41
请回答下列问题:
(1)实验中,每次小球释放的高度总是相同的,这样做的目的是______________;
(2)在图中两出x-m图像_________________;
(3)根据图像可以得出x与m的数学表达式为:
_________________,你认为决定图像的斜率大小的因素可能是___________________。
评卷人
得分
四、解答题
19.如图所示,自行车上连接踏脚板的连杆长R1=20cm,由踏脚板带动的大齿盘的半径r1=10cm,通过链条链接的小齿盘的半径r2=4cm,后轮半径R2=30cm,小齿盘带动后轮转动使自行车前进。
如果脚踏以每分钟30转匀速转动,求:
(1)脚蹬踏脚板的的角速度;
(2)链条传动的速度;
(3)后轮转动的转速。
20.下表列出的是某种型号轿车的部分数据,请根据表中的数据完成下列问题:
(1)该车以最大功率和最高速度运行时,轿车受到的阻力为多大?
(2)假定轿车保持最大功率,所受阻力恒定,当速度达到15m/s时,轿车的加速度多大?
(小数点后面保留两位)
(3)若轿车在0~100km/h的加速直线运动过程中能保持最大功率不变,则牵引力做的功为多少?
参考答案
1.C
【解析】
【详解】
圆周运动的向心加速度描述速度变化,只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢的物理量。
A.它描述的是线速度变化的快慢。
故A错误。
B.它描述的是线速度大小变化的快慢。
故B错误。
C.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不变。
故C正确。
D.在匀速圆周运动中,向心加速度的方向不变。
故D错误。
2.B
【解析】
【详解】
根据机械振动的定义:
物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫做机械振动,通常简称为振动。
A.秋风中树叶落下不是在其平衡位置附近作往复运动。
故A不符合题意。
B.声带带的振动发出声音是在其平衡位置附近的振动。
故B符合题意。
CD.音叉被移动、火车沿斜坡行驶都是单方向的运动,不是在其平衡位置附近的振动。
故CD不符合题意。
3.D
【解析】
【详解】
A.功没有方向,故功是标量。
故A错误。
B.力对物体做功多,根据W=FScosθ,可能是力大,也可能是力的方向的位移大,也有可能两者都大。
故B错误。
C.力对物体不做功,即W=0,可能是F=0,也可能是S=0,也可能是cosθ=0。
故C错误。
D.力对物体做了负功,也可以说物体克服该力做了功。
故D正确。
4.D
【解析】
【详解】
A.做变速运动的物体,有摩擦力存在,机械能不一定减少,如用水平拉力拉物体在水平面上做匀速直线运动,有摩擦力,但机械能守恒。
故A错误。
B.物体所受的合外力不为零,机械能不一定发生变化,如做自由落体运动的物体所受合外力不为零,机械能守恒,机械能不变化。
故B错误。
C.子弹射穿木块的运动,子弹的机械能减小转化为其他形式的能,子弹和木块组成的系统机械能不守恒。
故C错误。
D.在竖直方向做匀速直线运动的物体,动能不变,重力势能变化,所以它的机械能一定不守恒。
故D正确。
5.A
【解析】
【详解】
物体的加速度为:
,t时间内的位移为:
,则t时间内恒力F的平均功率是:
A.
t。
故A符合题意。
B.
t2。
故B不符合题意。
C.
t。
故C不符合题意。
D.
t2。
故D不符合题意。
6.D
【解析】
【详解】
A.重力势能是物体和地球共有的,而不是物体单独具有的,离开地球物体将不再具有重力势能。
故A错误。
B.重力对物体做正功,物体的重力势能就会减小。
故B错误。
C.重力势能的大小取决于零势能面的选择;若选择物体h处为零势能面;则重力势能为零。
故C错误。
D.物体重力势能的改变只与物体始末位置的高度差有关。
故D正确。
7.C
【解析】
【详解】
发动机以恒定功率工作,当汽车由静止开始运动时,由P=Fv,速度时间关系:
v=at,牛顿第二定律:
F-f=ma,可知汽车做的是加速度逐渐减小的变加速运动,故②正确;当发动机以恒定功率工作时,汽车应经达到匀速运动状态,故④正确。
A.①和②。
故A错误。
B.①和③。
故B错误。
C.②和④。
故C正确。
D.③和④。
故D错误。
8.D
【解析】
【详解】
A.若质点在竖直面内做匀速圆周运动,质点的重力势能会发生变化.故A错误.
B.若质点在竖直面内做匀速圆周运动,则质点的机械能不守恒.故B错误.
CD.质点做匀速圆周运动,动能不变,所以外力对质点做功的总和一定为零,但某个外力对质点做功不一定为零.故C错误,D正确.
9.D
【解析】
【分析】
【详解】
根据图像可得波长
,故A错误;因为
,所以周期
,故B错误;经过0.2s即经过
,只看经过
的振动情况即可,根据波形的平移法可得知,该波x轴负方向传播,故C错误;由于该波向左传播,所以根据振动和波动关系可知t=0时刻,x=4cm处的质点的速度沿y轴负方向,故D正确.
故选D
【点睛】
本题给出两个时刻的波形图,让从中获取信息求解,题意新颖,有一定难度.在解题是可以通过特殊点来确定,如平衡位置、波峰、波谷等.
10.C
【解析】
【详解】
A.由图可知,在t时刻,d质点的振动速度最小。
故A错误。
B.在
时刻,d质点经过平衡位置,加速度最小。
故B错误。
C.根据简谐波向左传播,b、c的速度都向下,b靠近平衡位置,c点离开平衡位置,所以b点先回到平衡位置。
故C正确。
D.在一个周期内质点通过的路程是四个振幅,与波长无关。
故D错误。
11.B
【解析】
【详解】
由图读出波长为λ=8m,由波速公式
得到,周期:
若波向右传播时,时间t的通项为t=(n+
)T=(4n+3)s,n=0,1,2,…;若波向左传播时,时间t的通项为t=(k+
)T=(4k+1)s,k=0,1,2,…;则当k=0时,t=1s;当n=0时,t=3s;当n=1时,t=7s;由于n、k为整数,t不可能等于2s。
A.1s。
故A不符合题意。
B.2s。
故B符合题意。
C.3s。
故C不符合题意。
D.7s。
故D不符合题意。
12.C
【解析】
【详解】
设两个波形的长度均为a。
由图得:
A波的波长为λA=
a,B波的波长为λB=
a。
根据周期性可知,t=nTA,n=1,2,…;又t=TB,得TB=nTA,得到TA:
TB=1:
n。
由波速公式
得:
vA:
vB=
:
=2n
A.1:
1。
故A不符合题意。
B.1:
2。
故B不符合题意。
C.当n=3时,vA:
vB=6:
1。
故C符合题意。
D.3:
2。
故D不符合题意。
13.不是不是
【解析】
【详解】
[1]当物体的某一部分发生振动时,其余各部分由于质点的相互作用也会相继振动起来,物质本身没有相应的大块的移动,所以麦子的运动形成的不是机械波。
[2]轮流起立蹲下形成的“人浪”表演中是由于演员有节奏的起立和下蹲形成的,没有振动形式的传播和带动,所以形成的不是机械波。
14.证明了万有引力的存在的普遍性正确性巧妙地利用等效法合理地将微小量进行放大
【解析】
【详解】
[1][2]卡文迪什的扭秤实验测量了引力常量G,证明了万有引力的存在的普遍性正确性;巧妙地利用等效法合理地将微小量进行放大。
15.
【解析】
【详解】
[1]根据万有引力定律可得万有引力为:
。
[2]当卫星在发射架上时受到的引力为
,当此卫星被发射至距地面5R的高处绕地球运行时,所受到的引力为:
,即
16.3m/s0.49m
【解析】
【详解】
[1]从A到B过程,由动能定理得:
代入数据解得小球经过B点时的速度大小为:
vB=3m/s。
[2]从B到C过程,由动能定理得:
又因为小球经过C点时具有的动能是经过B点时动能的
,联立解得:
h3=0.49m。
17.0.6,减小
【解析】
【详解】
试题分析:
据题意,当小滑块经过碗底时有:
,即此时对碗底压力最大,从图可知相邻两个压力最大值之间的时间就是滑块经过碗底的间隔时间,即为0.6s;从图可知,压力最大值在减小.
考点:
本题考查
图像和圆周运动.
18.保证小球到达水平时的速度相同.见解析.x=0.8m;布帘的粗糙或蔬密程度等.
【解析】
【详解】
(1)[1]实验中,每次小球释放的高度总是相同的,这样做的目的是为了保证小球到达水平时的速度相同;
(2)[2]通过描点,用光滑的直线可得:
(3)[3]由图象可知,斜率
故表达式:
x=0.8m
[4]决定图象的斜率大小的因素可能是布帘的粗糙或蔬密程度等.
19.
(1)π
(2)0.1π(3)1.25r/s
【解析】
【详解】
根据公式:
。
链条传动的速度为:
。
(3)根据大齿盘边缘的速度与小齿盘边缘的速度相等有:
代入数据解得:
又根据:
20.
(1)2358.62N
(2)5.18m/s2(3)1504800J
【解析】
【详解】
(1)根据:
,代入数据解得:
(2)根据牛顿第二定律:
F-f=ma
又根据:
P=Fv
联立并代入数据解得速度达到15m/s时,轿车的加速度为:
a=5.18m/s2
(3)根据:
W=Pt
代入数据解得轿车在0~100km/h的加速直线运动过程中牵引力做的功为:
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