
第Ⅰ卷(選擇題)
一、單選題(1~7題單選,每題4分,8~10題多選,每題6分,共計(jì)46分)
1. 2022年12月4日,神舟十四號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸。神舟十四在軌駐留6個(gè)月,先后進(jìn)行3次出艙活動(dòng),完成空間站艙內(nèi)外設(shè)備及空間應(yīng)用任務(wù)相關(guān)設(shè)施設(shè)備的安裝和調(diào)試,開(kāi)展一系列空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)試驗(yàn)。已知空間站離地面高度約400km,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 空間站的線速度大于第一宇宙速度
B. 航天員出艙活動(dòng)時(shí)的向心加速度為零
C. 航天員能處于漂浮狀態(tài)是因其合力為零
D. 空間站的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度
【答案】D
【解析】
【詳解】A.第一宇宙速度與近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度相等,根據(jù)
解得
由于空間站軌道半徑大于近地衛(wèi)星的軌道半徑,則空間站的線速度小于近地衛(wèi)星的線速度,即空間站的線速度小于第一宇宙速度,故A錯(cuò)誤;
B.航天員出艙活動(dòng)時(shí)受到地球引力,合力不為零,根據(jù)牛頓第二定律可知,航天員出艙活動(dòng)時(shí)的向心加速度不為零,故B錯(cuò)誤;
C.航天員出艙活動(dòng)時(shí)受到地球引力,合力不為零,航天員能處于漂浮狀態(tài)是因其處于完全失重狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)
解得
由于空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑,則空間站的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度,故D正確。
故選D。
2. 共振篩示意圖如圖所示,共振篩振動(dòng)的固有頻率為5Hz,為使共振篩發(fā)生共振,使其工作效率達(dá)到最高,則偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為( )
A. 10π rad /sB. 20 rad /sC. 5π rad /sD. 0.4π rad /s
【答案】A
【解析】
【詳解】共振篩中,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率和共振篩的固有頻率相等時(shí),共振篩發(fā)生共振。根據(jù)題意,共振篩的固有頻率為5 Hz,偏心輪的頻率應(yīng)該等于共振篩的頻率,周期為
則角速度為
故選A。
3. 在光滑水平面上的兩個(gè)小球發(fā)生正碰。碰撞時(shí)間可以忽略不計(jì),如圖所示是它們碰撞前后的圖像。小球的質(zhì)量分別為和,已知。由此可以判斷( )
A. 碰撞前和都在做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B. 碰撞后和運(yùn)動(dòng)方向相同
C.
D. 該碰撞為彈性碰撞
【答案】D
【解析】
【詳解】A.圖像中,圖線的斜率表示速度,根據(jù)圖像可知,碰撞前在做勻速直線運(yùn)動(dòng), 處于靜止?fàn)顟B(tài),A錯(cuò)誤;
B.圖像中,圖線的斜率表示速度,根據(jù)圖像可知,碰撞后,圖線的斜率為負(fù)值,表示運(yùn)動(dòng)方向與規(guī)定正方向相反,圖線的斜率為正值,表示運(yùn)動(dòng)方向與規(guī)定正方向相同,可知,碰撞后和運(yùn)動(dòng)方向相反,B錯(cuò)誤;
C.碰撞前
碰撞后
,
根據(jù)
解得
C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)上述有
可知,該碰撞為彈性碰撞,D正確。
故選D
4. 如圖所示,在光滑的水平面上靜止放置一質(zhì)量為m的半圓槽,半圓槽內(nèi)壁光滑,軌道半徑為R?,F(xiàn)把質(zhì)量為的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))自軌道左側(cè)最高點(diǎn)由靜止釋放,在小球和半圓槽運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,半圓糟向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為( )
A B. C. D. R
【答案】A
【解析】
【詳解】在小球和半圓槽運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,有
即
則有
又
聯(lián)立解得
,
故選A。
5. 圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖,是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn),是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn),圖乙為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,則( )
A. 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為
B. 從到,該波沿軸負(fù)方向傳播了
C. 時(shí),質(zhì)點(diǎn)受到的回復(fù)力為0
D. 時(shí),質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿軸正方向
【答案】B
【解析】
【詳解】A.根據(jù)圖乙可知,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為
故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)圖乙可知,時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),根據(jù)圖甲結(jié)合同側(cè)法可知,波沿軸負(fù)方向傳播,波傳播的速度為
可知從到,該波沿軸負(fù)方向傳播了
故B正確;
C.根據(jù)圖乙可知,時(shí),質(zhì)點(diǎn)位于波谷位置,相對(duì)平衡位置的位移最大,此時(shí)受到的回復(fù)力也為最大值,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)上述可知波沿軸負(fù)方向傳播,,從到,該波沿軸負(fù)方向傳播了
將圖甲中的波形沿軸負(fù)方向平移2m得到的波形,可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)處于波峰與平衡位置之間的某一位置,根據(jù)同側(cè)法可知,時(shí),質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿軸負(fù)方向,故D錯(cuò)誤。
故選B。
6. 如圖甲所示為某品牌藍(lán)牙耳機(jī)的廣告,其中數(shù)字降噪原理是通過(guò)其降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波疊加,從而實(shí)現(xiàn)降噪的效果,如圖乙所示。圖丙表示的是理想情況下的降噪過(guò)程,實(shí)線表示環(huán)境噪聲,虛線表示降噪系統(tǒng)產(chǎn)生的等幅反相聲波,P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)一個(gè)周期向外遷移的距離為一個(gè)波長(zhǎng)
B. 降噪聲波與環(huán)境噪聲聲波的傳播速度大小相等
C. 降噪過(guò)程應(yīng)用的是聲波的干涉原理,P點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)
D. 降噪過(guò)程應(yīng)用了聲波的衍射原理,可以消除通話(huà)時(shí)的所有背景雜音
【答案】B
【解析】
【詳解】A.質(zhì)點(diǎn)P并不隨波遷移,故A錯(cuò)誤;
B.由于傳播介質(zhì)相同,所以降噪聲波與環(huán)境噪聲聲波的傳播速度大小相等,故B正確;
CD.由題圖丙可知,降噪聲波與環(huán)境噪聲聲波波長(zhǎng)相等,則頻率相同,疊加時(shí)產(chǎn)生穩(wěn)定干涉,又由于兩列聲波等幅反相,所以能使振幅減為零,從而起到降噪作用,兩列聲波使P點(diǎn)的振動(dòng)方向相反,所以P點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),故CD錯(cuò)誤。
故選B。
7. 水刀切割具有精度高,無(wú)熱變形、無(wú)毛刺,無(wú)需二次加工以及節(jié)約材料等特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。某水刀切割機(jī)床如圖所示,若橫截面直徑為d的圓柱形水流垂直射到要切割的鋼板上,碰到鋼板后水的速度減為零。已知水的流量(單位時(shí)間流出水的體積)為Q,水的密度為,則鋼板受到水的平均沖力大小為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】設(shè)時(shí)間內(nèi)有體積為的水打在鋼板上,則這些水的質(zhì)量
以這部分水為研究對(duì)象,它受到鋼板的作用力為,以水運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?,由?dòng)量定理得
解得
水流速度
得
根據(jù)牛頓第三定律,鋼板受到水的沖力
故選D。
8. 若雨滴下落過(guò)程中受到的空氣阻力與其速度成正比,則下落過(guò)程中,雨滴的( )
A. 動(dòng)能一直增加B. 勢(shì)能一直減少
C. 機(jī)械能一直減少D. 阻力一直增大
【答案】BC
【解析】
【詳解】A.因阻力與速度成正比,則雨滴下落時(shí)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)
時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),可知雨滴的動(dòng)能先增加后不變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.重力勢(shì)能一直減少,選項(xiàng)B正確;
C.由于有空氣阻力做功,則機(jī)械能一直減少,選項(xiàng)C正確;
D.阻力先增大后不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選BC。
9. 安全帶是汽車(chē)行駛過(guò)程中生命安全的保障帶。如圖,在汽車(chē)正面碰撞測(cè)試中,汽車(chē)以的速度發(fā)生碰撞。車(chē)內(nèi)假人的質(zhì)量為,使用安全帶時(shí),假人用時(shí)停下;不使用安全帶時(shí),假人與前方碰撞,用時(shí)停下。以下說(shuō)法正確的是( )
A. 碰撞過(guò)程中,汽車(chē)和假人的總動(dòng)量守恒
B. 安全帶的作用是延長(zhǎng)沖擊力作用時(shí)間,減小沖擊力大小
C. 安全帶的作用是減小假人受到的沖量
D. 無(wú)論是否使用安全帶,假人受到的沖量相同
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.碰撞過(guò)程中,汽車(chē)和假人組成的系統(tǒng)受外界撞擊力作用,總動(dòng)量不守恒,故A錯(cuò)誤;
CD.假人的初動(dòng)量為
末動(dòng)量都為0,根據(jù)動(dòng)量定理有
所以無(wú)論是否使用安全帶,假人受到的沖量相同,故C錯(cuò)誤,D正確;
B.使用安全帶時(shí),假人用時(shí)停下;不使用安全帶時(shí),用時(shí)停下,可知安全帶的作用是延長(zhǎng)沖擊力作用時(shí)間;由動(dòng)量的定義可知,沖量相同時(shí),延長(zhǎng)力的作用時(shí)間可以減小沖擊力的大小,故B正確。
故選BD。
10. 在光滑的水平桌面上有質(zhì)量分別為、的兩個(gè)小球,中間夾著一個(gè)被壓縮的具有彈性勢(shì)能的輕彈簧(彈簧與兩球不拴接),原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)突然釋放彈簧,球m脫離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R=1.125m的豎直放置的光滑半圓形軌道,如圖所示,g取,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 球m從軌道底端A運(yùn)動(dòng)到頂端B的過(guò)程中所受合外力沖量大小為
B. 彈簧彈開(kāi)過(guò)程,彈力對(duì)m的沖量大小為
C. 若半圓軌道半徑可調(diào),要使球m能從B點(diǎn)飛出軌道的半徑最大為1.62m
D. M離開(kāi)輕彈簧時(shí)獲得的速度為9m/s
【答案】AC
【解析】
【詳解】ABD.釋放彈簧過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒得
由機(jī)械能守恒得
代入數(shù)據(jù)解得
即M離開(kāi)輕彈簧時(shí)獲得的速度為3m/s;m從A到B過(guò)程中,由機(jī)械能守恒定律得
解得
以向右為正方向,由動(dòng)量定理得,球m從軌道底端A運(yùn)動(dòng)到頂端B的過(guò)程中所受合外力沖量大小為
則合力沖量大小為3.0N?s,由動(dòng)量定理得,彈簧彈開(kāi)過(guò)程,彈力對(duì)m的沖量大小為
故A正確,BD錯(cuò)誤;
C.設(shè)圓軌道半徑為r時(shí),球m能從B點(diǎn)飛出軌道的半徑最大,即此時(shí)小球恰能從軌道最高點(diǎn)飛出,則由A到B機(jī)械能守恒定律得
在最高點(diǎn),由牛頓第二定律得
解得
r=1.62m
故C正確。
故選AC。
第Ⅱ卷(非選擇題)
二、實(shí)驗(yàn)題(每空2分)
11. 用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.
(1)選用合適的器材組裝成單擺后,主要操作步驟如下:
①將單擺上端固定在鐵架臺(tái)上
②讓刻度尺的零刻度線對(duì)準(zhǔn)擺線懸點(diǎn),測(cè)擺長(zhǎng)L
③記錄小球完成n次全振動(dòng)所用的總時(shí)間t
④根據(jù)單擺周期公式計(jì)算重力加速度g的大小,根據(jù)圖示,測(cè)得擺長(zhǎng)_______
(2)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,多次改變擺長(zhǎng)L,測(cè)量對(duì)應(yīng)的單擺周期T,用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制如圖所示圖像,由圖可知重力加速度_______(用圖中字母表示).
(3)關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或結(jié)果分析,下列說(shuō)法正確的是_______.
A.測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)要讓小球靜止懸掛再測(cè)量
B.?dāng)[長(zhǎng)一定的情況下,擺的振幅越大越好
C.多次改變擺線長(zhǎng),測(cè)量多組對(duì)應(yīng)的50次全振動(dòng)時(shí)間t,通過(guò)繪制的(關(guān)系圖線也可以測(cè)定重力加速度
【答案】 ①. 98.50 ②. ③. AC
【解析】
【詳解】(1)[1]刻度尺的最小分度值為1mm,所以讀數(shù)為98.50cm
(2)[2]圖像的斜率為
由周期公式
變形得
所以
變形得
(3)[3]A.小球靜止懸掛時(shí)測(cè)量擺長(zhǎng),可以更精確地測(cè)出懸點(diǎn)至球心的距離,故A正確;
B.單擺只有在擺角小于或等于5°時(shí)才能看作是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C.由單擺周期公式可得
變形得
只要根據(jù)圖像求出斜率,就可以求出重力加速度g,故C正確。
故選AC。
12. 如圖甲所示,用半徑相同的A、B兩球的碰撞可以驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓質(zhì)量為的A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開(kāi)始滾下,進(jìn)入水平軌道后,從軌道末端水平拋出,落到位于水平地面的復(fù)寫(xiě)紙上,在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把質(zhì)量為的B球放在水平軌道末端,讓A球仍從位置C由靜止?jié)L下,A球和B球碰撞后,分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)操作10次。如圖乙所示,M、P、N為三個(gè)落點(diǎn)的平均位置,未放B球時(shí),A球的落點(diǎn)是P點(diǎn),O點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)。
(1)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,兩個(gè)小球的質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足______(選填“>”、“=”或“ ②. B ③. ACD ④. ⑤. 沒(méi)有
【解析】
【詳解】(1)[1]為了防止入射球碰后反彈,應(yīng)讓入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量,即
[2] 小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,小球的水平位移與其初速度成正比,可以用小球的水平位移代替小球的初速度,實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證
因小球均做平拋運(yùn)動(dòng),下落時(shí)間相同,則可知水平位移
因此可以直接用水平位移代替速度進(jìn)行驗(yàn)證,故有
實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量小球的質(zhì)量、小球落地點(diǎn)的位置,測(cè)量質(zhì)量需要天平,測(cè)量小球落地點(diǎn)的位置需要毫米刻度尺,因此需要的實(shí)驗(yàn)器材有天平、刻度尺。
故選B。
(2)[3] A.為使小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng),安裝軌道時(shí),軌道末端必須水平,故A正確;
B.小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng),由于拋出點(diǎn)高度相等,小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,小球的水平位移與初速度成正比,可以用水平位移代替其初速度,實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,不需要測(cè)出斜槽末端距地面的高度,故B錯(cuò)誤;
C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,白紙不能移動(dòng),復(fù)寫(xiě)紙可以移動(dòng),故C正確;
D.用半徑盡量小的圓把10個(gè)落點(diǎn)圈起來(lái),這個(gè)圓的圓心可視為小球落點(diǎn)的平均位置,故D正確。
故選ACD。
(3)[4]若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得
又,,,代入得
(4)[5]實(shí)驗(yàn)中小球斜槽之間存在摩擦力,這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響。是因?yàn)樾∏蛎看味际菑耐桓叨柔尫牛朔Σ亮ψ龅墓ο嗤?,碰前小球速度相同?br>13. 如圖所示,質(zhì)量均為的木塊A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一豎直輕桿,輕桿上端的O點(diǎn)系一長(zhǎng)為的細(xì)線,細(xì)線另一端系一質(zhì)量為的球C?,F(xiàn)將C球拉起使細(xì)線水平伸直,并由靜止釋放C球。求A、B兩木塊分離時(shí),A、B、C的速度大小。(g取)
【答案】8m/s,8m/s,2m/s
【解析】
【詳解】小球C下落到最低點(diǎn)時(shí),AB開(kāi)始分離,此過(guò)程水平方向動(dòng)量守恒。根據(jù)機(jī)械能守恒有
取水平向左為正方向,由水平方向動(dòng)量守恒得
14. 一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播,圖甲和圖乙分別為x軸上a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,且為8m。試求出這列波的波長(zhǎng)與波速。
【答案】波長(zhǎng):或者(n=0,1,2,3…);波速:或(n=0,1,2,3…)
【解析】
【詳解】波的周期T=4s;若波由質(zhì)點(diǎn)a傳向b,結(jié)合題意可知
()
則波長(zhǎng)
()
波速
()
若波由質(zhì)點(diǎn)b傳向a,結(jié)合題意可知
()
則波長(zhǎng)
()
波速
()
15. 如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的上端固定在頂部,下端拴接小物塊A,A通過(guò)一段細(xì)線與小物塊B相連,系統(tǒng)靜止時(shí)B距離地面高。將細(xì)線燒斷,物塊A開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),當(dāng)B落地時(shí),A剛好第三次到達(dá)最高點(diǎn)。已知B的質(zhì)量,彈簧的勁度系數(shù),重力加速度g取。
(1)求小物塊A振動(dòng)的振幅A;
(2)求小物塊A振動(dòng)的周期T;
(3)從細(xì)線燒斷開(kāi)始計(jì)時(shí),豎直向下為正方向,寫(xiě)出物塊A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間()關(guān)系式。
【答案】(1)0.1m;(2)0.4s;(3)
【解析】
【詳解】(1)開(kāi)始時(shí)A、B與彈簧組成的系統(tǒng)靜止時(shí),設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為x,根據(jù)胡克定律有,
方法一:
平衡位置處
振幅
方法二:
根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征
可知
當(dāng)細(xì)繩燒斷時(shí),物塊A處于最低點(diǎn),,回復(fù)力達(dá)到最大值
則
(2)燒斷細(xì)線后B向下做自由落體運(yùn)動(dòng),設(shè)B到達(dá)地面的時(shí)間為
物塊A向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)第一次到達(dá)最高點(diǎn),則第三次到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間
小物塊A振動(dòng)的周期
(3)物塊A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
根據(jù)
可得
這是一份2022-2023學(xué)年遼寧省沈陽(yáng)市郊聯(lián)體高一(下)期末物理試卷(含詳細(xì)答案解析),共15頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,實(shí)驗(yàn)題,簡(jiǎn)答題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份遼寧省沈陽(yáng)市郊聯(lián)體2020-2021學(xué)年高一(上)期末物理試題,共8頁(yè)。試卷主要包含了多項(xiàng)選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份遼寧省沈陽(yáng)市郊聯(lián)體2020-2021學(xué)年高二(上)期末物理試題,共8頁(yè)。試卷主要包含了非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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