2024届四川省眉山市第一中学物理高三第一学期期末复习检测试题含解析
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2024届四川省眉山市第一中学物理高三第一学期期末复习检测
试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。
选择题必须用2B 铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、北斗三号导航卫星系统由三种不同轨道的卫星组成,即24颗MEO 卫星(地球中圆轨道卫星,轨道形状为圆形,轨道半径在3万公里与1000公里之间),3颗GEO 卫星(地球静止轨道卫星)和3颗IGSO 卫星(倾斜地球同步轨道卫星)。
关于MEO 卫星,下列说法正确的是( )
A .比GEO 卫星的周期小
B .比GEO 卫星的线速度小
C .比GEO 卫星的角速度小
D .线速度大于第一宇宙速度
2、跳伞运动员打开伞后经过一段时间,将在空中保持匀速降落,已知运动员和他身上装备的总重量为G 1,圆顶形降落伞伞面的重量为G 2,有12条相同的拉线(拉线重量不计),均匀分布在伞面边缘上,每根拉线和竖直方向都成30°角。
那么每根拉线上的张力大小为( )
A .1318G
B .()
12318G G + C .1212G G + D .16
G 3、用光子能量为5.0eV 的一束光照射阴极P ,如图,当电键K 断开时。
发现电流表读数不为零。
合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于1.60V 时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于1.60V 时,电流表读数为零,由此可知阴极材料的逸出功为( )
A.1.6eV B.2.2eV C.3.0eV D.3.4eV
4、带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,实线是电场线,关于粒子,下列说法正确的是
A.在a点的加速度大于在b点的加速度
B.在a点的电势能小于在b点的电势能
C.在a点的速度小于在B点的速度
D.电场中a点的电势一定比b点的电势高
5、一物体沿水平面做匀减速直线运动,其运动的x
t
t
图象如图所示。
下列说法正确的
是()
A.物体运动的初速度大小为10m/s
B.物体运动的加速度大小为0.4m/s2
C.物体在前3s内的平均速度是9.4m/s
D.物体在前5s内的位移是45m
6、如图所示,斜面固定在水平面上,斜面上一个物块在沿斜面向下拉力F1作用下匀速下滑,某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F2,则之后较短的一段时间内物块的运动状态是()
A.仍匀速下滑B.匀加速下滑
C.匀减速下滑D.不确定,这与接触面摩擦系数的大小有关
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、2019年11月我国首颗亚米级高分辨率光学传输型立体测绘卫星高分七号成功发射,七号在距地约600km 的圆轨道运行,先期发射的高分四号在距地约36000km 的地球同步轨道运行,关于两颗卫星下列说法正确的是( )
A .高分七号比高分四号运行速率大
B .高分七号比高分四号运行周期大
C .高分七号比高分四号向心加速度小
D .相同时间内高分七号与地心连线扫过的面积比高分四号小
8、倾角为45 的传送带在电动机带动下始终以0v 的速度匀速上行。
相等质量的甲、乙两种不同材料的滑块(可视为质点)分别无初速放在传送带底端,发现甲滑块上升h 高度处恰好与传送带保持相对静止,乙滑块上升3
h 高度处恰与传送带保持相对静止。
现比较甲、乙两滑块均从静止开始上升h 高度的过程中( )
A .甲滑块与传送带间的动摩擦因数大于乙滑块与传送带间的动摩擦因数
B .甲、乙两滑块机械能变化量相同
C .甲运动时电动机对皮带所做的功大于乙运动时电动机对皮带所做的功
D .甲滑块与传送带间摩擦产生的热量等于乙滑块与传送带间摩擦产生的热量
9、2018年3月30日01时56分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星。
这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是我国北斗三号第七、八颗组网卫星。
北斗导航卫星的轨道有三种:地球静止轨道(高度35809km )、倾斜地球同步轨道(高度35809km )、中圆地球轨道(高度21607km ),如图所示。
已知地球半径为6370km ,下列说法正确的是( )
A.倾斜同步轨道卫星的加速度与地球静止轨道的加速度大小相等
B.中圆地球轨道卫星受到的万有引力一定比静止轨道卫星受到的万有引力大
C.倾斜同步轨道卫星每天在固定的时间经过同一地区的正上方
D.倾斜同步轨道卫星的机械能一定大于中圆地球轨道卫星的机械能
10、一质点做匀速直线运动,现对其施加一方向不变、大小随时间均匀增加的外力,且原来作用在质点上的力不发生改变。
则该质点()
A.速度的方向总是与该外力的方向相同
B.加速度的方向总是与该外力的方向相同
C.速度的大小随该外力大小增大而增大
D.加速度的大小随该外力大小增大而增大
三、实验题:本题共2小题,共18分。
把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。
悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动,现对小球采用频闪数码相机连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后照片如图乙所示,a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:
⑴由以上信息,可知a点______________(填“是”或“不是”)小球的抛出点;
⑵由以上信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为__________m/s2
⑶由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是_________m/s;
⑷由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是_________m/s.
12.(12分)某同学用如图甲所示装置做验证机械能守恒定律的实验。
所用打点计时器为电火花打点计时器。
(1)实验室除了提供图甲中的器材,还备有下列器材可供选择:
A.220 V交流电源B.天平C.秒表D.导线 E.墨粉纸盘。
其中不必要的器材是________ (填对应的字母),缺少的器材是
____________。
(2)对于实验要点,下列说法正确的是____________。
A.应选用体积较小且质量较小的重锤
B.安装器材时必须保证打点计时器竖直,以便减少限位孔与纸带间的摩擦
C.重锤下落过程中,应用手提着纸带,保持纸带始终竖直
D.根据打出的纸带,用△x=gT2求出重力加速度再验证机械能守恒
(3)该同学选取了一条纸带,取点迹清晰的一段如图乙所示,将打出的计时点分别标号为1、2、3、4、5、6,计时点1、3,2、5和4、6之间的距离分别为x1,x2,x3。
巳知当地的重力加速度为g,使用的交流电频率为f,则从打计时点2到打计时点5的过程中,为了验证机械能守恒定律,需检验的表达式为____________________________。
(4)由于阻力的作用,使测得的重锤重力势能的减小量总是大于重锤动能的增加量。
若重锤的质量为m,根据(3)中纸带所测数据可求得该实验中存在的平均阻力大小
F=__________(结果用m、g、x1、x2、x3)表示)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。
把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)光滑水平面上,质量为1kg的小球A以5m/s的速度向右运动,大小相同的小球B质量为4kg,以0.5m/s的速度向右运动,两者发生正碰,碰撞后小球B以2m/s 的速度向右运动.求:
①碰后A球的速度v;
②碰撞过程中A球对B球的冲量大小I.
14.(16分)如图所示为一种运动游戏,运动员从起跑线开始推着滑板加速一段相同距离后,再跳上滑板自由滑行,滑行距离远但又不掉入水池的为获胜者,其运动过程可简化为以下模型:一质量M=60kg的运动员用与水平方向成37︒角的恒力F斜向下推静止于A点、质量m=20kg的滑板,使其匀加速运动到P点时迅速跳上滑板(跳上瞬间可认为滑板速度不变),与滑板一起运动到水池边的B点时刚好停下,已知运动员在AP 段所施加的力F=200N,AP长为x1,PB长x2=24m,滑板与水平面间的动摩擦因数为μ=,不计滑板长和空气阻力,重力加速度g=10m/s2,sin37︒=0.6,求:
0.2
(1)AP长x1;
(2)滑板从A到B所用的时间t(保留两位有效数字)。
15.(12分)2014年12月14日,北京飞行控制中心传来好消息,嫦娥三号探测器平稳落月。
嫦娥三号接近月球表面过程可简化为三个阶段:一、距离月球表面一定的高度以v=1.7km/s的速度环绕运行,此时,打开七千五百牛顿变推力发动机减速,下降到距月球表面H=100米高处时悬停,寻找合适落月点;二、找到落月点后继续下降,距月球表面h=4m时速度再次减为0;三、此后,关闭所有发动机,使它做自由落体运动落到月球表面。
已知嫦娥三号着陆时的质量为1200kg,月球表面重力加速度g' 为1.6m/s2,月球半径为R,引力常量G,(计算保留2位有效数字)求:
(1)月球的质量(用g'、R、G字母表示)
(2)从悬停在100米处到落至月球表面,发动机对嫦娥三号做的功?
(3)从v=1.7km/s到悬停,若用10分钟时间,设轨迹为直线,则减速过程的平均加速度为多大?若减速接近悬停点的最后一段,在垂直月面的方向下落,且加速度大小为上述减速过程的平均值,求此时发动机的平均推力为多大?
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、A
【解析】
A .万有引力提供向心力
2
224Mm G m r r T
π= 解得
T =MEO 卫星轨道半径比GEO 轨道半径小,所以MEO 卫星周期小,A 正确; B .万有引力提供向心力
2
2Mm v G m r r
= 解得
v =MEO 卫星轨道半径比GEO 轨道半径小,所以MEO 卫星线速度大,B 错误; C .万有引力提供向心力
22Mm G m r r
ω= 解得
ω=MEO 卫星轨道半径比GEO 轨道半径小,所以MEO 卫星角速度大,C 错误; D .第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度,环绕半径为地球半径,MEO 卫星轨道半径大于地球半径,线速度大小比于第一宇宙速度小,D 错误。
故选A 。
2、A
【解析】
以一根拉线为例,每根拉线拉力向上的分力
130F Fcos =︒= 由共点力的平衡条件可知:
12F 1=G 1
解得:
118
F =;
A .
,与结论相符,选项A 正确;
B .)
1218G G +,与结论不相符,选项B 错误;
C .
1212
G G +,与结论不相符,选项C 错误; D .16G ,与结论不相符,选项D 错误; 故选A 。
3、D
【解析】
设用光子能量为5.0eV 的光照射时,光电子的最大初动能为E km ,当反向电压达到U =1.60V 以后,电流表读数为零说明具有最大初动能的光电子也达不到阳极,因此 E km =eU =1.60eV
根据光电效应方程有E km =hv -W 0,阴极材料的逸出功为
W 0=hv -E km =3.40eV .
故选D 。
4、C
【解析】
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,可知E A <E B ,所以a 、b 两点比较,粒子的加速度在b 点时较大,故A 错误;由粒子的运动的轨迹可以知道,粒子受电场力的方向应该指向轨迹的内侧,根据电场力方向与速度方向的夹角得电场力
先做负功后做正功,电势能先增大后减小,整个过程电场力做正功,电势能减小,即在a 点的电势能大于在b 点的电势能,故B 错误;整个过程电场力做正功,根据动能定理得经b 点时的动能大于经a 点时的动能,所以无论粒子带何种电,经b 点时的速度总比经a 点时的速度大,故C 正确;由于不知道粒子的电性,也不能确定电场线的方向,所以无法确定a 点的电势和b 点的电势大小关系,故D 错误;故选C .
5、A
【解析】
AB .由匀减速直线运动公式:
2012x v t at =- 可得:
012
x v at t =- 结合x t t
-图象可知图线与纵轴的交点表示物体的初速度、斜率: 12
k a = 则物体的初速度大小为v 0=10m/s ,加速度大小为:
a =0.8m/s 2
故A 正确,B 错误;
C .由:
012
x v at t =- 可得,物体在前3s 内的平均速度是8.8m/s ,故C 错误;
D .前5s 内的平均速度为8m/s ,物体在前5s 内的位移是40m ,故D 错误。
故选A 。
6、C
【解析】
设物块与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面倾角为θ,以物体为研究对象进行受力分析如图所示:
沿斜面方向根据共点力的平衡条件可得:
F 1+mg sin θ=μmg cos θ
所以μ<tan θ;当物块上再施加一个竖直向下的恒力F 2,则有:
F 2sin θ<μF 2cos θ
所以某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F 2后,物块将匀减速下滑,故ABD 错误、C 正确。
故选C 。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、AD
【解析】
A .万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得
2
2 GMm v m r r
= 可得
v =运行轨道半径越大,运行的速度越小,高分七号比高分四号向心速率大,故A 正确; B .万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得
2
224Mm G m r r T
π= 解得
2T = 运行轨道半径越大,运行的周期越大,所以高分七号比高分四号运行周期小,故B 错误;
C .万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得
2
Mm G ma r = 解得 2GM a r =
运行轨道半径越大,运行的加速度越小,所以高分七号比高分四号向心加速度大,故C 错误;
D .卫星与地心连线扫过的面积为
21122S r rvt θ===相同时间内,运行轨道半径越大,与地心连线扫过的面积越大,相同时间内高分七号与地心连线扫过的面积比高分四号小,故D 正确;
故选AD 。
8、BC
【解析】
A .相等质量的甲,乙两种不同材料的滑块分别无初速放在传送带底端,最终都与传送带速度相等,动能增加量相同,但甲的速度增加的慢,说明甲受到的摩擦力小,故甲滑块与皮带的动摩擦因数小于乙滑块与皮带的动摩擦因数,故A 错误;
B .由于动能增加量相同,重力势能增加也相同,故甲、乙两滑块机械能变化量相同,故B 正确;
CD .动能增加量相同,即
3sin 45sin 453
h
h h f mgh f mg ︒︒-=-甲乙 得
3f f =乙甲
相对位移
=3x x 甲乙
滑块与皮带间摩擦生热为等于系统内能的增加量,根据=Q fx 知甲滑块与皮带摩擦产生的热量大于乙滑块与皮带摩擦产生的热量,电动机对皮带做的功等于系统摩擦产生的内能和滑块机械能的增加量,由于滑块机械能增加相同,则甲运动时电动机对皮带所做的功大于乙运动时电动机对皮带所做的功,故C 正确,D 错误。
故选BC 。
9、AC
【解析】
A .由公式
2Mm G ma r
= 可知,由于倾斜同步轨道与地球静止轨道的半径相同,则加速度大小相等,故A 正确;
B .中圆地球轨道卫星与静止轨道卫星的质量关系未知,故无法比较万有引力大小,故B 错误;
C .倾斜同步轨道卫星的轨道半径与静止轨道同步卫星的轨道半径相等,故公转周期相等,说明倾斜同步轨道卫星每天在固定的时间经过同一地区的正上方,故C 正确;
D .倾斜同步轨道卫星与中圆地球轨道卫星的质量关系未知,故无法比较它们的机械能,故D 错误。
故选AC 。
10、BD
【解析】
A .速度的方向不一定与该外力的方向相同,选项A 错误;
B .该外力的方向就是合外力的方向,则加速度的方向总是与该外力的方向相同,选项B 正确;
CD .该外力增大,则合外力增大,加速度变大,而速度的大小不一定随该外力大小增大而增大,选项C 错误,D 正确;
故选BD 。
三、实验题:本题共2小题,共18分。
把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、是, 8, 0.8,
【解析】
(1)[1]因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1:3:5,符合初速度为零的匀变速直线运动特点,因此可知a 点的竖直分速度为零,a 点为小球的抛出点。
(2)
[2]由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4可得乙图中正方形的边长l =4cm ,竖直方向上有: 22y L g T =='
解得:
2
22222410'8m /s 0.1
L g T -⨯⨯=== (3)[3]水平方向小球做匀速直线运动,因此小球平抛运动的初速度为:
2
0224100.8m /s 0.1
L v T -⨯⨯=== (4)[4]b 点竖直方向上的分速度
40.16m /s 0.8m /s 20.2
yb L v T ===
/s m /s 5
b v === 12、BC 刻度尺 B ()2
222318f gx x x =- ()
2223128mf mg x x x -- 【解析】
(1)[1][2] 本实验的实验目的是验证
212
mgh mv = 的正确性,因此可以不测量物体的质量,即可不用天平。
打点计时器应接220V 的交流电源,打点计时器用来记录物体的运动时间,秒表不必要,不必要的器材为BC ,还缺少的器材是处理纸带时用到的刻度尺;
(2)[3] A.应选用体积较小且质量较大的重锤,以减小阻力带来的误差,选项A 错误;
B.由于纸带和打点计时器之间存在阻力,因此为了减小摩擦力所做的功,应使限位孔竖直,选项B 正确;
C.让重锤拖着纸带做自由落体运动,选项C 错误;
D.重力加速度应取当地的自由落体加速度,而不能用△h =gT 2去求,选项D 错误;
(3)[4] 打计时点2时的速度
12132
x f v v == 打计时点5时的速度 35462x f v v ==
则要验证的机械能量守恒的表达式为:
()
2
222318f gx x x =- (4)[5] 根据动能定理有:
2225211()22
mg F x mv mv -=
- 解得: ()
2
223128mf F mg x x x =--
四、计算题:本题共2小题,共26分。
把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、①1m/s 方向向左②6N s =⋅I
①A B 、两球碰撞过程,系统动量守恒,取向右为正方向
112211
22m v m v m v m v ''+=+ 解得
1
1m/s '=-v 所以碰后A 球速度大小为1m/s ,方向向左;
②以B 球为研究对象,由动量定理
I p =∆合
得
22
22I m v m v '=- 解得
6N s =⋅I
14、 (1)110m x =;【解析】
(1)设滑板在P 点的速度为v ,AP 段和PB 段加速度分别为a 1和a 2,PB 段根据牛顿第二定律可得 22=2m/s a g μ=
在AP 段根据牛顿第二定律可得
1cos (sin )3737F mg F ma μ︒︒-+=
解得
21 4.8m/s a =
根据速度位移关系可得
2112222v a x a x ==
联立可得
110m x =,v =
(2) 根据平均速度和位移的关系可得
012+2
t v v x x t +=
得
1222
x x t v +=15、 (1)2
'g R G
;(2)-1.8×105 J ;(3)2.8m/s 2;5300 N 。
【解析】
(1)由于
2 'GMm mg R
=
可求 2
'g R M G
= (2)由100m 下降过程中到4m 前发动机会做功,取100m 和4m 为初末状态,前后动能没变,用动能定理
mg '(H -h )+W =0
所以
W = -mg '(H -h ) =-1200×1.6×96J=-1.8×105 J
即发动机做功为-1.8×
105 J 。
(3)减速过程的平均加速度
3
221.710m/s 2.8m/s 1060
v a t ⨯==≈⨯ 根据牛顿第二定律可得
F =m (a +g ')=5300 N。