安徽定远县炉桥中学2023-2024学年物理高一第二学期期末联考试题含解析_第1页
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文档简介

安徽定远县炉桥中学2023-2024学年物理高一第二学期期末联考试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)1、(本题9分)关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,下列说法正确的是()A.轨道半径越大,线速度大小越大B.轨道半径越小,线速度大小越大C.质量越大,线速度大小越大D.质量越小,线速度大小越大2、(本题9分)某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以25m/s的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10m至15m之间,忽略空气阻力,取g=10m/s2,球在墙面上反弹点的高度范围是()A.0.8m至1.8m B.0.8m至1.6mC.1.0m至1.6m D.1.0m至1.8m3、(本题9分)如图所示是网球发球机,某次室内训练时将发球机放置于某一竖直墙面前,然后向墙面发射网球。假定网球水平射出,某两次射出的网球a,b运动轨迹如图虚线所示,碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°、若不考虑网球在空中受到的阻力,则a、b两球A.a球初速度较大 B.a球在空中飞行的时间较长C.a球碰到墙面时速度较大 D.a球速度变化量较大4、一艘小船船头垂直河岸航行,船行驶到河中间,水流速度突然变为原来的2倍,过河时间将A.保持不变 B.变为原来的2倍C.缩短为原来的 D.无法确定5、(本题9分)物块从固定粗糙斜面的底端,以某一初速度沿斜面上滑至最高点后,再沿斜面下滑至底端.下列说法正确的是(

)A.上滑过程中摩擦力的冲量大于下滑过程中摩擦力的冲量B.上滑过程中机械能损失小于下滑过程中机械能损失C.上滑过程中物块动量变化的方向与下滑过程中动量变化的方向相同D.上滑过程中物块动能的减少量等于下滑过程中动能的增加量6、(本题9分)如图所示,把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上,沿竖直方向压缩到底,无初速释放后笔上升的最大高度为h;再把笔水平放置在桌面上,沿水平方向压缩到底,无初速释放后,笔在桌面上滑行的最大距离为s。忽略空气阻力。则由上述物理量可估算出A.弹簧的弹性势能的最大值B.上升过程中重力所做的功C.水平滑行过程中摩擦力所做的功D.笔与桌面间的动摩擦因数7、(本题9分)如图所示,质量的小车静止在光滑的水平面上,车长,现有质量可视为质点的物块,以水平向右的速度从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数,取,则()A.物块滑上小车后,系统动量守恒和机械能守恒B.增大物块与车面间的动摩擦因数,摩擦生热不变C.若,则物块在车面上滑行的时间为D.若要保证物块不从小车右端滑出,则不得大于8、(本题9分)质量相同的滑块A、B置于光滑的水平面上,A的弧形表面也是光滑的,如图所示,开始时A静止,若B以速度v0向A滑去,滑至某一高度后向下返回,对于这一过程,下述说法中正确的是()A.B在势能最大点处的速度为零B.B在势能最大点处的速度为C.B回到平面上后,将以小于v0的速度向左做匀速直线运动D.B回到平面上后将静止不动9、(本题9分)如图所示,汽车通过轻质绳和轻质光滑的定滑轮,将一个质量为m的物体从井中拉出,开始绳绷紧,滑轮两侧的绳都竖直,汽车以速度v0水平向右匀速运动,当物体上升高度h时,绳与水平方向夹角为30°,则()A.在绳与水平方向夹角为30°时,物体速度为B.在绳与水平方向夹角为30°时,拉力对物体做功的瞬时功率为C.从开始到绳与水平方向夹角为30°时,拉力对物体做功D.从开始到绳与水平方向夹角为30°时,物体和汽车组成的系统机械能增加10、(本题9分)质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则A.3t0时刻的瞬时功率为5B.3t0时刻的瞬时功率为15C.在t=0到3t0这段时间内,水平力的平均功率为23D.在t=0到3t0这段时间内,水平力的平均功率为2511、(本题9分)嫦娥工程分为三期,简称“绕、落、回”三步走.我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器,该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,再经变轨后成功落月.已知月球的半径为R,引力常量为G,忽略月球自转及地球对卫星的影响.则以下说法正确的是A.物体在月球表面自由下落的加速度大小为B.“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为C.月球的平均密度为D.在月球上发射月球卫星的最小发射速度为12、(本题9分)杭十四中凤起校区实验楼大厅里科普器材中有如图所示的传动装置:在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮.若齿轮的齿很小,大齿轮半径(内径)是小齿轮半径的3倍,则当大齿轮顺时针匀速转动时,下列说法正确的是()A.小齿轮逆时针匀速转动B.小齿轮的每个齿的线速度均一样C.小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍D.小齿轮每个齿的向心加速度是大齿轮每个齿的向心加速度的3倍二.填空题(每小题6分,共18分)13、如图所示的实验装置可以用来探究动能定理,长木板倾斜放置,小车(装有挡光片)放在长木板上,长木板旁放置两个距离为L的光电门A和B,质量为m的重物通过滑轮与小车相连,调整长木板的倾角,使得小车恰好在细绳的拉力作用下处于平衡状态,某时刻剪断细绳,小车加速运动,测得挡光片通过光电门A的时间为△t1,通过光电门B的时间为△t2,挡光片的宽度为d,小车的质量为M,重力加速度为g,不计小车运动中所受的摩擦阻力.小车加速运动时受到的合力F=______;小车经过光电门A、B的瞬时速度vA=______、vB=______,如果关系式_______在误差允许的范围内成立,即验证了动能定理.14、(本题9分)某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能,将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,左端固定,右端与一个小球生接触但不栓接调整左端位置并固定,使弹簧处于原长时,小球恰好位于桌子边缘O点向左推小球至C点后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面的P点.现测得桌面边缘0点至P点的竖直高度为h,水平距离为x,小球A的质量为,重力加速度的大小为g,则:小球离开桌面时的速度大小______小球A在C点时弹簧的弹性势能______填空均用已知物理量或测得物理量的符号表示.该同学用这套实验装置维续验证碰撞时动量是否守恒,如图乙所示他在桌子边缘放置另一半径相同、质量为的小球B,仍然将A球推至C点后由静止释放,A球与B球碰后分别落在水平地面上的M点和N点,测得M和N点到桌子边缘的水平距离分别为、若两球碰撞前后的动量守恒,则应该满足表达式______若碰撞为弹性碰撞,那么还应该满足的表达式为______15、利用图中所示装置-研究平拋物体的运动(1)下列操作正确的是_________。A.调节斜槽末端切线水平B.小球必须从斜槽同一位置释放C.斜槽必须光滑D.以小球在斜槽末端时球心在木板(白纸)上的射影为轨迹的抛出点(2)用乙是某同学描绘出的轨迹,试判断:A点是抛出点吗?______。(填“是”或“否”)(3)另一同学将A纸换成方格纸,每个小方格的边长L=20cm,通过实验,记录了小球在运动途中的个位置。如图丙所示,则小球做平抛运动的初速度=____m/s;运动到B点时的速度____m/s(g取10m/s2).三.计算题(22分)16、(12分)(本题9分)将带电荷量为1×10-8C的电荷,从无限远处移到电场中的A点,要克服静电力做功2×10-6J,问:(1)电荷的电势能是增加还是减少?电荷在A点具有多少电势能?(2)A点的电势是多少?(3)若静电力可以把带电荷量为2×10-8C的电荷从无限远处移到电场中的A点,说明电荷带正电还是带负电?静电力做了多少功?(取无限远处为电势零点)17、(10分)(本题9分)如图所示,长为l的细线下系一质量为m的小球,线上端固定在O点,小球可以在竖直面内摆动,不计空气阻力,当小球从摆角为的位置由静止运动到最低点的过程中,求:(1)重力对小球做的功?(2)小球到最低点时的速度为多大?(3)小球在最低点时,小球对细绳的拉力大小?

参考答案一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)1、B【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,则有得.式中M是地球的质量,r是卫星的轨道半径,可见卫星的速度与卫星的质量m无关,随着轨道半径的增大而减小,减小而增大,B正确.2、A【解析】

球做平抛运动在水平方向上:由初速度是25m/s,水平位移是10m至15m之间,所以球的运动的时间是0.4s﹣0.6s之间,在竖直方向上自由落体:所以可以求得高度的范围是0.8m至1.8m。A、与计算结果相符,A正确;BCD、与计算结果不符,BCD错误。3、A【解析】

AB.在平抛运动过程中,有:h=gt2;x=v0t;位移与水平方向夹角的正切值为:;速度与水平方向夹角的正切值为:。则有:tanβ=2tanα。在平抛运动中,有:h=x•tanα=。两球碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°,所以,由h=gt2可得:,初速度:,可得:,所以a的初速度较大,而飞行的时间较小。故A正确,B错误;C.由于末速度:可知,,所以两球碰到墙面时速度相等,故C错误;D.a飞行的时间较小,由△v=g△t可知a速度变化量较小。故D错误;4、A【解析】

船沿河的运动和垂直于河岸的运动相互独立,因此当水速突然增大时,在垂直河岸方向上的运动速度不变,所以横渡的时间不变。故选A。5、C【解析】

A.设物体在斜面底端向上滑动的速度为,又回到斜面底端的速度为,由能量转化的观点有,故,物体在斜面划上和划下的过程都是匀变速运动,因此设斜面的长度为L,由运动学关系可得,故,上滑时摩擦力的冲量,下滑过程摩擦力的冲量,故,故A错误;B.物体在上滑时和下滑时的过程中摩擦力做功损耗机械能,因摩擦力一样,距离L也一样,因此上滑时和下滑时损耗的机械能相同;故B错误;C.上滑时过程动量的变化方向沿斜面向下,下滑过程动量的变化方向也沿斜面向下,故C正确;D.对上滑过程写动能定理有;对下滑过程写动能定理有;故上滑过程的减少量和下滑的增加量不一样,故D错误.6、D【解析】

设笔的质量为m,笔竖直上升时,根据能量守恒定律得:弹簧的弹性势能的最大值Epm=mgh…①

上升过程中重力所做的功W=-mgh…②

笔在水平滑行过程中,由能量守恒定律得Epm=μmgs…③

由①③得μ=hs,可知,能求出笔与桌面间的动摩擦因数,由于不能求出mA.弹簧的弹性势能的最大值,与结论不相符,选项A错误;B.上升过程中重力所做的功,与结论不相符,选项B错误;C.水平滑行过程中摩擦力所做的功,与结论不相符,选项B错误;D.笔与桌面间的动摩擦因数,与结论相符,选项D正确;7、BD【解析】物块与小车组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒;物块滑上小车后在小车上滑动过程中系统要克服摩擦力做功,部分机械能转化为内能,系统机械能不守恒,故A错误;系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:m2v0=(m1+m2)v;系统产生的热量:,则增大物块与车面间的动摩擦因数,摩擦生热不变,选项B正确;若v0=2.5m/s,由动量守恒定律得:m2v0=(m1+m2)v,解得:v=1m/s,

对物块,由动量定理得:-μm2gt=m2v-m2v0,解得:t=0.3s,故C错误;要使物块恰好不从车厢滑出,须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′,以向右为正方向,由动量守恒定律得:m2v0′=(m1+m2)v',由能量守恒定律得:m2v0′2=(m1+m2)v′2+μm2gL,解得:v0′=5m/s,故D正确;故选BD.点睛:本题考查了动量守恒定律即能量守恒定律的应用,分析清楚物体运动过程是解题的前提,注意求解时间问题优先选用动量定理;系统摩擦产生的热量等一系统的机械能的损失.8、BD【解析】小球B上升到最高点时势能最大,此时B与A相对静止,有共同速度v,规定向右为正方向,由水平动量守恒得:mv0=2mv,得:v=,故A错误,B正确。设B返回水平面时速度为v1,此时A的速度v2,规定向右为正方向,由动量守恒定律可得:mv0=mv2+mv1;由机械能守恒得:mv02=mv22+mv12。联立解得:v2=v,v1=0,故B回到水平面上后将静止不动,故C错误,D正确。故选BD。点睛:本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合,知道当B与A的速度相等时,B上升到最大高度.要注意系统的水平动量守恒,但总动量不守恒.9、ACD【解析】

A.将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解,如图所示:

物体的速度为可知物体做变速运动,故A正确;B.在绳与水平夹角为30°时,拉力的功率为:P=Fv物,由上可知θ减小,则v物增大,所以物体加速上升,绳的拉力大于物体的重力,即F>mg,故故B错误;C.当θ=30°时,物体的速度为:当θ=90°时,物体速度为零;根据功能关系,知拉力的功等于物体机械能的增加量,故则C正确;D.从开始到绳与水平方向夹角为30°时,物体和汽车组成的系统机械能增加等于拉力做的功即,故D正确.故选ACD正确.10、BD【解析】

AB.3t0时速度v=a1·2t0+a2t0=F0m·2t0+3F0m3t0时刻瞬时功率P=3F0·v=15故A错,B对;CD.0~2t0内,力F0做的功W1=F0·12·F0m·(2t0)2t0~3t0内位移x2=a1·2t0·t0+12·3F0m·t022t0~3t0内水平力3F0做的功W2=3F0x2=210~3t0内平均功率P=W1+C错,D对。11、AC【解析】

在月球表面,重力等于万有引力,则得:;对于“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动过程,由万有引力提供向心力得:;解得:,故A正确.“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动,轨道半径为r=R+h,则它绕月球做匀速圆周运动的速度大小为,故B错误.由上式得:月球的质量为M=,月球的平均密度为ρ=M/V,而V=4πR3/3,解得月球的平均密度为,故C正确.设在月球上发射卫星的最小发射速度为v,则有:,即,故D错误.故选AC.【点睛】本题主要是考查了万有引力定律及其应用;解答此类题目一般要把握两条线:一是在星球表面,忽略星球自转的情况下,万有引力近似等于重力;二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答.12、CD【解析】

A.小齿轮的运动方向和大齿轮的运动方向相同,所以小齿轮也是顺时针匀速转动,故A错误;B.大齿轮和小齿轮的线速度大小相等,小齿轮的每个齿的线速度方向不同,故B错误;C.根据v=ωr可知,线速度相等,大齿轮半径(内径)是小齿轮半径的3倍时,小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍,故C正确;D.根据a=,大齿轮半径(内径)是小齿轮半径的3倍.可知小齿轮每个齿的向心加速度是大齿轮每个齿的向心加速度的3倍,故D正确.故选CD。【点评】解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度与半径的关系,知道大齿轮和小齿轮的线速度大小相等,难度适中.二.填空题(每小题6分,共18分)13、mg【解析】

由于小车在重物的拉力作用下处于平衡状态,去掉拉力,小车受到的合力就等于绳子的拉力,因此合力F=mg;挡光片经过光电门时的平均速度,,由于挡光时间极短,可以认为平均速度等于瞬时速度,合力做功为W=mgL,动能变化为,如果这两部分相等,就算是验证了动能定理,即验证关系式.14、【解析】

(1)①根据平抛运动的规律可知:

解得:②根据功能关系可知,小球在C点时,弹簧的弹性势能为:

;(2)①它们的水平位移x与其初速度成正比,可以用小球的水平位移代替小球的初速度,若两球相碰前后的动量守恒,则有:

又,,,

代入得:

②若碰撞是弹性碰撞,那么所测物理量还应该满足的表达式为:

即为:,

即为:,【点睛】该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律,该实验中,虽然小球做平抛运动,但是却没有用到速度和时间,而是用位移x来代替速度v,这是解决问题的关键.15、(1)ABD(2)否(3)v0=3m/svB=5m/s【解析】

第一空.调节斜槽末端切线水平,选项A正确;小球必须从斜槽同一位置释放,以保证小球到达斜槽底端时速度相同,选项B正确;斜槽没必要光滑,只要小球到达底端时速度相同即可,选项C错误;以小球在斜槽末端时球心在木板(白纸)上的射影为轨迹的抛出点,选项D正确;第二空.若A为抛出点,所以根据平抛运动规律有:竖直方向应该是自由落体,因此竖直位移之比为1:3:5,然而,h

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