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文档简介

南平市重点中学2023-2024学年物理高一第二学期期末预测试题考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题:(1-6题为单选题7-12为多选,每题4分,漏选得2分,错选和不选得零分)1、(本题9分)质量为1kg的物体做匀变速直线运动,其位移随时间变化的规律为x=2t+t2(m)。t=2s时,该物体所受合力的功率为A.6W B.8W C.10W D.12W2、货轮拖拽船所需的拉力与其速度成正比,当拖拽速度为4m/s时,所需功率为20kW.则当速度减小为2m/s时所需功率为()A.5kW B.10kW C.20kW D.40kW3、(本题9分)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率.如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的()A.4倍 B.2倍 C.2倍 D.倍4、(本题9分)如图所示,A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,已知三颗卫星的质量关系为,轨道半径的关系为,则三颗卫星()A.线速度大小关系为B.加速度大小关系为C.向心力大小关系为D.周期关系为5、(本题9分)一物体做匀速圆周运动的半径为r,线速度大小为v,角速度为ω,周期为T。关于这些物理量的关系,下列关系式正确的是()A.v=ωrB.v=2πT6、(本题9分)在河面上方20m的岸上有人用长绳拴住一条小船,开始时绳与水面的夹角为30°.人以恒定的速率v=3m/s拉绳,使小船靠岸,那么()A.5s时绳与水面的夹角为60°B.5s时小船前进了15mC.5s时小船的速率为5m/sD.5s时小船到岸边距离为10m7、如图所示,a、b是两个在同一平面内的,绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,其中已知b为地球同步卫星,引力常量为G.据图和上述信息,关于地球和卫星a、b的分析或结论,如:卫星a、b的绕行速度va、vb,绕行周期Ta、Tb等。下列的叙述正确的是()A.由于va>vb,因而卫星a减速可有可能让卫星b追上B.卫星a的绕行周期Ta一定小于24hC.卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合D.利用以上信息,可计算出地球的半径8、如图所示,空间有一电场,电场中有a和b两点。设在电场中只受静电力的电子在a、b两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是A.aA>aB B.aA<aBC.EpA>EpB D.EpA<EpB9、(本题9分)光滑水平面上静止一质量为的木块,一颗质量为的子弹以水平速度射入木块,最终和木块一起以的速度运动.设相互作用力为,为恒力.在这个过程中下列说法正确的是()A.子弹克服阻力做的功等于)B.力对子弹做的功和力对木块做的功相等C.子弹对木块做的功等于木块动能的增量D.子弹损失的动能等于木块增加的动能10、两个完全相同的金属小球(可视为点电荷),带电荷量之比为3:7,相距为r。现将两小球接触后再放回原来的位置上,则此时小球间的库仑力与接触前之比可能为A.4:21 B.4:25 C.2:5 D.25:2111、(本题9分)如图所示,A为系在竖直轻弹簧上的小球,在竖直向下的恒力F的作用下,弹簧被压缩到B点,现突然撤去力F,小球将在竖直方向上开始运动,若不计空气阻力,则下列中说法正确的是()A.小球在上升过程中,重力势能逐渐增大B.小球在上升过程中,动能先增大后减小C.小球上升至弹簧原长处时,动能最大D.小球上升至弹簧原长处时,动能和重力势能之和最大12、(本题9分)一物体沿直线运动,其v­t图象如图所示.已知在前2s内合力对物体做的功为W,则()A.从第1s末到第2s末合力做功为WB.从第3s末到第5s末合力做功为-WC.从第5s末到第7s末合力做功为WD.从第3s末到第7s末合力做功为-2W二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、(6分)(本题9分)在探究“做功与物体速度变化”的关系时,实验室准备的装置如图所示。(1)为保证小车受到的合力与重物的重力大小基本相等,应进行下列操作:①在_____________(选填“挂”或“不挂”)重物时,把斜面右端垫高一些,平衡摩擦力;②保持重物的质量_____________(选填“远小于”或“远大于”)小车的质量(2)改变_____________(选填“重物”或“小车”)的质量或者改变小车运动的距离,也就改变了小车受到的合力做的功。14、(10分)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验中,主要步骤是:A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C.用两只已调零的弹簧秤分别勾住绳套,互成角度的拉橡皮条,使橡皮条的结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两只弹簧秤的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;F.比较力F′和F的大小和方向,看他们在误差范围内是否相同,得出结论。(1)上述C、E步骤中有重要遗漏,分别是:C中遗漏的是:________;E中遗漏的是:________。(2)实验情况如图甲所示,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。则图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_________三、计算题要求解题步骤,和必要的文字说明(本题共36分)15、(12分)(本题9分)如图所示,用绝缘细绳系带正电小球在竖直平面内运动,已知绳长为L,重力加速度g,小球半径不计,质量为m,电荷q.不加电场时,小球在最低点绳的拉力是球重的9倍。(1)求小球在最低点时的速度大小;(2)如果在小球通过最低点时,突然在空间产生竖直向下的匀强电场,若使小球在后面的运动中,绳出现松软状态,求电场强度可能的大小。16、(12分)(本题9分)如图所示,竖直平面内有一光滑的直角细杆MON,其中ON水平,OM竖直,两个小物块A和B分别套在OM和ON杆上,连接AB的轻绳长为L=0.5m,.现将直角杆MON绕过OM的轴O1O2缓慢地转动起来.已知A的质量为m1=2kg,重力加速度g取10m/s2。(1)当轻绳与OM的夹角θ=37°时,求轻绳上张力F。(2)当轻绳与OM的夹角θ=37°时,求物块B的动能EkB。(3)若缓慢增大直角杆转速,使轻绳与OM的夹角θ由37°缓慢增加到53°,求这个过程中直角杆对A和B做的功WA、WB。17、(12分)(本题9分)如图所示,半径R=1.25m的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,圆弧轨道底端与长L=1.8m的水平传送带平滑相接,传送带以v=4m/s的速度沿顺时针方向匀速运动。现将一质量m=1kg、可视为质点的滑块从圆弧轨道顶端由静止释放,滑块运动到传送带右端时恰好与传送带共速。已知重力加速度g取10m/s2。求:(1)滑块在传送带上的整个运动过程中所用的时间;(2)滑块在传送带上的整个运动过程中因摩擦而产生的热量。

参考答案一、选择题:(1-6题为单选题7-12为多选,每题4分,漏选得2分,错选和不选得零分)1、D【解析】

根据知质点的加速度,初速度为,根据可知时速度为,根据牛顿第二定律可知物体所受合力,t=2s时,该物体所受合力的功率为,故选项D正确,A、B、C错误。2、A【解析】

货轮拖拽船所需的拉力与其速度成正比,即:,根据功率方程:,可以得到:,所以,BCD错误,A正确3、D【解析】

根据“摩托艇发动机的输出功率”可知,本题考查机车启动类问题.根据题意可知,摩托艇的阻力大小与速度成正比,即:f=kv;当物体做匀速运动时,速度最大,此时牵引力F与阻力f相等:即F=f=kv;而发动机的输出功率P=Fv,据此分析判断.【详解】设阻力为f,由题知:f=kv;速度最大时,牵引力等于阻力,则有P=Fv=fv=kv1.所以摩托艇发动机的输出功率变为原来的1倍,则摩托艇的最大速率变为原来的倍.故ABC错误,D正确.【点睛】解决本题的关键:一是能够正确的写出阻力与速度大小的表达式,二是利用功率的计算方法P=Fv.4、B【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,则有:,解得:,,;由题意有:,因此可知线速度大小关系为:,加速度大小关系为:,周期关系为:,根据和可知,,故选项B正确,A、C、D错误.5、D【解析】

AD、根据线速度的定义可知v=lBC、因为ω=2πT,所以故选D。【点睛】关键是知道线速度、角速度的定义式和线速度角速度的关系。6、C【解析】

AD.由几何关系可知,开始时河面上的绳长为此时船离岸的距离5s时,绳子向左移动了河面上绳长为小船离河边的距离船的速度为合速度,由绳收缩的速度及绳摆动的速度合成得出,5s后,由几何关系可知绳与水面的夹角是53°,故AD错误;B.5s时刻小船前进的距离为故B错误;C.船的速度为合速度,由绳收缩的速度及绳摆动的速度合成得出,则由几何关系可知故C正确。故选C。7、BC【解析】

A.卫星a减速时,a将做近心运动,轨道半径减小,不可能让卫星b追上。故A错误。B.根据万有引力提供向心力,得:解得:,可知,卫星a的绕行周期Ta一定小于卫星b的绕行周期Tb,即一定小于24h,故B正确。C.地球同步卫星的轨道平面一定与地球的赤道平面重合,a、b是两个在同一平面内的,b为地球同步卫星,则卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合,故C正确。D.利用题目的信息,不能求出地球的半径,故D错误。8、AD【解析】

AB、a点的电场线比b点密,所以a点的场强大于b点的场强。故电子在a点所受的电场力大于b点的电场力,由牛顿第二定律可知,aA>aB,故A正确,B错误;CD、沿电场线方向电势逐渐降低,知a点的电势大于b点的电势;因电子带负电,故a点的电势能小于b点的电势能,故C错误,D正确。9、AC【解析】

A、对子弹全过程由动能定理,有,所以子弹克服阻力做功为,故A正确;B、设子弹相对地面的位移为x,木块相对地面的位移为s,则力对木块做功,力对子弹做功,由于x>s,故,故B错误;C、由动能定理可知,木块获得动能,即子弹对木块做的功等于木块获得的动能,故C正确;D、对子弹和木块组成的系统,全过程总能量守恒,即系统内减少的能量等增加的能量,即:子弹减少的动能=木块增加的动能+系统产生的内能,故D错误;故选AC.【点睛】研究阻力对子弹做的功,子弹对木块做功,使用动能定理列方程即可解决,比较子弹与木块相互作用力所做的功,关键是确定两物体的位移,内能的产生,可以用能量守恒定律,或者求机械能损失来解.10、AD【解析】

由库仑定律可得F=kQqA.4:21与分析相符,故A项与题意相符;B.4:25与分相不相符,故B项与题意不相符;C.2:5与分相不相符,故C项与题意不相符;D.25:21与分析相符,故A项与题意相符。11、ABD【解析】

小球在上升过程中,随高度增加重力势能逐渐增大,选项A正确;小球在上升过程中,一开始弹簧的弹力大于重力,加速度方向向上,小球做加速运动,速度增大,动能增大。当弹力等于重力时,加速度为零;当弹力小于重力后,加速度方向向下,小球做减速运动,速度减小,动能减小,即动能先增大后减小,故B正确。小球在上升过程中,开始时弹力大于重力,动能增加,而当弹力和重力相等后,合外力做负功,动能减小,则在弹力等于重力时刻,小球动能最大,而不是弹簧在原长位置动能最大,选项C错误;撤去F后对于小球、地球、弹簧构成的系统,只有重力和弹簧的弹力做功,所以系统的机械能守恒,小球在上升过程中,弹簧的压缩量不断减小,则弹性势能一直减小,当恢复到原长位置时,弹性势能最小,则动能和重力势能之和最大,故D正确。故选ABD。【点睛】本题关键要分析小球在上升过程中的受力情况,来分析运动情况,理解加速度的变化由重力与弹力共同决定,掌握速度如何变化,并知道加速度为零时,速度达到最大值.12、BC【解析】第一秒内物体做匀加速直线运动,做功为W,设所受合力为F,位移为x,从第3秒末到第7秒末由图象的斜率可以知道,此时的合力大小,第3秒末到第5秒末合外力的方向与速度方向相反,第5秒末到第7秒末力的方向与速度方向相同.所以有第三秒末到第5秒末的位移为2x,第5秒末到第7秒末的位移也为2x,所以合力做功为W2=F×2x×cos180°=-W,W3=×2x×cos0°=W,第3秒末到第7秒末物体的位移为所以W4=F2×cos180°=-0.75W,所以BC正确.二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、不挂远小于重物【解析】

第一空.为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响,采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高,使小车在不挂钩码的情况下做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力大小等于绳子的拉力;第二空.根据牛顿第二定律可知绳子拉力为:,所以当重物质量远小于小车质量时,绳上拉力近似等于重物重力。第三空.根据实验原理可知,本实验中需要改变外力的功,根据W=FL可知,可以通过改变重物的质量以及改变小车通过的距离来改变拉力的功。14、(1)①未记下两条细绳的方向

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