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湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校2023-2024学年物理高一第二学期期末质量检测试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。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)如图所示,在同一平台上的O点水平抛出的三个物体,分别落到a、b、c三点,则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和二个物体运动的时间ta、tb、tc的关系分别是()A.va>vb>vc,ta>tb>tcB.va<vb<vc,ta=tb=tcC.va>vb>vc,ta<tb<tcD.va<vb<vc,ta>tb>tc2、(本题9分)如图所示,甲、乙两个小球从竖直面内的半圆轨道的左侧A开始做平抛运动,甲球落在轨道最低点D,乙球落在D点右侧的轨道上.设甲乙球的初速度分别为v1、v2,在空中运动的时间分别为t1、t2,则下列判断正确的是(

)A.t1=t2 B.t1<t2 C.v1>v2 D.v1<v23、(本题9分)沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的两个斜面,向上拉同一物体到顶端,下列说法中正确的是()A.沿坡度大的斜面上升克服重力做的功多B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少D.两种情况重力做功同样多4、(本题9分)如图所示,有一竖直放置的“T”形架,表面光滑,滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上,A、B用一不可伸长的轻细绳相连,A、B质量相等,且可看作质点,开始时细绳水平伸直,A、B静止.由静止释放B后,已知当滑块B沿着竖直杆下滑的速度大小为,A的速度大小为v,则细绳与竖直方向的夹角为为A.60° B.30° C.45° D.无法确定5、(本题9分)一小孩模仿警察,用自己的玩具手枪朝天鸣枪警告罪犯,子弹发射后约4s落回到地面,则玩具手枪发射子弹的速度大约是()A.340m/sB.125m/sC.50m/sD.20m/s6、(本题9分)木星是绕太阳公转的行星之一,而木星的周围又有卫星绕木星公转.如果要通过观测求得木星的质量,需要测量的量可以有(已知万有引力常量G)()A.木星绕太阳公转的周期和轨道半径B.木星绕太阳公转的周期和环绕速度C.卫星绕木星公转的周期和木星的半径D.卫星绕木星公转的周期和轨道半径7、(本题9分)弹弓是“80后”最喜爱的打击类玩具之一,其工作原理如图所示,橡皮筋两端点A、B固定在把手上,橡皮筋ABC恰好处于原长状态,在C处(AB连线的中垂线上)放一固体弹丸,一手执把,另一手将弹丸拉直至D点放手,弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去,打击目标,现将弹丸竖直向上发射,已知E是CD的中点,则()A.从D到C,弹丸的机械能守恒B.从D到C,弹丸的动能先增大后减小C.从D到C,弹丸在E点时重力的功率一定最大D.从D到E弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能8、(本题9分)在下列物理现象或者物理过程中,机械能发生改变的是()A.匀速下落的降落伞B.沿斜面匀速上行的汽车C.树叶从树上掉下在空中飘落D.细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动9、(本题9分)一作匀速圆周运动的物体,半径为R,向心加速度为a,则下列关系中正确的是A.线速度 B.角速度C.周期 D.转速10、(本题9分)某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动,其中F1与加速度a的方向相同,F2与速度v的方向相同,F3与v的方向相反,则:A.F1对物体做正功 B.F2对物体做正功C.F3对物体做负功 D.合外力对物体做正功11、(本题9分)关于对一个系统的动量守恒的理解,下列说法正确的是A.如果一个系统的动量守恒,则系统的机械能一定守恒B.如果一个系统的动量守恒,则系统的动能可能增加C.如果一个系统的合外力为零,则系统的动量一定守恒D.如果一个系统内力做功不为零,则系统动量一定不守恒12、(本题9分)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间,如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,井与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为()A. B.C. D.二.填空题(每小题6分,共18分)13、(本题9分)用图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”,已知当地的重力加速度(1)下列物理量需要测量的是_______,通过计算得到的是________。(填写代号)A.重锤质量B.与下落高度对应的重锤的运动时间C.重锤下落的高度D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图乙是实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据測得的s1、s2、s3、s4写出重锤由B点到D点重力势能减少量的表达式___,动能増加量的表达式______。14、(本题9分)“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中,用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度,从而求得摆锤在该位置的动能,同时输入摆锤的高度(实验中A、B、C、D四点高度分别为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m,已由计算机默认),求得摆锤在该位置的重力势能,进而研究势能与动能转化时的规律。(1)实验时,把________点作为零势能点。(2)若实验测得D点的机械能明显偏小,造成该误差的原因可能是(__________)A.摆锤在运动中受到空气阻力的影响B.光电门放在D点的右侧C.光电门放在D点的左侧D.摆锤在A点释放时有初速度15、(本题9分)写出下面游标卡尺和螺旋测微器的读数_____cm、_____mm.三.计算题(22分)16、(12分)(本题9分)月球半径约为地球半径的,月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的,把月球和地球都视为质量均匀分布的球体.求:(1)环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之比;(2)地球和月球的平均密度之比.17、(10分)如图所示,光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH通过光滑圆轨道EF平滑连接(D、G处在同一高度),组成一套完整的轨道,整个装置位于竖直平面内。现将一质量m=1kg的小球从AB段距地面高h0=2m处静止释放,小球滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E点。已知CD、GH与水平面的夹角为θ=37°,GH段的动摩擦因数为μ=0.25,圆轨道的半径R=0.4m,E点离水平面的竖直高度为3R(E点为轨道的最高点),(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)小球第一次通过E点时的速度大小;(2)小球沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度;(3)若小球从AB段离地面h处自由释放后,小球又能沿原路径返回AB段,试求h的取值范围。

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、D【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,落地的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移.【详解】三个物体都做平抛运动,在竖直方向上是自由落体运动,由,得,可以知道下落的距离最大的物体的运动时间最长,所以运动时间的关系为,以c点所在的平面为水平面,画一条水平线,三个球的竖直位移相同,所以它们的运动时间t相同,由可以知道,水平位移大的物体的初速度大,所以初速度的关系为.故本题正确答案选D.【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移.2、D【解析】

AB、平抛运动的时间由高度决定,由图可知甲下降的高度大,所以甲运动的时间长,即,故A、B错误;CD、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,由图可知,在下降相同高度的时候,乙的水平位移大,所以乙的初速度要大于甲的初速度,即,故C错误,D正确;故选D。3、D【解析】

重力做功与物体运动的具体路径无关,只与初、末位置的高度差有关,不论是光滑路径或粗糙路径,也不论是直线运动还是曲线运动,只要初、末位置的高度差相同,重力做功就相同,因此不论坡度大小、粗糙程度如何,只要高度差相同,物体克服重力做的功就同样多,故ABC错误,D正确.故选D.4、A【解析】

将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向,两物体沿绳子方向的速度相等,有:vBcosα=vAcos(90°-α)解得α=60°,故选A.5、D【解析】

由竖直上抛运动的规律可知,子弹上升和下降的时间均为2s,可知玩具手枪发射子弹的速度大约是v=gt=20m/s.A.340m/s,与结论不相符,选项A错误;B.125m/s,与结论不相符,选项B错误;C.50m/s,与结论不相符,选项C错误;D.20m/s,与结论相符,选项D正确;6、D【解析】

根据万有引力提供圆周运动的向心力可以知道:根据表达式可以求出中心天体的质量.A.木星绕太阳公转的周期和轨道半径可以计算中心天体太阳的质量,因为木星是环绕天体,故不能计算木星的质量,故A错误;B.木星绕太阳公转的周期和环绕速度可以求出太阳的质量,因为木星是环绕天体,故不能计算木星的质量,故B错误;C.卫星绕木星公转的周期和木星的半径,已知木星的半径但不知道卫星轨道半径就不能求出卫星的向心力,故不能求出中心天体木星的质量,故C错误.D.卫星绕木星公转的周期和轨道半径,根据:已知T和r可以知道能求出木星的质量,所以D正确.7、BD【解析】试题分析:在CD连线中的某一处,弹丸受力平衡,但是此点不是E点,所以从D到C,弹丸的速度先增大后减小,弹丸的动能先增大后减小,故AB错误;从D到C,橡皮筋对弹丸做正功,弹丸机械能一直在增加,故C错误;从D到E橡皮筋作用在弹丸上的合力大于从E到C橡皮筋作用在弹丸上的合力,两段长度相等,所以DE段橡皮筋对弹丸做功较多,即机械能增加的较多,故D正确;故选D.考点:动能定理;机械能守恒定律【名师点睛】本题考查弹力与重力做功情况下能量的转化情况,熟练应用能量守恒是分析问题的基础,要知道机械能守恒的条件是:只有重力弹力做功.也可以从能量转化的角度分析其机械能的变化;注意要判断的是弹丸的机械能的变化情况,而不是弹丸和橡皮筋的系统.8、ABC【解析】

A.匀速下落的降落伞,必受到除重力以外的一个向上的阻力作用,阻力做负功所以机械能会减少,故A符合题意;B.沿斜面匀速上行的汽车,动能不变,但重力势能变大,所以机械能增加,故B符合题意;C.树叶从树上掉下在空中飘落,空气阻力做负功,所以机械能减少,故C符合题意;D.细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,动能不变,重力势能不变,所以机械能不变,故D不符合题意。9、ABC【解析】小球的加速度a=,得,故A正确;由圆周运动的向心加速度得:a=ω2R,得:,故B正确;由向心加速度与周期的关系得:a=R,,故C正确;转速与周期互为倒数,n=1/T,得:,故D错误.故选ABC.10、BC【解析】物体做匀减速直线运动,加速度a的方向与速度方向相反,F1与速度方向相反,F1做负功,A错;F2与速度方向相同,F2做正功,B对;同理F3做负功,C对;合外力的方向与加速度方向相同,合外力做负功,D对;11、BC【解析】

A.动量守恒的系统机械能不一定守恒,动量守恒的条件是:系统不受外力或受外力的代数和为零;机械能守恒定律的条件是:系统只受到重力的作用,或受外力的代数和为零,故A错误;B.例如人船模型,开始人船速度为零,运动时系统的动量守恒,但系统的动能增加,故B正确;C.动量守恒的适用条件是系统不受外力或受外力的代数和为零,故C正确;D.放在光滑水平面上的滑块与滑板,当它们相对运动时,系统内力做功不为零,但系统动量守恒,故D错误;故选BC.12、BD【解析】试题分析:设物块与箱子相对静止时共同速度为V,则由动量守恒定律得,得,系统损失的动能为,B正确,AC错误.根据能量守恒定律得知,系统产生的内能等于系统损失的动能,根据功能关系得知,系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功,则有.D正确,故选BD考点:动量守恒定律;功能关系.点评:两个相对运动的物体,当它们的运动速度相等时候,往往是最大距离或者最小距离的临界条件.本题是以两物体多次碰撞为载体,综合考查功能原理,动量守恒定律,要求学生能依据题干和选项暗示,从两个不同角度探求系统动能的损失.又由于本题是陈题翻新,一部分学生易陷入某种思维定势漏选B或者D,另一方面,若不仔细分析,易认为从起点开始到发生第一次碰撞相对路程为,则发生N次碰撞,相对路程为,而错选C.二.填空题(每小题6分,共18分)13、CD【解析】

第一空:实验中需要直接测量的是重锤下落的高度,故选C;第二空:通过计算得到的是与下落高度相对应的重锤的瞬时速度,故选D。第三空:重锤重力势能的减少量为,第四空:根据匀变速直线运动的推论有:,故重锤动能的增加量为14、D;ABC【解析】

(1)由于重锤的高度都是相对于D点的,因此选择D点为零势能点,将把光电门传感器放在标尺盘最底端的D点,测出重锤速度,可以进行机械能守恒的验证。

(2)若摆锤在运动中受到空气阻力的影响,会出现机械能偏小,故A正确;若光电门放在D点的右侧,因重力势能与动能之和即为机械能,因此机械能明显偏小,故B正确;若光电门放在D点的左侧,因重力势能与动能之和即为机械能,因此机械能明显偏小,故C正确;摆锤在A点释放时有初速度,则会导致机械能偏大,故D错误。故选ABC.【点睛】验证机械能守恒的方法很多,但是其原

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