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2025年重庆市南川中学高一下物理期末质量跟踪监视模拟试题
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)下列说法不符合史实的是( )
A.第谷通过长期观察,建立了日心说
B.开普勒总结了行星运动的三大定律
C.卡文迪许测出了引力常量G,被称为“称量地球重量的人”
D.利用万有引力定律发现的海王星,被称为“笔尖下的行星
2、 (本题9分)某旅游景点有乘坐热气球观光项目,如图所示,在热气球加速上升的过程中,忽略热气球质量的变化,则热气球的( )
A.重力势能减少,动能减少 B.重力势能减少,动能增加
C.重力势能增加,动能减少 D.重力势能增加,动能增加
3、 (本题9分)“神舟九号”与“天宫一号”在对接前,在各自轨道上运行,他们的轨道如图所示,假定它们都做匀速圆周运动,则( )
A.“神舟九号”运行速度较大,所以要减速才能与“天宫一号” 对接
B.“天宫一号”的运行周期更长
C.“天宫一号”的加速度更大
D.宇航员在“神舟九号”上做科学实验时不受地球引力作用
4、 (本题9分)如图所示,小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下,从B端水平飞出,撞击到一个与地面呈的斜面上,撞击点为已知斜面上端与曲面末端B相连,A、B间的高度差为h,B、C间的高度差为H,不计空气阻力,则h与H的比值为
A. B. C. D.
5、 (本题9分)如图所示,三颗人造地球卫星都是顺时针方向运动,b与c轨道半径相同,则
A.周期
B.线速度
C.b与c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
D.b加速则可追上前面的c与之对接
6、 (本题9分)关于质点的曲线运动,下列说法中正确的是
A.曲线运动一定是变速运动
B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动一定是加速度变化的运动
D.曲线运动可以是速度不变的运动
7、 (本题9分)在东京奥运会资格赛67公斤级决赛中,我国选手谌利军打破抓举、挺举和总成绩的三项世界纪录并夺得冠军。谌利军抓举154kg时,先下蹲将杠铃举过头顶(如图),然后保持胸部以上及杠铃姿态不变站立起来完成比赛。在谌利军从图示状态站起来的过程中,下列说法正确的是( )
A.杠铃的重力势能一直增加
B.合力对杠铃一直做正功
C.谌利军对杠铃做功的功率一直增大
D.谌利军对杠铃做功的功率先增大后减小
8、 (本题9分)如图所示A、B是一条电场线上的两点,若在某点释放一初速度为零的电子,电子仅受电场力作用下,从A点运动到B点,其速度随时间变化的规律如图所示.则( )
A.电子在A、B两点受的电场力FA<FB
B.A、B两点的电场强度EA>EB
C.场强方向为从B到A
D.电场线的方向一定是从A到B
9、 (本题9分)如图所示,甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带,倾斜放置,以同样恒定速率v顺时针转动。现将一质量为m的小物块(视为质点)轻轻放在A处,小物块在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v;在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v.已知B处离地面高度为H,则在物块从A到B的过程中
A.两种传送带对小物块做功相等
B.两种传送带因运送物块而多消耗的电能相等
C.两种传送带与小物块之间的动摩擦因数不等,甲的小
D.两种传送带与物块摩擦产生的热量相等
10、 (本题9分)如图所示,斜面体置于粗糙水平面上,斜面光滑.小球被轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过光滑定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢下移一段距离,斜面体始终静止.移动过程中( )
A.细线对小球的拉力变大
B.斜面对小球的支持力变大
C.斜面体对地面的压力变大
D.地面对斜面体的摩擦力变大
11、 (本题9分)如图所示,一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面,则下列说法中正确的是( )
A.汽车在凸形桥上行驶的过程中,其所受合力始终为零
B.汽车在凸形桥上行驶的过程中,其始终处于失重状态
C.汽车从桥底行驶到桥顶的过程中,其角速度恒定
D.汽车从桥底行驶到桥顶的过程中,其加速度不变
12、 (本题9分)发射卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火将卫星送人同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点。轨道2、3相切于P点。如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道2上经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度
B.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
C.卫星在轨道1上运动一周的时间小于它在轨道2上运动一周的时间
D.卫星由轨道2变为轨道3机械能变大
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“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m= 200 g 的重锤拖着纸带由静止开始下落,在下落过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取三个相邻计数点A、B和C,相邻计数点间的时间间隔为0.10 s,O为重锤开始下落时记录的点,各计数点到O点的距离如图 所示,长度单位是cm,当地重力加速度g为 9.80 m /s 2 .
(1)打点计时器打下计数点B时,重锤下落的速度v B =__________(保留三位有效数字);
(2)从打下计数点O到打下计数点B的过程中,重锤重力势能减小量ΔE p =____________,重锤动能增加量ΔE k =___________(保留三位有效数字).
14、(10分)某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v,计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2,然后进行比较,如果两者相等或近似相等,即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题:
(1)关于上述实验,下列说法中正确的是________.
A.重物最好选择密度较小的木块
B.重物的质量可以不测量
C.实验中应先接通电源,后释放纸带
D.可以利用公式v=来求解瞬时速度
(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带,纸带上的O点是起始点,选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点,并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm.已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电,重物的质量为0.5 kg,则从计时器打下点O到打下点D的过程中,重物减少的重力势能ΔEp=________ J;重物增加的动能ΔEk=________ J(重力加速度g取9.8 m/s2,计算结果均保留三位有效数字)。
(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v,以各计数点到A点的距离h′为横轴,v2为纵轴作出图象如图丙所示,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是__________________.
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,与水平面夹角θ=37°的斜面和半径R=0.4m的光滑圆轨道相切于B点,且固定于竖直平面内.滑块从斜面上的A点由静止释放,经B点后沿圆轨道运动,通过最高点C时轨道对滑块的弹力为零.已知滑块与斜面间动摩擦因数μ=0.1.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)滑块在C点的速度大小vC;
(2)滑块在B点的速度大小vB;
(3)A、B两点间的高度差h.
16、(12分) (本题9分)质量为2.0×103 kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104 N.
(1)汽车经过半径为50 m的弯道时,如果车速达到72 km/h,请通过计算说明这辆车是否发生侧滑;
(2)为了弯道行车安全,请你对弯道的设计提出合理化建议.(至少两条)
17、(12分) (本题9分)如图所示,足够长的光滑水平地面上有一个质量为m的小球,其右侧有一质量为M的斜劈,斜劈内侧为光滑圆弧。小球左侧有一轻弹簧,弹簧左侧固定于竖直墙壁上,右端自由。某时刻,小球获得一水平向右的初速度v0,求:
(1)若小球恰好不飞出斜劈,则斜劈内侧的圆弧半径R为多大;
(2)若小球从斜劈滚下后,能够继续向左运动,则弹簧具有的最大弹性势能Ep为多少;
(3)若整个过程中,弹簧仅被压缩一次,求满足此条件的的范围
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、A
【解析】
A. 哥白尼通过长期观察,提出“日心说”,故选项A不符合史实;
B.开普勒总结了行星运动的三大定律,故选项B符合史实;
C.卡文迪许测出了引力常量G,被称为“称量地球重量的人”,故选项C符合史实;
D. 海王星是人们依据万有引力定律计算而发现的,被称为“笔尖下发现的行星”,故选项D符合史实。
2、D
【解析】
热气球加速上升的过程中,受到重力和浮力,重力做负功,浮力做正功,合力向上做正功,故重力势能增加,动能增加,故ABC错误,D正确。
3、B
【解析】
根据得,,a=,.知轨道半径越大,加速度、线速度越小,周期越大.所以神舟九号的线速度较大,天宫一号的周期较长,加速度较小.神舟九号需加速做离心运动才能与天宫一号对接.故AC错误,B正确.神舟九号上的宇航员也受到地球的万有引力,靠万有引力提供向心力,绕地球做圆周运动.故D错误.故选B.
4、D
【解析】
根据动能定理求出B点的速度,结合平抛运动竖直位移和水平位移的关系求出运动的时间,从而得出竖直位移的表达式,求出h与H的比值.
【详解】
对AB段,根据动能定理得,,解得:,根据得,则,解得;故选D.
本题考查了动能定理和平抛运动的综合运用,解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.
5、A
【解析】
人造地球卫星受到地球的引力充当向心力,即
由公式可知:
A.周期,半径越大,周期越大,故Tb=Tc>Ta,故A正确;
B.线速度,即半径越大,线速度越小,故vb=vc<va,故B错误;
C.向心加速度,半径越大,向心加速度越小,故bc的加速度小于a的加速度,故C错误;
D.b加速做离心运动,轨道半径变大,不可能追上前面的c,故D错误。
6、A
【解析】
A.曲线运动的速度方向一定变化,则曲线运动一定是变速运动,选项A正确;
B. 变速运动不一定是曲线运动,例如自由落体运动,选项B错误;
C. 曲线运动不一定是加速度变化的运动,例如平抛运动,选项C错误;
D. 曲线运动的速度一定是变化的,不可以是速度不变的运动,选项D错误;
7、AD
【解析】
A. 杠铃相对于地面的高度不断上升,所以杠铃和地球组成系统的重力势能一直增加。故A正确;
B. 杠铃向上运动的过程中,先向上加速,后向上减速,所以杠铃的动能先增大后减小,合力先做正功后做负功。故B错误;
CD. 谌利军对杠铃做功的功率P=Fv,F先大于重力后小于重力最后等于重力,v先增大后减小,所以功率先增大后减小。故C错误,D正确。
8、AC
【解析】
速度-时间图象的斜率等于加速度,由图可知:电子做初速度为零的加速度增大的加速直线运动.加速度增大,说明电子所受电场力增大,电子在A点受到的电场力小于B点,即FA<FB.由F=qE可知,电场强度增大,A点的场强小于B点,即EA<EB.故A正确,B错误.电子由静止开始沿电场线从A运动到B,电场力的方向从A到B,而电子带负电,则场强方向从B到A,电场线方向一定从B到A,故C正确,D错误.故选AC.
点睛:本题实质考查分析电子受力情况和运动情况的能力,从力和能量两个角度进行分析,分析的切入口是速度的斜率等于加速度.
9、AC
【解析】
A.传送带对小物体做功等于小物块机械能的增加量,两种情况下物体动能的增加量相等,重力势能的增加量也相同,即机械能的增加量相等,根据功能关系知,两种传送带对小物体做功相等,故A正确.
C.根据公式v2=2ax,乙物体的位移小,v相等,可知物体加速度关系a甲<a乙,再由牛顿第二定律μmgcosθ-mgsinθ=ma,得知μ甲<μ乙;故C正确.
D.由摩擦生热Q=fS相对知,
甲图中:,,.
乙图中:,,
解得:,,Q甲>Q乙;故D错误.
B.根据能量守恒定律,电动机消耗的电能E电等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能之和,因物块两次从A到B增加的机械能相同,Q甲>Q乙,所以将小物体传送到B处,两种传送带消耗的电能甲更多,故B错误.
10、BCD
【解析】
试题分析:如图,根据矢量三角形可知:当小球沿斜面缓慢向上移动一段距离时,减小,绳子拉力增大,斜面对小球支持力减小;根据牛顿第三定律,小球对斜面体压力减小,将该力沿水平方向和竖直方向分解可知:两个方向的力都减小,所以地面对斜面的支持力和摩擦力都减小.综上所述,A正确.
考点:动态平衡.
11、BC
【解析】
AB.汽车在凸形桥上行驶的过程中因为做匀速圆周运动,汽车的合力始终不为零;汽车的向心加速度有竖直向下的加速度分量,所以处于失重状态,故A错误,B正确.
CD.汽车从桥底行驶到桥顶的过程中,因速率恒定,做匀速圆周运动,故角速度不变,加速度大小不变,方向一直在改变,故C正确,D错误
12、CD
【解析】
AB.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,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,则有
解得
,
可知,卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度,轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道1上线速度较大,故AB错误;
C.由开普勒第三定律可知
由于,所以,卫星在轨道1上运动一周的时间小于它在轨道2上运动一周的时间,故C正确;
D.卫星由轨道2变为轨道3,向后喷气加速,即气体对卫星做正功,所以卫星的机械能增大,故D正确。
故选CD。
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、 (1) 2.91 m /s (2)0.856 J 0.847 J
【解析】(1)B点时AC两点的中间时刻,则B点速度为vB==2.91m/s
(2)重锤重力势能减小量:△Ep=mgh=0.2×9.8×0.4368=0.856J
重锤动能增加量△EK=mvB2=×0.2×(2.91)2=0.847J
点睛:纸带的处理在高中实验中用到多次,需要牢固的掌握.实验原理是比较减少的重力势能和增加的动能之间的关系,围绕实验原理记忆实验过程和出现误差的原因.
14、BC 2.14 2.12 图象的斜率等于19.52,约为重力加速度g的两倍
【解析】
第一空.重物最好选择密度较大的铁块,受到的阻力较小,故A错误.本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律,需要验证的方程是mgh=mv2,因为是比较mgh、mv2的大小关系,故m可约去,不需要用天平测量重物的质量,操作时应先接通电源,再释放纸带,故B、C正确.不能利用公式v=来求解瞬时速度,否则体现不了实验验证,却变成了理论推导,故D错误.
第二空.重力势能减少量ΔEp=mgh=0.5×9.8×0.436 5 J≈2.14 J.
第三空.利用匀变速直线运动的推论:vD=m/s=2.91 m/s,
EkD=mvD2=×0.5×2.912 J≈2.12 J,动能增加量ΔEk=EkD-0=2.12 J.
第四空.根据表达式mgh=mv2,则有v2=2gh;当图象的斜率为重力加速度的2倍时,即可验证机械能守恒,而图象的斜率k==19.52≈2g;因此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒.
三、计算题要求解题步骤,和必要的文字说明(本题共36分)
15、(1)2m/s(2)4.29m/s(3)1.38m
【解析】
(1)由题意,在C处滑块仅在重力作用下做圆周运动,设滑块的质量为m,由牛顿定律:
解得:
(2)由几何关系,BC高度差H为:
滑块由B到C的运动过程中重力做功,机械能守恒,以B为势能零点:
带入数据:vB=4.29m/s
(3)滑块由A到B过程,由牛顿定律:
解得:
解得:a=4m/s2;
设AB间距为L,由运动公式:vB2=2aL
由几何关系:h=Lsin370
解得:
16、(1)发生侧滑(2)使弯道外高内低、增加路面的粗糙程度等
【解析】
(1)由题意知,质量为,速度为,弯道半径为,需要的向心力设为F,由牛顿第二定律得
代入数据得
所以这辆车将发生侧滑.
(2)建议:使弯道外高内低,由支持力与重力的合力提供部分向心力;增加路面的粗糙程度以增大最大静摩擦力等.
17、 (1) (2) (3)
【解析】
(1) 若小球恰好不飞出斜劈,则小球到达最高点时二者的速度恰好相等,选取向右为正方向,由动量守恒可得:
mv0=(m+M)v
又
联立解得
(2) 设小球第一次从斜劈B滑下离开时,小球和斜劈B的速度分别为v1和v2
以向右为正方向,由动量守恒可得
mv0=mv1+Mv2
由机械能守恒可得
联立解得小球速度为
斜劈B速度为
小球压缩弹簧的过程中系统的机械能守恒,小球的动能转化为弹簧的弹性势能,则:
(3) 设若整个过程中,弹簧仅被压缩一次,说明小球与斜劈分离后小球的速度方向必定向左,而且大小小于等于斜劈的速度大小,即:,即
可得:
则
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