资源描述
江苏省南通市第一中学2025年物理高一下期末教学质量检测试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.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(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、如图所示,斜面体静止在粗糙水平地面上,物体静止在斜面上,下列说法正确的是
A.物体所受重力和斜面体对物体的支持力是一对作用力和反作用力
B.物体对斜面体的压力和斜面体对物体的支持力是一对平衡力
C.斜面体受四个力作用
D.斜面体受五个力作用
2、 (本题9分)如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,管口上方O点与弹簧上端初始位置A的距离为h,一小球从O点由静止下落,压缩弹簧至最低点D,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,小球自O点下落到最低点D的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒
B.小球的最大速度与h无关
C.小球达到最大速度的位置随h的变化而变化
D.弹簧的最大弹性势能与h成正比
3、如图所示,小物块位于半径为R的半球顶端,若给小物块以水平的初速为v0 时,物块刚好对半球无压力,则以下说法不正确的是
A.小物块立即离开球面做平抛运动
B.小物块落地时水平位移R
C.小物块沿半球面运动
D.小物块落地时速度的方向与地面不可能成45°角
4、 (本题9分)下列关于弹力和摩擦力的说法,正确的是( )
A.物体受到弹力时一定也受到摩擦力
B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大
C.动摩擦因数与物体之间的正压力成反比,与滑动摩擦力成正比
D.当两接触而间的正压力变化时,静摩擦力可以保持不变
5、 (本题9分)关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A.物体的动量越大,其惯性也越大
B.同一物体的动量变了,其动能也一定变了
C.物体的加速度不变,其动量一定不变
D.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
6、 (本题9分)如图所示,倾角为30°的光滑斜面底端固定一轻弹簧,0点为原长位置.质量为0.5kg的滑块从斜面上A点由静止释放,物块下滑并压缩弹簧到最短的过程中,最大动能为8J.现将物块由A点上方0.4m处的B点由静止释放,弹簧被压缩过程中始终在弹性限度内,g取10m/s²,则下列说法正确的是
A.物块从0点开始做减速运动
B.从B点释放滑块动能最大的位置比从A点释放要低
C.从B点释放弹簧的最大弹性势能比从A点释放增加了1J
D.从B点释放滑块的最大动能为9J
7、 (本题9分)下列运动中的物理量,不变的是
A.平抛运动中的势能
B.平抛运动中的加速度
C.匀速圆周运动中的动能
D.匀速圆周运动中的向心加速度
8、 (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
9、如图所示,质量为M,长度为L的小车静止在光滑的水平面上,质量为m的小物块,放在小车的最左端,现用一水平力F作用在小物块上,小物块与小车之间的摩擦力为f,经过一段时间小车运动的位移为x,小物块刚好滑到小车的最右端,则下列说法中正确的是
A.此时物块的动能为F(x+L)
B.此时小车的动能为f(x+L)
C.这一过程中,物块和小车增加的机械能为F(x+L)-fL
D.这一过程中,物块和小车因摩擦而产生的热量为fL
10、如图4所示,板长为l,板的B端静放有质量为m的小物体P,物体与板间的动摩擦因数为μ,开始时板水平,若缓慢转过一个小角度α的过程中,物体保持与板相对静止,则这个过程中( )
A.摩擦力对P做功为μmgcosα·l(1-cosα)
B.摩擦力对P做功为mgsinα·l(1-cosα)
C.支持力对P做功为mglsinα
D.板对P做功为mglsinα
11、 (本题9分)如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为L、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端齐平.用细线将物块与软绳连接,物块由静止释放后向下运动,直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面),在此过程中( )
A.物块的机械能逐渐增加
B.软绳重力势能共减少了mgl
C.物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和
D.软绳重力势能的减少小于软绳动能的增加与软绳克服摩擦力所做的功之和
12、 (本题9分)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )
A.蹦极绳绷紧后的下落过程中,绳对运动员的弹力方向一直向上
B.在到达最低点之前,运动员的重力势能一直增大
C.在到达最低点之前,合外力对运动员先做正功后做负功
D.蹦极过程中运动员的机械能守恒
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 (本题9分)用如图所示的装置,探究功与物体速度变化的关系.实验时先适当垫高木板,然后由静止释放小车,小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出,沿木板滑行.小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带,记录其运动情况.观察发现纸带前面部分点迹疏密不均,后面部分点迹比较均匀,回答下列问题:
(1)适当垫高木板是为了 .
(2)通过纸带求小车速度时,应使用纸带的 (填“全部”、“前面部分”或“后面均匀部分”).
(3)关于橡皮筋做功,下列说法正确的是 .
A.橡皮筋做的功可以直接测量
B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C.橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
D.把橡皮筋拉伸为原来的两倍,橡皮筋做功也增加为原来的两倍.
14、 (本题9分)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器.
(1)如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图.虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能.关于此多用电表,下列说法中正确的是________.(选填选项前面的字母)
A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
B.当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔
(2)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图所示.
A.若所选挡位为直流50 mA挡,则示数为________mA.
B.若所选挡位为电阻×10 Ω挡,则示数为________Ω.
(3)用表盘为图所示的多用电表正确测量了一个约15 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2 kΩ的电阻.在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号:________.
A.将红表笔和黑表笔接触 B.把选择开关旋转到“×100”位置
C.把选择开关旋转到“×1 k”位置 D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
(4)某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀,分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx关系,他们分别画出了如图所示的几种图象,其中可能正确的是__(选填选项下面的字母).
A. B. C. D.
15、 (本题9分)某实验小组用如图1所示的实验装置“探究功与速度变化的关系”。
(1)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力。现把长木板右端垫高,在不挂钩码且打点计时器打点的情况下,轻推一下小车,若获得了如___________(选填“图2”或“图3”)所示的纸带,表明已平衡了摩擦力和其他阻力。
(2)挂上质量为m的钩码,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知打相邻计数点间的时间间隔为T,测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……如图4所示。
实验中,钩码质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=___________,打B点时小车的速度v=___________。
(3)以W为纵坐标,v2为横坐标,利用实验数据作出如图5所示的W—v2图像。通过图像可以得到的结论是______________________。
三.计算题(22分)
16、(12分) (本题9分)右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5m,如图所示.将一个质量为m=0.5kg的木块在F=1.5N的水平拉力作用下,从桌面上的A端由静止开始向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1,取g=10m/s1.求:
(1)木块沿弧形槽上升的最大高度;
(1)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离.
17、(10分) (本题9分)如图所示,水平轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接,AB段长x=3m,半圆形轨道半径R=0.9m.质量m=0.10kg的小滑块(可视为质点),从A点以某一初速度v0开始运动,经B点小滑块进入半圆形轨道,沿轨道能运动经过最高点C,最后落到A点.小滑块与水平轨道之间的动动摩擦因数为0.1,重力加速度g取10m/s1.求:
(1)滑块经过最高点C时的速度;
(1)滑块刚进入半圆形轨道时,在B点对轨道的压力大小;
(3)滑块从A点开始滑动的初速度大小.
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、C
【解析】
AB.物体静止在斜面上,受重力、支持力、摩擦力处于平衡状态.物体对斜面体的压力和斜面体对物体的支持力是一对作用力和反作用力,故A、B错误;
CD.物体对斜面体的摩擦力沿斜面向下,对斜面体的压力垂直于斜面向下,这两个力合力竖直向下,大小等于物体重力,斜面体相对于水平地面没有运动趋势,故水平地面对斜面体只有支持力(没有摩擦力),斜面体还受自身重力,这样斜面体共受四个力作用,故C正确,D错误。
2、A
【解析】A、小球在运动的过程中只有重力和弹簧的弹力做功,小球与弹簧组成的系统机械能守恒,故A正确;
B、设小球刚运动到A点时的速度为v,则有, ,小球接触弹簧后先做加速运动,当弹簧的弹力与重力大小相等时,弹簧压缩量为x,此时小球的速度最大,则有, ,该过程中机械能守恒,由功能关系可得: ,得: ,可知小球的最大速度与h有关,故B错误;
C、当弹簧的弹力与重力大小相等时,即弹簧压缩量为时小球的速度最大,与h无关,故C错误;
D、选取小球的平衡位置处为重力势能的0点,当小球运动到最低点D时,弹性势能最大,动能为0,则弹簧的弹性势能等于取小球的平衡位置处小球与弹簧组成的系统的机械能,根据机械能守恒定律得,弹簧的最大弹性势能为:
,可知弹簧的最大弹性势能与h是线性关系,但不是成正比,故D错误。
点睛:本题既要根据受力情况判断小球的运动情况,又要运用机械能守恒分析小球的速度和弹簧的弹性势能,综合性较强。
3、C
【解析】
A.物块对球顶恰无压力,说明此时恰好是物体的重力作为圆周运动的向心力,物体离开半球顶端后将做平抛运动,故A正确,不符合题意。
B.物体做平抛运动,由
以及
得: ,故B正确,不符合题意。
C.物块对球顶恰无压力,物体的重力作为圆周运动的向心力,过最高点物体速度增加,所需要向心力亦增加,而此时的向心力为重力指向圆心方向的分力小于重力,故小球不可能沿圆周做圆周运动而是做离心运动,即从最高点起做平抛运动,故C错误,符合题意
D.物体做平抛运动,由可得,所以竖直方向上的速度
夹角
所以与地面的夹角不是45°,故D正确,不符合题意。
4、D
【解析】
A.物体受到弹力作用,不一定也受到摩擦力,需要满足接触面粗糙和具有相对运动或相对运动趋势等条件,故A项不合题意.
B.根据弹簧弹力的表达式F=kx,x为伸长量或压缩量,k为弹簧的劲度系数,可知:弹力不仅跟劲度系数有关,还跟伸长量或压缩量有关,故B项不合题意.
C.动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关,与物体之间的压力、滑动摩擦力无关,故C项不合题意.
D.静摩擦力随外力的变化而变化,当两接触面间的正压力变化时,静摩擦力可以不变,故D项符合题意.
5、D
【解析】
惯性大小的唯一量度是物体的质量,如果物体的动量大,但也有可能物体的质量很小,所以不能说物体的动量大其惯性就大,A错误;同一物体的动量变了,可能是动量的方向改变,故速度大小可能不改变,故动能可能不改变,B错误;加速度不变,速度是变化的,所以动量一定变化,C错误;动量等于物体的质量与物体速度的乘积,即P=mv,动量是矢量,动量的方向就是物体运动的方向,D正确。
6、D
【解析】
A.物块从O点时开始压缩弹簧,弹力逐渐增大,开始阶段弹簧的弹力小于滑块的重力沿斜面向下的分力,物块做加速运动.后来,弹簧的弹力大于滑块的重力沿斜面向下的分力,物块做减速运动,所以物块先做加速运动后做减速运动,弹簧的弹力等于滑块的重力沿斜面向下的分力时物块的速度最大,故A错误.
B.由上分析知,物块的动能最大时合力为零,弹簧的弹力等于滑块的重力沿斜面向下的分力,即,则知弹簧的压缩量一定,与物块释放的位置无关,所以两次滑块动能最大位置相同,故B错误.
C.根据物块和弹簧的系统机械能守恒知,弹簧最大弹性势能等于物块减少的重力势能,由于从B点释放弹簧的压缩量增大,所以从B点释放弹簧最大弹性势能比从A点释放增加为:,故C错误;
D.设物块动能最大时弹簧的弹性势能为,从A释放到动能最大的过程,由系统的机械能守恒得:
从B释放到动能最大的过程,由系统的机械能守恒得:
联立得:
据题有:
所以得从B点释放滑块最大动能为:,故D正确.
7、BC
【解析】
A.做平抛运动的物体,重力做了正功,可知物体的重力势能减小,故A错误;
B.做平抛运动的物体只受重力作用,加速度等于重力加速度,做匀变速曲线运动,即加速度不变,故B正确;
C.做匀速圆周运动的物体的速度大小不变,根据Ek=mv2可知物体的动能不变,故C正确;
D.做匀速圆周运动时,合外力提供向心力,物体的加速度即为向心加速度,一直指向圆心位置,即向心加速度的方向改变,故D错误。
8、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。
9、CD
【解析】
由图可知,在拉力的作用下物体前进的位移为L+x,故拉力的功为F(x+L),摩擦力的功为f(x+L),则由动能定理可知物体的动能为(F-f)(x+L),故A错误;小车受摩擦力作用,摩擦力作用的位移为x,故摩擦力对小车做功为fx,故小车的动能改变量为fx;故B错误;物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量,内能的增量等于fL,故机械能的增量为F(x+L)-fL,故C D正确;故选CD.
10、CD
【解析】
对物体运用动能定理
W合=WG+WFN+W摩=ΔEk=0
所以WFN+W摩=-WG=mglsinα
因摩擦力的方向(平行于木板)和物体速度方向(垂直于木板)始终垂直,对物体不做功,故斜面对物体做的功就等于支持力对物体做的功,即WFN=mglsinα,故C、D正确.
11、BD
【解析】A、物块下落过程中,软绳对物块做负功,物块的机械能逐渐减小,故A错误;
B、物块未释放时,软绳的重心离斜面顶端的高度为,软绳刚好全部离开斜面时,软绳的重心离斜面顶端的高度,则软绳重力势能共减少,故B正确;
C、因为物块的机械能减小,则物块的重力势能减小量大于物块的动能增加量,减小量等于拉力做功的大小,由于拉力做功大于克服摩擦力做功,所以物块重力势能的减少大于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和,故C错误;
D、以软绳为研究对象,细线对软绳做正功,则软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功的和,故D正确。
点睛:本题中软绳不能看作质点,必须研究其重心下降的高度来研究其重力势能的变化.应用能量转化和守恒定律时,能量的形式分析不能遗漏。
12、AC
【解析】
A.蹦极绳绷紧后的下落过程中,由于绳处于伸长状态,对运动员的弹力方向一直向上,A正确;
B.在到达最低点之前,运动员运动方向一直向下,重力势能一直减小,B错误;
C.在到达最低点之前,运动员的动能先增加,后减小,根据动能定理,合外力对运动员先做正功后做负功,C正确;
D.蹦极过程中由于绳对运动员做负功,运动员的机械能减小,D错误。
故选AC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、(1)平衡摩擦力
(2)后面均匀部分
(3)B
【解析】
试题分析:(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高;
(2)纸带在橡皮条的作用下做加速运动,橡皮条做功完毕,则速度达到最大,此后做匀速运动;
(3)利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,应选取几条完全相同的橡皮筋,为使它们每次做的功相同,橡皮筋拉伸的长度必要保持一致;小车的运动是先加速后匀速,最后匀速的速度为最大速度,即为所求速度.
解:(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高;
(2)纸带在橡皮条的作用下做加速运动,橡皮条做功完毕,则速度达到最大,此后做匀速运动;
(3)A、橡皮筋完全相同,通过增加橡皮筋的条数来使功倍增,因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值,故A错误;
B、该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同,通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加,这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难.故B正确;
C、橡皮筋伸长的长度在逐渐较小,所以弹力也在逐渐减小,小车作加速度减小的加速运动,在橡皮筋恢复原长后,小车受力平衡,将做匀速直线运动,此后弹力不做功.故C错误;
D、橡皮筋的弹性势能与弹簧的弹性势能相似,满足关系:,所以把橡皮筋拉伸为原来的两倍,橡皮筋对小车做功增加为原来的四倍,故D错误;
故选B
故答案为(1)平衡摩擦力;(2)后面均匀部分;(3)B
【点评】
本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析,注意该实验中需要测量是小车的最大速度即最后的速度大小.
14、AC 21.0 190 BAD AC
【解析】
(1)[1] A.由图示电路图可知,当S接触点1时,表头与分流电阻并联,此时多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔。故A正确。
BC.由图示电路图可知,当S接触点2时,表头与电源相连,此时多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔。故B错误,C正确。
D.由图示电路图可知,当S接触点3时,表头与分压电阻串联,此时多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔。故D错误。
(2)[2][3]若所选挡位为直流10A挡,由图所示可知,其分度值为0.2A,则示数为21.0mA.若所选挡位为电阻×10Ω挡,由图所示可知,示数为:19Ω×10=190Ω。
(3)[4]用多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后,要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻,首先要把选择开关置于×100挡位位置,然后进行欧姆调零,把红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指针欧姆零刻度线位置,最后再测电阻,故合理的步骤是:BAD;
(4)[5] CD.设欧姆表内电池电动势为E,内阻为r,电流表内阻与调零电阻的和为Rg,则有:,则I-Rx图象是双曲线的一条,随着Rx的增大,I减小。故C正确,D错误。
AB.根据,取倒数:,可知是线性函数,Rx=0时,有最小值,随着Rx的增大而增大。故A正确,B错误。
15、图3 mgx2 外力对物体所做的功和速度的二次方成正比
【解析】
第一空.当摩擦力平衡后,轻推小车,小车应该在木板上匀速运动,纸带上的点迹应该是均匀的,即为图3所示;
第二空.从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=mgx2;
第三空. 打B点时小车的速度等于AC之间的平均速度,则;
第四空.由图像可知,W与v2成正比,即外力对物体所做的功和速度的二次方成正比.
三.计算题(22分)
16、 (1)0.15 m (1)0.75 m
【解析】
(1)(1分)
由动能定理FL-fL-mgh=0 (3分)
得m="0.15m " (1分)
(1)由动能定理mgh-fs=0 (3分)
得m="0.75m " (1分)
17、 (1) 5m/s (1) (3)
【解析】
试题分析:(1)物体C到A的过程中做平抛运动,将运动进行分解,根据平抛运动的规律求解滑块通过C点时的速度大小;(1)根据机械能守恒定律求出滑块经过B点时的速度,由牛顿第二定律求出滑块在B点受到的轨道的支持力,然后依据牛顿第三定律,即可得到滑块在B点对轨道的压力;(3)物体从A到B用动能定理求出A点开始滑动的初速度.
(1)滑块从最高点C做平抛运动,
水平方向:
竖直方向:
解得:
(1)滑块从B到C机械能守恒,则有:
滑块在B点,应用牛顿第二定律可得:
联立以上两式,得:
根据牛顿第三定律,在B点对轨道的压力大小为.
(3)滑块从A点到B点过程,由动能定理得:
解得:
【点睛】本题是平抛运动、机械能守恒定律和动能定理的综合应用,关键要把握每个过程的物理规律,比如平抛运动要分解运动,圆周运动用动能定理求速度.
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