资源描述
2024-2025学年青海省海西高一下物理期末调研模拟试题
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:(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2kg的物体(可视为质点)在水平外力F的作用下,从t=0开始在平面直角坐标系xOy(未画出)所决定的光滑水平面内运动.运动过程中,x方向的位移时间图像如图甲所示,y方向的速度时间图象如图乙所示.则下列说法正确的是( )
A.在0~4s内,物体做匀减速直线运动
B.t=0时刻,物体的速度大小为10m/s
C.2 s末,物体的速度大小为5m/s
D.2 s末,克服外力F做功的功率为25W
2、物体做下列几种运动,其中物体的机械能守恒的是( )
A.平抛运动
B.竖直方向上做匀速直线运动
C.水平方向上做匀变速直线运动
D.竖直平面内做匀速圆周运动
3、 (本题9分)如图所示,将两根劲度系数均为、原长均为的轻弹簧,一端固定在水平天花板上相距的两点,另一端共同连接一质量为的物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为。若将物体的质量变为,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为,,则等于( )
A. B. C. D.
4、 (本题9分)关于功和功率的计算,下列说法中正确的是( )
A.用W=Fxcosθ可以计算变力做功
B.用W合=Ek2﹣Ek1可以计算变力做功
C.用W=Pt只能计算恒力做功
D.用P= 可以计算瞬时功率
5、 (本题9分)投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动.某运动员将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘,结果飞镖打在靶心的正下方,如图3所示.假设飞镖运动过程中所受空气阻力不计,在其他条件不变的情况下,为使飞镖命中靶心,该运动员在下次投掷时应该采取的正确方法是
A.适当增大飞镖投出时的初速度
B.适当减小飞镖投出时的高度
C.到离靶盘稍远些的地方投飞镖
D.换用质量稍大些的飞镖
6、民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,方法是将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上.其原因是,当火罐内的气体( ).
A.温度不变时,体积减小,压强增大
B.体积不变时,温度降低,压强减小
C.压强不变时,温度降低,体积减小
D.质量不变时,压强增大,体积减小
7、 (本题9分)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.匀速圆周运动就是速度不变的运动
D.物体受恒力作用可能做曲线运动
8、 (本题9分)由下列哪一组物理量可以计算出地球的质量
A.月球的轨道半径和月球的公转周期
B.月球的半径和月球的自转周期
C.人造卫星的质量和卫星的周期
D.人造卫星离地面的高度、卫星的周期和地球的半径
9、 (本题9分)如图所示,倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连,质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长也为L的轻绳连接,A球置于斜面顶端,现由静止释放A、B两球,球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失,且碰后只能沿斜面下滑,它们最终均滑至水平面上.重力加速度为g,不计一切摩擦,则( )
A.小球A下滑过程中,小球A、B系统的重力对系统做正功,系统的重力势能减小
B.A球刚滑至水平面时,速度大小为
C.小球B升高至斜面右侧L/2处时,小球A所受重力的瞬时功率大于小球B所受重力的瞬时功率
D.小球B从刚开始上升到开始进入斜面过程中,绳的拉力对小球B做功为
10、 (本题9分)图甲为一列简谐横波在t=2s时的波动图像,图乙为该波中x=2m处质点P的振动图像。则下列说法中正确的是( )
A.该波的波速大小为1m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.t=1.0s时,质点P的速度最小,加速度最大
D.在t=0到t=2.0s的时间内,质点P的速度和加速度的方向均为发生改变
11、关于物体做竖直上抛运动,下列说法正确的是
A.物体先后经过同一位置,速度大小相同
B.物体到达最高点时,速度为零,加速度也为零
C.物体下降过程可看做自由落体运动
D.从抛出点上升到最高点的时间大于从最高点返回抛出点的时间
12、 (本题9分)质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为30°的斜面,减速上滑的加速度大小为0.6g(g为重力加速度),则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中( )
A.物体的动能减少了0.6mgs
B.物体的重力势能增加了0.5mgs
C.物体的机械能减少了0.4mgs
D.物体克服摩擦力做功0.1mgs
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)在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s.
(1)根据________计算各点瞬时速度,且vB=________m/s, vD=________m/s.
(2)在图示坐标中作出小车的vt图线________,并根据图线求出a=________m/s2.
(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是________m/s,此速度的物理意义是________.
14、(10分) (本题9分)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
a.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定.
b.将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.
c.往浅盘里倒入约1 cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.
d.将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.
完成下列填空:
(1)上述步骤中,正确的操作顺序是__________.(填写步骤前面的字母)
(1)将1 cm3的油酸溶于酒精,制成100 cm3的油酸酒精溶液;测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜面积是0.16 m1.由此估算出油酸分子的直径为_________m.(结果保留一位有效数字)
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)有一光滑水平板,板的中央有一小孔,孔内穿入一根光滑轻线,轻线的上端系一质量为的小球,轻线的下端系着质量分别为和的两个物体.当小球在光滑水平板上沿半径为的轨道做匀速圆周运动时,轻线下端的两个物体都处于静止状态,如图所示.若将两物体之间的轻线剪断,则小球的线速度为多大时才能再次在水平板上做匀速圆周运动?
16、(12分) (本题9分)四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380V,此时输入电动机的电功率为19kW,电动机的内阻为0.4。已知水的密度为,重力加速度取102。求
(1)电动机内阻消耗的热功率;
(2)将蓄水池蓄入864的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)。
17、(12分) (本题9分)如图所示,在竖直直角坐标系内,轴下方区域I存在场强大小为E、方向沿y轴正方向的匀强电场,轴上方区域Ⅱ存在方向沿轴正方向的匀强电场。已知图中点D的坐标为(),虚线轴。两固定平行绝缘挡板AB、DC间距为3L,OC在轴上,AB、OC板平面垂直纸面,点B在y轴上。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)从D点由静止开始向上运动,通过轴后不与AB碰撞,恰好到达B点,已知AB=14L,OC=13L。
(1)求区域Ⅱ的场强大小以及粒子从D点运动到B点所用的时间;
(2)改变该粒子的初位置,粒子从GD上某点M由静止开始向上运动,通过轴后第一次与AB相碰前瞬间动能恰好最大。
①求此最大动能以及M点与轴间的距离;
②若粒子与AB、OC碰撞前后均无动能损失(碰后水平方向速度不变,竖直方向速度大小不变,方向相反),求粒子通过y轴时的位置与O点的距离y2。
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】
由图甲图得到物体在x方向做匀速直线运动,速度大小为 ,y方向做匀减速运动,故0-4s内物体做曲线运动,选项A错误;t=0时刻,y方向物体的分速度为vy=10m/s,物体的速度大小为 .故B错误.2 s末,物体的y方向的速度大小为5m/s,则速度为,选项C错误;由乙图的斜率等于加速度,得到物体的加速度大小为;所受外力F的大小为F=ma=5N. 2s末,外力的功率P=Fvy=5×5W=25W.故D正确.故选D.
点睛:本题知道x、y两个方向的分运动,运用运动的合成法求解合运动的情况.对于位移图象与速度图象的斜率意义不同,不能混淆:位移图象的斜率等于速度,而速度图象的斜率等于加速度.
2、A
【解析】
A. 平抛运动的物体只受到重力的作用,所以机械能守恒,故A正确;
B. 物体在竖直方向做匀速直线运动,说明物体受力平衡,除了重力之外还有其他的外力的作用,并且其他的外力对物体做功,所以机械能不守恒,故B错误;
C. 水平方向上做匀变速直线运动,动能变化,重力势能不变,所以机械能也变化,故C错误;
D. 竖直平面内做匀速圆周运动,速度的大小不变,动能不变,但是物体的高度变化,即重力势能发生变化,所以物体的机械能不守恒,故D错误。
3、A
【解析】
因为两弹簧弹力的合力与重力大小相等,方向相反,则对于题中左图有
对于题中右图有
联立解得
故选A。
4、B
【解析】
用W=Fxcosθ只能求解恒力功,选项A错误;用W合=Ek2﹣Ek1可以计算变力做功,选项B正确;用W=Pt也能计算变力做功,例如汽车以恒定功率启动时,牵引力为变力,可以用此公式计算,选项C错误; 用P= 可以计算平均功率,选项D错误;故选B.
5、A
【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,抓住等时性,运用运动学公式进行分析.
【详解】
适当增大投放飞镖的初速度,则运动的时间变短,下降的高度变小,会击中靶心,故A正确.由于水平距离不变,初速度不变,则运动的时间不变,下降的高度不变,适当减小投放飞镖的高度,仍然不会击中靶心,故B错误.到稍远些地方投放飞镖,根据水平方向上做匀速直线运动知,运动的时间变长,根据等时性知,下降的高度变大,则仍不会击中靶心.故C错误.平抛运动与飞镖的质量无关,故D错误.故选A.
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,抓住等时性进行分析.
6、B
【解析】
把罐扣在皮肤上,罐内空气的体积等于火罐的容积,体积不变,气体经过热传递,温度不断降低,气体发生等容变化,由查理定律可知,气体压强减小,火罐内气体压强小于外界大气压,大气压就将罐紧紧地压在皮肤上.
本题考查了查理定律在生活中的应用,对于生活现象的解释,关键在于判断此现象与哪些物理知识有关.
7、AD
【解析】
A:曲线运动的速度方向时刻发生变化,曲线运动一定是变速运动.故A项正确.
B:变速运动不一定是曲线运动,例如:匀变速直线运动是变速运动但不是曲线运动.故B项错误.
C:匀速圆周运动就是速度大小不变、方向不断变化的运动.故C项错误.
D:物体受恒力作用可能做曲线运动,例如:物体水平抛出后在重力作用下做平抛运动.故D项正确.
8、AD
【解析】
只要知道天体的一颗卫星或行星的周期和轨道半径,利用公式就可以计算出中心天体的质量,故AD正确.选AD.
9、ABC
【解析】
A. 小球A下滑过程中,系统只有重力做功,机械能守恒,刚开始,AB球的速度都增大,所以系统动能增大,则重力势能减小,故A项与题意相符;
B. A球刚滑至水平面时,对系统用动能定理得:
解得:
故B项与题意相符;
C. 小球B升高的过程中,根据动能定理得:
解得:
此时,重力对小球A做功的功率为:
重力对小球B做功的功率为
故C项与题意相符;
D. B球刚升至斜面顶端时时,对系统用动能定理得:
解得:
根据动能定理研究B得:
解得:
故D项与题意不相符。
10、ABC
【解析】
A.由图可知,周期T=4.0s,波长λ=4m,则波速,故A正确;
B.x=2m处的质点P在t=2s时刻向下振动,根据“同侧法”知,波沿x轴负方向传播,故B正确;
C.由图2可知,当t=1s时,质点P在最大位移处,此时的加速度最大,速度等于0,故C正确;
D.由图可知,在0−2s内质点的位移为正加速度的方向始终向下;在0−1s内质点向正最大位移处运动,速度方向为正;而1−2s内质点从最大位移处向平衡位置处移动,所以速度的方向为负。故D错误。
11、AC
【解析】
A.物体做竖直上抛运动,先后经过同一位置,速度大小相同,方向相反,故A正确。
B.物体到达最高点时,速度为零,加速度为g,故B错误。
C.物体下降过程初速度为零,只受重力,做自由落体运动,故C正确。
D.根据对称性可知,从抛出点上升到最高点的时间与从最高点返回抛出点的时间相等,故D错误。
12、ABD
【解析】
由题知合外力为,由动能定理,得物体的动能减少了0.6mgs,A对.,B对.因此物体机械能的改变量,C错误;除重力以外的其它力做功改变机械能,因此摩擦力做功改变机械能,因此摩擦力做功为0.1mgs,D正确
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度 0.12m/s打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度
【解析】
(1)相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上各点时小车的瞬时速度大小,即,.
(2)作图时注意,尽量使描绘的点落在直线上,若不能落地直线上,尽量让其分布在直线两侧,如图所示:
根据图线求出小车运动的加速度:。
(3)将图线延长与纵轴相交,交点的纵坐标是零时刻的速度为0.12m/s,此速度的物理意义是:此速度的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度。
14、c、a、d、b 6×10-10
【解析】
(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:准备浅水盘(c)→形成油膜(a)→描绘油膜边缘(d)→测量油膜面积并计算分子直径(b),故为c、a、d、b 。
(1) 一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为:V=,则分子直径:d=m=6×10-10m.
三、计算题要求解题步骤,和必要的文字说明(本题共36分)
15、
【解析】
选小球为研究对象,设小球沿半径为的轨道做匀速圆周运动时的线速度为,由牛顿第二定律得:
,
当剪断两物体之间的轻线后,轻线对小球的拉力减小,不足以维持小球在半径为的轨道上继续做匀速圆周运动,于是小球逐渐偏离原来的轨道,同时轻线下端的物体逐渐上升,且小球的线速度逐渐减小。假设物体上升的高度为,小球的线速度减为时,小球在半径为的轨道上再次做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:
,
再选小球和物体组成的系统为研究对象.两物体间的轻线被剪断后物体上升的过程,由于只有重力做功,所以系统的机械能守恒。选小球做匀速圆周运动的水平面为零势能面,设小球沿半径为的轨道做匀速圆周运动时到水平板的距离为,由机械能守恒定律得:
,
联立可得:
。
16、(1)(2)
【解析】
试题分析:(1) 设电动机的电功率为,则
设电动机内阻上消耗的热功率为,则
代入数据解得
(2) 设蓄水总质量为,所用抽水时间为.已知抽水高度为,容积为,水的密度为,则
设质量为的河水增加的重力势能为,
则
设电动机的输出功率为,则
根据能量守恒定律得
代入数据解得。
考点:能量守恒定律、电功、电功率
【名师点睛】根据电动机的功率和电压求解出电流,再根据焦耳定律求解发热功率;水增加的重力势能等于消耗的电能(要考虑效率),根据能量守恒定律列式求解;本题关键是根据能量守恒定律列方程求解,要熟悉电功率和热功率的区别。
17、(1); (2)①,;②
【解析】
(1)该粒子带正电,从D点运动到轴所用的时间设为,则
根据牛顿第二定律有
粒子在区域II中做类平抛运动,所用的时间设为,则
根据牛顿第二定律有
粒子从D点运动到B点所用的时间
解得
,
(2)①设粒子通过轴时的速度大小为,碰到AB前做类平抛运动的时间为t,则
粒子第一次碰到AB前瞬间的轴分速度大小
碰前瞬间动能
即
由于为定值,当即时动能有最大值
由(1)得
最大动能
对应的
粒子在区域I中做初速度为零的匀加速直线运动,则
解得
②粒子在区域II中的运动可等效为粒子以大小为的初速度在场强大小为6E的匀强电场中做类平抛运动直接到达y轴的K点,如图所示,则时间仍然为
得
由于,粒子与AB碰撞一次后,再与CD碰撞一次,最后到达B处
则
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