资源描述
2025年四川省成都市龙泉第二中学物理高一下期末质量跟踪监视试题
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:(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)如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦),在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是
A.物体A也做匀速直线运动
B.物体A做匀加速直线运动
C.绳子对物体A的拉力等于物体A的重力
D.绳子对物体A的拉力大于物体A的重力
2、如图所示,a为固定在地球赤道上随地球自转的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,c为地球同步卫星,关于a、b、c的下列说法中正确的是( )
A.线速度的大小关系为va < vb < vc
B.周期关系为Ta = Tc > Tb
C.加速度大小关系为aa > ab > ac
D.地球对a、b、c的万有引力等于其各自做圆周运动所需的向心力
3、如图所示,将小球以速度v沿与水平方向成角斜向上抛出,结果球刚好能垂直打在竖直墙面上,球反弹的瞬间速度方向水平,且速度大小为碰撞前瞬间速度大小的,已知,,空气阻力不计,则当反弹后小球的速度大小再次为v时,速度与水平方向夹角的正切值为( )
A. B. C. D.
4、 (本题9分)如图所示,一小球自A点由静止开始自由下落,到达B点时与弹簧接触,到C点时弹簧被压缩至最短.若不计弹簧的质量和空气阻力,在小球由A至B到C的运动过程中
A.小球在B点时动能最大
B.小球的机械能守恒
C.小球由B到C的加速度先减小后增大
D.小球由B到C的过程中,动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
5、 (本题9分)在下列图像中,描述质点做匀速直线运动的是( )
A.
B.
C.
D.
6、如图,铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道对水平面倾角为,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车以速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,下面分析正确的是
A.
B.若火车速度小于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向内
C.若火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外
D.无论火车以何种速度行驶,对内侧轨道都有压力
7、 (本题9分)如图所示,质量为m的小车在水平恒力F的推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止运动至高为h的山坡顶部B处,获得的速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A.小车克服重力做的功是mgh
B.合外力对小车做的功是mv02/2
C.推力对小车做的功是mv02/2+mgh
D.阻力对小车做的功是mgh+mv02/2−Fx
8、 (本题9分)在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止,运动的v-t图象如图所示。设汽车的牵引力为F,摩擦力为f;全过程中牵引力做功W1,克服摩擦力做功W1,全程牵引力的冲量大小为I1,摩擦力的冲量大小为I1.则下列关系正确的是 ( )
A.F:f =3:1
B.F:f =4:1
C.W1:W1=1:1
D.I1:I1=1:1
9、如图所示,甲图是高速公路上某一行车道限速指示牌,乙图是川藏公路上的某一“区间限速”指示牌,则下列说法正确的是 ( )
A.甲图中的120指的是瞬时速率不允许超过120km/h
B.甲图中的80指的是瞬时速率不允许低于80km/h
C.乙图中的63km指的是路程,任一时刻的速率都不允许超过70km/h
D.乙图中的63km指的是路程,全程的平均速率不允许超过70km/h
10、 (本题9分)长度为L=0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,如果小球通过最高点时,受到杆的作用力大小为24N,g取10m/s2,则此时小球的速度大小可能是
A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.
11、 (本题9分)如图所示,一对水平放置的平行金属板AB中央有一个静止的电子e(不计重力),两板间距离足够大.0~4s内在两板间加上如图所示的交变电压后,则下列反映电子加速度a、速度v、位移x和动能四个物理量随时间t的变化规律中正确的是(所涉及的矢量均取向上方向为正)
A.
B.
C.
D.
12、 (本题9分)如图所示,质量为M的木块放在光滑的水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以速度vo沿水平方向射中木块,并最终留在木块中.已知当子弹相对木块静止时,木块前进了距离s,子弹进入木块的深度为d,若木块对子弹的阻力f恒定,则下列关于系统产生的内能表达式正确的是 ( )
A.F(s+d) B.fd
C. D.
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“研究平抛物体运动”的实验中,下图为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分相片(与实物比例为1:1),图中正方形方格的边长为5cm,取g=10m/s2,则:
(1)闪光周期是______s.
(2)小球运动的水平分速度为______m/s.
(3)小球经过B点时竖直分速度的大小为______m/s.
14、(10分)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动, 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后照片如图乙所示,a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:
⑴由以上信息,可知a点______________(填“是”或“不是”)小球的抛出点;
⑵由以上信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为__________m/s2
⑶由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是_________m/s;
⑷由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是_________m/s.
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)某星球半径为R,其表面重力加速度为g,不计该星球的自转.求:
(1)在该星球上发射的卫星的第一字宙速度v;
(2)距该星球表面高h做匀速圆周运动的卫星的周期T.
16、(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。
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】
AB、将B物体的速度vB进行分解如图所示,则vA=vBcosα,α减小,vB不变,则vA逐渐增大,说明A物体向上做加速运动,故A错误、B错误;
CD、设绳子对A的拉力大小为T,由牛顿第二定律T−mg=ma,可知绳子对A的拉力T>mg,则物体A处于超重状态.故C错误、D正确.
故选D.
将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于A的速度,根据平行四边形定则判断A的速度如何变化,从牛顿第二定律可知绳子对A的拉力与重力的关系.
2、B
【解析】
A.a、c运行的角速度相等,根据v=ωr知,va<vc.对于b、c卫星,根据万有引力提供了向心力,得 ,可得,,知vc<vb.所以有va<vc<vb.故A错误.
B.a、c转动的周期相等.根据可得,知Tc >Tb,所以有Ta =Tc >Tb.故B正确.
C.a、c运行的角速度相等,根据a=ω2r,知ac>aa.根据可得,知ab >ac.所以有ab >ac>aa.故C错误.
D.地球对b、c的万有引力等于其各自做圆周运动所需的向心力,而对于a,地球对的万有引力和地面支持力的合力等于a做圆周运动所需的向心力,故D错误;
3、B
【解析】
采用逆向思维,小球做斜抛运动看成是平抛运动的逆运动,将抛出速度沿水平和竖直方向分解,有:vx=vcosθ=v•cos37°=0.8v,vY=v•sin37°=0.6V
球撞墙前瞬间的速度等于0.8v,反弹速度大小为:;反弹后小球做平抛运动,当小球的速度大小再次为v时,竖直速度为:速度方向与水平方向的正切值为:,故B正确,ACD错误;故选B.
4、C
【解析】
根据机械能守恒的条件判断小球从A到B到C的过程中机械能是否守恒.通过小球的受力,根据加速度方向与速度方向的关系,判断出小球的运动情况,确定小球的加速度的变化以及何位置动能最大.根据能量守恒定律判断动能的变化与弹性势能的变化关系.
【详解】
小球在A到B的过程中,只有重力做功,机械能守恒,大小不变.小球从接触弹簧开始,重力先大于弹力,加速度方向向下,向下加速,加速度逐渐减小,当重力与弹簧弹力相等时,速度最大,然后弹力大于重力,加速度方向向上,做减速运动,加速度逐渐增大.故小球从B到C过程中加速度先减小后增大,在BC之间的某位置动能最大.故A错误,C正确.小球由B到C的过程中,弹力对小球做功,则小球的机械能不守恒,选项B错误;小球由B到C的过程中,动能减小,重力势能减小,弹性势能增加,根据能量守恒定律知,动能和重力势能的减小量等于弹性势能的增加量.故D错误.故选C.
明确机械能守恒的条件是只有重力(或弹簧的弹力)做功;把握小球从B到C过程的受力分析和运动分析,知道小球先做加速运动,后做减速运动,在BC之间某位置速度最大,到C点速度减为零,弹簧压缩到最短.
5、A
【解析】
A图中速度随时间不变,即匀速直线运动,A正确;B图中速度随时间均匀增加,匀加速直线运动,B错误;C图中速度随时间均匀减小,匀减速直线运动,C错误;D图中v-t图线的斜率不断增大,表示加速度不断增大的直线运动,D错误;故选A.
点睛:本题首先要理解并掌握匀速直线运动速度不变的特点,其次要抓住图象的斜率数学意义来分析物体的运动性质.
6、C
【解析】
AD、火车以某一速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力,由图可以得出:
(为轨道平面与水平面的夹角
合力等于向心力,由牛顿第二定律得:,解得:,故AD错误;
B、当转弯的实际速度小于规定速度时,火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力,火车有向心趋势,故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压,内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内,故B错误;
C、当转弯的实际速度大于规定速度时,火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力,火车有离心趋势,故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压,外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外,故C正确;
故选C
【点睛】本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况,计算出临界速度,然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析.
7、ABD
【解析】
A项:在上升过程中,重力做功为WG=-mgh,则小车克服重力所做的功为mgh,故A正确;
B项:根据动能定理得,合力做功等于动能的变化量,则合力做功为,故B正确;
C、D项:动能定理得,,则推力做功为,
阻力做功为,故C错误,D正确。
8、BCD
【解析】
由图可知,物体先做匀加速直线运动,1s末速度为v,由动能定理可知
减速过程中,只有阻力做功:
由图象可知,
L1:L1=1:3
解得:
对全程由动能定理得:
W1-W1=0
故
W1:W1=1:1
根据动量定理可知,合外力冲量等于动量变化
I1-I1=0
故
I1:I1=1:1
A. F:f =3:1与分析不符,故A项与题意不相符;
B. F:f =4:1与分析相符合,故B项与题意相符;
C. W1:W1=1:1与分析相符,故C项与题意相符;
D. I1:I1=1:1与分析相符,故D项与题意相符。
9、ABD
【解析】
A. 甲图中“120”表示某一位置的速度,是瞬时速度,即在该段行驶的瞬时速度应小于120km/h,故A项与题意相符合;
B. 甲图中“80”表示某一位置的速度,是瞬时速度,即在该段行驶的瞬时速度最小为80km/h,即不低于80km/h,故B项与题意相符合;
CD. 乙图中“63 km”是拉萨的路程,由于是限速指示牌,可知乙图中的54min为最短时间,即行驶63km的时间不超过54min。则最大平均速度:
故C项不符合题意,D项与题意相符。
10、AC
【解析】
当杆对小球为支持力时,根据牛顿第二定律可知:,代入数据解得:v=1m/s;当杆对小球为拉力时,根据牛顿第二定律可知:,代入数据解得:v=3m/s,故AC正确,BD错误。
11、AB
【解析】
0-1s内,电压不变,则板间的电场强度不变,电子在板间受到不变的电场力,根据牛顿第二定律可知,加速度恒定不变,所以0-1s电子做匀加速直线运动,1-2s,电场力反向,加速度方向反向,电子做匀减速直线运动,直至速度为零,2-3s,电场力正向不变,电子有开始做初速度为0的匀加速直线运动,3-4s,电场力反向不变,电子做匀减速直线运动,到4s末速度为零;
A. 0-1s,加速度恒定不变,为正,1-2s加速度为负,且恒定不变,2-3s加速度恒为正,且不变,3-4s加速度为负,且不变,故A项符合题意;
BC. 0-1s,2-3s物体做正向的匀加速的直线运动,v-t图象为倾斜的直线,x-t图象为抛物线,1-2s,3-4s物体做正向的匀减速的直线运动,v-t图象为倾斜的直线,x-t图象为抛物线,故B项符合题意,C项不符合题意;
D.因为可知,v-t图象为直线,则Ek-t图象为曲线,故D项不符合题意.
12、BD
【解析】
根据能量守恒定律知,系统产生的内能等于fd,选项A错误,B正确;由动量守恒定律:mv0=(M+m)v, 子弹和木块组成的系统产生的内能等于系统动能的减少量,为:
Q=mv02-(M+m)v2=.故C正确,D正确,故选BD.
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、0.1; 1.5; 2;
【解析】
(1)在竖直方向上,根据得,闪光相等的时间间隔为:,(2)小球平抛运动的初速度为:;(3)B点竖直分速度为:.
【点睛】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,根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔.根据水平位移和时间间隔求出初速度,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度.
14、是, 8, 0.8,
【解析】
(1)[1]因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1:3:5,符合初速度为零的匀变速直线运动特点,因此可知a点的竖直分速度为零,a点为小球的抛出点。
(2)[2]由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4可得乙图中正方形的边长l=4cm,竖直方向上有:
解得:
(3)[3]水平方向小球做匀速直线运动,因此小球平抛运动的初速度为:
(4)[4]b点竖直方向上的分速度
所以:
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);(2) ;
【解析】
(1)设卫星质量为m,有
解得:
(2)设该星球质量为M,卫星质量为 有
解得:
16、(1)(2)
【解析】
(1)在最低点,由向心力公式得:
解得:
(2)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,说明小球能通过与圆心等的水平面,但不能通过最高点。
则小球不能通过最高点,
由动能定理得:
且
则
也不可以低于O水平面
则
所以电场强度可能的大小范围为
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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