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湖北省宜昌市长阳一中2025届物理高一下期末复习检测模拟试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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)某同学为了探究向心力的大小与哪些因素有关,做了一个小实验:绳的一端拴一小球,绳的另一端用手牵着在空中甩动,使小球在水平面内做圆周运动(如图所示),则下列说法正确的是
A.保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将不变
B.保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将减小
C.保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将增大
D.保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将减小
2、 (本题9分)如图所示,A、B两小球从相同高度(足够高)同时水平抛出,在空中相遇时下落的高度为h,若两球的抛出速度变为原来的一半,则两球从抛出到相遇经过的时间和下落的高度分别为( )
A.t,h/2 B.2t,2h C.t, h/4 D.2t,4h
3、 (本题9分)某人用手将质量为1kg的物体由静止竖直向上匀加速提升lm,此时物体的速度是2m/s,取g=10 m/s2,则下列说法正确的是
A.手对物体做功10J
B.合外力对物体做功12J
C.合外力对物体做功2J
D.重力势能增加了12J
4、 (本题9分)如图所示,一物块静止在光滑水平地面上,现在水平拉力作用下沿x轴方向滑行,拉力F大小随x变化规律如图。则关于物块从x=0 运动到x=x2处过程( )
A.物块加速度一直增大
B.物块动能先增大后减小
C.根据图像信息,物块最大动能可求
D.根据图像信息,物块最大加速度可求
5、物体做曲线运动时,下列说法中正确的是
A.速度大小一定是变化的 B.速度方向一定是变化的
C.合力一定是变化的 D.加速度一定是变化的
6、 (本题9分)自由下落的小球,从接触竖直放置的轻弹簧开始,到压缩弹簧有最大形变的过程中,下列说法正确的是
A.小球的动能逐渐渐少 B.小球的重力势能逐渐渐少
C.小球的动能逐渐增加 D.小球的机械能守恒
7、 (本题9分)我国的探月工程计划分为“绕”、“落”、“回”三个阶段,“嫦娥三号”探月卫星是其中的第二个阶段.预计在未来几年内发射的“嫦娥X号”探月卫星有望实现无人自动采样后重返地球的目标.已知地球质量是月球质量的81倍,地球半径是月球半径的4倍.关于“嫦娥X号”探月卫星,下列说法中不正确的是()
A.它绕月球的最大绕速度小于7.0km/s
B.它在月球表面重力加速度大于地球表面重力加速度
C.它在月球表面的环绕周期小于它在地球表面的环绕周期
D.它在月球表面受到的引力大于它在地球表面受到的引力
8、如图所示,一个带负电的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器的内部,接通K后,悬线与竖直方向的夹角为θ,则( )
A.K闭合,减小AB板间距离,则夹角θ增大
B.K闭合,减小AB板间距离,则夹角θ减小
C.K断开,使B板竖直向上移动,则夹角θ减小
D.K断开,增大AB板间距离,则夹角θ不变
9、 (本题9分)2018世界杯小组赛第4场C罗最后3分钟上演帽子戏法,力挽狂澜成平局。如图所示,C罗将质量为m的足球以速度v从地面上的A点踢起,当足球到达离地面高度为h的B点位置时,取B处为零势能参考面,不计空气阻力.则下列说法中正确的是( )
A.C罗对足球做的功等于
B.C罗对足球做的功等于
C.足球在A点处的机械能为
D.足球在B点处的动能为
10、 (本题9分)如图所示,质量m=0.2kg的物块在斜面顶端由静止开始沿倾角为30°的粗糙斜面匀加速下滑,加速度a=2m/s2,下滑的距离为4m.下列判断正确的是(取g=10m/s2)
A.物块的重力势能减少8J B.物块的动能增加4J
C.物块的机械能减少2.4J D.物块的合外力做功为1.6J
11、在水平路面上AB段光滑,BC段粗糙,两段长度相同,如图所示。在A处静止的小物体(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点开始运动,到C点恰好停下。下列判断正确的是( )
A.水平恒力F在两段路面上做功相等
B.整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功
C.水平恒力F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率
D.水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率大于在BC段中点位置瞬时功率
12、 (本题9分)如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,A、B为x轴上的两点,xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值.一电子仅在电场力作用下沿x轴运动,该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.该电场一定不是孤立点电荷形成的电场
B.A点的电场强度小于B点的电场强度
C.电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=EpA-EpB
D.电子在A点的动能小于在B点的动能
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某实验小组为了验证“合力做功与动能变化的关系”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置。(已知图中力传感器能显示该处所受拉力大小)。
(1)关于该实验,下列说法近确的是____________
A该实验不需要平衡摩擦力
B.准备器材时,可不满足砂和小砂桶的总质量远小于滑块的质量
C.实验时应使细线与长木板平行
(2)让小砂桶带动滑块做加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和打这两点时滑块的速度大小v1与v2(v1<v2)。细线的拉力F由安装在滑块上的力传感器测出,为了验证合力做功与动能变化的关系,还需测量的物理量为_________;则本实验最终要验证的数学表达式为_________________(用题中所给的字母和需测量的物理量的字母表示)。
14、某学生为了测量一物体的质量,找到一个力电传感器,该传感器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图所示.测量时先调节输入端的电压,使传感器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体质量成正比的输出电压,现有下列器材:
力电传感器、质量为的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电传感器的受压面上)。请完成对该物体质量的测量:
(1)设计一个电路,要求力电传感器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完整的测量电路图_______________。
(2)以下为简要的测量步骤,请将不完整处补充完整:
A.调节滑动变阻器,使传感器的输出电压为零;
B.将_______放在传感器上,记下输出电压 U0;
C.将待测物放在传感器上,记下输出电压
(3)根据以上测量,可求出:比例系数_____,待测物体的质量_______.
15、用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。实验中,让重锤拖着纸带从静止开始下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点。要验证机械能是否守恒,需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与____________(选填“动能”或“机械能”)的增加量是否相等。对于该实验,下列操作中可以减小实验误差的是____________(选填选项前的字母)。
A.重锤选用质量和密度较大的金属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重锤的质量
三.计算题(22分)
16、(12分) (本题9分)如图甲所示,在高为h的山坡上,发射一颗质量为m的炮弹。炮弹离开炮膛时的初速度大小为v0,方向与水平方向夹角为θ。重力加速度用g表示。
(1)a. 请将初速度v0沿水平方向和竖直方向正交分解,求出水平分量v0x和竖直分量v0y;
b. 在不考虑炮弹在飞行过程中受到空气阻力的情况下,求炮弹从发射直至达到最高点的过程中通过的水平位移x;
(2)实际情况中炮弹在飞行中受到的阻力对炮弹的运动影响很大,假设炮弹所受阻力的大小f满足f=kEk,其中Ek为某时刻炮弹的动能,k为已知的常数,阻力的方向与炮弹运动方向相反,若炮弹的飞行轨迹如图乙中虚线所示,此轨迹不是一条抛物线,且在落地前,炮弹几乎是在竖直方向上匀速运动。求:炮弹从发射到落地过程中由于空气阻力产生的热量Q。
17、(10分) (本题9分)一质量为500t的机车,以恒定功率375kW由静止出发,经过5min速度达到最大值54km/h,设机车所受阻力f恒定不变,取g=10m/s2,试求:
(1)机车受到的阻力f的大小.
(2)机车在这5min内行驶的路程.
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】
由题意,根据向心力公式,,结合牛顿第二定律,则有
AB.当保持绳长不变,增大角速度,根据公式可知,绳对手的拉力将增大,故AB错误;
CD.当保持角速度不变,增大绳长,根据公式可知,绳对手的拉力将增大,故C正确,D错误.
2、D
【解析】
两球同时抛出,竖直方向上做自由落体运动,相等时间内下降的高度相同,始终在同一水平面上.当A、B两小球以相同的水平速度v抛出时,有:,;当两球抛出速度变为原来的二分之一时,有,,解得,,则D正确,故选D.
【点睛】解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移.
3、C
【解析】
A.由动能定理得 W-mgh=mv2,则得手对物体做的功 W =mgh+mv2=12J,故A错误。
BC.合外力对物体做功等于物体的动能增加△Ek=mv2 =×1×22J=2J,故C正确,B错误。
D.物体克服重力做功 WG=mgh=1×10×1=10J,则重力势能增加了10J.故D错误。
4、C
【解析】
A.由于物块静止在光滑的水平面上,所以物块只受拉力作用,由图可知拉力先增大后减小,
根据牛顿第二定律,可知加速度先增大后减小,故A错误;
B.由图可知,拉力对物块一直做正功,故物块的动能一直增大,故B错误;
C.由图可知当t=t2时拉力为零,此时加速度为零,所以速度最大,动能最大,根据动能定理
有:,则最大动能有:,故C正确;
D.由于不知道,物块的质量,所以无法求出最大加速度,故D错误。
5、B
【解析】
物体做曲线运动时,速度大小不一定是变化的,例如匀速圆周运动,选项A错误;物体做曲线运动时,速度方向一定是变化的,选项B正确;物体做曲线运动时,合力不一定是变化的,例如平抛运动,选项C错误;物体做曲线运动时,加速度不一定是变化的,例如平抛运动,选项D错误;故选B.
6、B
【解析】
当弹力等于重力时速度最大,所以动能先增大后减小,A错;重力一直做正功,重力势能一直减小,B对;小球要克服弹力做功,机械能减小,CD错;
7、BCD
【解析】
A.在天体表面,根据万有引力提供向心力可得:
可得:,故地球表面的环绕速度与在月球表面重力环绕速度之比:
可知它绕月球的最大环绕速度为,故选项A不符合题意
B.在天体表面,不考虑重力,万有引力等于重力,可得:
可得:,故在地球表面的加速度与在月球表面重力加速度之比为:
可知它在月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度,故选项B符合题意;
C.在天体表面,根据万有引力提供向心力可得:
解得:,故在地球表面的周期与在月球表面周期之比:
可知在月球表面的环绕周期大于它在地球表面的环绕周期,故选项C符合题意;
D. 在天体表面,根据万有引力可得:
可得在地球表面的引力与在月球表面重力引力之比为:
可知它在月球表面受到的引力小于它在地球表面受到的引力,故选项D符合题意.
8、AD
【解析】
K闭合,减小AB板间距离因为所以场强增大,则小球所受电场力增大,夹角增大A对,B错,K断开,场强跟电荷密度成正比,所以使B板竖直向上移动会使电荷密度增大,则场强变大所以夹角θ变大,C错,K断开,增大AB板间距离没有影响电荷密度继而知道场强没变则夹角θ不变D对
9、AC
【解析】
小明对足球做的功等于足球动能的增量,即 W=mv2,故A正确、B错误;以B处为零势能面,故足球在A点处的机械能为 mv2−mgh,选项C正确;足球运动过程中机械能守恒,在B点处的机械能等于在B点处的动能,即EkB=mv2-mgh,故D错误;故选AC。
本题可以对踢球的微小过程运用动能定理,小球动能的增加量等于人做的功;同时小球离开脚后,由于惯性继续飞行,只有重力做功,机械能守恒.
10、CD
【解析】
A.物块重力势能的减少等于重力对物块做的功,则
.
故A项错误.
BD.物块所受的合外力
,
物块的合外力做功
.
据动能定理可得,物块的动能增加等于合外力做功,则物块的动能增加1.6J.故B项错误,D项正确.
C.物块的重力势能减少4J,物块的动能增加1.6J,则物块的机械能减少2.4J.故C项正确.
11、AB
【解析】
A.由W=Fs知,恒力F对两种路面下做功一样多,即W1=W2,故A正确。
B.在整个过程中,根据动能定理可知WF-Wf=0-0,故整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功,故B正确;
C.在AB段做初速度为零的匀加速直线运动,在BC段可看做反向的初速度为零的运动加速直线运动,通过v-t图象如图,可知,在两段所需时间相同,根据P=W/t可知,水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率,故C错误;
D.由图可知,在AB段中点位置瞬时速度和在BC段中点位置瞬时速度相同,故水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率等于在BC段中点位置瞬时功率,故D错误;
12、AC
【解析】
由题图乙可知,电子在A、B两点的电势能分别为EpA和EpB,且EpB>EpA,说明电子由A运动到B时电势能增大,电场力做负功,电场力对其所做的功为W=EpA-EpB,选项C正确;电场力做负功,故动能减小,故电子在A点的动能大于B点的动能,选项D错误;由于A、B两点的电势能与两个位置间的关系如题图乙所示,说明电势是均匀增加的,故这一定是匀强电场,即不是孤立点电荷形成的电场,选项A正确;A、B两点的电场强度相等,选项B错误.
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、BC 滑块和力传感器的总质量m
【解析】
(1)[1]实验时需使得绳子的拉力等于滑块的合外力,则实验中需平衡摩擦力且细线和长木板平行,由于力传感器可直接读出绳子上的拉力,不需要保证砂和小砂桶的总质量远小于滑块的质量,故BC正确,A错误;
(2)[2][3]根据动能定理可知为验证合力做功与动能变化的关系还需测量出滑块和力传感器的总质量m,则表达式为:
14、如图所示:
砝码m0
【解析】
(1)根据题意确定输入端电路,在输出端接测量输出电压的电压表.
(2)先调节输入电压,使输出电压为零,然后测量物体质量;根据测量数据求出系数k.
(3)从电源电压与量程等角度分析可能出现的问题.
【详解】
(1)根据“可测得与物体的质量成正比的输出电压U”可知:输出端应接电压表.又根据“为了使输入电路的电压调节范围尽可能大”可知:必须用滑动变阻器在输入端组成分压电路.设计的电路如图所示.
(2)测量步骤与结果:
A、调节滑动变阻器,使转换器的输出电压为零;
B、将质量为m0的砝码放在转换器上,记下输出电压U0;
C、将待测物放在转换器上,记下输出电压U1,
(3)由以上测量可知,U0=km0g,U1=kmg
得,所以
这是一道设计型实验题,属开放型试题中重要的一种.力电转换器是学生没有用过的新仪器,能不能在试题所提供的各种信息中抓住最关键的有用信息,对学生的处理信息、电路设计和实验创新能力提出了较高要求.
15、动能 AB
【解析】
第一空. 要验证机械能是否守恒,需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与动能的增加量是否相等。
第二空. 重锤选用质量和密度较大的金属锤,从而减小阻力,选项A正确;两限位孔在同一竖直面内上下对正,从而减小下落过程中的摩擦阻力,选项B正确;此实验中要验证的表达式是mgh=mv2,两边的质量m可以消掉,则不需要精确测量出重锤的质量,选项C错误;
三.计算题(22分)
16、(1)a. b. (2)
【解析】
解:(1)a、初速度沿水平方向和竖直方向正交分解
则水平分量:
竖直分量:
B、炮弹在竖直方向做竖直上抛运动:
当时,则:
水平方向上的位移:
(2)由题意知,落地时可认为炮弹做匀速直线运动,设末速度为,根据平衡条件可得:
解得:
根据能量守恒得:
17、 (1)2.5×104N (2)2250 m
【解析】
(1)已知P0=375 kW=3.75×105 W,vmax=54 km/h=15 m/s,
根据P0=Fvmax时,F=f,得:P0=fvmax
机车受到的阻力
(2)机车在这5 min内,牵引力为变力,做正功,阻力做负功,重力、弹力不做功.
牵引力做的功为:WF=P0t
根据动能定理有:
代入数据解得:s=2250m
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