资源描述
2025届甘肃省会宁一中物理高一下期末复习检测试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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)设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比,当飞机以速度v水平匀速飞行时,发动机的功率为P.若飞机以速度3v水平飞行时,发动机的功率为( )
A.27P B.9P C.18P D.3P
2、 (本题9分)滑雪运动深受人民群众喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中
A.所受合外力始终为零 B.合外力做功一定为零
C.机械能始终保持不变 D.所受摩擦力大小不变
3、 (本题9分)如图1所示,长为L的匀质链条静置于光滑水平桌面上,现使链条右端从静止开始竖直向下运动,刚运动到竖直长度为时,链条速度大小为v,如图2所示,重力加速度为g,则
A. B. C. D.
4、公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,如图,汽车通过凹形桥的最低点时( )
A.车的加速度为零,受力平衡 B.车对桥的压力比汽车的重力大
C.车对桥的压力比汽车的重力小 D.车的速度越大,车对桥面的压力越小
5、 (本题9分)关于摩擦力对物体做功,下述几种论断正确的是( )
A.滑动摩擦力对物体一定做负功;
B.静摩擦力不可能对物体做功;
C.滑动摩擦力既可对物体做负功,也可以对物体做正功;
D.静摩擦力对物体一定做负功.
6、 (本题9分)作简谐运动的物体,回复力和位移的关系图是下图所给四个图像中的( ).
A. B. C. D.
7、如图甲所示,甲、乙两个小球可视为质点,甲球沿固定在斜面上,倾角为30°的光滑足够长斜面由静止开始下滑,乙球做自由落体运动,甲、乙两球的动能与路程的关系图像如图乙所示.下列说法正确的是( )
A.甲球和乙球运动到地面时的速度相同
B.甲乙两球的质量之比为
C.甲乙两球的动能均为时,两球重力的瞬时功率之比为
D.甲乙两球的动能均为时,两球高度相同
8、一质量为的质点静止于光滑水平面上,从时刻开始,受到水平外力作用,如图所示.下列判断正确的是( )
A.内外力的平均功率是
B.第内外力所做的功是
C.第末外力的瞬时功率最大
D.第末与第末外力的瞬时功率之比为
9、 (本题9分)如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场,之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转,最后打在屏上,整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么
A.偏转电场对三种粒子做功一样多
B.三种粒子打到屏上时速度一样大
C.三种粒子运动到屏上所用时间相同
D.三种粒子一定打到屏上的同一位置,
10、 (本题9分)图示为一质点在内做直线运动的图象.由图可得( )
A.在内,合力对质点做正功
B.在内,合力对质点做负功
C.在和内,合力对质点做的功相同
D.在内,合力对质点做的功为零
11、 (本题9分)已知地球的质量为M,半径为R,表面的重力加速度为g,那么地球的第一宇宙速度的表达式有:
A. B. C. D.
12、我国2020年将首次探测火星,将完成火星探测器围绕火星飞行、火星表面降落以及巡视探测等任务。火星是地球的“邻居”,其半径约为地球半径的,质量约为地球质量的,设火星的卫星A和地球卫星B都围绕各自的中心天体做匀速圆周运动,距离中心天体的表面距离与该中心天体的半径相等,下面说法正确的是
A.卫星A、B加速度之比为2:5
B.卫星A、B线速度之比为
C.卫星角速度之比为
D.卫星A、B周期之比为
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)用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中:
(1)运用公式对实验条件的要求是________________________,为此,所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近_______.
(2)若实验中所用重物的质量m=1kg.打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02s,则记录B点时,重物速度vB=_______m/s,重物动能Ek=_____J,从开始下落起至B点时的重物的重力势能减少量是_______J,由此可得出的结论是___________.(g取9.8m/s2)(本小题数据保留三位有效数字)
14、(10分) (本题9分)某同学用图1所示的装置研究两个小球在斜槽末端发生碰撞的情况,并用它来验证碰撞中的动量守恒定律,图中AB是斜槽,BC为水平槽。
(1)实验中通过仅测量小球做平抛运动的______(选填“水平位移”或“竖直位移”),可间接得到小球碰撞前后的速度关系.
(2)检验水平槽BC是否调平的方法是:_______.
(3)实验装置中的重锤线起什么作用?__________.
(4)实验时先使入射球m1从斜槽上某一固定位置S多次由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,从而确定P点的位置,再把被碰球m2放在水平槽末端,让球m1仍从位置S多次由静止开始滚下,跟球m2碰撞后,两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,从而确定M、N点的位置。
a. 为提高实验的精度,减小误差,要求m1__________m2。(选填“>”“<”“=”)
b. 其中确定P点位置的多次落点痕迹如图2所示,刻度尺的零点与O点对齐,则OP=_________cm。
(5)经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,M、N距O点的距离如图3所示,请通过计算说明本次实验中两小球碰撞前后的动量是否守恒__________.
(6)牛顿曾设想,把物体从高山上水平抛出,速度一次比一次大,落地点就一次比一次远,如果速度足够大,物体就不再落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星,如图,同样是受地球引力,随着抛出速度增大,物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动,请分析原因_____________。
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)质量为M=1.5kg的平板车停放在光滑的水平面上,左端放置着一块质量为m=450g的小物块,一颗质量为m0=50g的子弹以v0=100m/s的速度水平瞬间射入小物块并留在其中,平板车足够长,求:
(1)子弹射入小物块瞬间两者的共同速度(小物块滑动前);
(2)小物块与平板车间因摩擦产生的热量。
16、(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。
17、(12分) (本题9分)如图所示,轻绳绕过定滑轮,一端连接物块A,另一端连接在滑环C上,物块A的下端用弹簧与放在地面上的物块B连接,A、B两物块的质量均为m,滑环C的质量为M,开始时绳连接滑环C部分处于水平,绳刚好拉直且无弹力,滑轮到杆的距离为L,控制滑块C,使其沿杆缓慢下滑,当C下滑L时,释放滑环C,结果滑环C刚好处于静止,此时B刚好要离开地面,不计一切摩擦,重力加速度为g.
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)若由静止释放滑环C,求当物块B刚好要离开地面时,滑环C的速度大小.
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】
飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比,即Ff=kv1.
当飞机匀速飞行时,牵引力大小等于阻力,即
F=Ff=kv1
则发动机的功率为
P=Fv=kv3
即发动机的功率与速度的三次方成正比.所以,当飞机的速度变为原来三倍时,发动机的功率变为原来的17倍,故A正确,BCD错误.
2、B
【解析】
滑雪运动员的速率不变,而速度方向是变化的,速度是变化的,运动员的加速度不为零,由牛顿第二定律可知,运动员所受合外力始终不为零,故A错误;滑雪运动员的速率不变则动能不变,由动能定理可知,合外力对运动员做功为零,故B正确;运动员从A到B下滑过程中的动能不变而重力势能减小,所以机械能减小,故C错误;运动员下滑过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力,由图可知,运动员从A到B的过程中,滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小,则重力沿斜面向下的分力逐渐减小,运动员的速率不变,则运动员沿滑道方向的合外力始终等于零,所以滑动摩擦力也逐渐减小,故D错误。所以B正确,ACD错误。
3、A
【解析】
铁链释放之后,到离开桌面到落地的过程,由于桌面无摩擦,整个链条的机械能守恒.取桌面为零势能面,整个软绳的质量为m.
根据机械能守恒定律得:
−mg⋅=
解得:v=,故A正确,BCD错误
故选A .
4、B
【解析】
A、汽车做圆周运动,速度在改变,加速度一定不为零,受力一定不平衡,故A错误.
BC、汽车通过凹形桥的最低点时,向心力竖直向上,合力竖直向上,加速度竖直向上,根据牛顿第二定律得知,汽车过于超重状态,所以车对桥的压力比汽车的重力大,故B正确,C错误.
D、对汽车,根据牛顿第二定律得:,则得,可见,v越大,路面的支持力越大,据牛顿第三定律得知,车对桥面的压力越大,故D错误.
故选B.
解决本题的关键搞清做圆周运动向心力的来源,即重力和支持力的合力提供向心力,结合牛顿第二定律进行求解.
5、C
【解析】
恒力做功的表达式W=FScosα,滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,还可以与运动方向垂直,故可能做负功,也可能做正功,也可以不做功,故A错误,C正确;恒力做功的表达式W=FScosα,静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,还可以与运动方向垂直,故可能做负功,也可能做正功,也可以不做功,故BD错误;故选C.
本题关键要分清相对运动方向与运动方向的关系,前者是相对与与物体接触的另一个物体,而后者是相对与参考系;同时要明确恒力做功的求法.
6、D
【解析】
回复力和位移的关系式F=-kx,图象为一次函数,且F与x 方向相反,故选D。
7、BC
【解析】
A.两球在运动过程中只有重力做功,甲、乙球的机械能都守恒,mgh=mv2,解得,甲球和乙球运动到地面时的速度大小相等,方向不同,故A错误;
B.由机械能守恒定律得,对甲球:EK0=m甲gx0sin30°,对乙球:EK0=m乙g•2x0,解得:m甲:m乙=4:1,故B正确;
C.两球重力的瞬时功率为:,甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球重力的瞬时功率之比为: ,故C正确;
D.甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球高度之比为:x0sin30°:2x0=1:4,故D错误;
8、AD
【解析】
A.0-1s内,物体的加速度
则质点在0-1s内的位移
1s末的速度
v1=a1t1=3×1m/s=3m/s
第2s内物体的加速度
第2s内的位移
物体在0-2s内外力F做功的大小
W=F1x1+F2x2=3×1.5+1×3.5J=8J
可知0-2s内外力的平均功率
故A正确;
B.第2s内外力做功的大小
W2=F2x2=1×3.5J=3.5J
故B错误;
CD.第1s末外力的功率
P1=F1v1=3×3W=9W
第2s末的速度
v2=v1+a2t2=3+1×1m/s=4m/s
则外力的功率
P2=F2v2=1×4W=4W
可知第2s末功率不是最大,第1s末和第2s末外力的瞬时功率之比为9:4,故C错误,D正确.
故选AD。
点晴:根据牛顿第二定律求出0-1s内和1-2s内的加速度,结合位移时间公式分别求出两段时间内的位移,从而得出两段时间内外力做功的大小,结合平均功率的公式求出外力的平均功率,根据速度时间公式分别求出第1s末和第2s末的速度,结合瞬时功率的公式求出外力的瞬时功率.
9、AD
【解析】
试题分析:带电粒子在加速电场中加速,电场力做功W=E1qd; 由动能定理可知:E1qd=mv2;
解得:;粒子在偏转电场中的时间;在偏转电场中的纵向速度
纵向位移;即位移与比荷无关,与速度无关;则可三种粒子的偏转位移相同,则偏转电场对三种粒子做功一样多;故A正确,B错误;因三粒子由同一点射入偏转电场,且偏转位移相同,故三个粒子打在屏幕上的位置一定相同;因粒子到屏上的时间与横向速度成反比;因加速后的速度大小不同,故三种粒子运动到屏上所用时间不相同;故C错误,D正确;故选AD.
考点:带电粒子在匀强电场中的运动
【名师点睛】此题考查带电粒子在电场中的偏转,要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用;正确列出对应的表达式,根据表达式再去分析速度、位移及电场力的功.
10、BD
【解析】
A、在1s∼3s内,物体的速度不变,故物体的动能不变,根据动能定理可知合力对质点不做功,故A错误;
B、在0∼1s,物体的速度减小,故动能减小,根据动能定理可知合力对质点做负功,故B正确;
C、在0∼1s速度减小,动能减小,故合外力做负功,而3s∼4s内,动能增大,故合力对质点做的正功,所以合力对质点所做的功不相同,故C错误;
D、由图可知,0∼4s内的初末速度相同,故动能的变化量为零,则由动能定理可知,合力对质点做的功为零,故D正确;
故选BD.
【点睛】由v-t图象可明确质点在某一过程中的初末状态的速度,明确动能的变化情况,再由动能定理即可分析合外力做功情况.
11、AB
【解析】
第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度,根据万有引力提供向心力得: ,解得: ,故A正确,根据地面附近引力等于重力得:,联立可得:,故AB正确,CD错误.
12、AD
【解析】
设火星质量为M,地球质量则为10M,火星的半径为R,则火星卫星A的轨道半径,地球卫星B的轨道半径;
A.根据加速度公式,可知,,所以,A正确;
B.根据公式,可得,可知,,所以,B错误;
C.由线速度之比为,可得角速度之比,选项C错误;
D.周期,周期之比,选项D正确;
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、(1)自由下落的物体 2 mm
(2)0.59 m/s 0.174 J 0.175 J 在实验误差允许的范围内,动能的增加量等于重力势能的减少量
【解析】
(1)运用公式mv2=mgh时,对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始.打点计时器的打点频率为50 Hz,打点周期为0.02s,重物开始下落后,由h=gT2=×9.8×0.022 m≈2 mm得,在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm.
(2)利用匀变速直线运动的推论:,
重锤的动能:EKB=mvB2=×1×0.592J=0.174J
从开始下落至B点,重锤的重力势能减少量:△Ep=mgh=1×9.8×0.176J=0.175J.
得出的结论是:在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.
14、水平位移 将小球轻放在槽口,如果能保持静止,说明槽口处于水平,如果不能静止而滚动,说明槽口是倾斜的 记录水平面上槽口正下方的位置,即测量小球水平位移的起始点 > 44.80 见解析.
【解析】
第一空.小球碰后做平抛运动,由于落地的高度都相同,则落地的时间相同,则小球落地的水平位移与速度成正比,则实验中通过仅测量小球做平抛运动的水平位移,可间接得到小球碰撞前后的速度关系.
第二空.检验水平槽BC是否调平的方法是:将小球轻放在槽口,如果能保持静止,说明槽口处于水平,如果不能静止而滚动,说明槽口是倾斜的.
第三空. 实验装置中的重锤线起的作用是:记录水平面上槽口正下方的位置,即测量小球水平位移的起始点;
第四空. 为提高实验的精度,防止入射球反弹,要求m1>m2;
第五空.用尽量小的圆把P的落地点圈起来,圆心即为P的平均落点,则OP=44.80cm。
第六空.碰前动量:m1∙OP=45.0×44.80g∙cm=2016.0g∙cm;碰后总动量:m1∙OM+m2∙ON=45.0×35.20+7.5×55.68=2001.6 g∙cm;即,则在误差允许的范围内,实验中两小球碰撞前后的动量守恒;
第七空.物体初速度较小时,运动范围很小,引力可以看作恒力--重力,做平抛运动;随着物体初速度增大,运动范围变大,引力不再看作恒力;当物体初速度达到第一宇宙速度时,做圆周运动而成为地球卫星。
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)10m/s(2)18.75J
【解析】
(1)子弹射入物体物块并留在物块中,规定向右为正方向,运用动量守恒定律得:
代入数据得子弹和A的共同速度为
(2)子弹和小物块在车上滑行,对整体组成的系统研究,根据动量守恒定律得
代入数据得最终共同速度
根据能量守恒定律得物块与平板车间因摩擦产生的热量等于该过程的动能减小量
代入数据得
16、(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
17、(1) (2)
【解析】
(1)设开始时弹簧的压缩量为x,则 kx=mg
设B物块刚好要离开地面,弹簧的伸长量为x′,则 kx′=mg
因此x′=x=
由几何关系得 2x=−L=
求得 x=
得 k=
(2)弹簧的劲度系数为k,开始时弹簧的压缩量为x1=
当B刚好要离开地面时,弹簧的伸长量 x2=
因此A上升的距离为 h=x1+x2=
C下滑的距离
根据机械能守恒
MgH−mgh=
求得
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