资源描述
2025年黑龙江省宾县一中物理高一第二学期期末质量跟踪监视模拟试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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,小车的上面是中突的两个对称的曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的水平面上.今有一个可以看作质点的小球,质量也为m,以水平速度v从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下.关于这个过程,下列说法正确的是( )
A.小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置
B.小球从滑上曲面到最高点的过程中,小车的动量变化大小是零
C.小球和小车作用前后,小车和小球的速度一定变化
D.车上曲面的竖直高度不会大于
2、 (本题9分)如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v-t图像如图乙所示。人顶杆沿水平地面运动的x-t图像如图丙所示。若以地面为参考系,下列说法中正确的是( )
A.猴子的运动轨迹为直线
B.猴子在2 s内做匀变速曲线运动
C.t=1时猴子的速度大小为4m/s
D.t=2 s时猴子的加速度大小为0 m/s2
3、 (本题9分)下列说法正确的是( )
A.哥白尼发现了万有引力定律
B.牛顿测出引力常量
C.伽利略提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
D.法拉第提出了电场的概念
4、质量为5t的汽车,在水平路面上以加速度a=2m/s²,所受阻力为1.0×103N,汽车起动后第1秒末的即时功率为
A.2kW B.22kW C.11kW D.20kW
5、 (本题9分)关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B.物体在变力作用下一定做曲线运动
C.做匀速圆周运动的物体任意时刻速度相同
D.做平抛运动的物体在相同时间内速度变化量相同
6、一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上,如果不计额外功的损失,这台抽水机保持输出功率不变的前提下,半小时内能做多少功()( )
A. B. C. D.
7、 (本题9分)用一根绳子竖直向上拉一个物块,物块从静止开始运动,绳子拉力的功率按如图所示规律变化,已知物块的质量为m,重力加速度为g,0~t0时间内物块做匀加速直线运动,t0时刻后功率保持不变,t1时刻物块达到最大速度,则下列说法正确的是( )
A.物块始终做匀加速直线运动
B.0~t0时间内物块的加速度大小为
C.t1时刻物块的速度大小为
D.0~t1时间内物块上升的高度为
8、 (本题9分)如图所示,在光滑水平面上放一辆小车,小车的左端放一只箱子,在水平恒力F作用下,将箱子从小车右端拉出,如果第一次小车被固定于地面,第二次小车不固定,小车在摩擦力作用下可沿水平面运动,在这两种情况下说法不正确的是( )
A.摩擦力大小不相等 B.F所做的功不相等
C.摩擦产生的热量相等 D.箱子增加的动能相等
9、关于地球同步卫星,下列说法正确的是( )
A.离地面的高度一定
B.轨道平面不一定在赤道平面内
C.线速度小于7.9km/s
D.向心加速度大于9.8 m/s2
10、 (本题9分)如图所示,电场中各等势面为竖直面,它们之间的距离为d=1cm,一个带电小球的质量为m=10g,初速度为,方向与水平线成角,已知小球在电场中做直线运动,则下列说法正确的是( )
A.小球带负电
B.小球在的正方向上走的最远距离m
C.小球所带电荷量为
D.匀强电场场强为
11、下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是
A.汽车通过凹形桥的最低点时,车对桥的压力大于汽车的重力
B.在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘与外轨的挤压
C.杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时处于完全失重状态,不受重力作用。
D.洗衣机脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出
12、 (本题9分)物体做曲线运动时,下列情况可能出现的是( )
A.速度方向变化,加速度为零 B.速度大小不变,方向改变
C.速度方向变化,加速度大小不变 D.速度大小变化,加速度不变
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)一位同学为验证机械能守恒定律,利用光电门等装置设计了如下实验。使用的器材有:铁架台、光电门1和2、轻质定滑轮、通过不可伸长的轻绳连接的钩码A和B(B左侧安装挡光片)。
实验步骤如下:
①如图1,将实验器材安装好,其中钩码A的质量比B大,实验开始前用一细绳将钩码B与桌面相连接,细绳都处于竖直方向,使系统静止。
②用剪刀剪断钩码B下方的细绳,使B在A带动下先后经过光电门1和2,测得挡光时间分别为、。
③用螺旋测微器测量挡光片沿运动方向的宽度,如图2,则________。
④用挡光片宽度与挡光时间求平均速度,当挡光片宽度很小时,可以将平均速度当成瞬时速度。
⑤用刻度尺测量光电门1和2间的距离。
⑥查表得到当地重力加速度大小为。
⑦为验证机械能守恒定律,请写出还需测量的物理量(并给出相应的字母表示)__________,用以上物理量写出验证方程_____________。
14、(10分) (本题9分)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图所示,实验主要过程如下:
a.设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……;
b.分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度v1、v2、v3、……;
c.作出W-v草图;
d.分析W-v图像.如果W-v图像是一条直线,表明W∝v;如果不是直线,可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系.
(1)以下关于该试验的说法中有一项不正确,它是___________.
A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…….所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致.当用1条橡皮筋进行是实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、…….
B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜.
C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带.纸带上打出的点,两端密、中间疏.出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小.
D.根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算.
(2)在实验中,除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外,还需要哪种测量工具?答:_________.
(3)对于该实验,下列操作中属于实验要求的是_______.(填写选项前的序号)
A.小车每次都应从静止开始释放
B.实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力
C.必须测量出小车的质量
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)某滑沙场的示意图如图所示,某旅游者乘滑沙橇从A点由静止开始滑下,最后停在水平沙面上的C点.设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同,斜面和水平面连接处可认为是圆滑的,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动,若测得AC间水平距离为x,A点高为h,求滑沙橇与沙面间的动摩擦因数μ.
16、(12分) (本题9分)如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°,表面光滑的斜面体,物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中.(A、B均可看作质点,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t;
(2)物体B抛出时的初速度v2;
(3)物体A、B间初始位置的高度差h.
17、(12分) (本题9分)如图所示,水平传输带以的速度匀速向右运动,左右两边端点A、B的间距为L=10m.传输带左边接倾斜直轨道AC, AC轨道与水平面夹角为.传输带右边接半圆形轨道BD并相切于B点,BD轨道半径R=2m.两轨道与传输带连接处认为紧密圆滑,物体通过连接点时无机械能损失.有一可视为质点的物体从B点出发以初速度向左运动.已知物体与传输带的动摩擦因数为,物体与斜面的动摩擦因数为,圆轨道光滑.问:至少多大,物体才能运动经过D点?(AC斜面足够长,结果保留3位有效数字)
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】
A. 小球滑上曲面的过程,小车向右运动,小球滑下时,小车还会继续前进,故不会回到原位置,故A错误;
B. 由小球恰好到最高点时小球与小车具有共同速度,对于车、球组成的系统,取水平向右为正方向,由动量守恒定律列式为mv=2mv′,得共同速度v′=0.5v.则小车动量的变化为△P=mv′−0=m,故B错误;
C. 由于满足动量守恒定律,系统机械能又没有增加,若两曲面光滑时,小车和小球的速度可能没有变化.故C错误;
D. 由于小球原来的动能为,小球到最高点时系统的动能为= ,所以系统动能减少了.如果曲面光滑,则减少的动能等于小球增加的重力势能,即=mgh,得h=,显然,这是最大值,如果曲面粗糙,高度还要小些,所以车上曲面的竖直高度不会大于,故D正确.
故选D
2、B
【解析】
猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀减速直线运动,通过运动的合成,判断猴子相对于地面的运动轨迹以及运动情况。求出t=2s时刻猴子在水平方向和竖直方向上的分加速度,根据平行四边形定则,求出猴子相对于地面的加速度。
【详解】
由乙图知,猴子竖直方向上做匀减速直线运动,加速度竖直向下。由丙图知,猴子水平方向上做匀速直线运动,则猴子的加速度竖直向下,与初速度方向不在同一直线上,所以猴子在2s内做匀变速曲线运动,故A错误,B正确;s-t图象的斜率等于速度,则知猴子水平方向的初速度大小为:vx=4m/s,t=0时猴子竖直方向分速度:vy=8m/s,则t=1s时猴子竖直分速度为vy′=4m/s,因此t=1s时猴子的速度大小为:,故C错误;v-t图象的斜率等于加速度,则知猴子的加速度大小为:,故D错误。所以B正确, ACD错误。
本题主要考查了运动的合成,关键知道猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动,会运用运动的合成分析物体的运动轨迹和运动情况。
3、D
【解析】
A.牛顿发现了万有引力定律,故A错误。
B.卡文迪许测出引力常量,故B错误。
C.开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,故C错误。
D.法拉第提出了电场的概念,故D正确。
4、B
【解析】
由牛顿第二定律可知:
F-f=ma;
解得:
F=f+ma=1.0×103N+5000×2N=1.1×104N;
1s末的速度为:
v=at=2×1=2m/s;
故瞬时功率为:
P=Fv=1.1×104N×2m/s=22kW;
A.2kW,与结论不相符,选项A错误;
B.22kW,与结论相符,选项B正确;
C.11kW,与结论不相符,选项C错误;
D.20kW,与结论不相符,选项D错误;
5、D
【解析】
A. 物体在恒力作用下也可能做曲线运动,例如平抛运动,选项A错误;
B. 当变力与速度方向共线时,物体在变力作用下也可能做直线运动,选项B错误;
C. 做匀速圆周运动的物体任意时刻速度大小相同,但是方向不一定相同,选项C错误;
D. 做平抛运动的物体加速度恒定为g,则在相同时间内速度变化量均为gT,相同,选项D正确.
6、C
【解析】
抽水机1秒钟内做的功是:
所以抽水机的功率为:
抽水机半小时做的功是:
.
A.与分析不符,故A错误.
B.与分析不符,故B错误.
C.与分析相符,故C正确.
D.与分析不符,故D错误.
7、CD
【解析】
A、0−t0时间内物块做匀加速直线运动,t0时刻后功率保持不变,根据P=Fv知,v增大,F减小,物块做加速度减小的加速运动,当加速度减小到零,物体做匀速直线运动,故A错误;
B、0−t0时间内物块做匀加速直线运动,则有,,联立解得,可知图线的斜率,可知,故B错误;
C、在t1时刻速度达到最大,则有F=mg,物块的速度大小为,故C正确;
D、P−t图线围成的面积表示牵引力做功的大小,根据动能定理得,解得,故D正确;
故选CD。
t0时刻以后,功率保持不变,结合P=Fv分析牵引力的变化,结合牛顿第二定律得出加速度的变化;根据P=Fv,结合牛顿第二定律得出P-t的关系式,结合图线的斜率求出加速度;P-t图线围成的面积表示牵引力做功的大小,根据动能定理求出0-t1时间内物块上升的高度。
8、AD
【解析】
A.由f=μN=μmg,可知,这两种情况下箱子所受的摩擦力大小一样大,故A错误。
B.由于小车不固定时,箱子对地的位移较大,所以由W=Fl,可知,小车不固定时F做功较大,故B正确。
C.摩擦产生的热量表达式为 Q=μmgL,L是车长,所以Q相等,故C正确。
D.根据动能定理得:(F-f)l=Ek,由于小车不固定时,箱子对地的位移大,所以小车不固定时,箱子所得到的动能较大,故D错误。
此题选择不正确的选项,故选AD.
9、ACD
【解析】
A.万有引力提供向心力,列出等式:
其中R为地球半径,h为同步卫星离地面的高度。由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,所以T为一定值,根据上面等式得出:同步卫星离地面的高度h也为一定值,故A正确;
B.它若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上,这是不可能的,故地球同步卫星,一定在赤道平面上,故B错误;
C.第一宇宙速度是最大的运行速度,任何地球卫星的速度都小于第一宇宙速度,则地球同步卫星的运行速度小于7.9km/s,故C正确;
D.地球同步卫星的周期等于地球赤道上物体随地球自转的周期,根据a=ω2r可知,地球同步卫星加速度大于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度9.8m/s2,故D正确。
10、BC
【解析】
根据电场线与等势面垂直,且指向电势低的等势面,可知电场线水平向左,画出匀强电场的电场线,如图所示.由得:,故D错误;
由题意可知,只有小球受到向左的电场力,电场力和重力的合力才有可能与初速度方向在一条直线上,所以小球带正电.故A错误;由受力图可知,Eq=mg,,故C正确;
由动能定理,得,代入数据得:,故B正确。本题选BC.
11、AB
【解析】
A. 汽车通过凹形桥的最低点时, ,支持力大于重力,根据牛顿第三定律可知,车对桥的压力大于汽车的重力,A正确。
B. 在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,当火车按规定速度转弯时,由重力和支持力的合力完全提供向心力,从而减轻轮缘对外轨的挤压,B正确;
C. 杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时仍受重力作用。C错误。
D. 离心力与向心力并非物体实际受力,而是衣服对水的吸附力小于水做圆周运动所需要的向心力,因此产生离心现象;D错误。
12、BCD
【解析】
曲线运动的速度方向变化,说明速度在变化,则加速度不为零,选项A错误;曲线运动的速度方向是切线方向,时刻改变,但速度大小可以不变,如匀速圆周运动,故B正确;曲线运动的速度方向是切线方向,时刻改变,速度大小也可以改变,加速度可以不变,如平抛运动,故CD正确;故选BCD.
点睛:本题关键明确曲线运动的运动性质和动力学条件,要熟悉两种常见的曲线运动,平抛运动和匀速圆周运动的特征.
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、6.710 钩码A、B的质量m1、m2
【解析】
③[1]根据螺旋测微器测量原理得
⑦[2][3]为验证机械能守恒定律,还需测量钩码A、B的质量m1、m2。对系统,因为动能的增加量等于重力势能的减少量,则验证方程为
14、D 毫米刻度尺 AB
【解析】
(1)A.当橡皮筋伸长量按倍数增加时,功并不简单地按倍数增加,变力功一时无法确切测算;因此我们要设法回避求变力做功的具体数值,可以用一根橡皮筋做功记为W,用两根橡皮筋做功记为2W,用三根橡皮筋做功记为3W…,从而回避了直接求功的困难,故选项A正确;
B.小车运动中会受到阻力,使木板适当倾斜,小车阻力补偿的方法是平衡摩擦力,故选项B正确;
C.本实验中小车先加速后减速,造成纸带上打出的点,两端密、中间疏,说明摩擦力没有平衡,或没有完全平衡,可能是没有使木板倾斜或倾角太小,故选项C正确;
D.本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系,这个速度是指橡皮绳做功完毕时的瞬时速度,而不是整个过程的平均速度,故选项D错误;
说法中不正确一项是选项D.
(2)探究橡皮筋做功与小车的动能变化的关系,则小车的速度是由纸带的点来求出,因此必须要有毫米刻度尺;
(3)A.小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功,所以小车必须从同一位置由静止弹出,故选项A正确;
B.为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果,必须平衡摩擦力,长木板要适当的倾斜,故选项B正确;
C.实验是分析图像,不需要测量小车的质量,故选项C错误;
三、计算题要求解题步骤,和必要的文字说明(本题共36分)
15、h/x
【解析】
对A到C的全过程运用动能定理,抓住动能的变化量为零,结合动能定理求出滑沙橇与沙面间的动摩擦因数.
【详解】
设斜面的倾角为θ,对全过程运用动能定理得,
因为,则有,解得.
本题考查了动能定理的基本运用,运用动能定理解题关键选择好研究的过程,分析过程中有哪些力做功,再结合动能定理进行求解,本题也可以结合动力学知识进行求解.
16、(1) )(2) (3)
【解析】
(1)对物体A进行受力分析可以知道A的加速度的大小,再由匀变速直线运动的速度公式可以求得运动的时间;
(2)A和B的水平位移是一样的,根据A的运动可以求得在水平方向上的位移,再由平抛运动的规律可以求得B的初速度的大小.
(3)物体A、B间初始位置的高度差等于A上升的高度和B下降的高度的和,A上升的高度可以由A的运动求出,B下降的高度就是自由落体的竖直位移.
【详解】
(1)物体A上滑的过程中,由牛顿第二定律得:
代入数据得:
设经过t时间B物体击中A物体,由运动学公式:
代入数据得:.
(2)平抛物体B的水平位移为:
平抛速度:.
(3)物体A、B间初始位置的高度差等于A上升的高度和B下降的高度的和,所以物体A、B间的高度差为:
17、11.3m/s
【解析】
设小物体恰能运动到D点的速度为,重力提供向心力:
设此临界状态下的.设物体从B点向左出发后第一次返回B点时的速度为
物体从B运动到D的过程中机械能守恒:
解得:
若传输带足够长,则当时,物体先向左减速到零后又向右加速,由于传输带速度为20m/s>10m/s,所以物体向右运动的过程中一直加速.且向左运动的加速度大小与向右运动时的加速度大小相等,由对称性可得回到B点的速度,恰能完成圆周运动到D点.如果能完成上述过程,传输带的长度至少为L’
从B向A运动的过程中,物块的加速度大小
则有:
解得:
斜面AC有摩擦要损失动能,所以是不能让物体最终运动到D点的.的临界速度必须比10m/s更大. 设物体从B以出发运动到最左端的A点时的速度为则有:
在斜面AC上行过程中加速度大小设为,上行的最大位移为x
则
则有:
从B出发经传输带和斜面AC再经传输带回到B的过程中由动能定理:
可得:
代入数据代入得:,所以物体初速度至少应为11.3m/s
点睛:物体恰好能到达D点,必须由重力提供向心力,可求得物体到达D点所需要的速度,由机械能守恒定律求出物体到达B必须具有的速度.再研究物体B到A、A到C、以及C到B的过程,运用牛顿第二定律和运动学公式得到B点的速度与初速度的关系,从而求得初速度的条件.
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