资源描述
2024-2025学年江苏省淮海中学高一物理第二学期期末质量检测试题
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:(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,质量为M的滑槽内有半径为R的半圆轨道,将滑槽放在水平面上,左端紧靠墙壁.一质量为m的物体从半圆轨道的顶端a点无初速度释放,b点为半圆轨道的最低点,c点为半圆轨道另一侧与a等高的点.不计一切摩擦,下列说法正确的是
A.m从a点运动到b点过程中,m与M组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒
B.m从a点释放后运动的全过程中,m的机械能守恒
C.m释放后能够到达c点
D.当m首次从右向左到达最低点b时,M的速度达到最大
2、如图所示,细线的一端固定于天花板上的O点,另一端系一质量为m的小球,在水平恒力F的作用下,小球从O点正下方的A点由静止开始运动,恰好能到达B点。小球到达B点时,轻绳与竖直方向的夹角为60°。下列说法正确的是
A.恒力F大于小球受到的重力
B.小球运动到B点时,其所受合力为零
C.小球从A点运动到B点的过程中,它的机械能一直增大
D.小球从A点运动到B点的过程中,它的机械能先增大后减小
3、 (本题9分)从距地面相同高度处,水平抛出两个质量相同的球A和B,抛出A球的初速为,抛出B球的初速为2,则两球运动到落地的过程中
A.重力的平均功率相同,落地时重力的瞬时功率相同
B.重力的平均功率相同,落地时重力的瞬时功率不同
C.重力的平均功率不同,落地时重力的瞬时功率相同
D.重力的平均功率不同,落地时重力的瞬时功率不同
4、 (本题9分)汽车在水平弯道上匀速转弯时,若速度过快,会产生侧滑现象,即漂移,下列关于漂移现象的原因分析中,正确的是( )
A.汽车运动中受到了离心力的作用使它产生漂移现象
B.汽车运动中受到合外力方向背离圆心使它产生漂移现象
C.汽车运动中受到合外力为零使它产生漂移现象
D.汽车运动中受到合外力小于所需的向心力使它产生漂移现象
5、 (本题9分)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的图像可能正确的是
A. B.
C. D.
6、 (本题9分)关于库仑定律,下列说法正确的是
A.库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律
B.根据 ,当两电荷的距离r趋近于零时,静电力将趋向无穷大
C.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体
D.若点电荷 的电荷量大于 的电荷量,则 对 的静电力大于 对 的静电力
7、如图所示,质量为M的小车静止在光滑水平面上,小车A端固定一根轻弹簧,弹簧的另一端连接一个放置在小车上且质量为m的物体C,已知小车底部光滑,弹簧处于压缩状态.弹簧被释放后,物体C被弹出向B端运动,最后与B端粘在一起.下列说法中正确的是( )
A.物体C离开弹簧时,小车在向左运动
B.物体C与B端粘在一起之前,小车的运动速率与物体C的运动速率的比值为
C.物体C与B端粘在一起后,与小车一同向右运动
D.整个过程中,小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能守恒
8、 (本题9分)如图所示,取稍长的细竹杆,其一端固定一枚小铁钉,另一端用羽毛做一个尾翼,做成A.B两只“飞镖”,将一软木板挂在竖直墙壁上作为镖靶.在离木板一定距离 的同一高度处,将它们水平掷出,不计空气阻力,两只“飞镖”插在靶上的状 态如图所示(侧视图).则下列说法中正确的是( )
A.A 镖的质量一定比 B 镖的质量大
B.A 镖掷出时的初速度比 B 镖掷出时的初速度大
C.B 镖插入靶时的末速度一定比 A 镖插入靶时的末速度大
D.B 镖的运动时间比 A 镖的运动时间长
9、 (本题9分)如图所示,有两个质量均为m、带电量均为q的小球,用绝缘细绳悬挂在同一点O处,保 持静止后悬线与竖直方向的夹角均为θ= 45°,重力加速度为g,静电力常量为k.则
A.带电小球A在B处产生的电场强度大小
B.带电小球A在B处产生的电场强度大小
C.细绳的长度
D.细绳的长度
10、 (本题9分)如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内作圆周运动,重力加速度为g。关于小球在过最高点的速度v,下列叙述中正确的是( )
A.v由零增大,需要的向心力也逐渐增大
B.小球能在竖直平面内作圆周运动v极小值为
C.当v由逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大
D.当v由逐渐减小时,杆对小球的弹力逐渐减小
11、 (本题9分)两个共点力的大小分别为F1=6 N,F2=10 N,则它们的合力可能为( )
A.3 N B.5 N C.10 N D.20 N
12、 (本题9分)一质量为1kg的物体从某一高度以6m/s的速度水平抛出。落地时速度大小为10m/s,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.物体在空中的运动时间为0.8s
B.物体抛出时离地而的高度为3.2m
C.物体抛出点到落地点的水平距离为6m
D.物体运动过程中重力做功的平均功率为40W
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)如图所示为探究平行板电容器电容大小决定因素的实验。给电容器充电后与电源断开,即保持电量不变,则: (填“变小”、“变大”或“不变”)
(1)甲图将B板上移,静电计指针偏角_______,电容器的电容________;
(2)乙图将B板左移,静电计指针偏角_______,电容器的电容________;
(3)丙图将电介质插入两板之间,静电计指针偏角_______,电容器的电容________。
14、(10分) (本题9分)为了测量一电压表V的内阻,某同学设计了如图1所示的电路。其中V0是标准电压表,R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电源。
(1)用笔画线代替导线,根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整______。
(2)实验步骤如下:
①将S拨向接点1,接通S1,调节R0,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时___________的读数U;
②然后将S拨向接点2,保持R0不变,调节___________,使___________,记下此时R的读数;
③多次重复上述过程,计算R读数的平均值,即为待测电压表内阻的测量值。
(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差,除偶然误差因素外,还有哪些可能的原因,请写出其中一种可能的原因:___________。
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)如图所示,质量为m=lkg的小物体(可视为质点),以v0=7m/s的初速度从底端冲上倾角为α=53°,长度s=1m的粗糙斜面AB,并恰好在最高点以水平速度vc=3m/s冲上传送带。传送带正以速度v=5m/s顺时针转动,其水平长度CD为12m,小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1.小物体从D点平抛,恰好沿P点切线进入口径很小的光滑圆管轨道中,圆心为O,轨道半径R=1m,且OP与竖直方向的夹角为θ=60°,Q点为轨道最高点(不计空气阻力,取g=10m/s2)。求:
(1)小物体与斜面的动摩擦因数μ0;
(2)小物体通过传送带CD所用的时间;
(3)小物体在Q点对圆弧轨道的作用力。
16、(12分) (本题9分)如图所示,小球从竖直放置的四分之一光滑圆弧轨道的b点由静止开始沿轨道下滑,从c端水平飞出,下落到与水平面成30°的斜面上的d点. 已知小球的质量为m,圆弧半径为R,b点和圆心O的连线与水平方向的夹角为30°,重力加速度取g. 求:
(1)小球到c点时所受轨道支持力的大小;
(2)小球从圆弧c处飞出落到斜面d点时的动能;
(3)某同学认为,无论小球以多大速度从c点水平飞出,落到斜面时的速度方向都相同. 你是否同意这一观点?请通过计算说明理由.
17、(12分) (本题9分)轻质弹簧上端固定,下端连接质量m=3 kg的物块A,物块A放在平台B上,通过平台B可以控制A的运动,如图所示,初始时A、B静止,弹簧处于原长。已知弹簧的劲度系数k=200 N/m,g=10 m/s2
(1)若平台B缓慢竖直向下运动直到分离,求A、B一起运动的最大位移;
(2)若平台B由静止开始以a=5 m/s2竖直向下做匀加速直线,直到分离的过程中,弹簧的弹性势能增加了=0.5625J,求:①A、B一起匀加速运动的时间;②此过程中B对A做的功。
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、m从a点运动到b点过程,m与M组成的系统在水平方向所受合外力不为零,系统在水平方向动量不守恒,在该过程只有重力做功,系统机械能守恒,故A错误;
B、m从a释放后,从a到b过程,只有重力做功,该过程m的机械能守恒,m经过b后初重力做功外,轨道弹力对m做功,m的机械能减少,m的机械能不守恒,故B错误;
C、m第一次到最低点后,M离开墙,系统水平方向动量守恒,当m和M共速时,系统具有动能,因此m的势能必小于mgR,故m不能到达c点,故C错误;
D、m第一次在圆轨道右半侧上滑行过程对M的弹力始终向右下方,有水平向右的分力,因此M始终加速,m从右向左通过最低点b后,M开始减速,故D正确。
故选D。
2、C
【解析】
A.设细线的长度为L.小铁块从A到B的过程,由动能定理得:FLsin60°-mgL(1-cos60°)=0,解得:F=mg<mg,即恒力F的值小于小球的重力,故A错误。
B.小球运动到B点时,速度为零,合力不为零,故B错误;
CD.恒力一直做正功,由功能关系知,小球的机械能一直增大,故C正确,D错误。
3、A
【解析】
平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关,所以两球落地时间相等;高度相等、两球质量相等,重力做功相等;据可得重力的平均功率相同.两球落地时间相等,两球落地时在竖直方向的分速度相等,据,两球落地时重力的瞬时功率相同.故A项正确,BCD三项错误.
4、D
【解析】
当汽车在转弯时速度过快,所需要的向心力就大,当汽车所受的合外力不足以提供向心力时,汽车要做离心运动,使它产生漂移现象,故D正确.故选D.
【点睛】合力大于需要的向心力时,物体要做向心运动;合力小于所需要的向心力时,物体就要远离圆心,做的就是离心运动;合力等于所需要的向心力时,物体就要做匀速圆周运动.
5、D
【解析】
试题分析:竖直上抛运动不受空气阻力,做向上匀减速直线运动至最高点再向下自由落体运动,图象时倾斜向下的直线,四个选项均正确表示;考虑阻力的上抛运动,上升中,随着减小,减小,对应图象的斜率减小,选项A错误.下降中,随着随着增大,继续减小.而在最高点时,,对应图与轴的交点,其斜率应该等于(此时与竖直上抛的最高点相同的加速度),即过交点的切线应该与竖直上抛运动的直线平行,只有D选项满足.故选D.
考点:本题考查了牛顿第二定律、图象的特点、竖直上抛运动状态的判断.
6、A
【解析】库仑定律的表达式为F=k,万有引力定律的表达为F=G,故两表达式相似,都是平方反比定律,故A正确。当两个点电荷距离趋于0时,两带电体已不能看出点电荷了,该公式F=k不适用了,故电场力并不是趋于无穷大,故B错误。库仑定律适用于点电荷,点电荷并不一定是体积很小的球体,故C错误。两点电荷之间的作用力是相互的,根据牛顿第三定律,无论点电荷q1的电荷量与q2的电荷量大小如何,q1对 q2的电场力大小上总等于q2对 q1电场力。故D错误。故选A。
点睛:解决本题的关键掌握库仑定律的适用范围,以及能看成点电荷的条件,当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时,可以看成点电荷.
7、AB
【解析】
整个系统在水平方向不受外力,竖直方向上合外力为零,则系统动量一直守恒,系统初动量为零,物体离开弹簧时向右运动,根据系统的动量守恒定律得小车向左运动,故A正确;取物体C的速度方向为正方向,根据系统的动量守恒定律得:0=mv-Mv′,得物体与B端粘在一起之前,小车的运动速率与物体C的运动速率之比,故B正确;当物体C与B端粘在一起时,整个系统最终的速度相同,根据系统的动量守恒定律得:0=(M+m)v″,v″=0,系统又处于静止状态,故C错误;物块C与B碰后要粘在一起,则损失机械能,则整个过程中,小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能不守恒,选项D错误。
8、BD
【解析】
平抛运动的规律与物体的质量无关,所以不能判断AB质量的关系,故A错误;根据知,B下降的高度大,则运动的时间长,根据x=v0t知,水平位移相同,则A的初速度大于B的初速度,故BD正确;由于A的初速度大于B的初速度,所以不能判断出B镖插入靶时的末速度一定比 A 镖插入靶时的末速度大,故C错误.所以BD正确,AC错误.
9、AC
【解析】
AB.设右侧小球所受电场力为F,对右侧小球受力分析,由平衡条件可得:、,解得:;据可得,带电小球A在B处产生的电场强度大小.故A项正确,B项错误.
CD.设绳长为L,据库仑定律可得:,解得:.故C项正确,D项错误.
10、AC
【解析】
A.根据牛顿第二定律可知
所以v由零增大,需要的向心力也逐渐增大,故A正确;
B.在最高点当杆产生的向上的支持力等于小球的重力时,此时合力最小,则速度也达到最小,所以最小速度等于零,故B错误;
CD.在最高点时,杆可以给小球施加拉力或支持力,当为时,重力提供向心力,杆对小球无力的作用;当大于时,杆对小球施加的拉力与重力同向,合力提供向心力;当v由逐渐增大时,向心力 则杆对小球的弹力也逐渐增大,故C正确,D错误
11、BC
【解析】
两力合成时,合力范围为:|,代入数据得:,故选BC.
【点睛】两力合成时,合力随夹角的增大而减小,当夹角为零时合力最大,夹角180°时合力最小,并且
12、ABD
【解析】
A.根据平行四边形定则知,物体落地的竖直分速度,则物体在空中运动的时间;故A正确.
B.物体离地面的高度;故B正确.
C.物体抛出点到落地点的水平距离x=v0t=6×0.8m=4.8m;故C错误.
D.物体运动过程中重力做功的功率;故D正确.
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、变大 变小 变大 变小 变小 变大
【解析】
(1)[1][2]甲图将B板上移,即两极板正对面积减小,根据电容的决定式得知,电容C变小,而电容器的电量Q不变,由电容的定义式分析得到,板间电势差U变大,即静电计指针偏角变大;
(2)[3][4] 乙图将B板左移,即板间距离d增大,根据电容的决定式得知,电容C变小,而电容器的电量Q不变,由电容的定义式分析得到,板间电势差U变大,即静电计指针偏角变大;
(3)[5][6] 丙图将电介质插入两板之间,根据电容的决定式得知,电容C增大,而电容器的电量Q不变,由电容的定义式分析得到,板间电势差U变小,即静电计指针偏角变小。
14、见解析 标准电压表 R 标准电压表仍为U 电阻箱阻值不连续,电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化,电源连续使用较长时间,电动势降低,内阻增大等。
【解析】
(1)[1].根据电路图连接的实物图如图所示;
(2)①[2].将S拨向接点1,接通S1,调节R0,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时标准电压表V0 的读数U;
②[3] [4].然后将S拨向接点2,保持R0不变,调节电阻箱R的阻值,使标准电压表V0的示数仍为U,记下此时R的读数;
(3)[5].实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差,除偶然误差因素外,还有哪些可能有:由于电阻箱的阻值不具有连续性,可能导致电阻箱的阻值与待测电压表之间存在着一定的误差;另外电流通过电阻发热,导致电阻阻值发生变化;电源连续使用较长时间,导致电动势降低内阻增大等都有可能造成误差。
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)0.67(2)2.8s(3)60N
【解析】
(1)小物体从B点抛出后做斜抛运动,恰好在最高点进入传送带,所以:
vBcosα=vC
解得:
vB=5m/s
小物体从A到B过程中,由动能定理得:
解得
μ0=0.67
(2)小物体到达传送带后,由牛顿第二定律得:
a=μg=1m/s2
设小物体加速到传送带的速度所用时间为t1
加速阶段小物体所走的位移
小物体匀速阶段位移
s2=L﹣s1=4m
匀速运动时间
小物体通过传送带CD所用的时间
tCD=t1+t2=2.8s
(3)小物体到达D后以速度v=5m/s做平抛运动
在Р点的速度
从Р到Q过程中,由动能定理得:
解得:
在Q点,当小物体对圆弧轨道的作用力为零时,由重力提供向心力得:
解得:
因为
所以在Q点圆轨道对小物体的作用力FN方向竖直向下。
由牛顿第二定律得:
解得:
FN=60N
由牛顿第三定律知:在Q点小物体对圆弧轨道的作用力方向竖直向上,大小为60N。
16、(1)(2)(3)同意
【解析】
(1)小球从b到c机械能守恒。则:
在C点:
解得:
(2)小球从c到d作平抛运动
由动能定理:
落到斜面d点时的动能
(3)同意
因为
解得,即α角为定值.
17、(1) (2)①t= =0.17 s ②W=-0.5625 J
【解析】(1)设AB一起运动的最大位移为x1,对A受力分析有
mg-N1-kx1=0
A、B分离瞬间N1=0,解得:
(2)①设AB一起运动的最大位移为x2,对A受力分析有
mg-N2-kx2=ma
解得:x2=0.075m
A、B分离瞬间N2=0,由位移公式有
联立解得:
②弹簧弹力对A做的功
A、B分离时物块A的速度
对A由动能定理有
代入数据得,W=-0.5625J
【点睛】本题是较为复杂的力学综合题,关键要分析物体的运动过程和状态,选择研究对象,把握每个过程和状态的物理规律.
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