资源描述
2025年安徽省淮北、宿州市高一下物理期末考试模拟试题
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(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、2017年4月,被称为“快递小哥”的“天舟号”飞船与“天宫号”空间实验室在太空实现自动对接,完成对“天宫号”的物资补给.如图所示,在对接前的某段时间内,若“天舟号”和“天宫号”分别处在不同的圆形轨道上逆时针运行.下列说法正确的是
A.“天舟号”的运行速率小于“天宫号”的运行速率
B.“天舟号”的运行周期大于“天宫号”的运行周期
C.“天舟号”沿切向加速有可能与“天宫号”实现对接
D.“天舟号”沿切向减速有可能与“天宫号”实现对接
2、 (本题9分)下列物理量中是矢量的是( )
A.质量 B.路程 C.位移 D.时间
3、 (本题9分)下列物理量属于标量的是 ( )
A.速度 B.加速度 C.动能 D.位移
4、 (本题9分)一段路程为s,一辆警车通过前的平均速度为V1,通过后的平均速度为V2,则汽车在全程中的平均速度为
A. B.
C. D.
5、 (本题9分)如图所示,在研究平抛运动时,小球 A 沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关 S ,被电磁铁吸住的小球 B 同时自由下落.改变整个装置的高度 H 做同样的实验,发现位于同一高度的 A 、 B 两个小球总是同时落地.该实验现象说明了 A 球在离开轨道后
A.竖直方向的分运动是自由落体运动
B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.水平方向的分运动是匀速直线运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
6、下列有关曲线运动的说法中正确的是( )
A.物体的运动方向不断改变 B.物体运动速度的大小不断改变
C.物体运动的加速度大小不断改变 D.物体运动的加速度方向不断改变
7、如图所示,图中K、L、M为静电场中的三个相距较近的等势面.一带正电粒子射入此静电场中后,沿abcde轨迹运动,已知粒子在ab段做减速运动.下列判断中正确的是( )
A.粒子在a点的电势能小于在d点的电势能
B.粒子在a点的电势能大于在d点的电势能
C.K、L、M三个等势面的电势关系为φK<φL<φM
D.K、L、M三个等势面的电势关系为φK>φL>φM
8、用绳子系一小球,使它在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,则( )
A.重力对球不做功,绳的拉力对球做功
B.重力和绳的拉力对球都不做功
C.绳的拉力等于球做圆周运动的向心力
D.小球所受的合力提供做圆周运动的向心力
9、 (本题9分)从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是( )
A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小
B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小
C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间长.
10、 (本题9分)已知地球半径为R,静置于赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a,地球同步卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r ,向心加速度大小为a0,万有引力常量为G,则( )
A.向心加速度之比
B.向心加速度之比
C.地球质量
D.地球质量
11、物体做匀速圆周运动时,下列物理量中变化的是( )
A.线速度 B.角速度 C.向心加速度 D.动能
12、 (本题9分)2022年冬奥会将在北京召开。如图所示是简化后的跳台滑雪的雪道示意图,运动员从助滑雪道AB上由静止开始滑下,到达C点后水平飞出,落到滑道上的D点,E是运动轨迹上的某一点,在该点运动员的速度方向与轨道CD平行,设运动员从C到E与从E 到D的运动时间分别为t1、t2,EF垂直CD,则有关离开C点后的飞行过程( )
A.有t1=t2,且CF=FD
B.若运动员离开 C点的速度加倍,则飞行时间加倍
C.若运动员离开 C点的速度加倍,则落在斜面上的距离加倍
D.若运动员离开 C点的速度加倍,则落在斜面上的速度方向不变
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 (本题9分)在探究“做功与物体速度变化”的关系时,实验室准备的装置如图所示。
(1)为保证小车受到的合力与重物的重力大小基本相等,应进行下列操作:
①在_____________(选填“挂”或“不挂”)重物时,把斜面右端垫高一些,平衡摩擦力;
②保持重物的质量_____________(选填“远小于”或“远大于”)小车的质量
(2)改变_____________(选填“重物”或“小车”)的质量或者改变小车运动的距离,也就改变了小车受到的合力做的功。
14、用如图所示实验装置验证机械能守恒定律,重物m从高处由静止开始下落,拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。图甲中给出的是实验中获取的一条纸带;0是打下的第一个点,电源的频率为50Hz,计数点间的距离如图所示。已知m=2000g,则 (g取9.8m/s2,所有结果均保留三位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5= ______ m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量_____ J,重力势能的减少量 _____ J;
(3)运用机械能守恒定律结论和该实验装置,还可以测量该地的重力加速度,若某同学作出图像如图乙所示,则当地的实际重力加速度g= ______ m/s2.
15、如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
①实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过测量________(填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N,测量平抛射程OM、ON,并多次重复.
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为________(用②中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为__________(用②中测量的量表示).
④经测定,m1=45.0 g,m2=7.5 g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示.相当于碰撞前的总动量数据为________g.cm, 碰撞后的总动量数据为_______g.cm。 在误差范围内碰撞前后动量是守恒的。
⑤有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件都不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大,请你用④中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm.
三.计算题(22分)
16、(12分) (本题9分)月球半径约为地球半径的,月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的,把月球和地球都视为质量均匀分布的球体.求:
(1)环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之比;
(2)地球和月球的平均密度之比.
17、(10分) (本题9分)如图,一质量m=0.4kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数µ=0.1的水平轨道上的A点。对滑块施加一水平外力,使其向右运动,外力的功率恒为P=10.0W。经过一段时间后撒去外力,滑块继续滑行至B点后水平飞出,恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道,轨道的最低点D处装有压力传感器,当滑块到达传感器上方时,传感器的示数为25.6N。已知轨道AB的长度L=2.0m,半径OC和竖直方向的夹角α=37°,圆形轨道的半径R=0.5m。(空气阻力可忽略,g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)滑块运动到C点时速度vc的大小;
(2)B、C两点的高度差h及水平距离x?
(3)水平外力作用在滑块上的时间t?
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】
A、根据,解得:,,知轨道半径越大,则线速度越小,周期越大,所以“天舟号”的运行速率大于“天宫号”的运行速率,“天舟号”的运行周期小于“天宫号”的运行周期,故AB错误;
C、“天舟号”适当沿切向加速,使得万有引力小于向心力,做离心运动,可能与天宫号对接,故C正确,D错误.
点睛:根据万有引力提供向心力得出线速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系,从而比较出它们的大小.
2、C
【解析】
ABD.质量、路程和时间都是只有大小没有方向的标量,选项ABD不符合题意;
C.位移是既有大小又有方向的矢量,故C符合题意.
故选C.
3、C
【解析】
ABD.速度、加速度和位移都既有大小又有方向,是矢量,不是标量,故ABD错误.
C.动能只有大小没有方向,是标量,故C正确。
故选C。
本题要掌握标量与矢量的区别:标量没有方向,而矢量有方向,掌握矢量的方向特点,记住其矢标性。
4、D
【解析】
警车通过前s的平均速度为V1,时间为:t1=;通过后s的平均速度为V2,时间为:t2=;故汽车在全程中的平均速度为:,故选D。
本题关键是明确平均速度的定义,知道平均速度与时间或位移相对应,知道不同时间的平均速度不同,基础题目.
5、A
【解析】
改变整个装置的高度 H 做同样的实验,发现位于同一高度的 A 、 B 两个小球总是同时落地,说明两小球在竖直方向为自由落体运动.故该实验现象说明了 A 球在离开轨道后竖直方向的分运动是自由落体运动,故A正确,BCD错误.故选A
【点评】
本题考查了平抛运动的物体在竖直方向的运动规律为自由落体.平抛运动规律一般只能借助分解来求解.
6、A
【解析】
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论.
【详解】
A.曲线运动的轨迹是曲线,物体的速度方向就是该点的切线方向,所以做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变.所以A正确.
B.物体运动速度的大小不一定改变,如匀速圆周运动,故B错误.
C.物体运动的加速度大小不一定改变,如匀速圆周运动加速度大小不变.故C错误;
D.物体运动的加速度方向不一定改变,如平抛运动加速度不变,所以D错误.
7、AC
【解析】
解:由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左.画出电场线的分布,如图.
A、已知粒子在ab段做减速运动,则粒子在a点的电势能小于在b点的电势能,而b、d两点在同一条等势面上,粒子的电势能相等,所以粒子在a点的电势能小于在d点的电势能.故A正确,B错误.
C、由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左,可知M的电势最高,K的电势最低.故C正确,D错误.
故选AC
【点评】
本题是轨迹问题,首先根据轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受的电场力方向,画电场线是常用方法.
8、BD
【解析】
AB. 重力和拉力都与小球的运动方向垂直,所以重力和绳的拉力对球都不做功,故A错误,B正确.
CD. 重力和拉力的合力提供做圆周运动的向心力,故C错误,D正确.
9、CD
【解析】玻璃杯落地前是自由落体运动,末速度一定,玻璃杯掉在水泥地上与掉在草地上的动量相等,故A错误;玻璃杯两次与地面碰撞过程,初动量相同,末动量为零,两种情况下动量变化量相同,故B错误;玻璃杯两次与地面碰撞过程,初动量相同,末动量为零,两次的动量变化量相同,但在水泥地上碰撞过程时间短,则动量的变化快,掉在草地上的杯子动量改变慢,故CD正确。故选CD。
10、BC
【解析】
AB、地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度,根据 可知向心加速度之比,故A错;B正确
CD、地球赤道上的物体随地球自转时有
地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,则由
结合两个公式可解得地球质量,故C正确;D错误;
故选BC
点睛:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论,并能灵活运用,注意赤道上的物体不是靠万有引力提供向心力.
11、AC
【解析】
A. 做匀速圆周运动的物体线速度方向不断变化,选项A正确;
B. 做匀速圆周运动的物体角速度不变,选项B错误;
C. 做匀速圆周运动的物体向心加速度方向不断变化,选项C正确;
D. 做匀速圆周运动的物体速度大小不变,则动能不变,选项D错误.
12、BD
【解析】
AB.以C点为原点,以CD为x轴,以CD垂直向上方向为y轴,建立坐标系如图:
对运动员的运动进行分解,y轴方向做类竖直上抛运动,x轴方向做匀加速直线运动。当运
动员速度方向与轨道平行时,在Y轴方向上到达最高点,根据竖直上抛运动的对称性,
知t1=t2。而x轴方向运动员做匀加速运动,因t1=t2,故CF<FD,故A错误;
BC. 将初速度沿x、y方向分解为v1、v2,将加速度沿x、y方向分解为a1、a2,则运动员的
运动时间为:,落在斜面上的距离:,离开C点的速度加倍,
则v1、v2加倍,t加倍,由位移公式得s不加倍,故B正确,C错误;
D. 设运动员落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角为,斜面的倾角为.则有:
,,则得,一定,则一定,则知
运动员落在斜面上的速度方向与从C点飞出时的速度大小无关,故D正确。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、不挂 远小于 重物
【解析】
第一空. 为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响,采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高,使小车在不挂钩码的情况下做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力大小等于绳子的拉力;
第二空. 根据牛顿第二定律可知绳子拉力为:,所以当重物质量远小于小车质量时,绳上拉力近似等于重物重力。
第三空. 根据实验原理可知,本实验中需要改变外力的功,根据W=FL可知,可以通过改变重物的质量以及改变小车通过的距离来改变拉力的功。
14、0.980 0.960 0.982 9.75
【解析】
(1)[1]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得计数点5的速度为
(2)[2] 在打点0~5过程中系统动能的增量
[3]重力势能的减小量
(3)[4]根据机械能守恒得
则有
可知图线的斜率
解得
15、C m1OM+m2·ON=m1·OP m1·OM2+m2·ON2=m1·OP2 2016 2001.6 76.8
【解析】
①[1] 小球离开轨道后做平抛运动,由于小球抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间相等,小球的水平位移与小球的初速度成正比,可以用小球的水平位移代替其初速度,故选C.
③[2] 要验证动量守恒定律定律,即验证:
m1v1=m1v2+m2v3
小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,上式两边同时乘以t得:
m1v1t=m1v2t+m2v3t
得:
m1OP=m1OM+m2ON
实验需要验证:m1OP=m1OM+m2ON;
[3] 若碰撞是弹性碰撞,动能是守恒的,则有:
即成立.
④[4] 于碰撞前的总动量数据为m1OM=2016g.cm
[5] 碰撞后的总动量数据为m1OM+m2ON=2001.6g.cm
⑤[6]弹性碰撞时, 被碰小球m2平抛运动的初速度最大,水平运动射程最远
m1v1=m1v2+m2v3
解得
被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为
三.计算题(22分)
16、(1)(2)
【解析】
(1)根据题意,在月球表面物体的重力等于万有引力:
由万有引力定律提供向心力得:
联立解得:
所以:
(2)设想将一质量为的小体放在天体表面处.由万有引力定律可得
在月球表面物体的重力等于万有引力:
又因为:
联立解得:
所以地球和月球的平均密度之比为:
17、(1)vc=5m/s;(2)h=1.45m;x=1.2m;(3)t=1.4s
【解析】
(1)滑块运动到D点时,由牛顿第二定律得:
FN-mg=m
滑块由C点运动到D点的过程,由机械能守恒定律得:
mgR(1-cosα)+=
联立解得。
(2)滑块在C点时,速度的竖直分量为:
B、C两点的高度差为
h==1.45 m
滑块由B运动到C所用的时间为
ty==1.3 s
滑块运动到B点时的速度为
B、C间的水平距离为
(3)滑块由A点运动到B点的过程,由动能定理得:
解得。
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