资源描述
河南省濮阳市建业国际学校2025届物理高一第二学期期末联考试题
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)做匀速圆周运动的物体,发生变化的物理量是
A.速度 B.动能 C.角速度 D.周期
2、 (本题9分)太空垃圾是围绕地球轨道的有害人造物体,如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图,对此有如下说法,正确的是( )
A.太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞
B.离地越低的太空垃圾运行角速度越小
C.离地越高的太空垃圾运行加速度越小
D.离地越高的太空垃圾运行速率越大
3、 (本题9分)如图所示,A、B两点在某电场中的一条电场线上,以下说法正确的是
A.A点的电场强度一定大于B点电场强度
B.A点的电场强度一定小于B点电场强度
C.A点电势一定高于B点电势
D.A点电势一定低于B点电势
4、 (本题9分)下列说法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体的速度一定是变化的
B.做曲线运动的物体的动能一定是变化的
C.物体在恒力作用下,不可能做机械能守恒的运动
D.物体在变力作用下,不可能做机械能守恒的运动
5、 (本题9分)如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,管口上方O点与弹簧上端初始位置A的距离为h,一小球从O点由静止下落,压缩弹簧至最低点D,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,小球自O点下落到最低点D的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒
B.小球的最大速度与h无关
C.小球达到最大速度的位置随h的变化而变化
D.弹簧的最大弹性势能与h成正比
6、 (本题9分)如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角θ=60°,AB两点高度差h,忽略空气阻力,重力加速度为g,则球刚要落到球拍上时速度大小为( )
A. B. C. D.2
7、 (本题9分)如图所示,内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在水平桌面上,一个质量为的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面,不计空气阻力,重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、动能、向心力、速度的平方,它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是
A.
B.
C.
D.
8、一根轻质弹簧的下端固定在水平地面,上端连接一个小球,静止时小球处于O点,如图所示.将小球向下压至A点位置(未超过弹簧的弹性限度)然后放开,小球将在竖直方向上下往复运动,小球到达的最高位置为B点,忽略空气阻力的影响.则关于小球从A点向上运动至B点的过程中,以下判断正确的是( )
A.弹簧的弹力对小球始终做正功
B.小球在O点时的动能达到最大
C.小球在B点时弹簧的弹性势能最大
D.弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小
9、如图所示,R是一个光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小,理想变压器原、 副线圈的匝数比为10:1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1= 110sin100πt(V),则
A.电压表的示数为11V
B.在天逐渐变黑的过程中,电流表A2的示数变小
C.在天逐渐变黑的过程中,电流表A1的示数变大
D.在天逐渐变黑的过程中,理想变压器的输入功率变小
10、如图所示,在上端开口的饮料瓶的侧面戳一个小孔,瓶中灌水,手持饮料瓶静止时,小孔有水喷出。若饮料瓶在下列运动中,没有发生转动且忽略空气阻力,小孔不再向外喷水的是( )
A.自由下落
B.饮料瓶被水平抛出后的运动过程中
C.饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中
D.手持饮料瓶向上加速运动的过程中
11、 (本题9分)机车以恒定加速度启动,在达到额定功率之前的过程中,下列速度—时间、机车功率—时间图像中正确的是:
A.
B.
C.
D.
12、如图所示,长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=4 kg的小物体B以水平速度v0=2 m/s滑上原来静止的长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示,取g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.木板A获得的动能为2J B.系统损失的机械能为2J
C.木板A的最小长度为2 m D.A、B间的动摩擦因数为0.1
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)有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~3 V,内阻约为6 kΩ)
B.电压表(0~15 V,内阻约为30 kΩ)
C.电流表(0~3 A,内阻约为0.1Ω)
D.电流表(0~0.6 A,内阻约为0.5Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,5 A)
F.滑动变阻器(200Ω,0.5 A)
G.蓄电池(电动势6 V,内阻不计)
(1)请设计合适的电路,在空白方框内画出正确的电路图________________。按设计的电路图进行测量,电压表应选用______,电流表应选用________________,滑动变阻器应选用__________________。(用序号字母表示)
(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示。由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为____________Ω。
14、(10分) (本题9分)探究做功与速度变化的关系实验中,某同学利用如图所示的装置,通过数根相同的橡皮条、打点计时器和光滑板面,来探究橡皮条做功与小车获得速度之间的关系。每次改变橡皮条的根数,将小车拉到的光滑板面相同位置由静止释放。得到数据如表所示,则下述说法中正确的是(______)
A
B
C
橡皮条数
速度
速度的平方
2
1.00
1.00
4
1.41
1.99
6
1.73
2.99
8
2.00
4.00
A.利用改变橡皮条的根数来改变做功的大小,使做功数值倍数增加
B.改变橡皮条的根数重新做的这4次实验,必须不断改变板面与水平面的倾角
C.从表格A列和B列对比,可以判断在误差允许范围内,橡皮条做功与小车速度成正比例关系
D.从表格A列和C列对比,可以判断在误差允许范围内,橡皮条做功与小车速度平方成正比例关系
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)如图甲所示,长为4 m的水平轨道AB与半径为R=0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接。有一质量为1 kg的滑块(大小不计),从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F随位移变化的关系如图乙所示。滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.25,与半圆弧轨道BC间的动摩擦因数未知,g取10 m/s2。求:
(1)滑块到达B处时的速度大小;
(2)若到达B点时撤去F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能到达最高点C,滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功。
16、(12分) (本题9分)如图所示,一轨道由半径的四分之一竖直圆弧轨道AB和水平直轨道BC在B点平滑连接而成.现有一质量为的小球从A点正上方处的点由静止释放,小球经过圆弧上的B点时,轨道对小球的支持力大小,最后从C点水平飞离轨道,落到水平地面上的P点.已知B点与地面间的高度,小球与BC段轨道间的动摩擦因数,小球运动过程中可视为质点. (不计空气阻力,
g取10 m/s2). 求:
(1)小球运动至B点时的速度大小
(2)小球在圆弧轨道AB上运动过程中克服摩擦力所做的功
(3)水平轨道BC的长度多大时,小球落点P与B点的水平距最大.
17、(12分) (本题9分)如图所示,长为L=2.52m的木板AB静止、固定在水平面上,在AB的左端面有一质量为M=2.48kg的小木块C(可视为质点),现有一质量为m=22g的子弹以v0=75m/s的速度射向小木块C并留在小木块中.已知小木块C与木板AB之间的动摩擦因数为μ=2.2.(g取22m/s2)
(2)求小木块C运动至AB右端面时的速度大小v2.
(2)若将木板AB固定在以u=2.2m/s恒定速度向右运动的小车上(小车质量远大于小木块C的质量),小木块C仍放在木板AB的A端,子弹以v0′=76m/s的速度射向小木块C并留在小木块中,求小木块C运动至AB右端面的过程中小车向右运动的距离s.
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】
匀速圆周运动速度大小不变,方向改变.故A正确.匀速圆周运动速度大小不变,所以动能也不变.故B错误.匀速圆周运动的角速度是大小与方向均不变.故C错误.匀速圆周运动的周期也不变,故D错误.所以A正确,BCD错误.
2、C
【解析】
A.在同一轨道上的航天器与太空垃圾线速度相同,如果它们绕地球飞行的运转方向相同,它们不会碰撞,故A错误。
BCD.太空垃圾在地球的引力作用下绕地球匀速圆周运动,根据
可得
离地越低的太空垃圾运行角速度越大;离地越高的太空垃圾运行加速度越小;离地越高的太空垃圾运行速率越小,故BD错误,C正确。
故选C。
3、C
【解析】
正电荷受到的电场力方向为场强方向,沿着电场线方向,电势降低。电场线的疏密表示场强的大小,据此分析。
【详解】
A、一条电场线不能反映电场线的疏密,所以不能比较场强的大小,故AB错误;
C、沿着电场线方向,电势降低,则A点电势一定高于B点电势。故D错误,C正确。
故选:C。
明确电场线虽然不存在,但可形象来描述电场的分布,明确电场线分布与电场强度和电势之间的关系;灵活应用其特点分析求解。
4、A
【解析】
曲线运动物体的速度方向是该点的切线方向,时刻在变化,是变速运动;物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上.只有重力或弹簧弹力做功时,物体机械能守恒.
【详解】
曲线运动物体的速度方向是该点的切线方向,时刻在变化,是变速运动,故A正确;物体做匀速圆周运动时速度的大小不变,故动能不变,故B错误;物体在恒力作用下,可能机械能守恒也可能不守恒的.若恒力是重力,则守恒,故C错误;物体在变力作用下,但只有重力做功,则机械能守恒,故D错误;故选A.
曲线运动一定是变速运动,可以是速度大小变,也可方向变,也可大小方向均变.机械能守恒条件是只有重力做功,物体有时受恒力,有时受变力,但仅有重力做功,则机械能守恒.
5、A
【解析】A、小球在运动的过程中只有重力和弹簧的弹力做功,小球与弹簧组成的系统机械能守恒,故A正确;
B、设小球刚运动到A点时的速度为v,则有, ,小球接触弹簧后先做加速运动,当弹簧的弹力与重力大小相等时,弹簧压缩量为x,此时小球的速度最大,则有, ,该过程中机械能守恒,由功能关系可得: ,得: ,可知小球的最大速度与h有关,故B错误;
C、当弹簧的弹力与重力大小相等时,即弹簧压缩量为时小球的速度最大,与h无关,故C错误;
D、选取小球的平衡位置处为重力势能的0点,当小球运动到最低点D时,弹性势能最大,动能为0,则弹簧的弹性势能等于取小球的平衡位置处小球与弹簧组成的系统的机械能,根据机械能守恒定律得,弹簧的最大弹性势能为:
,可知弹簧的最大弹性势能与h是线性关系,但不是成正比,故D错误。
点睛:本题既要根据受力情况判断小球的运动情况,又要运用机械能守恒分析小球的速度和弹簧的弹性势能,综合性较强。
6、D
【解析】
速度分解如图所示:
根据得,,竖直分速度:vy=gt=,根据平行四边形定则知,刚要落到球拍上时速度大小v== 2,故D正确,ABC错误.
故选D.
7、CD
【解析】
根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件,结合机械能守恒定律分析即可解题。
【详解】
AB.小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力,则在最高点:,则在最高点小球的动能:(最小动能),在最高点小球的重力势能:,运动的过程中小球的动能与重力势能的和不变,机械能守恒,即:,故AB错误;
CD.小球从最高点到最低点,由动能定理得:,,则有在距桌面高度h处有: ,化简得:,
,故C、D正确。
本题主要考查了竖直圆周运动的综合应用,属于中等题型。
8、BD
【解析】
A.小球从A点向上运动至B点的过程中,弹簧弹力方向先向上,后向下,所以弹力先做正功,后做负功,故A错误;
B.从A到O,弹力大于重力,小球向上做加速运动,在O点,重力等于弹簧弹力,加速度为零,小球速度最大,则动能最大,故B正确;
C.对小球和弹簧组成的系统,只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,当小球的机械能最小时,弹簧的弹性势能最大,从A到B的过程中,A点小球的机械能最小,则A点弹性势能最大,故C错误;
D.系统机械能守恒,从A到B的过程中,小球重力势能增大,则弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小,故D正确。
9、BD
【解析】
根据电压与匝数成正比可知,原线圈的电压的最大值为110V,根据电压之比等于线圈匝数之比可知,副线圈的电压的最大值为11V,电压表的示数为电压的有效值,所以示数为U=V=11V,故A错误;在天变黑的过程中,光照变弱,R阻值增大;电路的总电阻减大,由于电压是由变压器决定的,输出的电压不变,所以次级电流变小,电流表A2的示数变小;由于次级电流减小,则初级电流也减小,即电流表A1的示数变小,故B正确,C错误;由于变压器的输入和输出的功率是相等的,副线圈的电流减小,电压不变,所以由P=UI可知,输出的功率要减小,故输入的功率也要减小,故D正确。故选BD。
10、ABC
【解析】
若要水不往外喷,则不受竖直方向的压力,就要求水在运动过程中完全失重,即只受重力,加速度为g的情况就符合题意.
A.描述与分析相符,故A正确.
B.描述与分析相符,故B正确.
C.描述与分析相符,故C正确.
D.描述与分析不符,故D错误.
11、AC
【解析】
AB.机车保持加速度不变启动,则速度为,在达到额定功率前均做匀加速直线运动,图像为过原点的倾斜直线;故A正确,B错误.
CD.机车的功率,匀加速直线运动,联立有,可知机车的功率随时间均匀增大;C正确,D错误.
12、AD
【解析】
试题分析:由图示图象可知,木板获得的速度为,A、B组成的系统动量守恒,以B的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得,解得,木板A的质量为,木板获得的动能为,故A正确;系统损失的机械能,代入数据解得,故B错误;速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移,故由图得到0-1s内B的位移为,A的位移为,木板A的最小长度为,故C错误;由图示图象可知,B的加速度,负号表示加速度的方向,由牛顿第二定律得,代入解得,故D正确.
考点:考查了动量守恒定律,牛顿第二定律,速度时间图像,
【名师点睛】本题属于木块在木板上滑动类型,既考查读图能力,也考查运用牛顿第二定律、功能关系处理复杂力学问题的能力.
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、 A D E 10
【解析】
(1)[1]实验要求多组数据,电压表测量小灯泡两端电压,电流表测量通过灯泡的电流,灯泡的电阻和电流表的内阻相接近,所以采用电流表的外接法,并且小灯泡两端的电压需要从零开始,故选用滑动变阻器的分压接法,电路图如图所示:
[2]小灯泡的额定电压为2.8V,故选电压表A;
[3]额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,额定电流I=0.29A,为了减小误差,故电流表选择D;
[4]为了便于操作,滑动变阻器选用E,否则滑动变阻器最大阻值过大,操作时滑片移动较大距离而引起电压变化不明显;
(2)[5]灯泡在正常工作时的电压U=2.8V时的电流为I=0.28A,故根据欧姆定律可得此灯泡在正常工作时的电阻:
14、AD
【解析】
A.实验中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2根橡皮筋做功记为 W ,用4根橡皮筋做功记为 2W ,从而回避了直接求功的困难,利用改变橡皮条的根数来改变做功的大小,使做功数值倍数增加, 故A正确;
B.改变橡皮条的根数重新做的这4次实验,必须保证板面与水平面的倾角不变,将小车拉到相同位置由静止释放 ,如此才能保证 做功数值 成 倍数增加 , 故B错误;
CD. 从表格A列和C列对比,可以判断在误差允许范围内,橡皮条做功与小车速度平方成正比例关系,故C错误,D正确。
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)2 m/s。(2)5 J。
【解析】
(1)对滑块从A到B的过程,由动能定理得:
,
即
,
得:
;
(2)当滑块恰好能到达最高点C时,
;
对滑块从B到C的过程中,由动能定理得:
,
带入数值得:
,
即克服摩擦力做的功为5J;
16、(1) (2) (3)
【解析】
试题分析:(1)小球在B点受到的重力与支持力的合力提供向心力,由此即可求出B点的速度;(2)根据动能定理即可求出小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功;(3)结合平抛运动的公式,即可求出为使小球落点P与B点的水平距离最大时BC段的长度.
(1)小球在B点受到的重力与支持力的合力提供向心力,则有:
解得:
(2)从到B的过程中重力和阻力做功,由动能定理可得:
解得:
(3)由B到C的过程中,由动能定理得:
解得:
从C点到落地的时间:
B到P的水平距离:
代入数据,联立并整理可得:
由数学知识可知,当时,P到B的水平距离最大,为:L=3.36m
【点睛】该题结合机械能守恒考查平抛运动以及竖直平面内的圆周运动,解题的关键就是对每一个过程进行受力分析,根据运动性质确定运动的方程,再根据几何关系求出最大值.
17、(2)2m/s.(2)2.28m.
【解析】(2)用v1表示子弹射入木块C后两者的共同速度,由于子弹射入木块C时间极短,系统动量守恒,有
mv0=(m+M)v1,
∴ ,
子弹和木块C在AB木板上滑动,由动能定理得:
(m+M)v22-(m+M)v12=-μ(m+M)gL,
解得v2==2m/s.
(2)用v′表示子弹射入木块C后两者的共同速度,由动量守恒定律,得
mv0′+Mu=(m+M)v1′,
解得v1′=4m/s.
木块C及子弹在AB木板表面上做匀减速运动a=μg.
设木块C和子弹滑至AB板右端的时间为t,则木块C和子弹的位移s1=v1′t-at2,
由于m车≥(m+M),故小车及木块AB仍做匀速直线运动,小车及木板AB的位移
s=ut,
由图可知:s1=s+L,
联立以上四式并代入数据得:t2-6t+2=2,
解得:t=(3-2)s,(t=(3+2)s不合题意舍去),
s=vt=(3-2)m=2.28m
点睛:本题考查了求木块的速度,分析清楚运动过程,应用动量守恒定律与动能定理即可正确解题,注意运动学基本公式在解题中的应用,难度适中.
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