资源描述
哈尔滨师大附中、东北师大附中、 辽宁省实验中学2025届物理高一第二学期期末达标检测模拟试题
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:(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)如图为静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是( )
A.这个电场可能是负点电荷的电场.
B.这个电场可能是匀强电场.
C.点电荷在A点受到的电场力比在B点时受到的电场力大.
D.负电荷在B点时受到的电场力的方向沿B点切线方向.
2、 (本题9分)如图所示,质量分别为m1和m2的小球用一轻质弹簧相连,置于光滑水平面上,今以等值反向的力分别作用于两小球上,则由两小球与弹簧组成的系统( )
A.动量守恒,机械能不守恒 B.动量守恒,机械能守恒
C.动量不守恒,机械能守恒 D.动量不守恒,机械能不守恒
3、 (本题9分)下列物理量的单位中,属于电容单位的是( )
A.Ω B.F C.N D.A
4、 (本题9分)关于重力势能的说法,正确的是( )
A.重力势能的大小只由重物本身决定
B.重力势能恒大于零或等于零
C.在地面上的物体它的重力势能一定等于零
D.重力势能是物体和地球共有的
5、一艘小船船头垂直河岸航行,船行驶到河中间,水流速度突然变为原来的2倍,过河时间将
A.保持不变 B.变为原来的2倍
C.缩短为原来的 D.无法确定
6、 (本题9分)如图所示,小球从斜面的顶端A处以大小为v0的初速度水平抛出,恰好落到斜面底部的B点,且此时的速度大小vB=v0,空气阻力不计,该斜面的倾角为( )
A.60° B.45° C.37° D.30°
7、 (本题9分)如图所示,与水平面成θ角的传送带,在电动机的带动下以恒定的速率顺时针运行.现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速地放到传送带上,经时间t1物块与传送带达到共同速度,再经时间t2物块到达传送带的上端B点,已知A、B间的距离为L,重力加速度为g,则在物块从A运动到B的过程中,以下说法正确的是
A.在t1时间内摩擦力对物块做的功等于mv2
B.在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量
C.在t1+ t2时间内传送带对物块做的功等于mgL sinθ+mv2
D.在t1+t2时间内因运送物块,电动机至少多消耗 mgLsinθ+mv2的电能
8、 (本题9分)如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为μ,A的质量是2m,B和C的质量均为m,A、B离轴为R,C离轴为2R。当圆台旋转时,则
A.若A、B、C均未滑动,则B的向心加速度最大
B.若A、B、C均未滑动,则B的摩擦力最小
C.圆台转速增大时,C比B先滑动
D.圆台转速增大时,B比A先滑动
9、 (本题9分)一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动,一个水平力作用在物体上,物体的运动轨迹如图中的实线所示,图中B为轨迹上的一点,虚线是过A、B两点并与轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分5个区域,则关于施力物体的位置,下面说法正确的是()
A.如果这个力是引力,则施力物体一定在④区域
B.如果这个力是引力,则施力物体一定在②区域
C.如果这个力是斥力,则施力物体可能在②区域
D.如果这个力是斥力,则施力物体一定在④区域
10、 (本题9分)有关滑动摩擦力的下列说法中,正确的是 ( )
A.有压力一定有滑动摩擦力
B.有滑动摩擦力一定有压力
C.滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直
D.只有运动物体才受滑动摩擦力
11、如图所示,一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端系着三个小球A、B、C,三小球组成的系统保持静止,A球质量为m,B球质量为3m,C球离地面高度为h.现突然剪断A球和B球之间的绳子,不计空气阻力,三个小球均视为质点,则( )
A.剪断绳子瞬间,A球的加速度为g
B.剪断绳子瞬间,C球的加速度为g
C.A球能上升的最大高度为2h
D.A球能上升的最大高度为1.6h
12、 (本题9分)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,点为弹簧在原长时物块的位置.物块由点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达点.在从到的过程中,物块( )
A.加速度先减小后增大 B.经过点时的速度最大
C.所受弹簧弹力始终做正功 D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、(6分)某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律,当地的重力加速度大小为g。
(1)下列做法可减小实验误差的是___________(填字母序号)。
A.先松开纸带后接通电源
B.用电火花计时器替代电磁打点计时器
C.在铝锤和铁锤中,选择铝锤作为重锤
(2)在实验中,质量为m的重锤自由下落,带动纸带,纸带上打出的一系列点,如图乙所示,O是重锤刚下落时打下的点。已知打点计时器打点的频率为f,则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中,重锤的重力势能的减少量为___________,动能的增加量为___________;若在实验误差允许的范围内满足等式___________,则机械能守恒定律得到验证。
14、(10分) (本题9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压有交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对图中纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
(1)下列几个操作步骤中:
A.按照图示,安装好实验装置;
B.将打点计时器接到电源的“交流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先释放重锤,后接通电源,纸带随着重锤运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势是否等于增加的动能.
没有必要的是______,操作错误的是_____________.(填步骤前相应的字母)
(2)实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,其中0为第一个点,A、B、C为另外3个连续点,若使用的重锤质量为m=0.1kg,当地的重力加速度g=9.8m/s2,已知打点计时器每隔0.02s打一次点,根据图中数据可知,纸带的__________端(填“左”或“右”)与重物相连.重物由0点运动到B点,重力势能减少量△EP= _________J;动能增加量_________J,产生误差的主要原因是___________________.
(结果保留三位有效数字,图中长度单位:cm)
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)长为L的细线,拴一质量为m的小球,一端固定于O点.让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动),如图.求摆线L与竖直方向的夹角为α时:
(1)线的拉力F;
(2)小球运动的线速度的大小;
(3)小球运动的角速度及周期.
16、(12分) (本题9分)如图所示,一个可视为质点的物块,质量为m=1 kg,从竖直放置的光滑四分之一圆弧轨道顶端静止释放,物块到达底端后,滑入与轨道底端相切的水平传送带.若传送带以大小为u=3 m/s的速率沿逆时针方向匀速转动,圆弧轨道半径R=0.8 m,皮带轮的半径r=0.1m,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,两皮带轮的轴间距L=6m,重力加速度g=10m/s1.求:
(1)皮带轮转动的角速度.
(1)物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力.
(3)物块将从传送带的哪一端离开传送带?物块在传送带上克服摩擦力所做的功为多大?
17、(12分) (本题9分)如图所示,足够长水平面的A点左侧光滑、右侧粗糙。宽度为r的物块P带有半径为r的四分之一光滑圆弧,圆弧的最低点切线水平,距地面的高度为1.5r,静止放在A点左侧适当位置。现让小球Q从物块P的圆弧最高点由静止释放,当小球Q落地的瞬间,物块P刚好与静止放在A点的小物块R发生弹性正碰,碰后小物块R运动的最远点C与A点的距离为3r 。已知P、Q、R的质量分别为6m、3m、2m,重力加速度为g,物块P、R碰撞过程时间很短,发生的位移不计,小球Q、物块R大小不计,求:
(1)小球Q离开P时的速度大小;
(2)小物块R与A点右侧水平面间的动摩擦因数;
(3)小球Q落地点B与A点的距离。
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、C
【解析】
A. 根据图象可以判断这不是孤立的负点电荷形成的电场,故A错误;
B. 匀强电场的电场线应是一簇平行的、间距相等的线,故B错误;
C.电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,由图可知,A点的场强大于B点的场强.故C正确.
D. 电场线的切线方向为该点场强的方向,负电荷在B点处受到的静电力的方向与场强的方向相反,故D错误.
故选C.
2、A
【解析】
如果一个系统不受外力,或者外力的冲量矢量和为零,则系统动量守恒,所以A正确.
3、B
【解析】
A项:Ω是电阻的单位;
B项:F是电容的单位;
C项:N是力的单位;
D项:A是电流的单位
故应选B.
4、D
【解析】
重力势能的大小与质量和位置两个因素有关,故A错误;当物体处于零势能面下方时,重力势能为负,小于零,故B错误;只有放在零势能面上的物体重力势能才是零,而并不是放在地面上,重力势能就为零;故C错误;重力势能是物体和地球共有的,而不是物体单独具有的,离开地球物体将不再具有重力势能,故D正确.所以D正确,ABC错误.
5、A
【解析】
船沿河的运动和垂直于河岸的运动相互独立,因此当水速突然增大时,在垂直河岸方向上的运动速度不变,所以横渡的时间不变。故选A。
6、C
【解析】
根据平行四边形定则知,落到底端时竖直分速度为: ,则运动的时间为: ,设斜面的倾角为 ,则有: ,所以 ,ABD错误C正确.
7、BC
【解析】
A. 由动能定理可知,在t1时间内摩擦力和重力对物块做的功之和等于mv2,选项A错误;
B. 在t1时间内,物块相对传送带的位移,则物块和传送带间因摩擦而产生的内能为;物块机械能的增加量等于摩擦力做的功,即,即在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量,选项B正确;
C. 由能量关系可知,在t1+ t2时间内传送带对物块做的功等于物块机械能的增量,即mgL sinθ+mv2,选项C正确;
D. 在t1时间内因运送物块,电动机至少多消耗 mgL1sinθ+mv2+Q,由选项B可知:mgL1sinθ+mv2=Q,则在t1时间内因运送物块电动机至少多消耗2mgL1sinθ+mv2;在t2时间内因运送物块电动机至少多消耗mgL2sinθ;则在t1+t2时间内因运送物块,电动机至少多消耗 2mgL1sinθ+mv2+mgL2sinθ=mg(L+L1)sinθ+mv2的电能,选项D错误;
8、BC
【解析】三个物体都做匀速圆周运动,由合力提供向心力。对任意一个受力分析,如图
支持力与重力平衡,F合=f=F向;由于A、B、C三个物体共轴转动,角速度ω相等,根据题意,rc=2ra=2rb=2R;由向心加速度a=ω2r,知C的半径最大,所以C的向心加速度最大;向心力公式F向=mω2r,得三物体的向心力分别为:Fa=(2m)ω2R=2mω2R;Fb=mω2R=mω2R;Fc=mω2(2R)=2mω2R;故A错误,B正确;当物体将要滑动时满足即 ,即半径越大的物体越容易产生滑动,则圆台转速增大时,C比B先滑动,B和A一起产生滑动,选项C正确,D错误;故选BC.
点睛:本题可从三个物体中选择任意一个物体,建立物理模型后分析比较,而不需要对三个物体分别分析,难度适中.
9、AC
【解析】
A.做曲线运动物体的轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧,所以如果这个力是引力,则施力物体一定在④区域,故A符合题意,B不符合题意。
CD.如果这个力是斥力,则施力物体可能在②区域,但不在④区域,故C符合题意,D不符合题意;
10、BC
【解析】
试题分析:摩擦力的条件是:相互接触、有挤压和有相对运动或者有相对运动趋势,所以有压力不一定有摩擦力,A选项错误而B选项正确;滑动摩擦力与正压力相互垂直,C选项正确;运动的物体不一定有滑动摩擦力,D选项错误.
考点:本题考查对摩擦力条件的理解.
11、AD
【解析】
根据平衡条件可得C球的质量为:mC=mA+mB=4m.
AB.突然剪断A球和B球之间的绳子瞬间,以A和C为研究对象,根据牛顿第二定律可得:A球和C球的加速度大小
g,
故A项符合题意,B项不合题意.
CD.A球上升h时的速度为:
,
而后又上升x速度为零,则有:v2=2gx,解得:xh,故球能上升的最大高度为:H=h+x=1.6h,故C项不合题意,D项符合题意.
12、AD
【解析】
A项:由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置,所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间,加速度为零时弹力和摩擦力平衡,所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大,故A正确;
B项:物体在平衡位置处速度最大,所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置,即在O点左侧,故B错误;
C项:从A到O过程中弹力方向与位移方向相同,弹力做正功,从O到B过程中弹力方向与位移方向相反,弹力做负功,故C错误;
D项:从A到B过程中根据动能定理可得W弹-W克f=0,即W弹=W克f,即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功,故D正确.
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、B mgh2
【解析】
第一空A.应该先接通电源,再释放纸带,故A错误;
B.用电火花计时器替代电磁打点计时器,从而更能减小重物下落过程中受到空气阻力,故B正确;
C.为减小重物下落过程中受到空气阻力,应该选体积小些,密度大一些的重物,故C错误;
故填B.
第二空. O点到B点重力势能的减少量为△EP=mg△h=mgh2;
第三空.利用匀变速直线运动的推论,得B点的速度为:,从O点到B点动能的增加量为.
第四空.若在误差允许范围内,若重力势能的减少量等于动能的增加量,即等式成立,则可以验证机械能守恒.
14、C D 左 0.762 0.759 纸带与打点计时器间有摩擦阻力,或存在空气阻力等
【解析】
(1)[1]根据mgh=可知,验证机械能拿守恒,不用测出重锤的质量.
[2]对于打点计时器的使用方法应先接通电源再释放重锤.
(2)[3]纸带从左到右在相等时间间距在增大,速度在增大,因此左端与重物相连;[4]△EP=mgh=0.1×9.8×77.76×0.01J=0.762J,
[5]B点的速度为
v=m/s,
△Ek==0.759J.
[6]产生误差主要时因为存在阻力,填写纸带与打点计时器间有摩擦阻力,或存在空气阻力均可.
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);(3) ;
【解析】
(1)做匀速圆周运动的小球受力分析如图所示
小球受重力mg和绳子的拉力F.因为小球在水平面内做匀速圆周运动,
所以小球受到的合力指向圆心O′,且沿水平方向.
由平行四边形定则得小球受到的合力大小为mgtanα,
绳对小球的拉力大小为
(2)由牛顿第二定律得
由几何关系得
所以小球做匀速圆周运动的线速度的大小为
(3)小球运动的角速度
小球运动的周期
16、(1)15rad/s(1)60N,方向竖直向下.(3)11J
【解析】
(1)令皮带轮转动的角速度为,则由,得
(1)物块滑到圆弧轨道底端的过程中,由动能定理,得,解得,
在圆弧轨道底端,由牛顿第二定律,得:,
解得物块所受支持力,
由牛顿第三定律,物块对轨道的压力大小为30N
(3)物块滑上传送带后做匀减速直线运动,设加速度大小为a,
由牛顿第二定律,得:,解得;
物块匀减速到速度为零时运动的距离为:,
可见,物块将从传送带的左端离开传送带;
因为,
所以物体离开传送带时的速度为,
由动能定理有:,
解得传送带对物块所做的功.
【点睛】弄清楚物体的运动过程和受力情况是解题关键.①物块沿光滑圆弧下滑的过程,机械能守恒;②物块在传送带上做匀减速直线运动.
17、(1)(2)(3)4r
【解析】
(1)设Q 离开P时速度为vQ,此时P的速度为vP,Q从静止释放到离开P的过程中:
P、Q所组成的系统机械能守恒:
P、Q在水平方向上动量守恒:
联立相关各式解得:
(2)设R碰撞后R的速度为vR,P的速度为
P与R碰撞过程中动量守恒:
P与R发生弹性正碰,由能量守恒得:
对于R:在A到C的过程中,由动能定理得:
联立相关各式解得:
(3)设Q从离开P到落地所用时间为t,水平方向上运动位移为s1,P在时间t内运动位移为s2,Q落地点与A的距离为s3,
Q在此过程做平抛运动:
P在此过程做匀速直线运动:
因Q在离开P时与P右端相距r,故:s3= s1+ r+ s2
联立相关各式解得:s3=4r
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