资源描述
2025届贵州省铜仁伟才学校物理高一第二学期期末经典模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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、《流浪地球》影片中,在地球上建造大功率发动机,使地球完成一系列变轨操作,从而逃离太阳系,其过程简化为如图所示,地球在椭圆轨道I上运动到远日点B变轨,进入圆形轨道II;在圆形轨道II上运动到B点时再次加速变轨,从而最终逃离太阳系。关于地球下列说法正确的是
A.沿轨道I运动时,在A点的速度比B点的大
B.沿轨道I运动时,在A点的速度比B点的小
C.沿轨道I运动时,在A点的加速度比B点的小
D.沿轨道I运动经过B点时的加速度比沿轨道Ⅱ经过B点时的大
2、 (本题9分)两颗人造卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,周期之比为TA∶TB=1∶8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )
A.RA∶RB=4∶1,vA∶vB=1∶2 B.RA∶RB=4∶1,vA∶vB=2∶1
C.RA∶RB=1∶4,vA∶vB=1∶2 D.RA∶RB=1∶4,vA∶vB=2∶1
3、 (本题9分)如图所示为摩托车比赛转弯时的情形,若转弯路面是水平的,下列说法正确的是( )
A. 水平路面对车身弹力的方向沿车身方向斜向上
B. 水平路面对车身弹力的方向垂直于水平路面竖直向上
C.水平路面对车轮的静摩擦力和斜向上的弹力的合力充当向心力
D. 仅由水平路面对车轮的静摩擦力充当向心力
4、质量为m的小球从桌面上竖直抛出,桌面离地高度为,小球能达到的最大离地高度为.若以桌面作为重力势能等于零的参考平面,不计空气阻力,那么小球落地时的机械能为( ).
A. B. C. D.
5、 (本题9分)山城重庆的轻轨交通颇有山城特色,由于地域限制,弯道半径很小,在某些弯道上行驶时列车的车身严重倾斜.每到这样的弯道乘客都有一种坐过山车的感觉,很是惊险刺激.假设某弯道铁轨是圆弧的一部分,转弯半径为R,重力加速度为g,列车转弯过程中倾角(车厢地面与水平面夹角)为θ,则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)为( )
A. B. C. D.
6、 (本题9分)一个做自由落体运动的物体,下列哪个物理量保持恒定不变( )
A.速度 B.加速度
C.动能 D.重力势能
7、 (本题9分)下列物体中,机械能守恒的是( )
A.做平抛运动的物体
B.被匀速吊起的集装箱
C.光滑曲面上自由运动的物体
D.物体以g的加速度竖直向上做匀减速运动
8、 (本题9分)如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速带至低处(物体与皮带相对静止),在此过程中,下述说法正确的( )
A.摩擦力对物体做正功
B.摩擦力对物体做负功
C.支持力对物体不做功
D.物体对皮带的摩擦力不做功
9、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
10、 (本题9分)质量为M的带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回小车的左端,则( )
A.小球将做自由落体运动
B.小球以后将向左做平抛运动
C.此过程小球对小车做的功为
D.小球在弧形槽上上升的最大高度为
11、 (本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率之后保持额定功率运动,20s后汽车匀速运动,其v—t图象如图所示。已知汽车的质量为2×103kg,汽车受到的阻力为车重的0.1倍,重力加速度g取10m/s2。则
A.汽车在前5s内的加速度为2m/s2 B.汽车在前5s内的牵引力为4×103N
C.汽车的额定功率为60kW D.汽车的最大速度为20m/s
12、如图所示,两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积.下列关系式正确的有
A.TA>TB B.EkA>EkB
C.SA=SB D.
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、在研究平抛运动的实验中,为了正确描绘出小球平抛运动的轨迹,在固定弧形斜槽时,应注意使斜槽末端切线保持__________;实验时,每次使小球由斜槽上_________位置静止滚下。
14、 (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_____________。
15、 (本题9分)如图1所示的装置,可用于探究恒力做功与速度变化的关系.水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s.
(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量 (填“需要”或“不需要”)
(2)实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d,如图2所示,d= mm
(3)某次实验过程:力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则对该小车实验要验证 的表达式是 .
三.计算题(22分)
16、(12分) (本题9分)滑雪表演中的运动员从壕沟的一侧沿水平方向飞越到另一侧,壕沟的宽度及两侧的高度如图所示,不计空气阻力,取,求:
(1)滑雪者初速度至少应为多大才能安全飞越壕沟?
(2)如果测得滑雪者飞越壕沟的实际水平距离为,其落地时的速度v是多大?
17、(10分) (本题9分)2018年5月21日5时28分,我国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空,进入预定轨道.设“鹊桥”号中继星在轨道上绕地球做匀速圆周运动的周期为T,已知地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R.求:
(1)“鹊桥”号中继星离地面的高度h;
(2)“鹊桥”号中继星运行的速度大小v;
(3)“鹊桥”号中继星在轨道上绕地球运行的向心加速度大小.
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、A
【解析】
AB.在轨道I上由A点运行到B点的过程,引力做负功,速度逐渐减小,在A点的速度比B点的大,故A正确,B错误;
C.A点距离太阳近,其受的引力大,则加速度大,故C错误;
D.沿轨道Ⅰ运动经过B点和沿轨道Ⅱ经过B点时离太阳的距离相等,万有引力相等,所以加速度大小相等,故D错误;
2、D
【解析】
略
3、B
【解析】选BD
分析:摩托车拐弯时做圆周运动,在竖直方向上摩托车受重力和支持力平衡,靠水平路面对车轮的静摩擦力提供向心力.
解答:解:A、水平路面对车身的弹力方向垂直于路面竖直向上.故A错误,B正确.
C、摩托车做圆周运动靠水平路面对车轮的静摩擦力提供向心力.故C错误,D正确.
故选BD
4、D
【解析】
小球运动过程中,只受重力作用,机械能守恒,根据机械能守恒定律列式求解即可。
【详解】
小球运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,有小球落地时的机械能
故选D。
本题关键根据机械能守恒定律,小球的机械能总量不变,小球任意位置的机械能都等于初位置和最高点的机械能。
5、C
【解析】
列车在这样的轨道上转弯安全行驶,此时列车受到的支持力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得:,解得:,故C正确,ABD错误.
6、B
【解析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,过程中加速度恒定,速度在增大,动能在增大,重力做正功,重力势能减小,故B正确.
7、AC
【解析】
物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧的弹力做功,根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况,即可判断物体是否是机械能守恒。
【详解】
A项:平抛运动的物体只受到重力的作用,所以机械能守恒,故A正确;
B项:被匀速吊起的集装箱,动能不变,重力势能增大;故机械能增大,故机械能不守恒,故B错误;
C项:物体沿光滑曲面上自由下滑,曲面的支持力不做功,只有重力做功,物体的机械能守恒,故C正确;
D项:物体以的加速度竖直向上做匀减速运动,因a<g,根据牛顿第二定律得知,物体受到的合力小于重力,必定受到向上的作用力,此作用力做正功,则知物体的机械能增加,机械能不守恒,故D错误。
故应选AC。
本题是对机械能守恒条件的直接考查,分析物体的受力情况,判断做功情况是关键。
8、BC
【解析】
货物随传送带一起匀速斜向下运动,受到重力、支持力和摩擦力的作用,如图所示:
重力方向竖直向下,支持力与传送带垂直向上。货物相对于传送带有向下运动的趋势,所以货物还要受到传送带对它的静摩擦力。该摩擦力的方向与它相对于传送带的运动趋势相反,即沿传送带斜向上。
因为物体P向左下方匀速运动,所以支持力不做功。物体运动方向与摩擦力方向相反,所以摩擦力对物体做负功,根据作用力与反作用力的关系,物体对传送带的摩擦力向下,物体对传送带的摩擦力做正功
故选:BC。
9、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.
10、AC
【解析】
设小球离开小车时,小球的速度为v1,小车的速度为v2,选取向右为正方向,整个过程中动量守恒,得:Mv0=Mv1+Mv2,由机械能守恒得:Mv02=Mv12+Mv22,联立解得:v1=0,v2=v0,即小球与小车分离后二者交换速度,所以小球与小车分离后做自由落体运动,故B错误,A正确.对小车运用动能定理得,小球对小车做功:W=Mv02-0=Mv02,故C正确.当小球与小车的水平速度相等时,小球弧形槽上升到最大高度,设该高度为h,则:Mv0=2M•v;Mv02=•2Mv2+Mgh ,联立解得:h=,故D错误.故选AC.
点睛:本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合,知道当小球与小车的水平速度相等时,小球上升到最大高度;当两物体质量相等时,两物体相互作用后交换速度.
11、AC
【解析】
AB.汽车在前5s内做匀加速运动,加速度,由牛顿第二定律得:F-F阻=ma,F阻=0.1mg,解得F=6×103N.故A正确,B错误。
CD.汽车在5s末功率达到额定功率,P=Fv=6×103×10W=60kW.当汽车速度最大时,牵引力与阻力大小相等,即F=F阻,最大速度vm==30m/s,故C正确,D错误;
12、AD
【解析】
根据 知,轨道半径越大,周期越大,所以TA>TB,故A正确;由 知: ,所以vB>vA,又因为质量相等,所以EkB>EkA,故B错误;根据开普勒第二定律可知,同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等,所以C错误;由开普勒第三定律知,D正确.
重点是要掌握天体运动的规律,万有引力提供向心力。选项C容易错选,原因是开普勒行星运动定律的面积定律中有相等时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等。这是针对某一行星的,而不是两个行星。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、水平 同一
【解析】
[1]小球做平抛运动,初速度需要水平,所以使斜槽末端切线保持水平;
[2]实验时,每次使小球由斜槽上同一位置静止滚下,保证小球的初速度相同,便于多次重复实验。
14、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
15、(1)不需要;(2)5.50mm.(3)C.
【解析】
试题分析:(1)游标卡尺的主尺读数为,游标读数等于,
所以最终读数为:.
(2)由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度
滑块通过光电门1速度为:,
滑块通过光电门2速度为:,
根据功能关系需要验证的关系式为:.
考点:探究功与速度变化的关系
【名师点睛】了解光电门测量瞬时速度的原理,实验中我们要清楚研究对象和研究过程,对于系统我们要考虑全面,同时明确实验原理是解答实验问题的前提.
三.计算题(22分)
16、 (1)7m/s;(2)10m/s
【解析】
(1)竖直方向
根据平抛运动规律
故
所以
(2)水平速度
竖直速度
故合速度
17、(1)(2)(3)
【解析】
(1)设地球质量为,“鹊桥”号中继星的质量为,
万有引力提供向心力:
对地面上质量为的物体有:
联立解得:
(2)“鹊桥”号中继星速度大小为:
联立解得:
(3)“鹊桥”号中继星的向心加速度大小为:
得:
万有引力问题的运动,一般通过万有引力做向心力得到半径和周期、速度、角速度的关系,然后通过比较半径来求解.
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