资源描述
安徽省皖西南联盟2025届高一物理第二学期期末质量检测模拟试题
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)下列说法错误的是( )
A.汽车发动机的功率一定时,牵引力与速度成反比
B.当汽车受到路面的阻力f一定时,汽车匀速运动的速度与发动机实际功率成正比
C.当汽车受到路面的阻力f一定时,汽车作匀速运动的最大速度Vm,受额定功率的制约,即满足P额=fVm
D.当汽车以恒定速度行驶时,发动机的实际功率等于额定功率
2、 (本题9分)如图所示,质量为0.1 kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飞离桌面,最终落在水平地面上,已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5,桌面高0.45 m,若不计空气阻力,取g=10 m/s2,则( )
A.小物块的初速度是5 m/s
B.小物块的水平射程为1.2 m
C.小物块在桌面上克服摩擦力做8 J的功
D.小物块落地时的动能为0.9 J
3、 (本题9分)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.设汽车行驶时所受的阻力恒定,则下面四个图象中,哪个图象正确表示了司机从减小油门开始,汽车的速度与时间的关系( )
A. B.
C. D.
4、 (本题9分)如图所示,质量为m、带电荷量为+q的滑块,沿绝缘斜面匀速下滑,当滑块滑至竖直向下的匀强电场区时,滑块的运动状态为( )
A.继续匀速下滑
B.将加速下滑
C.将减速下滑
D.上述三种情况都有可能发生
5、在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低。如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为的圆周运动,设内外路面高度差为,路基的水平宽度为,路面的宽度为。已知重力加速度为。要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于( )
A. B. C. D.
6、 (本题9分)足球训练结束后,运动员把装有足球的网兜挂在竖直墙壁上(假设墙壁光滑),不慎网兜上端连接墙钉的悬线断了,运动员将上端悬线重新打结系好后再次挂到墙壁上.那么重新挂上后悬线拉力和球对墙壁的压力的变化情况是
A.悬线拉力变小
B.悬线拉力变大
C.球对墙壁的压力变小
D.球对墙壁的压力不变
7、 (本题9分)某同学将质量为1kg的物体由静止竖直向上提升到1m时,物体的速度为2m/s,g 取10m/s2 ,则:
A.合外力做功12J B.合外力做功2J
C.物体克服重力做功12J D.手对物体的拉力做功12J
8、 (本题9分)如图所示,小车AB放在光滑的水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥,小车AB总质量为M=3kg,质量为m=1kg的光滑木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,此时弹簧的弹性势能为6J,且小车AB和木块C都静止。当突然烧断细绳时,木块C被释放,使木块C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥迅速粘在一起,忽略一切摩擦力。以下说法正确的是( )
A.弹簧伸长过程中木块C向右运动,同时小车AB也向右运动
B.木块C与B碰前,木块C与小车AB的速率之比为3∶1
C.木块C与油泥粘在一起后,小车AB立即停止运动
D.木块脱离弹簧时的速度大小为3m/s
9、 (本题9分)电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的触头向上滑动时,下列说法正确的是
A.定值电阻R2的电功率减小
B.电压表和电流表的示数都减小
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.通过滑动变阻器R中的电流增大
10、 (本题9分)如图所示,物体A、B的质量分别为m、2m,物体B置于水平面上,物体B上部半圆形槽的半径为R,将物体A从圆槽右侧顶端由静止释放,一切摩擦均不计。则( )
A.A能到达B圆槽的左侧最高点
B.A运动到圆槽的最低点时A的速率为
C.A运动到圆槽的最低点时B的速率为
D.B向右运动的最大位移大小为
11、 (本题9分)在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A.B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,则此时
A.物块B的质量满足
B.物块A的加速度为
C.拉力做功的瞬时功率为
D.此过程中,弹簧弹性势能的增量为
12、 (本题9分)如图所示,A为系在竖直轻弹簧上的小球,在竖直向下的恒力F的作用下,弹簧被压缩到B点,现突然撤去力F,小球将在竖直方向上开始运动,若不计空气阻力,则下列中说法正确的是( )
A.小球在上升过程中,重力势能逐渐增大
B.小球在上升过程中,动能先增大后减小
C.小球上升至弹簧原长处时,动能最大
D.小球上升至弹簧原长处时,动能和重力势能之和最大
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、(6分)如图为“验证动能定理”的实验装置,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距适当距离的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车通过A、B时的速率,要求拉力传感器的示数即为小车所受的合外力。
(1)为了完成实验,除了测量小车受到拉力的大小、小车通过A、B时的速率和外,还需要测量__和__(写出物理量的名称和符号);需要验证的物理关系式为____
(2)与本实验有关的下列说法正确的是__
A、要调整长木板的倾斜角度,平衡小车受到的摩擦力
B、应先释放小车,再接通速度传感器的电源
C、改变所挂钩码的数量时,要使所挂钩码的质量远小于小车质量
D、该实验装置也可以用来验证牛顿第二定律。
14、(10分) (本题9分)如图所示,利用频闪照相研究平抛运动。小球A沿斜槽滚下,并从桌边缘水平抛出。当小球A恰好离开桌边缘时,小球B同时下落。用一频闪相机对它们拍照。已知图中小正方形的边长为a,重力加速度为g.
(1)图中分别标明A、B球三次频闪的位置,两球各有一次的频闪时位置没有标出,请在图中标明,并大致画出A球的运动轨迹______.
(2)由平抛运动的规律可知:A球离开桌面时的速度v=_____.(用g、a表示)
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)如图,质量为m=lkg的滑块,在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上,离斜面末端B的高度h=0. 2m,滑块经过B位置滑上皮带时无机械能损失,传送带的运行速度为v0=3m/s,长为L=1m.今将水平力撤去,当滑块滑 到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同.g取l0m/s2.求:
(1)水平作用力F的大小;(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8)
(2)滑块滑到B点的速度v和传送带的动摩擦因数μ;
(3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量.
16、(12分) (本题9分)如图所示,质量为的木块静止于高的光滑桌面上,一粒质量为的子弹水平射穿木块后以的速度沿原方向飞出,木块在子弹的冲击下飞离桌面,落地点距桌边缘的水平距离,取g=10m/s2,试求子弹击穿木块前的速度.
17、(12分) (本题9分)光滑水平面AB与竖直面内的圆形导轨在B点连接,导轨半径R=0.5 m,一个质量m=1 kg的小球在A处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接.用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能Ep=49 J,如图所示.放手后小球向右运动脱离弹簧,沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C,g取10 m/s1.求:
(1)小球脱离弹簧时的速度大小;
(1)小球从B到C克服阻力做的功;
(3)小球离开C点后落回水平面时的动能大小.
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】
功率不变,根据P=Fv,判断牵引力的大小与速度大小的关系;
根据p=Fv可知汽车牵引力等于阻力时,车速最大;
根据P=Fv,判断牵引力的变化,根据牛顿第二定律判断加速度的变化。
【详解】
A项:根据P=Fv,汽车发动机功率一定时,牵引力的大小一定与速度大小成反比,故A正确;
B项:当汽车受到路面的阻力f一定时,由P=Fv=fV可知,汽车匀速运动的速度与发动机实际功率成正比,故B正确;
C项:根据p=Fv可知,,如果功率是额定功率,则汽车牵引力减到与阻力相等时,速度v达到最大值,故最大速度受额定功率的制约,故C正确;
D项:汽车以恒定速度行驶时,发动机的实际功率不一定等于额定功率,可以小于额定功率,故D错误。
本题选错误的,故选:D。
解决本题的关键掌握功率与牵引力的关系,注意理解控制变量法在功率问题中的应用。
2、D
【解析】
由题意可以,小物块到达B时的速度=3m/s,如下图所示
小物块从A运动到B的过程中,由动能定理可得:
解得:,故A选项错误;
(或根据牛顿第二定律,根据运动学公式,求解)
小物块从B点离开桌面后,做平抛运动
所以,解得
因此,水平射程=0.9m,选项B错误;
小物块在桌面上克服摩擦力做的功=2J,选项C错误;
从B到C,利用动能定理得:,解得,D正确.
(或利用平抛运动运动学公式,先求落地速度,然后再根据动能得定义,求落地动能)
3、B
【解析】
以功率P运动时,匀速过程中,牵引力和阻力相等,故有,解得,当以运动时,可知速度减小,牵引力增大,加速度大小为,故做加速度减小的减速运动,AC错误;当阻力和牵引力相等时有,解得,即最终以匀速运动,故B正确D错误.
4、A
【解析】
试题分析:没有电场时,滑块沿绝缘斜面匀速下滑,受力平衡,根据平衡条件得到滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡.当当滑块滑至竖直向下匀强电场区时,再分析这两个力是否平衡,判断滑块的运动状态.
解:设斜面的倾角为θ.滑块没有进入电场时,根据平衡条件得
mgsinθ=f
N=mgcosθ
又f=μN
得到,mgsinθ=μmgcosθ,即有sinθ=μcosθ
当滑块进入电场时,设滑块受到的电场力大小为F.根据正交分解得到
滑块受到的沿斜面向下的力为(mg+F)sinθ,沿斜面向上的力为μ(mg+F)cosθ,
由于sinθ=μcosθ,所以(mg+F)sinθ=μ(mg+F)cosθ,即受力仍平衡,所以滑块仍做匀速运动.
故选A
【点评】本题增加电场力,相当于增加物体的重力,对物体的运动情况没有影响.基本题.
5、B
【解析】
ABCD. 设路面的斜角为θ,作出汽车的受力图,如图
根据圆周运动公式得
由数学知识得
联立解得
故B正确ACD错误。
故选B。
6、B
【解析】
分析足球的受力情况:重力G、悬线的拉力T和墙的支持力N,作出力图.由平衡条件得知:N、G的合力F与T大小相等、方向相反,由平衡条件得,,当悬线变短时,增大,减小,增大,则得N增大,T增大,即悬线拉力变大.根据牛顿第三定律得知:球对墙的压力,则增大.即球对墙壁的压力变大,B正确.
7、BD
【解析】
AB. 合外力的功等于物体动能的变化量, ,A错误B正确。
CD. 克服重力做功 ,因为合力做功2J,所以手对物体做功为 ,C错误D正确。
8、BCD
【解析】
以木块和小车为系统,在水平方向不受外力,动量守恒,规定水平向右为正方向,由动量守恒定律得:。由机械能守恒定律得,解得v1=-1m/s;v2=3m/s,弹簧伸长过程中,木块C向右运动,小车AB左运动。
A.由上面分析可知,木块C向右运动,小车AB左运动,故A错误;
B.因为v1=-1m/s;v2=3m/s,木块C与B碰前,木块C与小车AB的速率之比为3∶1,故B正确;
C.木块C与油泥粘在一起后,木块C和小车AB成为一个整体,总动量为0,整体的速度为0。所以木块C与油泥粘在一起后,小车AB立即停止运动,故C正确;
D.木块脱离弹簧时的速度大小为3m/s,与上述计算结果相符,故D正确。
9、BD
【解析】当滑动变阻器的触头向上滑动时,R连入电路的电阻减小,故电路总电阻减小,总电流增大,根据可知路端电压减小,即电压表示数减小;总电流增大,即两端电压增大,而路端电压是减小的,故并联电路两端电压减小,即两端电压减小,所以电流表示数减小,而根据可知的功率增大,AC错误B正确;干路电流增大,而的电流减小,故通过R的电流增大,D正确.
【点睛】在分析电路动态变化时,一般是根据局部电路变化(滑动变阻器,传感器电阻)推导整体电路总电阻、总电流的变化,然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化(或者电流表,电压表示数变化),也就是从局部→整体→局部.
10、AD
【解析】
A.运动过程不计一切摩擦,系统机械能守恒,且两物体水平方向动量守恒,那么A可以到达B圆槽的左侧最高点,且A在B圆槽的左侧最高点时,A、B的速度都为零,A正确;
BC.设A运动到圆槽最低点时的速度大小为vA,圆槽B的速度大小为vB,规定向左为正方向,根据A、B在水平方向动量守恒得
0=mvA-2mvB
解得vA=2vB
根据机械能守恒定律得
解得,,BC错误;
D.当A运动到左侧最高点时,B向右运动的位移最大,设为x,根据动量守恒得
m(2R-x)=2mx
解得x=,D正确。
故选AD。
11、BD
【解析】
当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,根据胡克定律求解出弹簧的伸长量;根据牛顿第二定律求出物块A的加速度大小;根据机械能守恒定律求解A的速度.
【详解】
开始系统处于静止状态,弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力,当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,故,但由于开始是弹簧是压缩的,故,故,故A错误;当B刚离开C时,对A,根据牛顿第二定律得:,又开始时,A平衡,则有:,而,解得:物块A加速度为,故B正确;拉力的瞬时功率,故C错误;根据功能关系,弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量,即为:,故D正确;故选BD.
12、ABD
【解析】
小球在上升过程中,随高度增加重力势能逐渐增大,选项A正确;小球在上升过程中,一开始弹簧的弹力大于重力,加速度方向向上,小球做加速运动,速度增大,动能增大。当弹力等于重力时,加速度为零;当弹力小于重力后,加速度方向向下,小球做减速运动,速度减小,动能减小,即动能先增大后减小,故B正确。小球在上升过程中,开始时弹力大于重力,动能增加,而当弹力和重力相等后,合外力做负功,动能减小,则在弹力等于重力时刻,小球动能最大,而不是弹簧在原长位置动能最大,选项C错误;撤去F后对于小球、地球、弹簧构成的系统,只有重力和弹簧的弹力做功,所以系统的机械能守恒,小球在上升过程中,弹簧的压缩量不断减小,则弹性势能一直减小,当恢复到原长位置时,弹性势能最小,则动能和重力势能之和最大,故D正确。故选ABD。
本题关键要分析小球在上升过程中的受力情况,来分析运动情况,理解加速度的变化由重力与弹力共同决定,掌握速度如何变化,并知道加速度为零时,速度达到最大值.
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、A、B两点之间的距离 小车和车上的拉力传感器的总质量 AD
【解析】
(1)[1][2][3] 设、两点之间的距离,小车和车上的拉力传感器的总质量,根据动能定理:,故需测量、两点之间的距离,小车和车上的拉力传感器的总质量。
(2)[4] A.若没有平衡摩擦力,则有,而摩擦力又无法求出,因此需平衡摩擦力,故A正确;
B.应选打开电源,待打点稳定后,再释放小车,故B错误;
C.小车受到的拉力由传感器显示,不再用钩码的重力代替,不必使挂钩码的质量远小于小车的质量,故C错误;
D.本实验也可以验证加速度与物体受到的力的关系,即牛顿第二定律,故D正确.
故选:AD
14、
【解析】
第一空.A小球做平抛运动在竖直方向做自由落体运动,则A小球在竖直方向上的位置与B球自由落体运动的位置等高,可标出B球的两个位置;用平滑的曲线作出A球的轨迹为抛物线,如图所示:
(2)在连续相等的频闪时间T内,竖直方向连续的位移为a、3a、5a,由匀变速直线运动的判别式可得,则;水平方向为匀速直线运动,每个T内的位移为3a,有:,则平抛的初速度为.
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)7.5N(2)0.25(3)0.5J
【解析】
(1)滑块受到水平推力F. 重力mg和支持力FN而处于平衡状态,由平衡条件可知,水平推力F=mgtanθ,
代入数据得:
F=7.5N.
(2)设滑块从高为h处下滑,到达斜面底端速度为v,下滑过程机械能守恒,
故有:
mgh=
解得
v==2m/s;
滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动;
根据动能定理有:
μmgL=
代入数据得:
μ=0.25
(3)设滑块在传送带上运动的时间为t,则t时间内传送带的位移为:
x=v0t
对物体有:
v0=v−at
ma=μmg
滑块相对传送带滑动的位移为:
△x=L−x
相对滑动产生的热量为:
Q=μmg△x
代值解得:
Q=0.5J
对滑块受力分析,由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小;根据机械能守恒可求滑块滑上传送带上时的速度;由动能定理可求得动摩擦因数;热量与滑块和传送带间的相对位移成正比,即Q=fs,由运动学公式求得传送带通过的位移,即可求得相对位移.
16、
【解析】由得:
木块获得的速度:
由动量守恒定律得:
解得:
17、(1) (1) (3)
【解析】
(1)根据机械能守恒定律
Ep= ①
v1==7m/s ②
(1)由动能定理得-mg·1R-Wf= ③
小球恰能通过最高点,故 ④
由②③④得Wf=14 J
(3)根据动能定理:
解得:
故本题答案是:(1) (1) (3)
(1)在小球脱离弹簧的过程中只有弹簧弹力做功,根据弹力做功与弹性势能变化的关系和动能定理可以求出小球的脱离弹簧时的速度v;
(1)小球从B到C的过程中只有重力和阻力做功,根据小球恰好能通过最高点的条件得到小球在最高点时的速度,从而根据动能定理求解从B至C过程中小球克服阻力做的功;
(3)小球离开C点后做平抛运动,只有重力做功,根据动能定理求小球落地时的动能大小
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