资源描述
2025届四川省乐山市高中物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题
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、 (本题9分)光滑斜面上有一个小球自高为h的A处由静止开始滚下,抵达光滑的水平面上的B点时速率为v1.光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的阻挡条,如图所示,小球越过n条阻挡条后停下来.若让小球从高为3h处以初速度v1沿斜面滚下,则小球能越过阻挡条的条数为(设小球经过B点没有能量损失,且小球每次越过阻挡条时损失的动能相等)( )
A.n
B.2n
C.3n
D.4n
2、铁路在弯道处的内外轨道高度不同,已知内外轨道平面与水平的夹角为,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度等于,则( )
A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C.这时铁轨对火车的支持力等于
D.这时铁轨对火车的支持力等于
3、 (本题9分)如图所示,将小球以速度v沿与水平方向成角斜向上抛出,结果球刚好能垂直打在竖直墙面上,球反弹的瞬间速度方向水平,且速度大小为碰撞前瞬间速度大小的,已知,,空气阻力不计,则当反弹后小球的速度大小再次为v时,速度与水平方向夹角的正切值为( )
A. B. C. D.
4、如图所示,用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间。两斜面AC、BC固定在车上,倾角均为30°,重力加速度为g。当卡车沿平直公路做a=g的匀加速直线运动时,圆简对斜面AC、BC压力的大小分别为F1、F2,则
A.F1=mg, F2=mg
B.F1=mg, F2=mg
C.F1=mg, F2=mg
D.F1=mg, F2=mg
5、 (本题9分)若已知万有引力恒量 ,重力加速度,地球半径,则可知地球质量的数量级是( )
A.1018kg
B.1020kg
C.1022kg
D.1024kg
6、图中实线所示为某电场的电场线,虚线为某试探电荷在仅受电场力的情况下从 a 点到 b点的运动轨迹,则下列说法正确的是
A.b 点的电场强度比 a 点的电场强度小
B.该试探电荷带负电
C.该试探电荷从 a 点到 b 点的过程中电场力一直做负功
D.该试探电荷从 a 点到 b 点的过程中速度先增加后减少
7、 (本题9分)2017年10月16日,南京紫金山天文台对外发布一项重大发现,我国南极巡天望远镜追踪探测到首例引力波事件光学信号,关于引力波,早在1916年爱因斯坦基于广义相对论预言了其存在,1974年拉塞尔豪尔斯和约瑟夫泰勒发现豪尔斯-泰勒脉冲双星,这双星系统在相互公转时,由于不断发射引力波而失去能量,因此逐渐相互靠近,这现象为引力波的存在提供了首个间接证据,上述叙述中,若不考虑豪尔斯-泰勒脉冲双星质量的变化,则关于豪尔斯-泰勒脉冲双星的下列说法正确的是( )
A.脉冲双星逐渐靠近的过程中,它们相互公转的周期逐渐变小
B.脉冲双星逐渐靠近的过程中,它们相互公转的周期不变
C.脉冲双星逐渐靠近的过程中,它们各自做圆周运动的半径逐渐减小,但其比值保持不变
D.若测出脉冲双星相互公转的周期,就可以求出双星的总质量
8、 (本题9分)汽车由静止开始做匀加速直线运动,经1 s速度达到3 m/s,则( )
A.在这1 s内汽车的平均速度是3 m/s
B.在这1 s内汽车的平均速度是1.5 m/s
C.汽车再向前行驶1 s,通过的位移是3 m
D.汽车的加速度是3 m/s2
9、 (本题9分)质量为m的汽车在平直路面上匀加速启动,启动过程的速度变化规律如图所示,其中OA为过原点的一条直线,整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则
A.0~t1时间内,汽车的牵引力等于m
B.t1~t2时间内,汽车的功率等于Ffv2
C.t1~t2时间内汽车的功率等于t2以后汽车的功率
D.t1~t2时间内,汽车的平均速度等于
10、 (本题9分)如图右所示,物体A、B用细绳连接后跨过滑轮,A静止在倾角为30°的斜面上,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由30°增大到45°,系统仍能保持静止.则斜面倾角增大后与增大前相比,下列说法正确的是( )
A.绳子对物体A的拉力将增大
B.物体A对斜面的压力将减小
C.物体A受到的静摩擦力增大
D.物体A受到的合力将增大
11、 (本题9分)质量为m的物体,由静止开始下落,由于阻力的作用,下落的加速度为,在物体下落高度为h的过程中,下列说法正确的是( )
A.物体的机械能减少了 B.物体的动能增加了
C.物体克服阻力做功 D.物体的重力势能减少了mgh
12、 (本题9分)如图所示,完全相同的三个小球a、b、c从距离地面同一高度处以等大的初速度同时开始运动,分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动,忽略空气阻力。以下说法正确的是
A.三个小球不同时落地
B.b、c所能达到的最大高度相同
C.三个小球落地时的速度相等
D.落地之前,三个小球在任意相等时间内速度的增量相同
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 (本题9分)某课外小组练习使用多用电表测量电阻.他们的操作过程如下:
A.将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔,选择开关旋钮转至电阻“×10”挡;
B.将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指零;
C. 将红、黑表笔分别与电阻的两端相连,多用电表的示数如图所示,读出电阻的阻值;
D.
(1)该电阻的阻值为__________Ω.
(2)D步骤应该是_______________________________________________
14、 (本题9分)某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示.
(1)请指出实验装置甲中存在的明显错误:__________.
(2)进行实验时,为保证测量的重物下落时初速度为零,应________(选填“A”或“B”).
A.先接通电源,再释放纸带 B.先释放纸带,再接通电源
(3)根据打出的纸带,选取纸带上连续打出的四个点如图乙所示.已测出这些点到第一个点O的距离分别为,打点计时器的打点周期为.若代入所测数据能满足表达式____,则可验证重物下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示).
(4)某同学作出了图象(图丙),则由图线得到的重力加速度__________(结果保留3位有效数字).
(5)丁图线未过原点的原因是_______________.
15、如图所示,打点计时器固定在铁架台上,重物带动纸带从静止开始下落,某实验小组利用此装置验证机械能守恒定律.
(1)关于这一实验,下列说法中正确的是________.
A.必须测量重物质量
B.打点计时器可以用4节干电池串联组成电源
C.可以用手托住重物,待纸带自由下垂稳定后再释放重物
D.先接通电源,再释放纸带
(1)小明得到如图所示的纸带,纸带上各点O、A、B、C…是打点计时器打出的点,其中O点为纸带上打出的第一个点,相邻点的时间间隔为0.01s.重物下落高度可从纸带上各点间的距离直接测出.已知当地的重力加速度g,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_________.
A.OA、AD和EG的长度
B.OC、BC和CD的长度
C.OE、CE和EG的长度
D.AC、BD和EG的长度
(3)小明同学用刻度尺测得OA=9.61 cm,OC=15.89 cm,OE=13.64 cm.重物的质量为1.00 kg,取g=9.80 m/s1.在OC段运动过程中,重物重力势能的减少量ΔEp=______ J;重物的动能增加量ΔEk=_______ J(结果均保留三位有效数字).
(4)小华同学利用该实验装置测定当地的重力加速度g.打出了一条纸带后,在纸带上测量出了各点到第一个点的距离h,并算出了各点对应的速度v,以h为横轴,以v1为纵轴画出了如图所示的图线.由于图线明显偏离原点,若测量和计算都没有问题,其原因可能是__________.
A.重物下落过程受到空气阻力
B.先释放重物,再接通打点计时器的电源
C.所用电源的频率偏大
小华测出该图线的斜率为k,如果阻力不可忽略,则当地的重力加速度g____k(选填“>”、“=”或“<”).
三.计算题(22分)
16、(12分) (本题9分)滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来.如图所示是滑板运动的轨道,BC和DE是两段光滑圆弧形轨道,BC段的圆心为O点、圆心角 θ=60°,半径OC与水平轨道CD垂直,滑板与水平轨道CD间的动摩擦因数μ=0.1.某运动员从轨道上的A点以v0=3m/s的速度水平滑出,在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道,到达E点时速度减为零,然后返回.已知运动员和滑板的总质量为m=60kg,B、E两点与水平轨道CD的竖直高度分别为h=1m和H=1.5m.求:
(1)运动员从A点运动到B点过程中,到达B点时的速度大小vB;
(1)水平轨道CD段的长度L;
(3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B点?如能,请求出回到B点时速度的大小;如不能,请求出最后停止的位置距C点的距离.
17、(10分)如图所示,竖直平面内的轨道由直轨道AB和圆弧轨道BC组成,小球从斜面上A点由静止开始滑下,滑到斜面底端后又滑上一个半径为R=0.4m的圆轨道,
(1)若接触面均光滑.小球刚好能滑到圆轨道的最高点C,求斜面高h.
(2)若已知小球质量m=0.1kg,斜面高h=2m,小球运动到C点时对轨道压力为mg,求全过程中摩擦阻力做的功.
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、D
【解析】
设每条阻挡条对小球做的功为W,小球自高为h的A处由静止开始滚下到B由动能定理有:;
当小球在水平面上滚动时,由动能定理有:
;让小球从3h高处以初速度v1滚下到停止由动能定理有;
三式联立解得 n′=4n,故选D.
选取研究过程,运用动能定理解题.动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动.一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究.
2、C
【解析】
火车以某一速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力
由图可以得出
F合=mgtanθ(θ为轨道平面与水平面的夹角)
支持力
合力等于向心力,故
解得
AB.由上面分析可知,当火车转弯时速度等于时,内、外轨道均不受侧压力作用,故AB错误;
C. 这时铁轨对火车的支持力等于与上面计算结果相符,故C符合题意;
D. 这时铁轨对火车的支持力等于与上面计算结果不相符,故D不符合题意。
3、B
【解析】
采用逆向思维,小球做斜抛运动看成是平抛运动的逆运动,将抛出速度沿水平和竖直方向分解,有:vx=vcosθ=v•cos37°=0.8v,vY=v•sin37°=0.6V
球撞墙前瞬间的速度等于0.8v,反弹速度大小为:;反弹后小球做平抛运动,当小球的速度大小再次为v时,竖直速度为:速度方向与水平方向的正切值为:,故B正确,ACD错误;故选B.
4、B
【解析】
对工件受力分析如图;
由牛顿第二定律可知:F2sin30°- F1sin30°=ma;F2cos30°+F1cos30°=mg;联立解得:F1=mg, F2=mg;
A. F1=mg, F2=mg,与结论不相符,选项A错误;
B. F1=mg, F2=mg,与结论相符,选项B正确;
C. F1=mg, F2=mg,与结论不相符,选项C错误;
D. F1=mg, F2=mg,与结论不相符,选项D错误;
5、D
【解析】
在地球表面有
代入数据得: ,故D正确,ABC错误;
故选D
点睛:利用万有引力提供向心力解题即可.
6、B
【解析】
A. 由图可知,b处电场线较密,则b处电场强度较大,故A项与题意不相符;
B. 合力大致指向轨迹凹的一向,可知电场力方向向上,与电场线的方向相反,所以该粒子带负电,故B项与题意相符;
CD. 从a运动到b,力和速度方向夹角为锐角,电场力做正功,动能增大,速度增大,故CD项与题意不相符。
7、AC
【解析】
根据万有引力提供向心力,距离关系为:,有:,联立解得:,因为双星间的距离减小,则双星相互公转的周期逐渐变小,故A正确,B错误;根据万有引力提供向心力,即m1r1=m2r2,可知轨道半径比等于质量之反比,因质量不变,所以脉冲双星逐渐靠近的过程中,它们各自做圆周运动的半径逐渐减小,但其比值保持不变,故C正确;由上可知,不知道双星间的距离,也就无法求出总质量,故D错误.所以AC正确,BD错误.
8、BD
【解析】
根据平均速度公式为:.故A错误,B正确;汽车做匀加速运动,位移与时间的关系:,所以再向前开行1s,汽车通过的位移为4.5m,故C错误;根据速度时间关系汽车的加速度为:.故D正确.所以BD正确,AC错误.
此题考查了匀变速直线运动的规律的应用;关键是掌握加速度的求解公式、平均速度的公式;注意在求解物体的位移时,用平均速度求解是首选的解题方法;再求位移时首选位移时间公式.当然此题的解法很多,可尝试一题多解.
9、BC
【解析】
A.0~t1时间内,汽车做匀加速直线运动,加速度,根据牛顿第二定律得,F-Ff=ma,解得牵引力F=Ff+m,故A错误。
B.从t1时刻起汽车的功率保持不变,t2时刻达到最大速度,则功率为P=Ffv2,选项B正确;
C.从t1时刻起汽车的功率保持不变,可知汽车在t1~t2时间内的功率等于t2以后的功率,故C正确。
D.t1~t2时间内,汽车做变加速直线运动,平均速度不等于 ,故D错误。
10、BC
【解析】
设A的质量为M,B的质量为m.对物体B受力分析,受重力mg和拉力T,由二力平衡得到:T=mg,则知细绳对A的拉力不变,故A错误.对物体A受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,如图所示:
因不知道与T=mg的大小关系,故静摩擦力可能向上,可能为零,也可能向下,则静摩擦力的大小变化情况无法判断,故C错误;根据平衡条件得:,解得,当不断变大时,斜面对A的支持力N不断减小,则斜面对A的压力减小.故B正确,物体A保持静止,合力为零,不变,故D错误;选B.
【点睛】先对物体B受力分析,受重力和支持力,由二力平衡得到拉力等于物体B的重力;再对物体A受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,根据平衡条件列式分析.
11、BCD
【解析】
试题分析:A、根据合力做功量度动能的变化,下落的加速度为g,那么物体的合力为mg,w合=mgh,所以物体的动能增加了mgh.故A正确.
B、重力做功wG=mgh,重力做功量度重力势能的变化,所以重力势能减少了mgh,物体的动能增加了mgh,即机械能就减少了mgh.故B不正确.
C、物体受竖直向下的重力和竖直向上的阻力,下落的加速度为g,根据牛顿第二定律得阻力为mg,所以阻力做功wf=﹣fh=﹣mgh.所以物体克服阻力所做的功为mgh,故C正确.
D、重力做功wG=mgh,重力做功量度重力势能的变化,所以重力势能减少了mgh,故D正确.
故选B.
12、AD
【解析】
A.a球做平抛运动,竖直方向的分运动是自由落体运动,b做竖直上抛运动,c做斜上抛运动,竖直方向的分运动是竖直上抛运动,所以三个小球运动的时间不等,不同时落地,故A正确。
B.b、c两球初始高度相同,分别做竖直上抛和斜上抛运动,开始时沿竖直方向向上的分速度c小,b大,所以b上升的最大高度大,c上升的最大高度小,故B错误;
C.小球运动过程中,只有重力做功,机械能均守恒,则有:mgh+mv02=mv2,得:,知三个小球初位置的高度h和初速度v0大小都相等,则落地时速度v大小相等,但是方向不同,则速度不相同,故C错误;
D.三个小球的加速度均为向下的g,则三个小球在任意相等时间内速度的增量为△v=gt,则△v是相等的,故D正确。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、(1)190Ω; (2)将选择开关旋至交流最大 或“OFF”挡
【解析】
(1)欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数,读数为;
(2)读数结束后,应将选择开关旋至交流最大 或“OFF”挡.
14、打点计时器不能接“直流电源”(或打点计时器应接“交流电源”) A 9.67 先释放纸带,再闭合开关
【解析】
(1)从图甲中的实验装置中发现,打点计时接在了“直流电源”上,打点计时器的工作电源是“低压交流电源”.因此,明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上.
(1)为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点,应该先接通电源,让打点计时器正常工作后,再释放纸带.若先释放纸带,再接通电源,当打点计时器打点时,纸带已经下落,打下的第1个点的速度不为零.因此,为保证重物下落的初速度为零,应先接通电源,再释放纸带,故选A.
(3)根据实验原理,只要验证ghn=vn1,即可验证机械能守恒定律.因此需求解v3,根据匀变速直线运动规律关系式可得,v3=,则有,故只要在误差允许的范围内验证gh3=成立,就可验证重物下落过程中机械能守恒.
(4)根据mgh=mv1,可得:v1=1gh,可知图线的斜率为:k=1g=,代入数据解得:g=9.67m/s1.
(5)丁图像说明当h=0时重物的速度不为零,说明可能是先释放了纸带后接通电源造成的.
点睛:解决本题的关键知道实验的原理和注意事项,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度,从而得出动能的增加量,会根据下降的高度求解重力势能的减小量.
15、(1)D (1)BC (3)1.56 1.54 (4)B >
【解析】
(1)此实验要验证的关系是mgh=mv1,两边的质量m可以消掉,则没必要测量重物质量,选项A错误;打点计时器必须要接低压交流电源,选项B错误;实验前用手拉住纸带保持竖直,然后由静止释放,选项C错误;实验时要先接通电源,再释放纸带,选项D正确;
(1)根据要验证的关系mgh=mv1,若已知BC和CD的长度可求解C点的速度,再已知OC可验证机械能守恒定律,选项B正确;若已知CE和EG的长度可求解E点的速度,再已知OE可验证机械能守恒定律,选项C正确;根据AD的数据不能验证机械能守恒定律;故选BC.
(3)在OC段运动过程中,重物重力势能的减少量ΔEp=mghOC=1×9.8×0.1589J=1.56 J;打C点时重物的速度:;重物的动能增加量ΔEk=.
(4)从图象中可以看出,当物体下落的高度为0时,物体的速度不为0,说明了操作中先释放重物,再接通(打点计时器)电源。故选B.
若阻力不能忽略,则有:mgh-fh=mv1,则v1=(g-)h,斜率k<g,即当地的重力加速度g>k。
三.计算题(22分)
16、 (1)vB=6m/s (1) L=6.5m (3)停在C点右侧6m处
【解析】
(1)在B点时有vB=,得vB=6m/s
(1)从B点到E点有,得L=6.5m
(3)设运动员能到达左侧的最大高度为h′,从B到第一次返回左侧最高处有,得h′=1.1m<h=1 m,故第一次返回时,运动员不能回到B点,从B点运动到停止,在CD段的总路程为s,由动能定理可得,得s=19m,s=1L+6 m,故运动员最后停在C点右侧6m处.
17、(1) (2)
【解析】
小球刚好到达C点,重力提供向心力,由牛顿第二定律得:
从A到C过程机械能守恒,由机械能守恒定律得:
解得:
在C点,由牛顿第二定律得:
从A到C 过程,由动能定理得:
解得:
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