资源描述
天津市五校2025届物理高一第二学期期末学业质量监测试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,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、在平静的水面上激起一列水波,使漂浮在水面上相距6.0m的小树叶a和b发生振动,当树叶a运动到上方最大位移处时,树叶b刚好运动到下方最大位移处,经过1.0s后,树叶a的位移第一次变为零。则该波的波速可能是
A.1.5m/s
B.2m/s
C.3m/s
D.6m/s
2、如图所示,在光滑绝缘的水平面上放置两带电的小物块甲和乙,所带电荷量分别为+q1 和-q2,质量分别为 m1 和 m2。同时由静止释放后,甲、乙两物块相向运动。则关于 两物块的表述正确的是
A.碰撞前瞬间动量之比 p 甲:p 乙= m1:m2
B.碰撞前瞬间速度大小之比 v 甲:v 乙= m1:m2
C.碰撞前瞬间动能之比 Ek 甲:Ek 乙= m2:m1
D.从开始运动到碰撞前过程中,库仑力对两物块做功 W 甲:W 乙=1:1
3、 (本题9分)如图所示,两个不带电的导体和,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体置于附近,贴在下部的金属箔都张开.则下列说法正确的是( )
A.此时电势相等
B.金属箔张开说明用感应的方法可以产生电荷
C.用接触后再移去.贴在下部的金属箔都闭合
D.移去,贴在下部的金属箔保持张开状态
4、 (本题9分)在天花板上的O点系一根细绳,细绳的下端系一小球.小球拉至细绳处于水平的位置,由静止释放小球,小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中,不计空气阻力,下面说正确的是( )
A.小球受到的向心力大小不变
B.细绳对小球的拉力对小球做正功
C.重力对小球做功的平均功率为零
D.重力对小球做功的功率先变大后变小
5、 (本题9分)为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍.P与Q的周期之比约为( )
A.2:1 B.4:1 C.8:1 D.16:1
6、一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上,如果不计额外功的损失,这台抽水机保持输出功率不变的前提下,半小时内能做多少功()( )
A. B. C. D.
7、 (本题9分)如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直.一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿圆弧轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中
A.重力做功mgR
B.机械能减少
C.合外力做功mgR
D.克服摩擦力做功mgR
8、 (本题9分)忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是
A.电梯匀速下降
B.物体自由下落
C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端
D.物体沿着斜面匀速下滑
9、 (本题9分)下学期期末考试)做匀变速直线运动的物体,其平均速度随时间t的变化规律如图所示,则可知该物体
A.初速度大小为1 m/s
B.加速度大小为1 m/s2
C.在2 s末的速度大小为3 m/s2
D.在前2 s内的位移大小为6 m
10、如图所示,水平屋顶高H=5 m,围墙高h=3.2 m,围墙到房子的水平距离L=3 m,围墙外马路宽x=10 m,为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上,小球离开屋顶时的速度v0的大小的可能值为(g取10 m/s2)( )
A.6 m/s B.12 m/s C.4 m/s D.2 m/s
11、如图所示,竖直轻弹簧下端固定在水平地面上,质量为m的小球放在弹簧上端(与弹簧不连接)。弹簧处于压缩状态,用一条拉紧的细线系住,此时细线上的拉力F=3mg。已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的平方成正比,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g。现剪断细线,弹簧将小球向上弹起,经△t时间,小球上升到最高点,上升的最大高度为h。在此过程中,下列判断正确的是( )
A.小球速度最大时上升的高度小于
B.地面对弹簧冲量的大小为mg△t
C.剪断细线前弹簧的弹性势能为mgh
D.小球最大速度的大小为
12、 (本题9分)处于北京和广州的物体,都随地球自转而做匀速圆周运动.关于它们的向心加速度的比较,下列说法正确的是( )
A.它们的方向都沿半径指向地心
B.它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴
C.北京的向心加速度比广州的向心加速度大
D.北京的向心加速度比广州的向心加速度小
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、(6分)用 DIS研究机械能守恒定律的实验装置如图,如表是某同学某次的实验数据,实验中系统默认 D、C、B、 A 各点高度分别为 0、0.050、0.100、0.150,A 点速度为 0。D、C、B 三点速度由光电门传感器测得。分析如表中实验数据。
(1)从B到C到D, 机 械 能 逐 渐 减 小 , 其 原 因是_______
(2)表中A 点的机械能数据明显偏小,其原因是摆锤释放器释放点______A 点(选填“高于”、“低于”)
14、(10分) (本题9分)(1)下图中(1)游标卡尺的读数为________mm,(2)螺旋测微器的读数为________mm.
(2)在使用多用电表测电阻时,以下说法中不正确的是 ____
A.每换一次档位,都必须重新进行电阻调零.
B.使用前须检查指针是否停在“Ω”刻线的“∞”处
C.测量完毕应将选择开关置于“OFF”或交流电压最大档.
D.测量时,若指针偏角较小,应换倍率较小的档位来测量.
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)如图所示,竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切.质量为M=1.0kg的小物块B静止在水平面上.质量为m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h=0.45m的P点沿轨道从静止开始下滑,经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰,碰后两个物体以共同速度运动.取重力加速度g=10m/s1.求:
(1)A经过Q点时速度的大小v0;
(1)A与B碰后速度的大小v;
(3)碰撞过程中系统(A、B)损失的机械能ΔE.
16、(12分) (本题9分)天文观测到某行星有一颗以半径R、周期T环绕该行星做圆周运动的卫星,已知卫星质量为m.求:
(1)该行星的质量M是多大?
(2)如果该行星的半径是卫星运动轨道半径的1/10,那么行星表面处的重力加速度是多大?
17、(12分) (本题9分)如图所示,水平地面上三个静止的小物块,均可看成质点,质量均为,相距均为,物块与地面间的动摩擦因数均为.对施加一水平向右的恒力,此后每次碰撞后物体都粘在一起运动.设碰撞时间极短,重力加速度大小为.求:
(1)物体与碰撞后瞬间的速度;
(2)物体与碰撞后整体摩擦产生的热量.
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】
由树叶a的振动可知振动周期T=4s;6m是半波长的奇数倍,则波速(n=0,1,2,3……),通过计算,当n=0时,v=3m/s
n=1时,v=1m/s。答案仅有C正确。
2、C
【解析】
A. 甲、乙两物块组成的系统合外力为零,系统的动量守恒,初始时系统的总动量为零,可知,碰撞前瞬间两个物块的动量大小相等,方向相反,则动量之比
p 甲:p 乙=1:1
故A项与题意不相符;
B. 由p=mv,两个物块的动量大小相等,则得碰撞前瞬间速度大小之比 v 甲:v 乙=m2:m1.故B项与题意不相符;
C.根据
P相等,则得碰撞前瞬间动能之比
Ek甲:Ek乙=m2:m1
故C项与题意相符;
D. 根据动能定理得:
对甲有
W甲=Ek甲
对乙有
W乙=Ek乙
故
W甲:W乙=m2:m1
故D项与题意不相符。
3、A
【解析】
A.把一带正电荷的物体置于附近,当导体A、B达到静电平衡状态,是等势体,所以电势相等,故A正确;
B.静电感应是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重新分布的现象,故B错误;
C.用C接触后再移去C,根据接触带电原理可知导体A、B带正电,贴在A、B下部的金属箔保持张开状态,故C正确;
D.移去C后,由于电荷间相互作用,重新中和,达电中性状态,两金属箔均闭合,故D错误;
故选A.
4、D
【解析】
小球从A点运动到B点过程中,速度逐渐增大,由向心力F=m可知,向心力增大,故A错误;拉力方向始终与小球的速度方向垂直,所以拉力做功为零,故B错误;这段时间内高度发生变化,重力做了功,所以重力对小球做功的平均功率不为零,故C错误;该过程中重力的瞬时功率从开始时的0变化到最后的0,应是先增大后减小,故D正确.故选D.
5、C
【解析】
本题考查卫星的运动、开普勒定律及其相关的知识点.
设地球半径为R,根据题述,地球卫星P的轨道半径为RP=16R,地球卫星Q的轨道半径为RQ=4R,根据开普勒定律,==64,所以P与Q的周期之比为TP∶TQ=8∶1,选项C正确.
6、C
【解析】
抽水机1秒钟内做的功是:
所以抽水机的功率为:
抽水机半小时做的功是:
.
A.与分析不符,故A错误.
B.与分析不符,故B错误.
C.与分析相符,故C正确.
D.与分析不符,故D错误.
7、AB
【解析】
A.PB高度差为R,重力做功mgR,A正确
BCD.到达最高点B时恰好对轨道没有压力,则,,所以合外力做功,C错误;以OA所在平面为参考平面,初始机械能为,末状态机械能为,,B正确D错误
8、BC
【解析】
A.电梯匀速下降,动能不变,重力势能减小,则其机械能减小,故A错误;
B.物体自由下落时只受重力,所以机械能守恒,故B正确;
C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时,斜面对物体不做功,只有重力做功,所以机械能守恒,故C正确;
D.物体沿着斜面匀速下滑,物体受力平衡,摩擦力和重力都要做功,所以机械能不守恒,故D错误。
9、AD
【解析】
物体做匀变速直线运动,位移时间公式为,化简为,结合图像可知初速度大小为1m/s,加速度大小为,根据速度公式可知在2s末的速度大小为5m/s,根据位移时间公式可知在前2s内的位移大小为6m,故AD正确,BC错误;
故选AD.
10、AB
【解析】
刚好能过围墙时
水平方向:
竖直方向:
解得
刚好运动到马路边时
水平方向:
竖直方向:
解得 ,
所以为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上速度的取值
故AB对;CD错
11、ABC
【解析】
A.设初始时弹簧的压缩量为,由能量的转化与守恒可知:
初始由平衡条件可得:
速度最大时,弹簧的压缩量为:
当速度最大时,小球上升的高度为:
由以上方程解得:,,故A正确。
B.以球和弹簧为研究对象,向上的方向为正方向,由动量定理可得:
解得地面对弹簧的冲量为,故B正确。
C.在整个过程中,弹簧的弹性势能全部转化为小球的重力势能,即弹簧的弹性势能为,故C正确。
D.由初始状态到小球的速度最大的过程,弹簧释放的弹性势能为:
由能量的转化与守恒可得:
以上方程解得:,故D错误。
12、BD
【解析】
试题分析:它们的方向都沿与地轴垂直的平面指向地轴,A错误B正确;因为两地属于同轴转动,所以角速度相同,根据公式知,ω一定,到地轴的距离越大加速度越大,故广州的加速度比北京的大,C错误D正确
考点:考查了向心加速度
【名师点睛】地球上物体随地球自转的角速度相同,自转的轴心是地轴不是地心,由可以知道加速度的大小关系.
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、克服空气阻力做功,机械能减小 高于
【解析】
(1)[1]从B到C到D,机械能逐渐减小,原因是由于克服空气阻力做功,使得一部分机械能转化为内能,导致机械能减;
(2)[2]表中A点的机械能数据明显偏小,原因是摆锤释放器释放点高于A点,A点的机械能按A点的高度计算。
14、29.8; 0.760; D;
【解析】
欧姆表使用前要进行机械调零,每次换量程要进行欧姆调零.红表笔接电源负极,指针偏角大,说明阻值小,要换小倍率,且重新调零.
【详解】
(1)游标卡尺的读数为:2.9cm+0.1mm×8=29.8mm;
螺旋测微器的读数为:0.5mm+0.01mm×26.0=0.760mm.
(2)每次换量程要进行欧姆调零,故A正确;使用前检查指针是否指在电阻挡的“∞”处,即欧姆调零,故B正确;测量完毕应将选择开关置于“OFF”或交流电压最大档,选项C正确;测量时,若指针偏角较小,应换倍率较大的档位来测量.故D错误;本题选错误的,故选D.
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)3.0m/s;(1)1.0m/s;(3)3.0 J.
【解析】
(1)A从P滑到Q的过程中,根据机械能守恒定律得
(1分)
解得A经过Q点时速度的大小
(3分)
(1)A与B相碰,根据动量守恒定律得
(1分)
解得(3分)
(3)根据能量守恒定律得
(3分)
解得A与B碰撞过程中系统损失的机械能
(3分)
16、(1) (2)
【解析】
(1)设行星质量为M,万有引力提供卫星做圆周运动的向心力,则
……………………………………………………………①
…………………………………………………………………②
(2)设为行星的半径,则………………………………………③
因为行星表面处的重力约等于万有引力,所以………………④
解得……………………………………………………………⑤
17、 (1)2.5m/s;(2)25J
【解析】
(1)物体A与B碰撞前作匀加速运动的加速度为:
A碰B前的速度为
A、B碰撞时,取向右为正方向,由动量守恒定律,有
解得
(2) A、B碰后,加速度为:
所以AB碰后一起做匀速直线运动.
A、B与C碰撞动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律
得
碰后三个物体匀减速运动,加速度为:
匀减速向右运动位移为:
摩擦生热为:
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