资源描述
重庆市江津、巴县、长寿等七校联盟2025年物理高一下期末教学质量检测模拟试题
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:(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、汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线.由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度.已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为1.81,测得刹车线长25 m.汽车在刹车前瞬间的速度大小为(重力加速度g取11 m/s2)
A.41 m/s B.31 m/s C.11 m/s D.21 m/s
2、 (本题9分)下列所给的位移-时间图像或速度-时间图像中,表示做直线运动的物体无法回到初始位置的是 ( )
A.
B.
C.
D.
3、 (本题9分)某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的前方。如图所示,不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛出时,他可能作出的调整为
A.减小初速度和抛出点高度
B.减小初速度,抛出点高度不变
C.初速度的大小与抛出高度不变,向后远离小桶一小段距离
D.初速度的大小与抛出高度不变,向前走近小桶一小段距离
4、两个质量均为m的带电小球A和B,分别用两根不可伸长的绝缘细绳悬挂于O点,,带电小球均可视为点电荷且处于静止状态。则( )
A.两个小球一定带等量的同种电荷 B.AB连线中点处的场强为零
C.绳子的拉力为 D.A对B的库仑力大小为
5、 (本题9分)质量为5t的汽车,在水平路面上以加速度a=2m/s²,所受阻力为1.0×103N,汽车起动后第1秒末的即时功率为
A.2kW B.22kW C.11kW D.20kW
6、 (本题9分)人站在电梯内加速上升的过程中,电梯对人的支持力所做的功等于( )
A.人的动能增加量
B.人的势能的增加量
C.人的机械能增加量
D.人克服重力所做的功
7、 (本题9分)假设太阳系中天体的密度不变,天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半,地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动,则下列物理量变化正确的是( )
A.地球的向心力变为缩小前的一半
B.地球的向心力变为缩小前的
C.地球绕太阳公转周期与缩小前的相同
D.地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半
8、 (本题9分)如图所示,放置在竖直平面内的光滑杆AB,是按照从高度为h处以初速度平抛的运动轨迹制成的,A端为抛出点,B端为落地点.现将一小球套于其上,由静止开始从轨道A端滑下.已知重力加速度为g,当小球到达轨道B端时
A.小球的速率为
B.小球的速率为
C.小球在水平方向的速度大小为
D.小球在水平方向的速度大小为
9、一重球从高h处下落,如图所示,到A点时接触弹簧,压缩弹簧至最低点位置B。那么重球从A至B的运动过程中:
A.速度一直减小
B.速度先增加后减小
C.在AB之间有个确切位置速度有最大值
D.加速度方向先竖直向下再竖直向上
10、如图甲所示,Q1、Q2为两个固定的点电荷,a、b、c三点在它们的连线上.一带负电的粒子只受电场力的作用沿连线运动,在a、b、c点的速度分别为va、vb、vc,粒子的v-t图象如图乙所示.下列说法中正确的是
A.Q1一定带正电,Q2一定带负电
B.Q1的电量一定小于Q2的电量
C.b点的电场强度比a、c点电场强度大
D.直线上从a点到c点,电势先升高后降低
11、 (本题9分)物体在运动过程中,克服重力做功为50J,则
A.重力做功为50 J
B.物体的重力势能一定增加了50J
C.重力做了50 J的负功
D.物体的重力势能一定减少了50 J
12、2019年5月17日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火衛,成功发射了第四十五颗北斗导航卫星.该卫星发射过程为:先将卫星发射至近地圆轨道1上,然后在P处变轨到桶圆轨道2上,最后由轨道2在Q处变轨进入同步卫星轨道1.轨道1,2相切于P点,轨道2、1相切于Q点.忽略卫星质量的变化,则该卫星
A.在轨道1上的运行周期为24h
B.在轨道1上的运行速率大于7.9km/s
C.在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度
D.在轨道2上由P点向Q点运动的过程中,地球引力对卫星做负功,卫星的动能减少
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、(6分) (本题9分)在用如图1的实验装置验证“机械能守恒定律”的实验中:
(1)下列操作正确且必要的有______
A.用秒表测出重物下落的时间
B.用弹簧测力计称出重物的重力
C.装配好器材,松开纸带让重物自由下落然后接通电源
D.在点迹清晰的纸带上,距离起始点适当的位置,沿重物下落的方向,依次取若干个连续的点并标记,作为测量点
(2)某小组的同学,用接有6V、50Hz的交流电的打点计时器打出的一条纸带,如图2,O为重锤下落的起点,选取的测量点为A、B、C、D、E,F,各测量点到O点的距离h已标在测量点下面.打点计时器打C点时,重物下落的速度vC= ______ m/s (结果保留三位有效数字)
(3)该小组的同学分别求出打其他各点时的速度v;在v2-h坐标纸上描出的点迹如图3,则本地的重力加速度约为______ m/s2(结果保留两位有效数字)
14、(10分) (本题9分)为验证机械能守恒定律,选用了如图所示的实验装置,让重物带动纸带下落的过程中,打出了一条纸带,如图所示。
(1)利用纸带上的B、E两点来验证,需要直接测量的数据有:___________、___________、___________。
(2)为完成实验,除了电源、开关、导线和图中器材外,还必需的测量器材有___________
A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.弹簧测力计
(3)下列哪些操作对减小实验误差有帮助___________
A.将铁架台由离地面0.8米的实验台放在离地面2米的高处
B.固定打点计时器时,使纸带限位孔的连线保持竖直
C.重物的质量应适当大些
D.图中夹子的质量尽量小
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,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段长度为,上面铺设特殊材料,小物块与其动摩擦因数为,轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于原长状态。可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道,通过圆形轨道,水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回,取,求:
(1)弹簧获得的最大弹性势能;
(2)小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能;
(3)当R满足什么条件时,小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。
16、(12分)如图所示是某公园中的一项游乐设施,它由弯曲轨道AB、竖直圆轨道BC以及水平轨道BD组成,各轨道平滑连接。其中圆轨道BC半径,水平轨道BD长,BD段对小车产生的摩擦阻力为车重的0.3,其余部分摩擦不计,质量为的小车(可视为质点)从P点以初速度沿着弯曲轨道AB向下滑动,恰好滑过圆轨道最高点,然后从D点飞入水池中,空气阻力不计,取,求:
(1)P点离水平轨道的高度H;
(2)小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力大小;
(3)在水池中放入安全气垫MN(气垫厚度不计),气垫上表面到水平轨道BD的竖直高度,气垫的左右两端M、N到D点的水平距离分别为、,要使小车能安全落到气垫上,则小车静止释放点距水平轨道的高度应满足什么条件?
17、(12分) (本题9分)如图所示,有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘,上面放置劲度系数为k=46 N/m的弹簧,弹簧的一端固定于轴O上,另一端连接质量为m=1kg的小物块A,物块与盘间的动摩擦因数为μ=0.2,开始时弹簧未发生形变,长度为l0=0.5 m,若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度g=10 m/s2,物块A始终与圆盘一起转动.则:
(1)圆盘的角速度为多大时,物块A开始滑动?
(2)当角速度缓慢地增加到4 rad/s时,弹簧的伸长量是多少?(弹簧伸长在弹性限度内且物块未脱离圆盘).
(3)在角速度从零缓慢地增加到4rad/s过程中,物块与盘间摩擦力大小为f,试通过计算在坐标系中作出f-ω2图象.
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】
分析刹车后汽车的合外力,进而求得加速度;再根据匀变速运动规律,由位移求得速度.
【详解】
刹车后汽车的合外力为摩擦力f=μmg,加速度a==μg=8m/s2;又有刹车线长25m,故可由匀变速直线运动规律得到汽车在刹车前的瞬间的速度大小;故ABC错误,D正确;故选D。
运动学问题,一般先根据物体受力,利用牛顿第二定律求得加速度,然后再由运动学规律求解相关位移、速度等问题.
2、B
【解析】
A.由图可知,物体的初位置和末位置纵坐标均为零,故A图中物体回到了初始位置,故A错误;
B.图中根据图线与坐标轴所围“面积”表示位移,可知2s内物体的位移不为0,则物体在2秒末不能回到初始位置,故B正确.
C.图中物体先向正方向做匀速直线运动,后沿负方向做速度大小相等、方向相反的匀速直线运动,则t=2s内位移为零,物体回到初始位置,故C错误.
D.由图可知,图像的“面积”等于位移可知,物体在2s内的位移为零,则物体回到初始位置,故D错误.
故选B.
图象为物理学中的重要方法,在研究图象时首先要明确图象的坐标,从而理解图象的意义;即可确定点、线、面的含义.
3、D
【解析】
设小球平抛运动的初速度为v0,抛出点离桶的高度为h,水平位移为x,则平抛运动的时间,水平位移x=v0t=v0;
A. 减小初速度v0和抛出点高度h,则x减小,小球不可能抛进桶中,选项A错误;
B. 减小初速度v0,抛出点高度h不变,则x减小,小球不可能抛进桶中,选项B错误;
C. 初速度的大小v0与抛出高度h不变,则水平射程x不变,向后远离小桶一小段距离,则小球不可能抛进桶中,选项C错误;
D. 初速度的大小v0与抛出高度h不变,则水平射程x不变,向前走近小桶一小段距离,则小球可能抛进桶中,选项D正确;
4、D
【解析】
AB.库仑力是相互作用力,电荷量不等时,A对B的库仑力也等于B对A的库仑力,故两小球不一定带等量同种电荷,AB连线中点处的场强不一定为零,故AB错误;
CD.分析小球A的受力情况,受到重力、库仑力和绳子的拉力。根据共点力平衡知识可知,绳子拉力
库仑力
故C错误,D正确。
5、B
【解析】
由牛顿第二定律可知:
F-f=ma;
解得:
F=f+ma=1.0×103N+5000×2N=1.1×104N;
1s末的速度为:
v=at=2×1=2m/s;
故瞬时功率为:
P=Fv=1.1×104N×2m/s=22kW;
A.2kW,与结论不相符,选项A错误;
B.22kW,与结论相符,选项B正确;
C.11kW,与结论不相符,选项C错误;
D.20kW,与结论不相符,选项D错误;
6、C
【解析】
A.根据动能定理知,人的动能增加量等于支持力和重力对人做功的代数和,因支持力做正功,重力做负功,可知,人的动能增加量小于电梯对人的支持力所做的功;故A错误.
BD.人加速上升,支持力大于重力,则支持力所做的功大于人克服重力做的功,则人的势能的增加量小于电梯对人的支持力所做的功;故BD错误.
C.根据功能关系可知,电梯对人的支持力所做的功等于人的机械能增加量;故C正确.
7、BC
【解析】
A、B、由于天体的密度不变而半径减半,导致天体的质量减小,所以有:
地球绕太阳做圆周运动由万有引力充当向心力.所以有:, B正确,A错误;
C、D、由 ,整理得:,与原来相同,C正确;D错误;
故选BC.
8、BD
【解析】
AB、由于杆AB光滑,小球在整个运动过程中,受重力mg和杆的弹力N作用,又由于弹力N始终与小球运动的速度相垂直,因此一直不做功,根据动能定理有:mgh=-0,解得小球到达轨道B端时的速率为v=,故A错误;B正确;
CD、由于杆AB是按照从高度为h处以初速度v0平抛的运动轨迹制成的,不妨假设B端的切线方向与水平方向间的夹角为θ,当物体以初速度v0平抛运动至B端时,根据动能定理有:mgh=-,解得:v′=,根据几何关系有:cosθ==,所以小球沿杆到达轨道B端在水平方向的速度大小为:vx=vcosθ=,故C错误;D正确.
9、BCD
【解析】
小球刚开始与弹簧接触过程中,在时,小球受到的合力竖直向下,所以仍做加速运动,随着弹簧压缩量的增大,向下的加速度在减小,当时,加速度为零,速度达到最大,当时,小球受到的合力方向向上,所以小球做减速运动,并且加速度在增大,当压缩至最低点时,速度为零.故BCD正确.
10、AD
【解析】
ABD.由v-t图象可知,从a到b再到c的过程中,带电粒子的速度先增大后减小,所受电场力先由a→b,然后由b→c, 又由于粒子带负电,电场方向先由b→a,后由c→b,则电势先升高后降低,Q1—定带正电,Q2一定带负电,且Q1的电量一定大于Q2的电量,故A、D正确,B错误;
C.b点速度最大,加速度为零,电场力为零,电场强度为零,D错误.
11、BC
【解析】
克服重力做功,即重力做负功,则重力势能一定增大,克服重力做多少功,重力势能就增加多少,故重力势能增加50J,BC正确.
【点睛】重力势能变化量直接对应重力做功,与其他因素无关,重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增大,且满足.
12、ACD
【解析】
A.在轨道1为同步卫星轨道,故在轨道1上运行周期为24h,故A正确;
B.7.9km/s是地球第一宇宙速度大小,而第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度,也是近地卫星运行速度,故同步轨道1上卫星运行速度小于第一宇宙速度,故B错误;
C.在同一点Q,卫星受到的万有引力相同,在轨道1上万有引力提供向心力,在轨道2上卫星在Q点做近心运动,则万有引力大于向心力,即, 则在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度,故C正确;
D.卫星在轨道2上无动力运行时,由近地点P向远地点Q运动过程中,地球对卫星的引力做负功,势能增加,而卫星的机械能保持不变,故其动能减小,故D正确.
二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)
13、D 1.56 9.8
【解析】
试题分析:(1)打点计时器就是记录时间的,故不用秒表测出重物下落的时间,A不必要;在实验中,不需要知道重物的重力,故B也不必要;装配好器材,应该先接通电源再松开纸带让重物自由下落,C错误;D是必要的(2)打点计时器打C点时,重物下落的速度==1.56m/s;(3)本地的重力加速度约为g==m/s2= 9.8m/s2。
考点:验证“机械能守恒定律”的实验。
14、(1)AC间距 DF间距 BE间距 (2)A(或刻度尺) (3)BC
【解析】
第一空.第二空.第三空.根据实验原理可知,若用B、E两点来验证,则需要测B、E两点间的距离及B、E两点对应的重物体的速度,根据速度的测量的方法是:用平均速度等于中间时刻的速度来进行测量的,所以可知直接测量的数据有:AC间的距离,DF间的距离,BE间的距离;
第四空.A.由于要测量纸带上计数点间的距离,所以需要用到刻度尺,故A正确;
B.打点计时器可以记录重物下落的时间,所以不需要秒表,故B错误;
C.根据可知,在不需要求出动能的增加量与重力势能的减少量的具体数据时,可以不测质量,故C错误;
D.本实验不需要测量力的大小,所以不需要弹簧测力计,故D错误。
故选A;
第五空.A.只要保证有足够的距离使纸带打出数量足够的点,不要求将铁架台由离地面0.8米的实验台放在离地面2米的高处,故A错误;
B.为减小纸带与打点计时器间的摩擦力,固定打点计时器时,应该使纸带限位孔的连线保持竖直,故B正确;
C.为减小重物在下落过程中所受的空气阻力大小,重物的质量应适当大些,体积适当的小一些,故C正确;
D.图中夹子的质量应该大一些,故D错误。
故选BC。
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)10.5J(2)3J(3)0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m
【解析】
(1)当弹簧被压缩到最短时,其弹性势能最大。从A到压缩弹簧至最短的过程中,由动能定理得: −μmgl+W弹=0−mv02
由功能关系:W弹=-△Ep=-Ep
解得 Ep=10.5J;
(2)小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中,由动能定理得
−2μmgl=Ek−mv02
解得 Ek=3J;
(3)小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动,有以下两种情况:
①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动,此时设小球最高点速度为v2,由动能定理得
−2mgR=mv22−Ek
小物块能够经过最高点的条件m≥mg,解得 R≤0.12m
②小物块不能够绕圆轨道做圆周运动,为了不让其脱离轨道,小物块至多只能到达与圆心等高的位置,即mv12≤mgR,解得R≥0.3m;
设第一次自A点经过圆形轨道最高点时,速度为v1,由动能定理得:
−2mgR=mv12-mv02
且需要满足 m≥mg,解得R≤0.72m,
综合以上考虑,R需要满足的条件为:0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m。
解决本题的关键是分析清楚小物块的运动情况,把握隐含的临界条件,运用动能定理时要注意灵活选择研究的过程。
16、 (1) (2) 小车运动到圆轨道最低点对轨道的压力为,方向竖直向下 (3)
【解析】
(1)小车恰好滑过圆轨道最高点时,重力提供向心力:
小车从到的运动过程中只有重力做功,故机械能守恒,则有:
解得:
(2)对小车从到的运动过程由机械能守恒可得:
在点由牛顿第二定律得:
由牛顿第三定律有:
可得小车运动到圆轨道最低点对轨道的压力为,方向竖直向下
(3)对小车从静止释放点到点的过程由动能定理得:
从D点到气垫上的运动过程只受重力作用,做平抛运动,则有:
而
解得:
17、 (1) (2) (3)见解析
【解析】
(1)设盘的角速度为时,物块A将开始滑动,此时物块的最大静摩擦力提供向心力,则有:
,解得:,
(2)设此时弹簧的伸长量为,物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力,则有:
,代入数据解得:
(3)在角速度从零缓慢地增加到2rad/s过程中,物块与盘间摩擦力为静摩擦力,f∝ω2,f随着角速度平方的增加而增大;
当时,物块与盘间摩擦力为滑动摩擦力为定值,为
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