资源描述
江西高安中学2025年高一物理第二学期期末监测试题
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、 (本题9分)关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法正确的是( )
A.大小不变,方向变化
B.大小变化,方向不变
C.大小、方向都变化
D.大小、方向都不变
2、 (本题9分)有一只小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重一吨左右).一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头停下,而后轻轻下船.用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知他的自身质量为m,水的阻力不计,船的质量为( )
A. B.
C. D.
3、小球以6m/s的速度水平抛出,落到水平地面时的速度为10m/s,取g=10m/s2,小球从抛出到落地的时间及水平位移分别是
A.1.0s,3.2m
B.1.0s,4.8m
C.0.8s,3.2m
D.0.8s,4.8m
4、 (本题9分)如图所示,质量为m=2 kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2,则前2 s内重力的平均功率和2 s末的瞬时功率分别为( )
A.48 W 24 W
B.24 W 48 W
C.24 W 12 W
D.12 W 24 W
5、 (本题9分)在美国拉斯维加斯当地时间2011年10月16日进行的印地车世界锦标赛的比赛中,发生15辆赛车连环撞车事故,两届印第安纳波利斯500赛冠军、英国车手丹·威尔顿因伤势过重去世.在比赛进行到第11圈时,77号赛车在弯道处强行顺时针加速超越是酿成这起事故的根本原因,下面四幅俯视图中画出了77号赛车转弯时所受合力的可能情况,你认为正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6、 (本题9分)在下面各实例中,机械能守恒的是
A.沿斜面匀速下滑的滑块
B.发射升空的火箭
C.做平抛运动的铅球
D.草坪上滚动的足球
7、 (本题9分)如图所示,实线表示某电场中一簇关于x轴对称的等势面,在轴上有等间距的A、B、C三点,则
A.B点的场强小于C点的场强
B.A点的电场方向指向x轴正方向
C.AB两点电势差小于BC两点电势差
D.AB两点电势差等于BC两点电势差
8、 (本题9分)如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动,现给小球一初速度,使其做圆周运动,图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对球的作用力可能是( )
A.a处为拉力,b处为拉力
B.a处为拉力,b处为推力
C.a处为推力,b处为拉力
D.a处为推力,b处为推力
9、一质量为1kg的物体从某一高度以6m/s的速度水平抛出。落地时速度大小为10m/s,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.物体在空中的运动时间为0.8s
B.物体抛出时离地而的高度为3.2m
C.物体抛出点到落地点的水平距离为6m
D.物体运动过程中重力做功的平均功率为40W
10、 (本题9分)选用如图所示的四种装置图“研究平抛运动规律”时,其操作合理且必须的是
A.选用装置1,每次不必控制小锤打击弹性金属片的力度
B.选用装置2.每次应从斜槽上同一位置由静止释放钢球
C.选用装置3,竖直管上端管口A应高于瓶内水面
D.选用装置4,可以不用调节斜槽轨道末端至水平
11、 (本题9分)如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处由静止开始自由下滑( )
A.在下滑过程中,小球和槽之间的相互作用力对槽不做功
B.在下滑过程中,小球和槽组成的系统水平方向动量守恒
C.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动
D.被弹簧反弹后,小球能回到槽高h处
12、如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上.若以地面为零势能面且不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.物体到海平面时的重力势能为
B.重力对物体做的功为
C.物体在海平面上的动能为
D.物体在海平面上的机械能为
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 (本题9分)在做“验证动量守恒定律”实验中,装置如图1
(1)需要的测量仪器或工具有_____
A.秒表 B.天平 C.刻度尺
D.重锤线 E.打点计时器 F.圆规
(2)必须要求的条件是_______
A.两小球碰撞时,球心必须在同一高度上
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球和被碰球的质量必须相等,且大小相同
D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
(3)某次实验中得出的落点情况如下图2所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为_________.
(4)在做“验证动量守恒定律”实验中,对产生误差的主要原因表述正确的是_____
A.碰撞前入射小球的速度方向,碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上
B.倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用
C.没有测量高度,算出具体的平抛时间m
D.测量长度的误差
14、用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”
(1)下列物理量需要测量的是________、通过计算得到的是_______(填写代号)
A.重锤质量 B.重力加速度 C.重锤下落的高度
D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度
(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图b是实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式__________,动能增量的表达式__________.由于重锤下落时要克服阻力做功,所以该实验的动能增量总是__________(填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减小量.
15、在利用自由落体法“验证机械能守恒定律”的一次实验中,重物的质量m=1kg,在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻记数点A、B、C时间间隔为0.02s,g=9.8m/s2),那么:
(1)打点计时器打下计数点B时的速度vB=________m/s
(2) 从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量 △EP=___________J,此过程中物体动能的增加量△Ek=__________J;(以上三空结果均保留两位有效数字)
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量为M=3kg的小车,小车的上表面BC段是半径R=1.0m圆心角的光滑圆弧轨道,其轨道C点切线水平,小车上表面C点右侧水平粗糙且长为L=2.5m,一质量m=1kg的小物块(可看成质点)从图中A点以v0=4m/s的速度水平抛出,小物块恰好沿小车左端B点的切线方向进入小车,当小物块运动至小车最右端时两者恰达到共同速度.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小物块运动至B点时的速度大小;
(2)小物块由A点运动至离A、B两点的连线最远处时其重力的瞬时功率P;
(3)小车上表面C点右侧水平粗糙段与小物块之间的动摩擦因数。
.
17、(10分) (本题9分)如图所示的结构装置可绕竖直的轴转动,假如绳长,水平杆长 ,小球的质量.重力加速度。
(1)使绳子与竖直方向夹角为60°角,该装置以多大的角速度转动才行?
(2)此时的拉力多大?
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】
匀速圆周运动的向心加速度时时刻刻指向圆心,大小不变,方向时时刻刻发生变化,所以选A.
2、A
【解析】
设人走动时船的速度大小为v,人的速度大小为v′,人从船尾走到船头所用时间为t.取船的速度为正方向.则,;根据动量守恒定律:Mv-mv′=0,则得: ,解得船的质量: ,故选A.
3、D
【解析】
小球在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,小球落地速度是水平方向和竖直方向上速度的合速度,故
,
代入数据解得:
;
AB.根据,可得小球下落时间:
,
AB错误;
CD.根据,可得小球的水平位移为:
,
C错误D正确.
4、B
【解析】
由得,木块的加速度:
前2s内木块的位移:
重力在前2s内做的功,平均功率
木块在第2s末的瞬时速度
第2s末重力的瞬时功率,故选B.
本题注意瞬时功率的一般表达式.
5、B
【解析】
物体做曲线运动的轨迹总是夹在速度方向与合外力方向之间,由此可排除AD,又因为是顺时针加速,所以选B.
6、C
【解析】
沿斜面匀速下滑的滑块动能不变,重力势能减小,则机械能减小,选项A错误;发射升空的火箭,动能和重力势能均变大,则机械能变大,选项B错误;做平抛运动的铅球,只有重力做功,机械能守恒,选项C正确;草坪上滚动的足球,受阻力做功,机械能减小,选项D错误;故选C.
7、ABC
【解析】
A项:等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小,由于0.4V与0.2V两个等势面间电势差等于0.6V与0.4V两个等势面间电势差,C处的等势面密,所以C点电场强度较大,故A正确;
B项:电场线与等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面,故A点场强方向指向x轴正方向,故B正确;
C、D项:等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小,所以AB两点间的平均场强小于BC两点间的平均场强,由公式,可知,AB两点电势差小于BC两点电势差,故C正确,D错误。
8、AB
【解析】
小球做圆周运动,在最高点和最低点时,由合力提供向心力;在最高点,小球受重力和杆的弹力,假设弹力向下,如图
根据牛顿第二定律得到, ;
当F1<0,为支持力,向上;
当F1>0,为拉力,向下;
当F1=0,无弹力;
由牛顿第三定律知,在a处杆对球可能为拉力,也可能为推力.
球经过最低点时,受重力和杆的弹力,如图
由于合力提供向心力,即合力向上,故杆只能为向上的拉力;故AB正确,CD错误.
9、ABD
【解析】
A.根据平行四边形定则知,物体落地的竖直分速度,则物体在空中运动的时间;故A正确.
B.物体离地面的高度;故B正确.
C.物体抛出点到落地点的水平距离x=v0t=6×0.8m=4.8m;故C错误.
D.物体运动过程中重力做功的功率;故D正确.
10、AB
【解析】
A、选用装置图1研究平抛物体竖直分运动,所以每次不必控制小锤打击弹性金属片的力度,故A正确;
B、选用装置图2要获得钢球的平抛轨迹,每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球,这样才能保证初速度相同,故B正确;
C、A管内与大气相通,为外界大气压强,A管在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强,因而另一出水管的上端口处压强与A管上出口处的压强有恒定的压强差,保证另一出水管出水压强恒定,从而水速度恒定,所以竖直管上端A一定要低于瓶内水面,故C错误;
D、将斜槽轨道的末端调整至水平的目的是保证小球的初速度水平,故D错误;
故选AB.
11、BC
【解析】
A项:在下滑过程中,槽要向左运动,小球和槽之间的相互作用力与槽的速度不垂直,所以对槽要做功,故A错误;
B项:小球在下滑过程中,小球与槽组成的系统水平方向不受力,水平方向动量守恒,故B正确;
CD项:小球与槽组成的系统动量守恒,球与槽的质量相等,小球沿槽下滑,球与槽分离后,小球与槽的速度大小相等,小球被反弹后球与槽的速度相等,小球不能滑到槽上,不能达到高度h处,因此都做匀速直线运动,C正确,D错误.
12、BCD
【解析】
A.以海平面为零势能平面,则物体到海平面时的重力势能为零,故A错误。
B.重力对物体做功
W=mgh
故B正确。
C.根据机械能守恒有:
可知物体在海平面时的动能为
故C正确。
D. 物体在运动的过程中机械能守恒,以地面为零势能面,物体在海平面的重力势能
Ep=-mgh
则物体在海平面上的机械能
故D正确。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、(1)BCDF (2)ABD (3)19:5 (4)AD
【解析】
(1)本实验需要天平称量物体的质量,需要刻度尺测量长度,需要中垂线调节轨道末端水平,需要圆规找物体的平均落点,故选BCDF.
(2)A、要保证碰撞是一维的,即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动,故A正确;
B、要保证碰撞后两个球做平抛运动,故斜槽轨道末端的切线必须水平,故B正确;
C、入射球质量要大于被碰球质量,即m1>m2,防止碰后m1被反弹,故C错误;
D、为保证碰撞的初速度相同,入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下,故D正确;
故选ABD.
(3)根据动量守恒定律,有:
代入数据,有:m1×0.2550=m1×0.1550+m2×0.3800
解得:m1:m2=19:5
(4)A、要保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动,碰撞之后还沿这条直线运动;若碰撞前入射小球的速度方向,碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上会产生较大的误差,故A正确;
B、倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用,但只要入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下,即可保证碰撞的初速度相同,故B错误;
C、小球做平抛运动的时间由高度差决定,由于高度差一定,故平抛的时间都相同,故水平射程与平抛的初速度成正比,故不需要测量高度差,只要满足:m1,就一定有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,故C错误;
D、测量长度的误差对最终动量是否守恒的验证会有影响,故D正确;
14、C D 小于
【解析】
(1) [1] [2]重锤的质量可测可不测,因为动能的增加量和重力势能的减小量式子中都有质量,可以约去。需要测量的物理量是C;重锤下落的高度,通过计算得到的物理量是D;与下落高度对应的重锤的瞬时速度。
(2) [3]重物由B点到D点势能减少量的表达式为
,
[4]B点的速度
,
D点的速度
,
则动能的增加量
[5]由于重锤下落时要克服阻力做功,有内能产生,根据能量守恒定律知,该实验的动能增量总是小于重力势能的减小量;
15、0.98 0.49 0.48
【解析】
(1)[1].利用匀变速直线运动的推论
(2)[2].重力势能减小量
△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49 J.
[3]动能的增加量
∆EkB=mvB2=×1×(0.98)2=0.48 J.
三.计算题(22分)
16、(1) (2) (2)
【解析】
(1)小物体做平抛运动,应用平抛运动的规律即可求解B点速度;
(2)速度方向与A、B连线平行时,离A、B连线最远;
(3)应用动量守恒定律和能量守恒定律分析解题。
【详解】
(1)物块运动到B点时,由速度的分解得 ;
(2)设A、B连线与水平方向的夹角为,则小物块由A点平抛至B点过程的位移和在B点时的速度与水平位移间的夹角分别是、,有,
联立得: ,
设小物块由A点经时间t离A、B连线最远,此时速度方向与A、B连线平行,有:,
重力的瞬时功率:,
代人数据得:;
(3)小物块进入小车后,系统水平方向上动量守恒,即:,
代入数据得:,
由能量守恒定律,有,
代入数据得:。
本题是动力学中的综合题型,考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合应用,属于中等题型。
17、(1) (2)
【解析】【分析】对小球受力分析,小球靠重力和拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出角速度的大小;根据平行四边形定则求出绳子的张力;
解:(1)小球绕杆做圆周运动,其轨道平面在水平面内,轨道半径
代入数据解得:
由牛顿第二定律得
代入数据解得:
(2)绳子的拉力
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