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2024届福建省福州三中物理高一下期末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、如图所示,一圆环上均匀分布在正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O.下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是()A.O点的电场强度为零,电势最低B.O点的电势为零,电场强度最大C.从O点沿x轴正方向,电场强度先增大后减小,电势一直降低D.从O点沿x轴正方向,电场强度一直减小,电势先升高后降低2、(本题9分)一条小船在珠江中从西向东匀速直线航行,船上的人正相对于船以0.4m/s的速度匀速竖直向上升起一面旗帜。当他用20s升旗完毕时,船行驶了6m,那么旗相对于岸的速度大小为()A.0.3m/s B.0.4m/s C.0.5m/s D.0.6m/s3、(本题9分)如图,物体套在竖直杆上,经细绳通过定滑轮拉动物体在水平面上运动,开始时、间的细绳呈水平状态,现由计算机控制物体的运动,使其恰好以速度沿杆匀速下滑(始终未与滑轮相碰),则()A.绳与杆的夹角为时,的速率为B.绳与杆的夹角为时,的速率为C.物体也做匀速直线运动D.物体做匀加速直线运动4、(本题9分)我们知道,重力势能的变化与重力做功密切相关,弹性势能的变化与弹力做功密切相关。那么,请你猜测动能的变化与什么力做功密切相关呢()A.动力B.合外力C.阻力D.不能确定5、(本题9分)如图所示,一个质量为2m、上连着轻质弹簧的物体A静止于光滑的水平面上,有一个质量为m的物体B沿光滑水平面以速度v向A运动,两物体通过弹簧发生碰撞然后分开.在此过程中,弹簧的弹性势能的最大值为()A.mv2/2 B.mv2/3 C.mv2/6 D.无法确定6、(本题9分)下列物理量中,属于矢量的是:A.电势 B.电势能 C.电势差 D.电场强度7、(本题9分)如图所示为某汽车在水平路面启动时,发动机功率随时间变化的图象,图中为发动机的额定功率,若已知汽车的最大速度为,据此可知A.汽车匀速运动时所受的阻力等于B.时间内发动机做功为C.时间内汽车做匀速运动D.时间内发动机做功为8、从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s1.由图中数据可得()A.从地面至h=4m,物体重力做功80JB.从地面至h=4m,物体克服空气阻力做功10JC.物体的质量为1kgD.h=0时,物体的速率为10m/s9、(本题9分)我国于2017年11月发射嫦娥五号探月卫星,执行月面取样返回任务.“嫦娥五号”从月球返回地球的过程中可以简单分为四步,如图所示第一步将“嫦娥五号”发射至月球表面附近的环月圆轨道I,第二步在环月轨道的A处进行变轨进入与月球转移轨道II,第三步当接近地球表面附近时,又一次变轨,从B点进入绕地圆轨道III,第四步再次变轨道后降落至地面,下列说法正确的是()A.将嫦娥五号发射至轨道I时所需的发射速度为7.9km/sB.嫦娥五号从环月轨道I进入月地转移轨道II需要加速C.嫦娥五号从A沿月地转移轨道II到达B点的过程中其动能一直减少D.嫦娥五号在第四步变轨时需要减速10、(本题9分)如图所示,光滑杆偏离竖直方向的夹角为θ,杆以O点为支点绕竖直轴旋转,质量为m的小球套在杆上可自由滑动,当杆旋转角速度为ω1时,小球可在A处的水平面内旋转,当杆旋转角速度为ω2时,小球可在B处的水平面内旋转,设球对杆的压力分别为N1和N2,则()A.N1=N2B.N1<N2.C.ω1<ω2D.ω1>ω211、(本题9分)如图,一个带电粒子以初速度v0从A处进入某电场,实线表示电场线,虚线表示带电粒子的运动轨迹,不计带电粒子的重力,则以下说法正确的是()A.该粒子一定带负电B.该粒子在A处的加速度大于B处的加速度C.该粒子在A处的动能大于B处的动能D.该粒子在A处的电势能大于B处的电势能12、物体受到几个外力的作用而作匀速直线运动,如果撤掉其中的一个力,它可能做()A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动 D.曲线运动二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、(6分)在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中,(1)下列器材中不必要的一项是____(只需填字母代号).A.重物B.纸带C.天平D.50Hz低压交流电源E.毫米刻度尺(1)关于本实验的误差,下列说法正确的是____A.必须选择质量较小的重物,以便减小误差B.必须选择点迹清晰且第1、1两点间距约为1mm的纸带,以便减小误差C.必须先松开纸带后接通电源,以便减小误差D.本实验应选用密度大体积小的重物,以便减小误差(3)在该实验中,质量m=lkg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示.O是重锤刚下落时打下的点,相邻记数点时间间隔为0.01s,长度单位是cm,g=9.8m/s1.则从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量△EP=____J,动能的增加量△EK=____J(两空均保留3位有效数字).由此你得到的结论是__________________________________________。14、(10分)(本题9分)在《验证机械能守恒定律》的实验中,质量为2.00kg的重物由静止自由下落,带动纸带打出一系列的点,如图所示.相邻计数点间的时间间隔为0.02s,距离单位为cm.(g=9.8m/s2)(所有计算结果保留小数点后两位)(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度=___________m/s;(2)从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量=______J,势能减少量=_________J.(3)通过计算,数值上小于,其主要原因为__________________.三、计算题要求解题步骤,和必要的文字说明(本题共36分)15、(12分)一质量为m=0.5kg的电动玩具车,从倾角为=30°的长直轨道底端,由静止开始沿轨道向上运动,4s末功率达到最大值,之后保持该功率不变继续运动,运动的v-t图象如图所示,其中AB段为曲线,其他部分为直线.已知玩具车运动过程中所受摩擦阻力恒为自身重力的0.3倍,空气阻力不计.取重力加速度g=10m/s2.(1)求玩具车运动过程中的最大功率P;(2)求玩具车在4s末时(图中A点)的速度大小v1;(3)若玩具车在12s末刚好到达轨道的顶端,求轨道长度L.16、(12分)(本题9分)如图所示,长为R的不可伸长轻绳上端固定在O点,下端连接一只小球,小球与地面间的距离可以忽略(但小球不受地面支持力)且处于静止状态.现给小球一沿水平方向的初速度,使其开始在竖直平面内做圆周运动.设小球到达最高点时轻绳突然断开,已知最后小球落在距初始位置水平距离为4R的地面上,重力加速度为g.试求:(图中所标初速度v0的数值未知)(1)绳突然断开时小球的速度;(2)小球刚开始运动时对绳的拉力.17、(12分)如图所示,足够长的粗糙绝缘轨道AB、CD与处于竖直平面内的四分之一圆弧形光滑绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=4.0m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0104N/C。现有一质量m=0.06kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=6.0m的A位置,带电体与粗糙轨道的动摩擦因数均为=0.5,从A点由静止开始运动,已知带电体所带电荷q=8.010-5C,求:(1)带电体第一次运动到B点时的速度大小;(2)带电体第一次运动到CD轨道最高点时距AB轨道的高度;(3)整个运动过程中带电体的最大动能。
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】
AB.圆环上均匀分布着正电荷,根据对称性可知,圆环上各电荷在O点产生的场强抵消,合场强为零。圆环上各电荷产生的电场强度在x轴有向右的分量,根据电场的叠加原理可知,x轴上电场强度方向向右,根据顺着电场线方向电势降低,可知在x轴上O点的电势最高,故AB不符合题意;CD.O点的场强为零,无穷远处场强也为零,所以从O点沿x轴正方向,场强应先增大后减小。x轴上电场强度方向向右,电势降低,故C符合题意,D不符合题意。2、C【解析】
选河岸为参考系,船运动的速度是旗子相对于船竖直向上的速度为v2=0.4m/s故旗子相对于船的速度为A.0.3m/s与计算结果不符,故A错误。B.0.4m/s与计算结果不符,故B错误。C.0.5m/s与计算结果相符,故C正确。D.0.6m/s与计算结果不符,故D错误。3、B【解析】将A物体的速度按图示两个方向分解,如图所示,
由绳子速率v绳=vcosα;而绳子速率等于物体B的速率,则有物体B的速率vB=v绳=vcosα.故A错误,B正确;因α减小,则vB=v绳=vcosα增大,B物体加速运动,但不是匀加速运动,故CD错误;故选B.点睛:对于运动的合成与分解问题,要知道分运动和合运动的运动特点,知道二者具有等时性和独立性,能够将合运动分解为两个分运动,然后根据几何关系求解速度或加速度之间的关系.4、B【解析】
根据动能定理可知,物体动能的变化量等于合外力对物体做的功,故本题选B。5、B【解析】
此过程中两物体速度相等时,弹簧的弹性势能最大;据动量守恒和机械能守恒可得:解得:故B项正确,ACD三项错误.故选B.点睛:一动碰一静,当两物体速度相等时,弹簧压缩量最大,弹簧的弹性势能最大.6、D【解析】
电势、电势差和电势能都是只有大小没有方向的标量;而电场强度是即有大小又有方向的矢量;故A、B、C错误;D正确.7、AD【解析】
A.当时速度最大,则:故A正确;B.时间内发电机的功率没达到额定功率,所以时间内发动机做的功小于.故B错误.C.时间内汽车做匀加速直线运动,时刻发动机达到额定功率,根据,速度增大,牵引力减小,则加速度减小,时间内汽车做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,即牵引力等于阻力,汽车速度达到最大,故C错误;D.根据功的公式,可知图线与时间轴之间所围成的面积可以表示发动机的功,所以时间内发动机做的功为,故D正确.故选AD。8、BC【解析】
A.从地面至h=4m,物体重力势能增加了80J,则物体重力做功-80J,故A项与题意不相符;B.从地面至h=4m,物体的机械能减少10J,根据功能关系知,物体克服空气阻力做功10J.故B项与题意相符;C.由图知,h=4m时Ep=80J,由Ep=mgh得m=1kg,故C项与题意相符;D.h=0时,Ep=0,E总=100J,则物体的动能为Ek=E总-Ep=100J由E得:v0故D项与题意不相符。9、BD【解析】
月球的第一宇宙速度比地球的要小,将嫦娥五号发射至轨道I时所需的发射速度小于7.9km/s,故A错误;“嫦娥五号”从轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ是离心运动,所以需要加速,故B正确;刚开始的时候月球对“嫦娥五号”的引力大于地球对“嫦娥五号”的引力,所以动能要减小,之后当地球的引力大于月球的引力时,卫星的动能就开始增加,故C错误;“嫦娥五号”降落至地面的运动为向心运动,需要减速,故D正确.故选BD.【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论:1、万有引力等于重力,2、万有引力提供向心力,并能灵活运用.10、AD【解析】
对小球受力分析,如图所示,根据平行四边形定则知,N=,可知支持力大小相等,则压力大小相等.故A正确、B错误.根据=mrω1得,ω=,由于r1>r1,所以ω1>ω1.故D正确,C错误.故选AD.【点睛】解决本题的关键是画出小球的受力图,找到小球做圆周运动的圆心,然后确定向心力,结合牛顿第二定律进行求解.11、AC【解析】
A.该带电粒子从A处进入电场后,仅受电场力作用从A点沿虚线运动到B点.由轨迹的弯曲方向可知,它在A点所受电场力的方向必跟A点的场强方向相反,则该粒子带负电,故A正确;B.因A处的电场线比B处的电场线疏,故A处场强比B处的小,带电粒子在A处受到的电场力比在B处受到的电场力小,则该粒子在A处的加速度小于在B处的加速度,B错误CD.带电粒子从A处运动到B处的过程中,电场力做负功,由动能定理可知其动能减小,电势能增加,故C正确,D错误.12、BCD【解析】
A.物体在几个力的作用下处于平衡状态,若撤去其中某一个力而其余力的性质(大小、方向、作用点)不变,根据平衡条件,其余力的合力与撤去的力等值、反向、共线,合力是恒力;在撤去了恒力之后,物体受到的合力不为0,故物体一定做加速运动,不可能做匀速直线运动,故A是不可能的;B.当合力与物体运动的方向相同时,物体做匀加速直线运动,故B是可能;C.直线运动中合力与物体运动的方向相反时,物体做匀减速直线运动,C是可能的;D.曲线运动中合力与速度不共线,物体做匀变速曲线运动;D是可能的.二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、CBD0.4760.473在误差允许的范围内,物体机械能守恒(或者说:在误差允许的范围内,物体减少的势能等于增加的动能)【解析】
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,要验证动能增加量和势能减小量是否相等,质量约去,不需要天平测量物体的质量,所以天平不必要.故选C.
(1)为了减小阻力对其影响,选用重锤时,应该选用质量大体积小重锤的进行实验,故A错误,D正确;物体自由下落时根据公式h=gt1,其中t=T=0.01s,由此可知,开始所打两个点之间的距离约等于1mm,则第1、1两点间距约为1mm的纸带,打第一个点的速度接近为零,误差较小,故B正确;应先接通电压后释放纸带,故C错误.
(3)利用匀变速直线运动的推论;重物由O点运动到B点时,重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0486J=0.476J.EkB=mvB1=0.473J;实验得到的结论是:在误差允许的范围内,物体机械能守恒(或者说:在误差允许的范围内,物体减少的势能等于增加的动能).14、3.119.679.72下落过中有阻力的影响【解析】
(1)根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得:(2)从O到B点的动能增加量为,势能减小量为;(3)通过计算,数值上△EK小于△EP,其主要原因是下落过程中有阻力的影响三、计算题要求解题步骤,和必要的文字说明(本题共36分)15、(1)P=40W(2)v1=8m/s(3)L=93.75m【解析】
(1)由题意得,当玩具车达到最大速度v=10m/s匀速运动时,牵引力:F=mgsin30°+0.3mg由P=Fv代入数据解得
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