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文档简介

安徽省东至二中2023-2024学年物理高一下期末质量检测模拟试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。1、图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV。当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV时,它的动能应为()A.8eVB.13eVC.20eVD.34eV2、(本题9分)一物体运动的速度-时间关系图象如图所示,根据图象可知()A.内,物体在做变速曲线运动B.内,物体的速度一直在减小C.内,物体的加速度先减小再增大D.内,物体速度的变化量为3、(本题9分)放在水平桌面上的物体质量为m,在时间t内施以水平恒力F去推它,物体始终未动,那么在t时间内推力F的冲量为A.0 B.mgt C.Ft D.无法计算4、(本题9分)如图所示为通过弹射器研究弹性势能的实验装置.光滑圆形轨道竖直固定于光滑水平面上,半径为R.弹射榉固定于A处.某实验过程中弹射器射出一质量为m的小球,恰能沿圆轨道内侧到达最髙点C,然后从轨道D处(D与圆心等高)下落至水平面.取重力加速度为g下列说法正确的是()A.小球从D处下落至水平面的时间为B.小球至最低点B时对轨道压力为5mgC.小球落至水平面时的动能为2mgRD.释放小球前弹射器的弹性势能为5、(本题9分)设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比,当飞机以速度v水平匀速飞行时,发动机的功率为P.若飞机以速度3v水平飞行时,发动机的功率为()A.27P B.9P C.18P D.3P6、(本题9分)将一个小球以某一初速度竖直上抛,空气阻力与速度大小成正比,且始终小于小球的重力.从抛出到落回抛出点的全过程中,下列判断正确的是()A.上升经历的时间一定小于下降经历的时间B.小球的加速度方向不变,大小一直在减小C.小球的加速度方向不变,大小先减小后增大D.上升到最高点时,小球的速度为零,加速度也为零7、(本题9分)空降兵是现代军队的重要兵种.一次训练中,空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下(初速度可看做0,未打开伞前不计空气阻力),下落高度h之后打开降落伞,接着又下降高度H之后,空降兵达到匀速,设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比,比例系数为k,即f=kv2,那么关于空降兵的说法正确的是()A.空降兵从跳下到下落高度为h时,机械能损失小于mghB.空降兵从跳下到刚匀速时,重力势能一定减少了mg(H+h)C.空降兵匀速下降时,速度大小为mg/kD.空降兵从跳下到刚匀速的过程,空降兵克服阻力做功为8、(本题9分)人站在运动的电梯中,处于“失重”状态的是()A.电梯加速下降B.电梯减速上升C.电梯减速下降D.电梯加速上升9、(本题9分)将一个质量为的物体以的速度从的高度水平抛出,不计空气阻力,取,则()A.时物体所受重力的功率为B.内物体所受重力的平均功率为C.内物体所受重力的冲量大小为D.内物体的动量增量大小为10、(本题9分)小船在静水中的航速为2m/s,河水的流速为1.5m/s。若小船渡河的最短时间为100s。下列说法正确的是A.河的宽度为200mB.当小船以最短时间渡河时,小船到达对岸的位置与出发点间的距离为250mC.小船船头方向与河岸成某一角度进行渡河时,船的实际速度可以达到3.5m/sD.小船船头方向与河岸成30°角渡河时,渡河的时间为200s二、实验题11、(4分)(本题9分)采用让重物自由下落的方法验证机械能守恒定律,实验装置如图所示:现有的器材为:带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、重锤.(1)需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,正确的是(_____)A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度vB.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度vC.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,计算出瞬时速度v,并通过计算出高度h.D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,计算出瞬时速度v.(1)甲同学从打出的纸带中选出一条理想的纸带,如图所示.选取纸带上连续打出的5个点A、B、C、D、E,测出A点与起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s1.已知重锤的质量为m,打点计时器所接交流电的频率为f,当地的重力加速度为g.从起始点O开始到打下C点的过程中,重锤重力势能的减小量为△EP=__________,重锤动能的增加量为△EK=__________.在误差充许的范围内,如果△EP=△EK,则可验证机械能守恒.(3)乙同学经正确操作得到打点纸带,在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点,依次为1、1、3、4、5、6、7,测量各计数点到起始点的距离h,并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表:计数点1134567h/m0.1140.1940.1790.3800.4970.6300.777v/(m·s-1)1.941.331.733.133.50v1/(m1·s-1)3.765.437.459.8011.15他在如图所示的坐标中,描点作出v1-h图线.由图线可知,重锤下落的加速度g′=__________m/s1(保留三位有效数字);若当地的重力加速度g=9.80m/s1,如果在误差允许的范围内g′=__________,则可验证机械能守恒.12、(10分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.将气垫导轨固定在水平桌面上,调节旋钮使其水平.在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮,在B处固定一光电门,测出滑块及遮光条的总质量为M,将质量为m的钩码通过细线与滑块连接.打开气源,滑块从A处由静止释放,宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t,取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度,A、B之间的距离为d,重力加速度为g.(1)调整光电门的位置,使得滑块通过B点时钩码没有落地.滑块由A点运动到B点的过程中,系统动能增加量ΔEk为______,系统重力势能减少量ΔEp为___.(以上结果均用题中所给字母表示)(2)若实验结果发现ΔEk总是略大于ΔEp,可能的原因是______A.存在空气阻力B.滑块没有到达B点时钩码已经落地C.测出滑块左端与光电门B之间的距离作为dD.测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d三、计算题:解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位13、(9分)(本题9分)有一倾角为θ=37°的硬杆,其上套一底端固定且劲度系数为k=120N/m的轻弹簧,弹簧与杆间无摩擦.一个质量为m=1kg的小球套在此硬杆上,从P点由静止开始滑下,已知小球与硬杆间的动摩擦因数为μ=0.5,P与弹簧自由端Q间的距离为l=1m.弹簧的弹性势能与其形变量x的关系为.求:(1)小球从开始下滑到与弹簧自由端相碰所经历的时间t;(2)小球运动过程中达到的最大速度;(3)若使小球在P点以初速度下滑后又恰好回到P点,则需多大?14、(14分)(本题9分)如图所示,粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道.光滑半圆轨道半径为R,两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙,刚好能够使小球通过,CD之间距离可忽略.粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h.从A点静止释放一个可视为质点的小球,小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出,落到水平地面上,落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s.已知小球质量m,不计空气阻力,求:(1)小球从E点水平飞出时的速度大小;(2)小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力;(3)小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功.15、(13分)(本题9分)如图所示,在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场,已知电场强度大小为E。有一质量为m的带电小球,用绝缘轻细线悬挂起来,静止时细线偏离竖直方向的夹角为。重力加速度为g,不计空气阻力的作用。(1)求小球所带的电荷量并判断所带电荷的性质;(2)如果将细线轻轻剪断,细线剪断后,经过时间t,求这一段时间内小球电势能的变化量。

参考答案一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。1、C【解析】

由题意,电荷经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV,动能减小为21eV.而相邻的等势面之间的电势差相等,电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等,电势能变化量相等,则电荷从3等势面到4等势面时,动能减小7eV,电势能增大,等势面3的电势为0,电荷经过b时电势能为7eV,又由题,电荷经b点时的动能为5eV,所以电荷的总能量为E=Ep+Ek=7eV+5eV=12eV,其电势能变为-8eV时,根据能量守恒定律得到,动能应为20eV。A.8eV,与结论不相符,选项A错误;B.13eV,与结论不相符,选项B错误;C.20eV,与结论相符,选项C正确;D.34eV,与结论不相符,选项D错误;2、C【解析】

A项:速度时间图象只能表示直线运动的规律,不能表示曲线运动,故A错误;B项:内,物体的速度先减小后反向增大,故B错误;C项:图象的斜率表示加速度,由图象可知,内,物体的加速度先减小后增大,故C正确;D项:内,物体速度的变化量,故D错误。3、C【解析】

力的大小为F,作用时间为t,则推力的冲量,故C正确,ABD错误.4、D【解析】A.小球恰好通过最高点,则由,解得;所以A正确.B.由B到C过程中,机械能守恒,则有:;B点时由牛顿第二定律有:;联立解得,F=6mg,故B正确;C.对C到地面过程由机械能守恒得:Ek﹣mv2=mg•2R,EK=2.5mgR.故C错误;D.小球弹出后的机械能等于弹射器的弹性势能,由功能关系可得弹性势能为:E=mg•2R+mv2=2.5mgR.故D正确.故选ABD.【点睛】恰能沿圆轨道内侧到达最髙点C,在最高点由重力提供向心力,由临界条件可求得最高点的速度;由机械能守恒和牛顿第二定律可求得B点的压力;小球从被弹出后机械能守恒,由机械能守恒可求小球落至水平面时的动能;利用功能关系可求释放小球前弹射器的弹性势能.5、A【解析】

飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比,即Ff=kv1.当飞机匀速飞行时,牵引力大小等于阻力,即F=Ff=kv1则发动机的功率为P=Fv=kv3即发动机的功率与速度的三次方成正比.所以,当飞机的速度变为原来三倍时,发动机的功率变为原来的17倍,故A正确,BCD错误.6、AB【解析】试题分析:上升过程阻力向下,下降过程阻力向上,根据牛顿第二定律比较加速度大小,然后结合运动学公式分析比较.无论上升还是下降,合力始终向下,上升过程,v减小因此a减小;

下降过,v增大因此a减小,即小球的加速度一直减小,故B正确C错误;上升的过程中的加速度的大小为:,下降的过程中的加速度:,可知上升的加速度大于下降过程中的加速度,由将向上的过程看作逆过程为向下的匀加速直线运动,根据可知,上升经历的时间一定小于下降经历的时间,故A正确;最高点处速度为零,小球仍然受到重力的作用,加速度为g,故D错误;【点睛】注意上升和下降过程中阻力的方向不同7、BD【解析】

空降兵从跳下到下落高度为h的过程中,只有重力做功,机械能不变。故A错误;空降兵从跳下到刚匀速时,重力做功为:mg(H+h),重力势能一定减少了mg(H+h)。故B正确;空降兵匀速运动时,重力与阻力大小相等,所以:kv2=mg,得:.故C错误;空降兵从跳下到刚匀速的过程,重力和阻力对空降兵做的功等于空降兵动能的变化,即:mg(H+h)-W阻=mv2。得:W阻=mg(H+h)-m•()2=mg(H+h)-.故D正确。8、AB【解析】A、失重时具有向下的加速度,运动状态可以是减速上升和加速下降,故选项AB正确。C、电梯加速上升和减速下降的加速度都向上,处于超重状态,故选项CD错误;

点睛:本题考查了学生对超重失重现象的理解,掌握住超重失重的特点,本题就可以解决了。9、BCD【解析】0.6s时物体的竖直速度:vy=gt=6m/s,则0.6s时物体所受重力的功率为P=mgvy=20×6=120W,选项A错误;0.6s时物体下落的竖直高度:h=gt2=1.8m,则0.6s时物体所受重力的平均功率为,选项B正确;0.6s内物体所受重力的冲量大小为I=mgt=20×0.6=12N⋅s,选项C正确;0.6s内物体的动量增量大小为∆P=m∆v=2×6=12kg⋅m/s,选项D正确;故选BCD.10、ABD【解析】

A.当静水速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短,,那么河宽d=vct=2×100m=200m,故A正确;B.当小船以最短时间渡河时,小船沿着水流方向的距离为s=vst=1.5×100=150m,那么到达对岸的位置与出发点间的距离;故B正确.C.船在静水中的航速为2m/s,河水的流速为1.5m/s,那么当小船船头方向与河岸成某一角度进行渡河时,船的实际速度最大值不大于3.5m/s,故C错误;D.当船船头方向与河岸成30°角渡河时,船渡河的时间:;故D正确.二、实验题11、(1)D(1)mg(s0+s1)(3)9.74m/s1(9.60~9.79均可)g或9.80【解析】

该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只受重力,机械能就守恒.如果把重物的实际运动看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证;利用v1-h图线处理数据,根据可知v1-h图线的斜率就等于1g.【详解】(1)该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只受重力,机械能就守恒.如果把重物的实际运动看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证呢.其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的,故D正确;(1)从起始点O开始到打下C点的过程中,重锤重力势能的减小量为;根据平均速度等于瞬时速度,则C点的速度为,那么重锤动能的增加量为;(3)利用v1-h图线处理数据,若,那么v1-h图线的斜率就等于1g.

所以重锺下落的加速度:;若当地的重力加速度g=9.80m/s1,如果在误差允许的范围内g′=g或9.80,则可验证机械能守恒.【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项;利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法.我们更多的研究直线图形,找出其直线的斜率和截距.12、C【解析】

(1)由于光电门的宽度b很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。

滑块通过光电门B速度为:;

滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为:;

系统的重力势能减少量可表示为:△Ep=mgd;

比较△Ep和△Ek,若在实验误差允许的范围内相等,即可认为机械能是守恒的。

(2)若存在空气阻力的,则有△Ek总是略小于△Ep,故A错误;滑块没有到达B点时钩码已经落地,拉力对滑块做的功会减小,△Ek应小于△Ep,故B错误;将滑块左端与光电门B之间的距离作为d,钩码下落的高度算少了,△Ek将大于△Ep,故C正确。将滑块右端与光电门B之间的距离作为d,钩码下落的高度算多了,△Ek将小于△Ep,故D错误。三、计算题:解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位13、(1)1s(2)2m/s(3)4.9m/s【解析】

(1)小球做匀加速直线运动,合力为:;由牛顿第二定律得:,由运动学方程得,故;(2)当小球从P点无初速滑下时,弹簧被压缩至x处有最大速度,则有:解得:;对于小球从最高点到速度最大位置,由动能定理得:而,整理得:代入数据得:;(3)设小球从P点压缩弹簧至最低点,弹簧的压缩量

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