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文档简介
山西省应县一中2023-2024学年物理高一下期末经典模拟试题注意事项: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(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、某人用手将质量为1kg的物体由静止竖直向上匀加速提升lm,此时物体的速度是2m/s,取g=10m/s2,则下列说法正确的是A.手对物体做功10JB.合外力对物体做功12JC.合外力对物体做功2JD.重力势能增加了12J2、(本题9分)如图所示,小球原来紧压在竖直放置的轻弹簧的上端,撤去外力后弹簧将小球竖直弹起,从小球被弹起到离开弹簧的过程中,以下说法正确的是()A.小球的动能和重力势能发生了变化,但机械能保持不变B.小球增加的动能和重力势能,等于弹簧减少的弹性势能C.小球运动的加速度一直减小D.小球离开弹簧时动能最大3、(本题9分)关于功和功率的计算,下列说法中正确的是()A.用W=Fxcosθ可以计算变力做功B.用W合=Ek2﹣Ek1可以计算变力做功C.用W=Pt只能计算恒力做功D.用P=可以计算瞬时功率4、关于机械能守恒的叙述,下列说法正确的是()A.物体做匀速直线运动,机械能一定守恒B.物体所受合力做功为零,机械能一定守恒C.物体所受合力为零,机械能一定守恒D.物体所受的合力不等于零,机械能可能守恒5、(本题9分)一辆卡车在丘陵地匀速率行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎可能性最大的地段应是()A.a处 B.b处 C.c处 D.d处6、(本题9分)如图所示,匈牙利大力士希恩考·若尔特曾用牙齿拉动50t的A320客机。他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮处,另一端用牙齿紧紧咬住,在52s的时间内将客机拉动了约40m。假设大力士牙齿的拉力约为5×103N恒定不变,绳子与水平方向夹角θ约为30°,则飞机在被拉动的过程中()A.重力做功约2.0×107JB.拉力做功约1.7×105JC.克服阻力做功约为1.5×105JD.合外力做功约为2.0×105J7、(本题9分)机车以恒定加速度启动,在达到额定功率之前的过程中,下列速度—时间、机车功率—时间图像中正确的是:A.B.C.D.8、光滑的长轨道形状如图所示,底部为半圆型,半径R,固定在竖直平面内.AB两质量均为m的小环用长为R的轻杆连接在一起,套在轨道上.将AB两环从图示位置静止释放,A环离开底部2R.不考虑轻杆和轨道的接触,即忽略系统机械能的损失,则(重力加速度为g):A.AB两环都未进入半圆型底部前,杆上的作用力大小为mgB.A环到达最低点时,两球速度大小均为C.若将杆换成长2R,A环仍从离开底部2R处静止释放,A环到达最低点时的速度大小为D.若将杆换成长,A环仍从离开底部2R处静止释放,经过半圆型底部再次上升后,A环离开底部的最大高度9、如图所示,已知两颗人造卫星a和b绕地球做匀速圆周运动的周期分别是T1、T2,设a、b到地心O的距离分别为r1、r2,线速度大小分别为、,则下列关系式正确的是()A. B. C. D.10、(本题9分)如图所示,地球绕OO′轴自转,则下列正确的是()A.A、B两点的角速度相等B.A、B两点线速度相等C.A、B两点的转动半径相同D.A、B两点的转动周期相同11、如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为,带正电且电量均为。在它们连线的水平中垂线上固定一根长为、内壁光滑的绝缘细管(水平放置),有一带正电且电量为的小球以初速度从管口射入,则()A.小球先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动B.小球的电势能始终不变C.小球受到的库仑力先做负功后做正功D.从入口到出口沿着细管电势先升高后降低12、(本题9分)一新型赛车在水平专用测试道上进行测试,该车总质量为m=1×103kg,由静止开始沿水平测试道运动,用传感设备记录其运动的v-t图象如图所示。该车运动中受到的摩擦阻力(含空气阻力)恒定,且摩擦阻力跟车的重力的比值为μ=0.1.赛车在0~5s的v-t图象为直线,5s末该车发动机达到额定功率并保持该功率行驶,在5~10s之间,赛车的v-t图象先是一段曲线,后为直线。取g=10m/s1,则()A.该车的额定功率为4×104WB.该车的额定功率为1.1×105WC.该车匀加速阶段的加速度a=4m/s1D.该车出发后10s内的总位移为150m二.填空题(每小题6分,共18分)13、(本题9分)如图1所示的装置,可用于探究恒力做功与速度变化的关系.水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s.(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量(填“需要”或“不需要”)(2)实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d,如图2所示,d=mm(3)某次实验过程:力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则对该小车实验要验证的表达式是.14、(本题9分)学习了传感器之后,在“研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时,甲、乙两实验小组引进“位移传感器”、“力传感器”,分别用如图(a)、(b)所示的实验装置实验,重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车,位移传感器(B)随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器(A)固定在轨道一端.甲组实验中把重物的重力作为拉力F,乙组直接用力传感器测得拉力F,改变重物的重力重复实验多次,记录多组数据,并画出a-F图像.(1)甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件:_________.(重物质量为M,小车与传感器质量为m)(2)图(c)中符合甲组同学做出的实验图像的是__________;符合乙组同学做出的实验图像的是______________.(选填①、②、③)15、(本题9分)小明利用如图装置用于验证机械能守恒定律.将电磁铁固定在铁架台上,一块长度为d的小铁片受到电磁铁的吸引静止于A点,将光电门固定在A的正下方B处.调整光电门位置,可改变小铁片下落高度h.记录小铁片每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较小铁片在释放点A和点B之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk,就能验证机械能是否守恒.取作为小铁片经过光电门时速度.d为小铁片长度,t为小铁片经过光电门的挡光时间,可由计时器测出.(1)用计算小铁片动能变化的大小,用刻度尺测量小铁片长度d,示数如题图所示,其读数为________cm.某次测量中,计时器的示数为1.1151s,则小铁片通过光电门时速度为v1=_________m/s.(2)v1相比小铁片中心通过光电门时速度v2___(选填偏大,偏小)(3)整理实验数据时发现的ΔEp与ΔEk不完全相等.小明分析原因如下:①空气阻力;②小铁片通过光电门时中间时刻和中间位置速度不相等;③长度d值的测量;以上原因属于系统误差的是(选填序号).三.计算题(22分)16、(12分)(本题9分)如图所示,轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向左的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知绳长l=1.0m,小球所带电荷量q=+1.0×10-5C,质量m=4.0×10-3kg。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80。求:(1)电场强度的大小E;(2)将电场撤去,小球摆动到最低点时速度的大小v。17、(10分)(本题9分)高台滑雪以其惊险刺激而闻名,运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图所示的示意图。其中AB段是助滑坡,倾角α=37°,BC段是水平起跳台,CD段是着陆坡,倾角θ=30°,DE段是停止区,AB段与BC段平滑相连,轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0.03,图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=47m。运动员连同滑雪板的质量m=60kg,滑雪运动员从A点由静止开始起滑,通过起跳台从C点水平飞出,运动员在着陆坡CD上的着陆位置与C点的距离l=120m。设运动员在起跳前不使用雪杖助滑,忽略空气阻力的影响,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)运动员在助滑坡AB上运动加速度的大小;(2)运动员在C点起跳时速度的大小;(3)运动员从起滑台A点到起跳台C点的过程中克服摩擦力所做的功。
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、C【解析】
A.由动能定理得W-mgh=12mv2,则得手对物体做的功W=mgh+12mvBC.合外力对物体做功等于物体的动能增加△Ek=12mv2=12×1×2D.物体克服重力做功WG=mgh=1×10×1=10J,则重力势能增加了10J.故D错误。2、B【解析】
A.在上升的过程中,弹簧弹力对小球做正功,小球的机械能增加,所以A错误。
B.对于小球和弹簧组成的系统来说,整个系统只有重力和弹簧的弹力做功,系统的机械能守恒,弹簧减少的弹性势能都转化成了小球的动能和重力势能,所以B正确。CD.在撤去外力的瞬间,小球受重力和弹簧的弹力,弹力大于重力,根据牛顿第二定律,加速度方向向上,向上运动的过程中,弹力减小,则加速度减小,加速度方向与速度方向相同,速度增大,加速度减小为零后,重力大于弹力,加速度方向又变为向下,向上运动的过程中,加速度又逐渐增大。速度与加速度反向,速度逐渐减小。所以速度先增大后减小,动能先增大后减小,加速度先减小后增大。故CD错误。3、B【解析】
用W=Fxcosθ只能求解恒力功,选项A错误;用W合=Ek2﹣Ek1可以计算变力做功,选项B正确;用W=Pt也能计算变力做功,例如汽车以恒定功率启动时,牵引力为变力,可以用此公式计算,选项C错误;用P=可以计算平均功率,选项D错误;故选B.4、D【解析】试题分析:机械能守恒的条件是当只有重力和弹力做功的条件下,其他外力不做功或做功的代数和为零,机械能守恒,所以只有D选项正确,A、B、C均错。考点:机械能守恒的条件5、D【解析】
在bd处,卡车做圆周运动,加速度方向竖直向上,根据牛顿运动定律得知,卡车处于超重状态,地面对卡车的作用力大于其重力;在a、c处,卡车做圆周运动,加速度方向竖直向下,根据牛顿运动定律得知,卡车处于失重状态,地面对卡车的作用力小于其重力;在b、d处,根据圆周运动可知可知,半径越小,FN越大,越容易爆胎,故在d处容易爆胎,故D正确,ABC错误;故选D.6、B【解析】A、C项:由于飞机在水平面上运动,所以重力不做功,故A、C错误;B项:由功的公式W=FxcosD项:飞机的获得的动能Ek=12mv2点晴:掌握功的公式计算拉力做功,能根据动能定理求合外力功和阻力功是正确解题的关键。7、AC【解析】
AB.机车保持加速度不变启动,则速度为,在达到额定功率前均做匀加速直线运动,图像为过原点的倾斜直线;故A正确,B错误.CD.机车的功率,匀加速直线运动,联立有,可知机车的功率随时间均匀增大;C正确,D错误.8、BCD【解析】
A.对整体分析,自由落体,加速度g,以A为研究对象,A作自由落体,则杆对A一定没有作用力.即F=0,故AB两环都未进入半圆型底部前,杆上的作用力为零,选项A错误.B.AB都进入圆轨道后,两环具有相同角速度,则两环速度大小一定相等,即vA=vB;对整体依机械能守恒定律,有:mg•2R+mg•R=•2mv2,解得,故A环到达最低点时,两环速度大小均为,选项B正确.
C.若将杆换成长2R,A环仍从离开底部2R处静止释放,A环到达最低点时,杆与竖直方向的夹角为30°;设AB的速度为vA和vB,则;由机械能守恒可得:,联立解得:,选项C正确;D.由于杆长超过了半圆直径,故最后A环在下,如图;
设A再次上升后,位置比原来高h,如下图所示.
由机械能守恒,有:−mgh+mg(2R−2R−h)=0
解得h=(−1)R,故A离开底部(+1)R
故若将杆换成长2R,A环仍从离开底部2R处静止释放,经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度为(+1)R.选项D正确.9、AB【解析】
AC.据开普勒第三定律可得:解得:故A项正确,C项错误.BD.人造卫星绕地球运转时,有:解得:所以:故B项正确,D项错误.10、AD【解析】
A、AB两点都绕地轴做匀速圆周运动,两点共轴转动,角速度相同.故A正确.BC、由图知B转动的半径大于A转动的半径.根据v=rω,知B的线速度大.故B、C错误.D、根据,角速度相同,则周期相同.故D正确.故选AD.11、CD【解析】
A.根据等量同种正电荷的电场线分布情况,电荷量为+q
的小球以初速度v0
从管口射入的过程,由于电场线不均匀,所以电场力是变力,加速度变化,不是匀变速运动,故A错误;BC.电场力先做负功,后做正功,所以电势能先增大后减小,故B错误,C正确;D.沿电场线方向电势降低,所以沿着细管电势先升高后降低,故D正确;故选CD。12、BCD【解析】
ABC、0s~5s赛车作匀加速运动,由图象可知:a=ΔvΔt=205=4m/s2,5秒末时达到额定功率为D.前5秒内位移为:s1=12at2=12×4×25=50m;赛车匀速运动时有:Pv二.填空题(每小题6分,共18分)13、(1)不需要;(2)5.50mm.(3)C.【解析】试题分析:(1)游标卡尺的主尺读数为,游标读数等于,所以最终读数为:.(2)由于光电门的宽度d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1速度为:,滑块通过光电门2速度为:,根据功能关系需要验证的关系式为:.考点:探究功与速度变化的关系【名师点睛】了解光电门测量瞬时速度的原理,实验中我们要清楚研究对象和研究过程,对于系统我们要考虑全面,同时明确实验原理是解答实验问题的前提.14、小车的质量远大于重物的质量;②;①;【解析】
(1)在该实验中实际是:mg=(M+m)a,要满足mg=Ma,应该使重物的总质量远小于小车的质量.即小车的质量远大于重物的质量.(2)在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;由实验原理:mg=Ma得,而实际上,即随着重物的质量增大,不在满足重物的质量远远小于小车的质量,所以图(c)中符合甲组同学做出的实验图象的是②.乙组直接用力传感器测得拉力F,随着重物的质量增大拉力F测量是准确的,a-F关系为一倾斜的直线,符合乙组同学做出的实验图象的是①【点睛】该实验是探究加速度与力的关系,采用控制变量法进行研究.实验在原来的基础上有所创新,根据所学物理知识和实验装置的特点明确实验原理是解答该实验的关键.15、(2)2.52,2m/s(2)偏小(3)①②【解析】试题分析:(2)刻度尺读数的方法,需估读一位,所以读数为2.52cm;某次测量中,计时器的示数为2.2252s,则钢球的速度为:.(2)由匀变速直线运动的推论知v2即为中间时刻的瞬时速度,v2
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