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文档简介
2024届黑河市重点中学高一物理第二学期期末调研模拟试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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)长为L轻杆一端固定在光滑水平轴O上,另一端系一质量为m的小球,如图所示,在最低点给小球一初速度,使其在竖直平面内做圆周运动,且刚好能通过最高点P。下列说法正确的是()A.小球在最高点时的速度为B.小球在最高点时对杆的作用力为零C.若增大小球的初速度,使小球过最高点时速度增大,则过最高点时球对杆的作用力一定增大D.若增大小球的初速度,则在最低点时球对杆的作用力一定增大2、若某月球探测器绕月运动时的轨道是圆形,且贴近月球表面,已知月球的质量约为地球质量的,月球的半径约为地球半径的,地球的第一宇宙速度为7.9km/s,则该月球探测器绕月运行的速率约为A.36km/s B.11km/s C.1.8km/s D.0.4km/s3、(本题9分)甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动,已知它们的动量分别是=5kg·m/s,=7kg·m/s,甲追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为=10kg·m/s,则两球质量m甲与m乙的关系可能是()A.m甲=m乙B.m乙=2m甲C.m乙=4m甲D.m乙=6m甲4、(本题9分)某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以25m/s的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10m至15m之间,忽略空气阻力,取g=10m/s2,球在墙面上反弹点的高度范围是()A.0.8m至1.8m B.0.8m至1.6mC.1.0m至1.6m D.1.0m至1.8m5、(本题9分)如图所示,质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态,现将绳AO烧断,在绳AO烧断的瞬间,下列说法正确的是(g为重力加速度)A.小球的合力大小为mgB.弹簧的拉力大小F=mgcosθC.小球的加速度大小为gtanθD.小球的加速度大小为gsinθ6、(本题9分)把一光滑圆环固定在竖直平面内,在光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,如图所示。质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线,使小球沿圆环缓慢下移。在小球移动过程中手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力FN的大小变化情况是()A.F不变,增大 B.F不变,减小C.F减小,不变 D.F增大,不变7、如图所示,竖直轻弹簧下端固定在水平地面上,质量为m的小球放在弹簧上端(与弹簧不连接)。弹簧处于压缩状态,用一条拉紧的细线系住,此时细线上的拉力F=3mg。已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的平方成正比,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g。现剪断细线,弹簧将小球向上弹起,经△t时间,小球上升到最高点,上升的最大高度为h。在此过程中,下列判断正确的是()A.小球速度最大时上升的高度小于B.地面对弹簧冲量的大小为mg△tC.剪断细线前弹簧的弹性势能为mghD.小球最大速度的大小为8、一条河岸平直的小河宽度为40m,河水流速为3m/s。小船在静水中的速度为5m/s,现在始终保持船头垂直对岸渡河。下列分析正确的是A.小船过河的时间等于10sB.小船过河的时间等于8sC.小船过河的位移大于40mD.小船过河的位移等于40m9、关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是A.重力对物体做正功,物体的重力势能可能增加B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面,物体所减少的重力势能相等C.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和D.物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量10、(本题9分)如图所示,倾角为θ的足够长倾斜传送带沿逆时针方向以恒定速率运行,一个小物块无初速度的放在传送带上端,传送带与物块间动摩擦因数μ<tanθ,取传送带底端为零势能面,下列描述小物块速度v,重力势能Ep,动能Ek和机械能A.B.C.D.11、下列说法中正确的是A.机械能守恒定律的发现,确认了永动机的不可能性B.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律C.牛顿认为力是物体运动状态改变的原因,而不是维持物体运动的原因D.伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律,这采用了实验和逻辑推理相结合的方法12、(本题9分)某同学按如图所示的电路进行实验,电压表内阻看做无限大。实验过程中,由于电路发生故障,发现两电压表示数相同,若这种情况的发生是由某一用电器引起的,则可能的故障原因是()A.断开 B.短路 C.短路 D.短路二.填空题(每小题6分,共18分)13、(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00kg的重锤带着纸带由静止开始下落,在此过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点,在纸带上选取三个连续的点A、B、C,如图所示。O为重锤开始下落时记录的点,A、B、C各点到O点距离分别是3.14cm、5.00cm、7.05cm。当地重力加速度g=9.8m/s2。本实验所用电源的频率f=50Hz。(结果保留三位有效数字)(1)打点计时器打下点B时,重锤下落的速度vB=________m/s(2)从打下点O到打下点B的过程中,重锤重力势能减小量ΔEp=________J,重锤动能增加量ΔEk=________J。(3)通过计算,数值上ΔEp____ΔEk(填“>”“=”或“<”),这是因为_______________。14、在“DIS研究机械能守恒定律”实验中,通过测定摆锤在某一位置的瞬时速度,从而求得摆锤在该位置的动能,同时输入摆锤的高度,求得摆锤在该位置的重力势能,进而研究势能和动能转化时的规律。实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m,已由计算机默认,不必输入。现某位同学要测定摆锤在D点的瞬时速度。其实验装置如图所示;接着他点击“开始记录”,同时让摆锤从图中所示位置释放,计算机将摆锤通过某位置的瞬时速度自动记录在表格的对应处,如图。(1)请问该实验中所用传感器的名称是_____传感器。并将该传感器和_____相连。(2)请指出该同学实验中的错误之处:①传感器未放在标尺盘最低端的D点;②_____。(3)摆图中计算机记录的数据与真实值相比将_____(填“偏大”、“偏小”或“仍准确”)(4)在处理实验数据时,如果以v2/2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的v2/2—h图象应是_____,才能验证机械能守恒定律,v2/2-h图线的斜率等于_____的数值。(5)本实验应该得到的实验结论是:________________________的情况下,物体的_____________,但总机械能守恒。15、(本题9分)在探究动能定理的实验中,某实验小组组装了一套如图甲所示的装置,拉力传感器固定在小车上,一端与细绳相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接,打点计时器打点周期为T,实验的部分步骤如下:甲(1)平衡小车所受的阻力:不挂钩码,调整木板右端的高度,用手轻推小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列__________的点。(2)测量小车和拉力传感器的总质量m,按图组装好仪器,并连接好所需电路,将小车停在打点计时器附近,先接通拉力传感器和打点计时器的电源,然后_________,打出一条纸带,关闭电源。(3)在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图乙所示,在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点,各个计数点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、hD、hE、…表示,则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为________,若拉力传感器的读数为F,计时器打下A点到打下D点过程中,细绳拉力对小车所做功的表达式为_______。
乙(4)某同学以A点为起始点,以A点到各个计数点动能的增量ΔEk为纵坐标,以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标,得到一条过原点的倾角为45°的直线,由此可以得到的结论是______________。三.计算题(22分)16、(12分)(本题9分)如图所示,在光滑的圆锥体顶部用长为L=0.5m的细线悬挂一质量为m=lkg的小球,因锥体固定在水平面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为θ=37°,物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动,小球静止时细线与母线给好平行,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8重力加速度g取10m/s².若北小球运动的角速度ω=rad/s,求此时细线对小球的拉力大小.17、(10分)(本题9分)质量为m的汽车在平直公路上行驶,阻力f保持不变,当速度达到时,发动机的实际功率正好等于额定功率,此后,发动机始终在额定功率下工作.请分析说明,汽车达到恒定功率后,其加速度和速度的变化情况,并画出速度v水时间t变化图象的示意图.若公路足够长,求汽车能达到的最大速度若速度从增大到所用时间为t,求这段时间内汽车的位移x.
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、D【解析】
A.杆模型中,小球刚好能通过最高点P的速度为0,故A错误;B.设小球在最高点时对杆的作用力为F,根据牛顿第二定律:F-mg=0,得:F=mg故B错误;C.在最高点,当速度大于,杆子表现为拉力,当速度小于杆子表现为支持力。根据牛顿第二定律知,在最高点当速度大于,速度增大,则杆子的作用力增大,当速度小于速度增大,则杆子的作用力减小。故C错误;D.在最低点有:,若增大小球的初速度,则F增大,故D正确。故选D。2、C【解析】
根据万有引力提供圆周运动的向心力,有,可得近地卫星的运行速率为,得:,所以可得:.A.36km/s与计算结果不相符;故A错误.B.11km/s与计算结果不相符;故B错误.C.1.8km/s与计算结果相符;故C正确.D.0.4km/s与计算结果不相符;故D错误.3、C【解析】根据动量守恒定律得:p1+p2=p1′+p2′,解得:p1′=2kg•m/s.碰撞过程系统的总动能不增加,则有:代入数据解得:.碰撞后甲的速度不大于乙的速度,则有:,代入数据解得:.综上有,故BC正确,AD错误.故选BC.点睛:对于碰撞过程,往往根据三大规律,分析两个质量的范围:1、动量守恒;2、总动能不增加;3、碰撞后两物体同向运动时,后面物体的速度不大于前面物体的速度.4、A【解析】
球做平抛运动在水平方向上:由初速度是25m/s,水平位移是10m至15m之间,所以球的运动的时间是0.4s﹣0.6s之间,在竖直方向上自由落体:所以可以求得高度的范围是0.8m至1.8m。A、与计算结果相符,A正确;BCD、与计算结果不符,BCD错误。5、C【解析】
根据共点力的平衡,求得弹簧的弹力F=mgcosθ,烧断绳子的瞬间,弹簧来不及发生形变,弹力不变。烧断前,绳子的拉力T=mgtanA.小球的合力大小为mgcosB.弹簧的拉力大小F=mgcosθ与分析不符,故B错误;C.小球的加速度大小为gtanθ与分析相符,故C正确;D.小球的加速度大小为gsinθ与分析不符,故D错误。6、D【解析】
小球沿圆环缓慢下移可看做匀速运动,对小球进行受力分析,小球受重力G,F,FN,三个力。满足受力平衡。作出受力分析图如下:由图可知△OAB∽△GFA,即:,小球沿圆环缓慢下移时,半径不变,AB长度增大,故F增大,FN不变,故D正确;故选D。7、ABC【解析】
A.设初始时弹簧的压缩量为,由能量的转化与守恒可知:初始由平衡条件可得:速度最大时,弹簧的压缩量为:当速度最大时,小球上升的高度为:由以上方程解得:,,故A正确。B.以球和弹簧为研究对象,向上的方向为正方向,由动量定理可得:解得地面对弹簧的冲量为,故B正确。C.在整个过程中,弹簧的弹性势能全部转化为小球的重力势能,即弹簧的弹性势能为,故C正确。D.由初始状态到小球的速度最大的过程,弹簧释放的弹性势能为:由能量的转化与守恒可得:以上方程解得:,故D错误。8、BC【解析】
AB.小船渡河过程中始终保持船头指向与河岸垂直,渡河时间最短,最短渡河的时间为t=dA错误B正确;CD.小船的实际航线是垂直河岸方向上与水流方向上的合位移,与水流方向成锐角,则小船过河的位移大于40m,C正确D错误.9、BD【解析】
A.重力对物体做正功,物体的重力势能减小,故A错误;B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面,初末位置的高度差相同,物体所减少的重力势能相等,故B正确;C.根据动能定理,用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功,故C错误;D.物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H,则重力做负功为mgH,重力势能增加也为mgH,所以相等,所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量,故D正确。10、BC【解析】
通过过程分析可以确定物体运动过程中的加速度:开始传送带的速度大于物体的速度,故滑动摩擦力沿斜面向下,故物体的加速度a1=gsinθ+μgcosθ;当物体的速度大于传送带的速度时,物体的所受摩擦力沿斜面向上,物体的加速度a2=gsinθ-μgcosθ,故【详解】当小物块无初速度的放在传送带上端后,物体向下匀加速,当加速到与传送带的速度相等后,由于传送带与物块间动摩擦因数μ<tanθ,即是重力沿斜面向下的分力还大于滑动摩擦力,合力沿斜面向下,继续加速,故A错误;取传送带底端为零势能面,重力势能为:EP=EP0-mgsinθ⋅x,EP随x是一次减函数,故B正确;达到传送带速度之前,对物体由动能定理可得:Ek【点睛】解答此类题目一般都是根据题意写出函数表达式,再进行判断。比如通过受力分析确定物体的加速度,从而根据速度图象的斜率等于物体的加速度来判定。11、AD【解析】
A.永动机违背能量守恒定律,则机械能守恒定律的发现,确认了永动机的不可能性,选项A正确;B.开普勒在第谷对行星的观测数据的基础上,导出了行星运动的规律,选项B错误;C.伽利略认为力是物体运动状态改变的原因,而不是维持物体运动的原因,选项C错误;D.伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律,这采用了实验和逻辑推理相结合的方法,选项D正确;12、AB【解析】
由图可知R1与R2、R3串联,电压表V1测R2和R3的电压;V2测R2两端的电压;若两电压表示数变成相同,则可能是两电表接在了等电势的两端,故可能是R2开路或者R3短路;故AB正确CD错误。故选AB。二.填空题(每小题6分,共18分)13、0.9780.4900.478>纸带和重锤运动过程中受到阻力的作用【解析】
(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的速度为:vB(2)重锤重力势能的减小量△Ep=mgh=1.00×9.8×5.00×10-2J=0.490J,动能的增加量:ΔE(3)由上可知数值上ΔEp>ΔEk,这是因为纸带和重锤运动过程中受到阻力的作用。14、光电门数据采集器摆锤释放器未置于A点偏小一条倾斜直线重力加速度只有重力做功动能和势能相互转化【解析】
(1)[1][2].该实验中所用传感器的名称是光电门传感器。并将该传感器和数据采集器相连。(2)[3].该同学实验中的错误之处:①光电门传感器未放在标尺盘最底端的D点;②摆锤释放器未置于A点。(3)[4].由于摆锤释放器未置于A点,所以得到的动能与真实值相比将偏小。(4)[5][6].在处理实验数据时,由可得则如果以v2/2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的v2/2—h图象应是一条倾斜直线,才能验证机械能守恒定律,v2/2-h图线的斜率等于重力加速度g的数值。(5)[7][8].本实验应该得到的
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