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文檔簡介
江西省上饒市鉛山一中、橫峰中學(xué)2023-2024學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末綜合測試模擬試題注意事項:1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑,如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題(本題共12小題,每小題5分,共60分,在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分,選不全的得3分,有選錯的或不答的得0分)1、(本題9分)如圖所示,光滑固定斜面的傾角為30°,甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為4:1。乙用不可伸長的輕繩分別與甲和地面相連,開始時甲、乙離地高度相同?,F(xiàn)從EA.甲、乙動量大小之比為4:1B.甲、乙動量大小之比為1:1C.以地面為零勢能面,甲、乙機械能之比為2:1D.以地面為零勢能面甲、乙機械能之比為4:12、(本題9分)關(guān)于萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)和引力常量的測定,下面說法正確的是()A.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律,卡文迪許測定引力常量B.開普勒發(fā)現(xiàn)萬有引力定律,卡文迪許測定引力常量C.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律,胡克測定引力常量D.開普勒發(fā)現(xiàn)萬有引力定律,伽利略測定引力常量3、2011年11月,“神舟8號”飛船與“天宮1號”目標飛行器在太空實現(xiàn)兩次交會對接,開啟了中國空間站的新紀元.在對接前的某段時間內(nèi),若“神舟8號”和“天宮1號”分別處在不同的圓形軌道上逆時針運行,如圖所示.下列說法正確的是A.“天宮一號”的運行速率大于“神舟八號”的運行速率B.“天宮一號”的運行周期小于“神舟八號”的運行周期C.“天宮一號”的向心加速度大于“神舟八號”的向心加速度D.“神舟八號”適當(dāng)加速有可能與“天宮一號”實現(xiàn)對接4、(本題9分)如圖所示,a、b、c三個相同的小球,a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑,同時b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋.下列說法正確的有()A.它們的落地時間相同B.運動過程中重力做的功相等C.它們落地時的速度相同D.它們落地時重力的瞬時功率相等5、(本題9分)體育課上,一男生將排球整向上拋出,排球上升一定高度后落回原處.若排球在整個過程.中受到的阻力大小不變,初動能為,則下列四幅圖中,能正確反映排球動能與位移(相對拋出點)的關(guān)系的是()A. B.C. D.6、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車,啟動后沿平直路面行駛,如果發(fā)動機的功率恒為P,且行駛過程中受到的摩擦阻力大小一定,汽車速度能夠達到的最大值為v,那么當(dāng)汽車的車速為v/2時。汽車瞬時加速度的大小為()A.P/mv B.2P/mv C.4P/mv D.3P/mv7、物體在運動過程中,克服重力做功為50J,則A.重力做功為50JB.物體的重力勢能一定增加了50JC.重力做了50J的負功D.物體的重力勢能一定減少了50J8、(本題9分)一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動,經(jīng)過時間t0滑至斜面底端.已知在物體運動過程中物體所受的摩擦力恒定.若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能,則下列圖象中可能正確的是A. B. C. D.9、(本題9分)如圖所示,在斜面上有一個物體,在平行于斜面的力F作用下,向上移動了x,斜面傾角為,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為,則此過程中A.物體的重力做負功,做功大小為B.推力對物體做正功,物體機械能變化量為C.物體動能的增加量為D.物體克服摩擦力做功為10、如圖所示,質(zhì)量為m的小球在外力作用下將彈簧壓縮至A點保持靜止。撤去外力,在彈簧彈力的作用下小球被彈起,B點是小球在彈簧上自由靜止時的位置,C點是彈簧原長位置,D點是小球運動的最高點。小球在A點時彈簧具有的彈性勢能為EP,則小球從A到D運動的過程中()A.彈力對小球所做的功為-EPB.彈力對小球所做的功為EPC.AD的距離為ED.AD的距離為E11、(本題9分)地球和火星都繞太陽做勻速圓周運動,已知地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離,那么A.地球公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期B.地球公轉(zhuǎn)的線速度大于火星公轉(zhuǎn)的線速度C.地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度D.地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度12、(本題9分)如圖所示,粗糙斜面體靜置于水平地面上,一木塊從斜面底端開始以某一初速度沿斜面上滑,然后又返回出發(fā)點,在木塊運動的過程中斜面體始終保持靜止。下列能大致描述木塊整個運動過程中的速度v、地面對斜面體的摩擦力Ff、木塊動能Ek、木塊機械能E與時間t之間關(guān)系的圖象是(v-t圖以初速度方向為正方向,F(xiàn)f-t圖以水平向左為正方向)A. B.C. D.二.填空題(每小題6分,共18分)13、(本題9分)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。繞過輕質(zhì)定滑輪的細線兩端連接質(zhì)量均為M的物塊A和B,B上方放有一質(zhì)量為m的鐵環(huán)C(鐵環(huán)C與物塊B不粘連)。(1)開始時A、B、C由圖示位置靜止釋放。物塊B在穿過圓環(huán)D時,鐵環(huán)C被圓環(huán)D擋住,而物塊B穿過圓環(huán)D后繼續(xù)下落。光電計時器E、F記錄物塊B從E到F的時間為t,測得EF間距為d,則物塊B運動到圓環(huán)D處時的速度大小v=___;測得鐵環(huán)C到圓環(huán)D的高度差為h,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,本實驗若在誤差允許的范圍內(nèi)滿足表達式________,則驗證了機械能守恒定律(結(jié)果均用題中所給字母表示)。(2)該同學(xué)為了能更加精確地驗證機械能守恒定律,進行了多次實驗。實驗中M=0.2kg,m=0.05kg,d=0.2m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.79m/s2。具體操作如下:①改變物塊B的釋放位置,調(diào)整h值②測出相對應(yīng)的時間t③在坐標紙中以為縱軸,以h為橫軸建立坐標系,畫出圖象,如圖乙所示;④根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可求得g=_____m/s2,若在誤差允許的范圍內(nèi)與當(dāng)?shù)刂亓铀俣认嗟龋瑒t驗證了機械能守恒定律(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。14、(本題9分)圖甲為“驗證動量守恒定律”的實驗裝置,軌道由斜槽和水平槽組成,A、B兩小球大小相同,質(zhì)量mA=20.0g、mB=10.0g。實驗步驟如下:a.固定軌道,使水平槽末端的切線水平,將記錄紙鋪在水平地面上,并記下水平槽末端重垂線所指的位置O;b.讓A球從斜槽C處由靜止釋放,落到記錄紙上留下痕跡,重復(fù)操作多次;c.把B球放在水平槽末端,A球仍從C處靜止釋放后與B球正碰,A、B分別落到記錄紙上,留下各自的痕跡,重復(fù)操作多次;d.確定三個落點各自的平均位置P、M、N,用刻度尺測出它們到O點的距離分別為xOP、xOM、xON;(1)確定P、M、N三點時,可用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓,把所有有效落點圈在里面,圓心即為落點的平均位置,這樣做可以減小_______(填“系統(tǒng)”或“偶然”)誤差;(2)如圖乙,xOM、xOP讀數(shù)分別為10.20cm、30.65cm,xON讀數(shù)為________cm;(3)數(shù)據(jù)處理時,小球離開水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示,由小球質(zhì)量及(2)中數(shù)據(jù)可算出碰前系統(tǒng)總的mx值是________kg?m(保留3位有效數(shù)字),把該值與系統(tǒng)碰撞后的值進行比較,就可驗證動量是否守恒。15、(本題9分)利用圖示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時,需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某班同學(xué)利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案:a.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t.通過v=gt計算出瞬時速度v.b.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=計算出瞬時速度v.c.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,濁算出圖時速度v,并通過h=計算出高度h.d.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v.(1)以上方案中只有一種正確,正確的是.(填入相應(yīng)的字母)(2)本實驗計算出重力勢能的減小為,對應(yīng)動能的增加為,由于不可避免地存在阻力,應(yīng)該是(等于,略大于,略小于)三.計算題(22分)16、(12分)有一種拓展訓(xùn)練的項目是在兩山崖等高的A、B兩點之間栓上鋼絲繩索,通過繩索上的小滑輪使隊員沿繩索滑至對面。如圖,質(zhì)量為m的隊員甲抓住小滑輪上的繩套,當(dāng)他雙腳離地后,隊員乙用水平力拉住滑輪使懸點A與滑輪間的繩索AP呈豎直狀態(tài),滑輪兩側(cè)繩索間的夾角為θ,然后將隊員甲由靜止釋放。不計繩和滑輪重、摩擦和空氣阻力,已知重力加速度為g,求(1)釋放前隊員乙對滑輪的水平拉力F;(2)當(dāng)隊員甲下降的高度為h時他的速度大小。17、(10分)(本題9分)如圖所示,豎直光滑的半徑為R=0.8m的1/4圓弧軌道與水平軌道BCD在B點平滑連接。水平面BC段粗,長度為L=0.8m,與滑塊之間的動廖擦因素為μ=0.1.水平面CD段光滑,在D點有一豎直墻壁同定一根輕質(zhì)彈簧,當(dāng)彈簧處于自由長度時,彈簧的另一端剛好處于C點,現(xiàn)把一質(zhì)量為m=2kg的滑塊從圓弧軌道的頂端A點靜止開始下滑(取g=10m/s2)。求:(1)滑塊剛好滑到圓弧底端B時,受到軌道對它的支持力;(2)滑塊第一次壓縮彈簧時,彈簧獲得的最大彈性勢能Ep;(3)通過計算,請判斷滑塊最終停在何處?
參考答案一、選擇題(本題共12小題,每小題5分,共60分,在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分,選不全的得3分,有選錯的或不答的得0分)1、D【解析】
AB.設(shè)甲乙距地面的高度為h,剪斷輕繩后,乙做自由落體運動,甲沿斜面向下做勻加速運動,故對乙可知,2gh=v2,解得v乙t=對甲,沿斜面下滑的加速度為a=乙落地時甲獲得的速度v甲=at=gh故v甲:v乙=1:2;甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為4:1,由P=mv可知甲、乙動量大小之比為2:1,故AB錯誤;CD.由于甲乙在運動過程中,只受到重力作用,故機械能守恒,故E甲:E乙=4:1,選項C錯誤,D正確。2、A【解析】萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的,開普勒三定律是對天體運動規(guī)律系統(tǒng)認識的開端,其中包括萬有引力定律;而引力常量是由卡文迪許通過卡文迪許扭秤實驗測定的,故A正確,B、C、D錯誤;故選A.【點睛】熟悉天體運動在物理學(xué)上的認識過程,通過比較得到答案.3、D【解析】對應(yīng)同一中心天體,軌道半徑越大,線速度角速度向心加速度都越小,而周期會越大,所以ABC,“神舟八號”適當(dāng)加速會離心進入“天宮一號”軌道,所以可能實現(xiàn)對接D對4、B【解析】
A.設(shè)斜面高度為h,a沿斜面下滑的時間為t,則有:解得:b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋,根據(jù)解得:,由此可知它們運動的時間不相等,故A錯誤;B.三個小球的重力一樣,下落的高度差一樣,所以運動過程中重力做的功相等,故B正確;C.因為a、b兩球初速度為0,c的初速度不為0,由機械能守恒定律可知:a、b兩球的落地時的速度大小相等,小于c球的落地速度,所以它們落地時的速度不相同,故C錯誤;D.根據(jù)重力做功的瞬時功率公式:,可知自由落體和平拋的瞬時功率相同即Pb=Pc,由于物體沿斜面下滑到底端時的豎直分速度速度小于自由下落時的豎直速度,即Pa<Pb,由上可知Pa<Pb=Pc,故D錯誤。5、C【解析】
排球上升過程中,由動能定理:即下落過程中:式中的x0為排球上升的最大高度,由數(shù)學(xué)知識可知,選項C正確,ABD錯誤;故選C.點睛:對于圖像問題,關(guān)鍵是能根據(jù)物理規(guī)律找到橫縱坐標之間的函數(shù)關(guān)系,結(jié)合數(shù)學(xué)知識討論,這是解決圖像問題常用的方法.6、A【解析】
當(dāng)汽車達到最大速度時,做勻速運動,牽引力F與摩擦力f相等。又P=Fv所以f=P/v恒定,當(dāng)速度達到v/2時,F(xiàn)'=2P/v則ma=F'-f=(2P/v)-(P/v)=P/v所以a=P/(mv)A.P/mv與計算結(jié)果相符,故A正確。B.2P/mv與計算結(jié)果不符,故B錯誤。C.4P/mv與計算結(jié)果不符,故C錯誤。D.3P/mv與計算結(jié)果不符,故D錯誤。7、BC【解析】克服重力做功,即重力做負功,則重力勢能一定增大,克服重力做多少功,重力勢能就增加多少,故重力勢能增加50J,BC正確.【點睛】重力勢能變化量直接對應(yīng)重力做功,與其他因素?zé)o關(guān),重力做正功,重力勢能減小,重力做負功,重力勢能增大,且滿足.8、AD【解析】
試題分析:摩擦力恒定,物體沿斜面下滑時做初速度為零的勻變速直線運動,根據(jù)初速度為零勻變速直線運動中合力、速度、位移和機械能所時間變化特點可解答本題.解:A、物體在斜面上運動時做勻加速運動,根據(jù)牛頓第二定律可知,其合外力恒定,故A正確;B、在v﹣t圖象中,斜率表示加速度大小,由于物體做勻加速運動,因此其v﹣t圖象斜率不變,故B錯誤;C、物體下滑位移為:,根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知,其位移與時間圖象為拋物線,故C錯誤;D、設(shè)開始時機械能為E總,根據(jù)功能關(guān)系可知,開始機械能減去因摩擦消耗的機械能,便是剩余機械能,即有:,因此根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知,機械能與時間的圖象為開口向下的拋物線,故D正確.故選AD.【點評】對于圖象問題要明確兩坐標軸、斜率的含義等,對于比較復(fù)雜的圖象問題可以利用物理規(guī)律寫出兩個物理量的函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)數(shù)學(xué)知識進一步判斷圖象性質(zhì).9、ACD【解析】
A.物體的重力做負功,做功大小為,選項A正確;B.推力對物體做正功,物體機械能變化量等于推力與阻力功的和,即為,選項B錯誤;C.物體動能的增加量等于合外力的功:,選項C正確;D.物體克服摩擦力做功為,選項D正確。10、BD【解析】
AB.根據(jù)功能關(guān)系彈力做功等于彈性勢能的減少,則A到D彈性勢能減少EP,則彈力做正功,大小為EP;故A項不合題意,B項符合題意.CD.小球從A到D的過程,對小球和彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈簧的彈力做功,系統(tǒng)的機械能守恒,有:W而WFk解得:h故C項不合題意,D項符合題意.11、BD【解析】
行星公轉(zhuǎn)時萬有引力提供圓周運動向心力,則有:;則有:A.,因為地球公轉(zhuǎn)半徑小,所以地球公轉(zhuǎn)周期小于火星的公轉(zhuǎn)周期,A錯誤;B.,因為地球公轉(zhuǎn)半徑小,所以地球公轉(zhuǎn)的線速度大于火星公轉(zhuǎn)的線速度,B正確;C.,因為地球公轉(zhuǎn)半徑小,所以地球公轉(zhuǎn)的加速度大于火星公轉(zhuǎn)的加速度,故C錯誤;D.,因為地球公轉(zhuǎn)半徑小,所以地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度,D正確;12、BC【解析】
A.設(shè)木塊和斜面間的動摩擦因數(shù)為,斜面傾斜角為,木塊的質(zhì)量為,斜面體的質(zhì)量為,對木塊進行受力分析,由牛頓第二定律可得上滑時則有,解得;下滑時則有,解得,故上滑時做加速度大小為的勻減速運動,下滑時做加速度為的勻加速運動;而,故圖象上滑時圖象的傾角比下滑時大,故選項A錯誤;B.對木塊和斜面整體受力,根據(jù)牛頓第二定律得木塊上滑時整體水平方向有,大小保持不變,方向水平向左;木塊下滑時整體水平方向有,大小保持不變,方向水平向左,且有,故選項B正確;C.上滑時有,木塊動能為,所以圖象是開口向上的拋物線的一部分,在減小,下滑時同理可知圖象是開口向上的拋物線的一部分,在增大,故選項C正確;D.根據(jù)功能關(guān)系可得,解得上滑時,木塊機械能,知圖象是開口向上的拋物線的一部分,E在減小,故選項D錯誤。二.填空題(每小題6分,共18分)13、9.76【解析】
第一空.鐵環(huán)C運動到圓環(huán)D處時的速度大小即為鐵環(huán)被擋住后,A、B勻速運動的速度;第二空.根據(jù)機械能守恒定律得;第三空.由化簡得圖象斜
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