2023-2024學(xué)年陜西省西安市西安電子科技大附中物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題含解析_第1頁
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文檔簡介

2023-2024學(xué)年陜西省西安市西安電子科技大附中物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題注意事項1.考試結(jié)束后,請將本試卷和答題卡一并交回.2.答題前,請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置.3.請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符.4.作答選擇題,必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑;如需改動,請用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案.作答非選擇題,必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律無效.5.如需作圖,須用2B鉛筆繪、寫清楚,線條、符號等須加黑、加粗.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、質(zhì)量為m的物體,在距地面h高處以的加速度由靜止豎直下落到地面。下列說法中正確的是()A.物體的重力勢能減少mgh B.物體的動能增加mghC.物體的機(jī)械能減少mgh D.重力做功mgh2、(本題9分)以一定的初速度豎直向上拋出一小球,小球上升的最大高度為h,空氣阻力的大小恒為F.則從拋出到落回到拋出點的過程中,空氣阻力對小球做的功為A.0 B.-Fh C.Fh D.-2Fh3、(本題9分)如圖所示,一輛小車靜止在光滑水平面上,A、B兩人分別站在車的兩端.當(dāng)兩人同時相向運動時()A.若小車不動,兩人速率一定相等B.若小車向左運動,A的速率一定比B的小C.若小車向左運動,A的動量一定比B的大D.若小車向左運動,A的動量一定比B的小4、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量m=1kg、長L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上,其右端與桌子邊緣相平.板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1.現(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F做的功至少為()(g取10m/s2)A.1J B.1.6J C.2J D.1J5、(本題9分)汽車在平直公路上勻速行駛,t1時刻司機(jī)減小油門使汽車的實際功率立即減小一半,并保持該功率繼續(xù)行駛,到t2時刻,汽車又開始做勻速行駛。設(shè)整個過程中汽車所受的阻力大小不變。以下圖象正確描述汽車速度隨時間變化的是()A.B.C.D.6、(本題9分)一物體受到恒定合外力作用而做曲線運動,下列判斷正確的是()A.該物體的速度方向與合外力方向之間的夾角越來越小B.該物體的運動軌跡可能為圓C.在相等時間內(nèi)合外力做的功一定相等D.該物體速度大小由v增加到2v和由2v增加到3v的兩個過程中,合外力所做的功相等7、(本題9分)質(zhì)量相同的小球A和B分別懸掛在長為L和2L的不伸長繩上。先將小球拉至同一水平位置(如圖示)從靜止釋放,當(dāng)二繩豎直時,則()A.兩球速度一樣大 B.兩球的動能一樣大C.兩球的機(jī)械能一樣大 D.兩球所受的拉力一樣大8、(本題9分)質(zhì)量為m的小球從距地面高H處的A點由靜止釋放,經(jīng)過時間t1后落入泥潭,由于受到阻力f的作用,小球又經(jīng)t2時間后靜止于泥潭中,已知小球在泥潭中下降的距離為h,重力加速度為g,小球剛接觸泥潭的速度為v,不計空氣阻力,關(guān)于小球的下落過程,下列分析正確的是()A.對小球自由下落的過程,由動量定理可有mgB.對小球自由下落的過程,由機(jī)械能守恒可有mg(H+h)=C.對小球進(jìn)入泥潭的過程,由動能定理可有-(f-mg)h=D.對小球下落的整個過程,由動能定理可有mg(H+h)-fh=0-09、如圖,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面(固定)底端的O點,彈簧處于原長狀態(tài)時,對應(yīng)的斜面OP部分光滑,斜面頂端Q至P的斜面部分粗糙。一滑塊從斜面頂端Q處釋放,接觸彈簧并壓縮,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),滑塊與彈簧作用時不損失能量,從滑塊開始運動至壓縮彈簧最短的過程中,下列說法正確的是:A.滑塊減少的重力勢能大于彈簧最大彈性勢能B.滑塊、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng),機(jī)械能守恒C.滑塊先做勻加速后做勻減速直線運動D.滑塊接觸彈簧以后減少的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能10、(本題9分)質(zhì)量為60kg的人,站在升降機(jī)內(nèi)的臺秤上,測得體重為680N,由此可知()A.升降機(jī)減速下降B.升降機(jī)加速上升C.升降機(jī)減速上升D.升降機(jī)加速下降11、如圖是一輛汽車在平直路面上啟動過程的速度-時間圖像,t1時刻起汽車的功率P保持不變,汽車在整個行駛過程中受到的阻力大小恒定,由圖像可知A.0~t1時間內(nèi),汽車的牽引力增大,加速度增大,功率不變B.0~t1時間內(nèi),汽車的牽引力不變,加速度不變,功率增大C.t1~t2時間內(nèi),汽車的牽引力減小,加速度減小D.t1~t2時間內(nèi),中間時刻汽車的牽引力為12、(本題9分)為了進(jìn)一步研究月球,我國計劃于2019年年底發(fā)射“嫦娥五號”,實現(xiàn)采樣返回任務(wù).若“嫦娥五號”在近月軌道繞月球飛行時周期為T,月球的半徑為R,引力常量為G,球的體積公式為V=πr3(r為球的半徑).則下列判斷正確的是A.月球的質(zhì)量為B.月球的密度為C.月球的第一宇宙速度大小為D.“嫦娥五號”在近月軌道飛行時的向心加速度大小為二.填空題(每小題6分,共18分)13、(本題9分)以下為探究恒力做功和物體動能變化關(guān)系的實驗。(1)某同學(xué)的實驗方案如圖甲所示,他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的買驗誤差,你認(rèn)為在實驗中還應(yīng)該采取的兩項措施是:①________;②__________.(2)要驗證合外力的功與動能變化的關(guān)系,除位移、速度外,還要測出的物理量有_________(3)若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W-V草圖如圖乙所示,根據(jù)圖線形狀可知,對W與V的關(guān)系作出的以下猜想肯定不正確的是__________。A.W∝VB.W∝1VC.W∝V2D.W∝V14、(本題9分)如圖所示,為“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗裝置示意圖。已知a、b小球的質(zhì)量分別為ma、mb,半徑相同,圖中P點為單獨釋放a球的平均落點,M、N是a、b小球碰撞后落點的平均位置.(1)本實驗必須滿足的條件是___________.A.斜槽軌道必須是光滑的B.斜槽軌道末端的切線水平C.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放D.入射球與被碰球滿足ma=mb(2)為了驗證動量守恒定律,需要測量OP間的距離x1、OM間的距離x2和___________.(3)為了驗證動量守恒,需驗證的關(guān)系式是___________.15、(本題9分)如圖甲所示,在用打點計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中,使質(zhì)量為m=1.0kg的重物從靜止開始自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖乙所示。O為打下的第一個點A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出)。已知打點計時器每隔0.02s打一個點,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8。那么:(1)為驗證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點間的______(選填番號)A.動能變化量與重力勢能變化量B.速度變化量和重力勢能變化量C.速度變化量和高度變化量(2)紙帶的________端(選填“左”或“右”)與重物相連;(3)從打O點到打B點的過程中,重物重力勢能的減少量ΔEP=____J,動能增加量ΔEk=____J.(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)三.計算題(22分)16、(12分)(本題9分)如圖所示,一軌道由半徑的四分之一豎直圓弧軌道AB和水平直軌道BC在B點平滑連接而成.現(xiàn)有一質(zhì)量為的小球從A點正上方處的點由靜止釋放,小球經(jīng)過圓弧上的B點時,軌道對小球的支持力大小,最后從C點水平飛離軌道,落到水平地面上的P點.已知B點與地面間的高度,小球與BC段軌道間的動摩擦因數(shù),小球運動過程中可視為質(zhì)點.(不計空氣阻力,g取10m/s2).求:(1)小球運動至B點時的速度大?。?)小球在圓弧軌道AB上運動過程中克服摩擦力所做的功(3)水平軌道BC的長度多大時,小球落點P與B點的水平距最大.17、(10分)(本題9分)如圖所示,充電后的平行板電容器水平放置,電容為C,極板間的距離為d,上板正中有一小孔.質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落,穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計,極板間電場可視為勻強電場,重力加速度為g).求:(1)小球到達(dá)小孔處的速度;(2)極板間電場強度的大小和電容器所帶電荷量;(3)小球從開始下落運動到下極板處的時間.

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、B【解析】

AD.物體在下落過程中,重力做正功為mgh,則重力勢能減小也為mgh。故AD錯誤;

B.物體的合力為則合力做功為,所以物體的動能增加為mgh,故B正確;C.物體除重力做功,阻力做負(fù)功,導(dǎo)致機(jī)械能減少。根據(jù)牛頓第二定律得:得所以阻力做功為所以機(jī)械能減少為,故C錯誤;故選B。2、D【解析】上升過程空氣阻力對小球做的功為-Fh,下落過程空氣阻力對小球做的功為-Fh,從拋出到落回到拋出點的過程中,空氣阻力對小球做的功為-2Fh,選項D正確。3、C【解析】試題分析:AB兩人及小車組成的系統(tǒng)不受外力,系統(tǒng)動量守恒,根據(jù)動量守恒定律得:mAvA+mBvB+m車v車=0,若小車不動,則mAvA+mBvB=0,由于不知道AB質(zhì)量的關(guān)系,所以兩人速率不一定相等,故A錯誤;若小車向左運動,則AB的動量和必須向右,而A向右運動,B向左運動,所以A的動量一定比B的大,故B錯誤,C正確;若小車向右運動,則AB的動量和必須向左,而A向右運動,B向左運動,所以A的動量一定比B的小,故D錯誤.考點:本題考查動量守恒.4、B【解析】

加速時,對木板受力分析,受到重力、支持力、推力F和滑動摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,有F-μmg=ma1解得a1=1m/s2減速時,對木板受力分析,受到重力、支持力和滑動摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,有-μmg=ma2解得a2=-1m/s2木板先做勻加速直線運動,后做勻減速直線運動,到達(dá)桌面邊緣時,速度減為零,設(shè)最大速度為v,根據(jù)位移速度公式,有2a1x1=v22a2x2=?v2解得W=Fx1=1.6J故選B.【名師點睛】本題關(guān)鍵是找出作用時間最短的臨界過程,然后先根據(jù)牛頓第二定律求解出加速過程和減速過程的加速度,再根據(jù)運動學(xué)公式列式求出力作用的位移,再根據(jù)恒力做功公式求解.5、A【解析】試題分析:汽車以功率P、速度v0勻速行駛時,牽引力與阻力平衡.當(dāng)司機(jī)減小油門,汽車的功率減為P的瞬間,速度v不變,由P=Fv可知,汽車的牽引力突然減小到原來的一半,即為F=F0,阻力f沒有變化,汽車的牽引力小于阻力,汽車開始做減速運動,速度v減小,功率保持為P,由P=Fv可知,隨v減小,牽引力逐漸增大,汽車受到的合力變大,由牛頓第二定律得知,汽車的加速度逐漸減小,汽車做加速度減小的減速運動,當(dāng)汽車牽引力再次等于阻力,汽車再次勻速運動,由P=Fv得知,此時汽車的速度為原來的一半,由圖象可知,故A正確,BCD錯誤,故選A.考點:功率【名師點睛】本題考查分析汽車運動過程的能力,要抓住汽車的功率P=Fv,在功率一定時,牽引力與速度成反比,是相互制約的關(guān)系。6、A【解析】

物體在恒定合外力作用下做曲線運動,合外力方向與速度方向不在同一直線上,且合外力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),物體的速度方向與合外力方向之間的夾角越來越小,故A正確.物體做圓周運動時由指向圓心的合外力提供向心力,向心力方向是變化的,合外力必定是變力,所以在恒定合外力作用的運動軌跡不可能是圓,故B錯誤.曲線運動在相等時間內(nèi),物體沿合外力方向的位移不一定相同,所以合外力做的功不一定相等,故C錯誤.由動能定理可知,W合1=m(2v)2-m(v)2=mv2,W合2=m(3v)2-m(2v)2=mv2,所以合外力所做的功不相等,故D錯誤.故選A.【點睛】本題的關(guān)鍵是要掌握質(zhì)點做曲線運動的條件:合外力方向與速度方向不在同一直線上,且合外力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),知道圓周運動的受力特點.要知道動能定理是求功常用的方法.7、CD【解析】A球和B球在下落過程中只有重力做功,所以機(jī)械能守恒,設(shè)釋放時的水平面為零勢能點,所以兩球的機(jī)械能在運動過程中總為零,故兩球的機(jī)械能相等,C正確。過程中A球的重力做功為mgl,B球的重力做功為2mgl,所以在豎直方向上A球的動能為mgl,B球的動能為2mgl,AB錯誤,在豎直方向是TA-mg=mv8、ACD【解析】

A.對小球自由下落的過程,小球只受重力作用,由動量定理可有s=1m,選項A正確;B.對小球自由下落的過程,由機(jī)械能守恒可有mgH=1C.對小球進(jìn)入泥潭的過程,由動能定理可有-(f-mg)h=0-D.對小球下落的整個過程,由動能定理可有mg(H+h)-fh=0-0,選項D正確.9、AD【解析】

A.滑塊開始運動至壓縮彈簧最短的過程中,根據(jù)能量守恒定律可知,減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為增加的彈性勢能和QP段摩擦生的熱能,故滑塊減少的重力勢能大于彈簧最大彈性勢能;A正確.B.滑塊、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)在全程運動中,有除重力做功和彈簧的彈力做功外,其它的摩擦力做負(fù)功,根據(jù)功能關(guān)系知系統(tǒng)的機(jī)械能減少;B錯誤.C.滑塊在QP段受恒力做勻加速,接觸彈簧后,彈簧的彈力逐漸增大,則合力先向下減小后向上增大,先做加速度向下減小的變減速直線運動,后做加速度向上增大的變減速直線運動;故C錯誤.D.滑塊接觸彈簧時有不為零的速度,則此后的過程減少的重力勢能和減少的動能一起轉(zhuǎn)化為增加的彈性勢能,即滑塊減少的機(jī)械能全部變成彈簧增加的彈性勢能;故D正確.10、AB【解析】

對人進(jìn)行受力分析,支持力大于重力,根據(jù)牛頓第二定律:F-mg=ma加速度向上,所以升降機(jī)加速上升或減速下降,故AB正確,CD錯誤.故選AB.【點睛】本題中當(dāng)物體處于失重狀態(tài)時,加速度豎直向下,但速度方向可能向下,也可能向上.11、BC【解析】

AB.0~t1時間內(nèi)為傾斜的直線,加速度不變,汽車做勻加速運動,根據(jù)牛頓第二定律可知,牽引力不變,P=Fv,牽引力不變,速度增大,則功率增大,故A錯誤,B正確;C.t1~t2時間內(nèi)圖象的斜率變小,加速度減小,根據(jù)牛頓第二定律可知,牽引力變小,故C正確;D.t1~t2時間內(nèi),中間時刻的速度大于,則由P=Fv可知,汽車的牽引力,選項D錯誤.12、ACD【解析】

A.近月衛(wèi)星讓月球做勻速圓周運動是由萬有引力提供向心力,有,解得月球的質(zhì)量為;故A正確.B.月球的體積為,根據(jù)密度公式可得;故B錯誤.C.月球的第一宇宙速度即為近月衛(wèi)星的線速度,由勻速圓周運動的線速度和周期的關(guān)系可得;故C正確.D.由勻速圓周運動的向心加速度與周期的關(guān)系式,可知;故D正確.二.填空題(每小題6分,共18分)13、平衡摩擦力鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量鉤碼的重力和小車的質(zhì)量AB【解析】

實驗要探究合力做的功和小車速度的變化關(guān)系,而本實驗要用勾碼的重力代替小車所受到的合力,故需對小車受力分析后,結(jié)合受力情況,設(shè)法改進(jìn)實驗方法,找到使勾碼重力等于拉力的方法;根據(jù)功和動能的表達(dá)式,可以直接得到結(jié)論;結(jié)合數(shù)學(xué)中函數(shù)圖象的知識,可以分析得到結(jié)論?!驹斀狻拷猓?1)實驗要探究合力做的功和小車速度的變化關(guān)系,而本實驗要用勾碼的重力代替小車所受到的合力,對小車受力分析,受到重力,拉力,支持力和摩擦力;要使拉力近似等于合力,可將長木板一段墊高,使重力的下滑分量恰好等于摩擦力,因為中間還有滑輪與軸之間的摩擦阻力,故拉力近似等于合力;砝碼加速下降,處于失重狀態(tài),要使砝碼的重力近似等于拉力,還要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,證明如下:設(shè)小車的質(zhì)量M,砝碼的質(zhì)量m,已經(jīng)平衡摩擦力,則根據(jù)牛頓第二定律,有mg-F=ma,F(xiàn)=(M+m)a所以a=mgF=只有當(dāng)m<<M時,有M+m≈M,因而F≈mg故答案為:平衡摩擦力,鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量;(2)合力做功為W=Fx動能增量為ΔE還要測出的物理量有勾碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量;故答案為:勾碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量;(3)由于W?v圖象隨著v的變大,逐漸向上彎曲,根據(jù)函數(shù)圖象的有關(guān)知識,可知W∝vn(其中不準(zhǔn)確的故選AB。14、BCON間的距離x3(或)【解析】

第一空.A.“驗證動量守恒定律”的實驗中,是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的,只要離開軌道后做平拋運動,對斜槽是否光滑沒有要求,故A錯誤;B.要保證每次小球都做平拋運動,則軌道的末端必須水平,故B正確;C.要保證碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下,故C正確;D.為了保證小球碰撞為對心正碰,且碰后不反彈,要求ma>mb,故D錯誤.應(yīng)填BC.第二空.要驗證動量守恒定律定律,即驗證:,小球離開軌道后做平拋運動,它們拋出點的高度相等,在空中的運動時間t相等,上式兩邊同時乘以t得:,得:,因此實驗需要測量:測量OP間的距離x1,OM間的距離x2,ON間的距離x3;第三空.由以上分析可知,實驗需要驗證:,或.15、A左0.310.30【解析】

第一空:為驗證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過

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