内容正文:
腾冲市第八中学2024--2025学年下学期高一年级6月月考
物理试卷
考生注意:
1、答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
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,再选涂其他答案标号。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10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一个选项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
1.如图所示,木块B与水平弹簧相连放在光滑水平面上,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内,入射时间极短,而后木块将弹簧压缩到最短,关于子弹和木块组成的系统,下列说法中正确的是( )
①子弹射入木块的过程中系统动量守恒
②子弹射入木块的过程中系统机械能守恒
③木块压缩弹簧过程中,系统总动量守恒
④木块压缩弹簧过程中,子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
2.用水平力拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,时刻撤去拉力F,物体做匀减速直线运动,到时刻停止运动。其速度—时间图像如图所示,且,若拉力F做的功为,拉力的冲量大小为;物体克服摩擦力做的功为,摩擦力的冲量大小为。则下列选项正确的是( )
A., B.,
C., D.,
3.如图所示是单摆做阻尼振动的位移—时间图线,下列说法中正确的是( )
A.摆球在P与N时刻的势能相等
B.摆球在P与N时刻的动能相等
C.摆球在P与N时刻的机械能相等
D.摆球在P时刻的机械能小于在N时刻的机械能
4.如图所示,两颗卫星均绕地球做匀速圆周运动,若表示卫星角速度大小,表示卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积,表示卫星所受地球引力大小,表示轨道半径,表示周期,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
5.2023年我国新能源汽车出口491万辆,同比增长57.9%,首次跃居全球第一。新车从研发到正式上路,要经过各种各样的测试,某科研小组通过速度传感器和计算机得到了一段时间内某款电动车的瞬时速度(v)以及对应的牵引力的倒数()的多组数据,作出图像如图所示,该电动车最终以大小为的速度做匀速直线运动。电动车的质量为m,运动过程中受到的阻力恒定。下列说法正确的是( )
A.当电动车的速度大小为时,其加速度大小为
B.电动车的功率为
C.电动车在BC段的加速度大小不变
D.电动车受到的阻力大小为
6.下列说法中正确的是( )
A.运动物体(质量不变)所受的合力不为零,则合力一定做功,物体的动能一定变化
B.质量为的物体在某过程中动能变化量与动量变化量的数值关系一定为
C.做匀速圆周运动的物体(质量不变)的机械能一定保持不变
D.运动物体(质量不变)所受的合力不为零,则该物体一定做变速运动
7.如图所示是航天员在水下进行模拟失重训练的一种方式。航天员穿水槽训练航天服浸没在水中,通过配重使其在水中受到的浮力和重力大小相等。假设其总质量为m,训练空间的重力加速度为g且不变,航天员在某次出舱作业时,匀速上升距离为h的过程中,下列说法正确的是( )
A.宇航员处于完全失重状态 B.机械能增加了mgh
C.合力不做功,机械能守恒 D.重力做负功,机械能减少
8.一个直径为d的塑料球从足够高处释放,已知球所受空气阻力f与速度v成正比(即f=kv,k为已知量),通过靠近地面的光电门的时间为,球在光电门上方已经匀速,整个下落时间为T,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.塑料球的质量为
B.塑料球先做加速度逐渐减小的加速运动,后做匀速运动
C.塑料球先做自由落体运动,再做减速运动,最后做匀速运动
D.塑料球下落高度为
9.如图所示,“天问一号”探测器成功发射后进入预定椭圆轨道Ⅰ(其中A点为近火点,B点为远火点),然后在A点变速,进入近火星圆形轨道Ⅱ。下列说法正确的是( )
A.“天问一号”在轨道Ⅰ上运行的周期大于其在轨道Ⅱ上运行的周期
B.“天问一号”在轨道Ⅰ上从A点运动到B点的过程中动能增大
C.“天问一号”在A点由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需要减速
D.“天问一号”在轨道Ⅰ上通过A点时的加速度大于其在轨道Ⅱ上通过A点时的加速度
10.一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示.开始时OA边处于水平位置,由静止释放,则此后
A.A球的最大速度为
B.A球速度最大时,A、B两球的总重力势能最小
C.A球从初始位置摆到最低点的过程中其机械能一直在减小
D.释放后的整个运动过程中,杆对A、B两球始终不做功
二、实验题:本题共2小题,共18分。
11.用如图所示装置验证机械能守恒定律。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含夹子)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还需要使用的一组器材是 。
A.直流电源、天平(含砝码)
B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平(含砝码)
D.交流电源、毫米刻度尺
(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E,测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为hC、hD、hE。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,则从打下O点到打下D点的过程中,重物的重力势能减少量为 ,动能增加量为 。(用上述测量量和已知量的符号表示)
(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是 。
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(4)某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2—h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析合理的v2-h图象是图中的哪一个 。
A. B. C. D.
12.某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,使小车A做匀速运动,然后与原来静止的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动。他设计的具体装置如图所示,在小车后连接着纸带,电磁打点计时器使用的电源频率为50Hz,长木板垫着小木片以平衡摩擦力。
(1)若已得到打点纸带如图所示,并测得各计数点间距(标在图上)。A为运动起点,则应该选择 段来计算小车A碰前的速度,应选择 段来计算小车A和小车B碰后的共同速度。(以上空格均选填“”“”“”或“”)
(2)已测得小车A的质量,小车B的质量,由以上测量结果可得碰前 kg·m/s;碰后 kg·m/s。(保留三位有效数字)由此得出结论: 。
3、 计算题:本题共3小题,共36分。
13.无人机搭载的高清摄像头能够实现空中拍摄,其核心原理是利用直流电源给电动机供电带动旋翼旋转,产生克服重力所需要的升力。现有一质量为5kg的小型无人机从地面沿竖直方向匀速上升,10s内上升高度为16m,此过程电动机的输入功率为100W。已知直流电源供电电压为20V。除电动机线圈生热外,其他能量损失不计,求在此过程中:(重力加速度)
(1)电动机的输出功率;
(2)电动机的线圈电阻。
14.质量为M=7kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量为m=3kg,停在B的左端。质量为的小球用长为的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞,碰撞时间极短且无机械能损失,物块与小球可视为质点,不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.14,重力加速度。求:
(1)小球与A碰撞前的瞬间,绳子对小球的拉力F的大小;
(2)小球与A碰撞后的瞬间,物块获得的速度的大小;
(3)为使A、B达到共同速度前A不滑离木板,木板至少多长。
15.如图所示,斜面在C处与直轨道平滑连接,竖直螺旋圆形轨道与直轨道和在D、F处平滑连接,圆轨道半径为,E为圆轨道最高点,直轨道右端固定连接一轻弹簧,弹簧处于自然伸长状态。一质量为的滑块P从斜面高h处由静止开始下滑,最终与质量也为m,静止在直轨道上某处的Q滑块发生碰撞,碰撞时间极短,之后粘连在一起运动,已知滑块P、Q和直轨道间的动摩擦因数均为,除直轨道外,其余轨道均光滑,直轨道长。不计空气阻力,不计滑块经过衔接处的能量损失,取,求:
(1)若,求滑块P刚进入圆轨道最低点D时对轨道的压力;
(2)在(1)的基础上,求弹簧弹性势能的最大值;
(3)若要求粘连体只与弹簧接触一次,且全程滑块不脱离轨道,求滑块P释放高度h的范围。
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答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
A
B
A
D
B
AB
AC
BC
1.C
【详解】子弹射入木块的过程时间极短,弹簧尚未形变,系统合力为零,所以动量守恒,故①正确;在子弹射入木块的过程中,子弹与木块之间有摩擦力,子弹将一部分机械能转化为系统的内能,即系统的机械能不守恒,故②错误;木块压缩弹簧过程中,系统受到水平向右的弹力作用,合外力不为零,系统的总动量不守恒,故③错误;木块压缩弹簧过程中,由子弹、木块和弹簧组成的系统,只有系统内的弹力做功,所以系统的机械能守恒,故④正确.故C正确,ABC错误.
故选C
2.A
【详解】从静止开始运动到最后停止运动,根据动能定理可得
可得
根据动量定理可得
可得
故选A。
3.A
【详解】A.由于摆球的势能大小由其位移和摆球质量共同决定,P、N两时刻位移大小相同,所以势能相等,故A正确;
BCD.由于系统机械能在减少,P、N两时刻势能相同,则P时刻动能大于N时刻动能,故BCD错误。
故选A。
4.B
【详解】A.根据万有引力提供向心力
由于,则,故A错误;
B.卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积为
由于,则,故B正确;
C.由于A、B两颗卫星的质量未知,A、B卫星所受地球引力大小无法确定,故C错误;
D.根据万有引力提供向心力
可得
故D错误。
故选B。
5.A
【详解】B.电动车的功率等于图像的斜率
故B错误;
C.根据牛顿第二定律
解得
电动车在BC段的加速度随着速度的增大而减小,故C错误;
D.根据最大速度公式
根据题意
解得
故D错误;
A.根据
解得
故A正确。
故选A。
6.D
【详解】A.运动物体所受的合力不为零,合力可能一直与速度方向垂直,运动物体的动能不一定变化,比如做匀速圆周运动,故A错误;
B.物体动能与动量的关系为
根据数学关系可知,某段时间内变化量的关系式
不一定成立,故B错误;
C.若物体在竖直面内做匀速圆周运动,则其机械能发生变化,故C错误;
D.运动物体所受的合力不为零,则一定有加速度,该物体一定做变速运动,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】A.航天员匀速上升,处于平衡状态,故A错误;
BCD.根据功能关系,除了重力外其他力做的功等于机械能的增加量,由题意可知
浮力做的功
则航天员机械能增加了mgh,重力对航天员做的功
故B正确,CD错误。
故选B。
8.AB
【详解】A.因为在光电门上方做匀速下落,则有
塑料球经过光电门的速度
解得
BC.根据
可知小球随着速度的增大,加速逐渐减小,直到加速度为零,所以塑料球先做加速度逐渐减小的加速运动,后做匀速运动,C错误B正确;
D.塑料球经过光电门的速度
假设塑料球一直做匀加速运动,则下降的位移为
实际题中塑料球做的是加速度逐渐减小的加速运动,直到最后做匀速运动,如图所示
塑料球下落高度大于,D错误。
故选AB。
9.AC
【详解】A.由于椭圆轨道的半长轴大于近火星圆轨道的半径,由开普勒第三定律
可知,天问一号在轨道Ⅰ上运行的周期大于其在轨道Ⅱ上运行的周期,故A正确;
B.天问一号在轨道Ⅰ上从A点运动到B点的过程中做减速运动,动能减小,故B错误;
C.天问一号在A点由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ做近心运动,需要减速,故C正确;
D.天问一号在轨道Ⅰ上通过A点时与其在轨道Ⅱ上通过A点时受力相同,所以加速度相同,故D错误。
故选AC。
10.BC
【分析】AB两个球组成的系统机械能守恒,但对于单个的球来说机械能是不守恒的,根据系统的机械能守恒列式可以求得AB之间的关系,同时由于AB是同时转动的,它们的角速度的大小相同.AB两个球组成的系统机械能守恒,但对于单个的球来说机械能是不守恒的,根据系统的机械能守恒列式可以求得AB之间的关系,同时由于AB是同时转动的,它们的角速度的大小相同.
【详解】当OA与竖直方向的夹角为时,由机械能守恒得:,解得:,由数学知识知,当时,有最大值;最大值为:,故A错误.由机械能守恒可知,两球总重力势能最小时,二者的动能最大,故B正确;在运动过程中,根据AB组成的机械能守恒可知,B球刚好能达到O所在位置,故在运动过程中,A求得机械能一直减小,故C正确;释放后的整个运动过程中,AB组成的系统机械能守恒,但杆对A、B两球都做功,故D错误;故选BC.
【点睛】本题中的AB的位置关系并不是在一条直线上,所以在球AB的势能的变化时要注意它们之间的关系,在解题的过程中还要用到数学的三角函数的知识,要求学生的数学基本功要好.
11. D mghD BD A
【详解】(1)[1]除给定的器材外,还需要刻度尺测量纸带;需要交流电源给打点计时器供电,故选D;
(2)[2] [3]从打下O点到打下D点的过程中,重物的重力势能减少量为
打D点时的速度
动能增加量为
(3)[4]AB.实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,该误差属于系统误差,A错误,B正确;
C.通过多次测量取平均值的方法来减小偶然误差,不能减小系统误差,C错误;
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差,D正确。
故选BD。
(4)[5]若机械能守恒,则满足
即
则图像A正确,故选A。
12.(1)
(2) 在误差允许的范围内,一维碰撞中系统的动量是守恒的
【详解】(1)[1]由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度,故AC应在碰撞之前,DE应在碰撞之后。推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,故选BC计算碰前的速度。
[2]碰撞过程是一个变速运动的过程,而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选DE段来计算碰后共同的速度。
(2)[1]碰前系统的动量即A的动量,则
[2]碰后的总动量
[3]碰撞前后动量近似相等,在误差允许的范围内,一维碰撞中系统的动量是守恒的。
13.(1)80W;(2)0.8Ω
【详解】(1)无人机匀速上升,升力等于重力
上升速度为
电动机的输出功率
(2)直流电源对无人机供电的恒定电流
电动机线圈电阻的发热功率
根据
解得
14.(1)30N;(2)2m/s;(3)1.0m
【详解】(1)小球下摆过程机械能守恒,由机械能守恒定律得
代入数据解得
对小球,由牛顿第二定律得
代入数据解得
(2)小球与A碰撞过程系统动量守恒,以小球的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
代入数据解得
(3)物块A与木板B相互作用过程,系统动量守恒,以A的速度方向为正方向,由动量守恒定律得
代入数据解得
由能量守恒定律得
代入数据解得
15.(1)210N,方向竖直向下;(2);(3)
【详解】(1)从释放位置到D点用动能定理
解得
解得
根据牛顿第三定律,,方向竖直向下
(2)由于,所以滑块P能够做完整的圆周运动与Q相撞,碰撞过程满足
解得
解得
(3)由于碰撞后速度减半,质量加倍,所以结合体保留的动能为原动能的一半,为保证只与弹簧接触一次,且全程不脱轨,则有
解得
解得
综上:
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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