内容正文:
绝密★启用前
怀仁市大地学校2024-2025学年度下学期期末考试
高一物理
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。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.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷
一.单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,小强站在距圆心为r处的P点不动。则他受到的作用力有( )
A. 重力、支持力、向心力
B. 重力、支持力
C. 摩擦力、向心力
D. 重力、支持力、摩擦力
2. 如图所示,质量为m的物体通过一根跨过光滑定滑轮的轻绳与汽车相连,汽车以速度 v向右做匀速直线运动,细绳与水平面间夹角为θ,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 物体做匀加速直线运动 B. 物体的速度大小为
C. 物体做加速运动且速度小于车的速度 D. 绳子的拉力等于 mg
3. 质量为小球以的速度竖直落到地板上,随后以的速度反向弹回。若取竖直向下的方向为正方向,则小球动量的变化为( )
A B.
C. D.
4. 如图所示,倾角为30°的斜面体固定在水平地面上,从斜面底端正上方某高度处的A点,第一个小球以水平速度抛出,经过时间t1恰好垂直打在斜面上;第二个小球由静止释放,经过时间t2落到斜面底端,不计空气阻力,则时间t1和时间t2的比值为( )
A. B.
C. D.
5. 已知地球半径约为火星半径的2倍,地球密度约为火星密度的1.5倍,则地球第一宇宙速度与火星第一宇宙速度的比值为
A. B. C. D.
6. 图示为一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是( )
A. a、b和c三点的线速度大小相等
B. a、b和c三点的角速度相等
C. a、b的角速度比c的大
D. c线速度比a、b的大
7. 如图所示,半径分别为2R和R的圆轨道A、B竖直固定在水平地面上,质量为m、可视为质点的小球以一定的初速度滑上圆轨道,并先后刚好通过圆轨道A和圆轨道B的最高点,则小球从A轨道的最高点运动到B轨道的最高点的过程中克服阻力做的功为(重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
二.不定项选择题。共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 物体在某一运动过程中,重力对它做了40 J的负功,下列说法中正确的是( )
A. 物体的高度一定升高了 B. 物体的重力势能一定减少了40 J
C. 物体重力势能的改变量不一定等于40 J D. 物体克服重力做了40 J的功
9. 如图所示,用一与水平方向成α角的力F拉一质量为m的物体,使它沿水平方向匀速移动距离x,若物体和地面间的动摩擦因数为μ,则下列说法中不正确的是( )
A. 力F对物体做的功为 B. 物体克服摩擦力做的功为
C. 力F对物体做的功为 D. 物体克服摩擦力做的功为
10. 使物体成为卫星的最小发射速度称为第一宇宙速度,而使物体脱离星球引力所需要的最小发射速度称为第二宇宙速度与的关系是=,已知某星球半径是地球半径R的,其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的,地球的平均密度为,不计其他星球的影响,则
A. 该星球上的第一宇宙速度为
B. 该星球上的第二宇宙速度为
C. 该星球的平均密度为
D. 该星球的质量为
第Ⅱ卷
二.非选择题:本题共5小题,共54分。解答应写出必要的文字说明.方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有___________。
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的___________(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点:在确定y轴时___________(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。
(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是___________。
A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹
C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
12. 如图所示是“验证机械能守恒定律”的实验装置,让质量为m的重锤自由下落,打出一条较为理想的纸带,若A、B、C、D是所选纸带上依次相邻的计数点,用刻度尺测出A、B间距离为h1,B、C间距离为h2,C、D间距离为h3,已知重力加速度为g;
(1)装置中的打点计时器所用电源是________(填“A”或“B);
A.交流电源 B.直流电源
(2)实验时,释放纸带和接通电源合理顺序是________(填“A”或“B”);
A.先释放纸带,再接通电源 B.先接通电源,再释放纸带
(3)从A到C的下落过程中,重锤的重力势能减少量△Ep=____________.
13. 如图所示,有一个竖直放置的固定圆形轨道,半径为R,由左右两部分组成,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的.现在最低点A给一质量为m的小球一个水平向右的初速度,使小球沿轨道恰好能过最高点B,且又能沿BFA回到A点,回到A点时对轨道的压力为4mg.不计空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)小球沿BFA回到A点时速度vA大小;
(2)小球沿BFA回到A点过程中摩擦力所做的功.
14. 如图所示,房顶的高度,竖直墙的高度,墙到房子的距离,墙外公路(封闭路段)的宽度,使小球(视为质点)从房顶水平飞出后落在墙外的马路上。取重力加速度大小,马路、墙根与房子的底部在同一水平面上,忽略墙的厚度,不计空气阻力。
(1)求小球在空中运动的时间;
(2)要使小球落到墙外的马路上,求小球抛出时的速度大小应满足的条件。
15. 一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5 m的位置B处是一面墙,如图所示.物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止.g取10 m/s2.
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;
(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.
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绝密★启用前
怀仁市大地学校2024-2025学年度下学期期末考试
高一物理
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。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.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷
一.单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,小强站在距圆心为r处的P点不动。则他受到的作用力有( )
A. 重力、支持力、向心力
B. 重力、支持力
C. 摩擦力、向心力
D. 重力、支持力、摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】由于小强随圆盘做匀速圆周运动,一定需要向心力,该力一定指向圆心方向,而重力和支持力在竖直方向上,它们不能充当向心力,因此他会受到摩擦力作用,且充当向心力,向心力是效果力,不是小强受到的力,故他受到重力、支持力、摩擦力。
故选D。
2. 如图所示,质量为m的物体通过一根跨过光滑定滑轮的轻绳与汽车相连,汽车以速度 v向右做匀速直线运动,细绳与水平面间夹角为θ,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 物体做匀加速直线运动 B. 物体的速度大小为
C. 物体做加速运动且速度小于车的速度 D. 绳子的拉力等于 mg
【答案】C
【解析】
【详解】将汽车的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度,则物体的速度大小为
则当汽车以速度 v向右做匀速直线运动时,细绳与水平面间夹角θ减小,物体的速度变大,即物体做变加速运动,其速度小于车的速度,物体的加速度向上,处于超重状态,则绳子的拉力大于mg,故选项C正确,ABD错误。
故选C。
3. 质量为的小球以的速度竖直落到地板上,随后以的速度反向弹回。若取竖直向下的方向为正方向,则小球动量的变化为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】小球动量的变化为
故选D。
4. 如图所示,倾角为30°的斜面体固定在水平地面上,从斜面底端正上方某高度处的A点,第一个小球以水平速度抛出,经过时间t1恰好垂直打在斜面上;第二个小球由静止释放,经过时间t2落到斜面底端,不计空气阻力,则时间t1和时间t2的比值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】第一个小球恰好垂直打在斜面上,有
设第一个小球打在斜面上时水平位移为,竖直方向的位移为,有
则
A点与斜面底端高度差为
根据动力学公式
时间t1和时间t2的比值为
故选D。
5. 已知地球半径约为火星半径的2倍,地球密度约为火星密度的1.5倍,则地球第一宇宙速度与火星第一宇宙速度的比值为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据第一宇宙速度的表达式
则
故选A.
6. 图示为一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是( )
A. a、b和c三点的线速度大小相等
B. a、b和c三点的角速度相等
C. a、b的角速度比c的大
D. c的线速度比a、b的大
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.因为三点共轴转动,所以角速度相等,而由于三点距转轴的半径不等,根据
可知,三点的线速度大小不等,故AC错误,B正确;
D.由于a、b两点距转轴的半径比c点距转轴的半径大,根据
可知,a、b两点的线速度比c点大,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,半径分别为2R和R的圆轨道A、B竖直固定在水平地面上,质量为m、可视为质点的小球以一定的初速度滑上圆轨道,并先后刚好通过圆轨道A和圆轨道B的最高点,则小球从A轨道的最高点运动到B轨道的最高点的过程中克服阻力做的功为(重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】在小球从A轨道的最高点运动到B轨道的最高点的过程中,根据动能定理有
小球通过A轨道的最高点时有
小球通过B轨道的最高点时有
联立解得
故选D。
二.不定项选择题。共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 物体在某一运动过程中,重力对它做了40 J的负功,下列说法中正确的是( )
A. 物体的高度一定升高了 B. 物体的重力势能一定减少了40 J
C. 物体重力势能的改变量不一定等于40 J D. 物体克服重力做了40 J的功
【答案】AD
【解析】
【详解】A.重力做负功,物体位移的方向与重力方向之间的夹角一定大于90°,所以物体的高度一定升高了,故A正确;
BC.由于,故
所以物体的重力势能增加了40 J,故BC错误;
D.重力做负功又可以说成是物体克服重力做功,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,用一与水平方向成α角的力F拉一质量为m的物体,使它沿水平方向匀速移动距离x,若物体和地面间的动摩擦因数为μ,则下列说法中不正确的是( )
A. 力F对物体做的功为 B. 物体克服摩擦力做的功为
C. 力F对物体做的功为 D. 物体克服摩擦力做的功为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.力F对物体做的功为,故A正确,不符合题意;
BD.物体匀速运动,则
故克服摩擦力做功,故BD错误,符合题意;
C.物体匀速运动,拉力做功等于摩擦力做功,故拉力做功为,故C正确,不符合题意;
因选不正确的,故选BD。
10. 使物体成为卫星的最小发射速度称为第一宇宙速度,而使物体脱离星球引力所需要的最小发射速度称为第二宇宙速度与的关系是=,已知某星球半径是地球半径R的,其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的,地球的平均密度为,不计其他星球的影响,则
A. 该星球上的第一宇宙速度为
B. 该星球上的第二宇宙速度为
C. 该星球的平均密度为
D. 该星球的质量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据第一宇宙速度
故A错误;
B.根据题意,第二宇宙速度
故B正确;
C.根据公式
且
故
所以
故C正确;
D.根据公式
故D错误.
第Ⅱ卷
二.非选择题:本题共5小题,共54分。解答应写出必要的文字说明.方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有___________。
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的___________(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点:在确定y轴时___________(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。
(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是___________。
A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹
C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
【答案】 ①. BD ②. 球心 ③. 需要 ④. AB
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]AB.为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须是水平的,故A错误,B正确;
C.挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可,不需要等间距变化,故C错误;
D.只有让小球每次从同一位置静止释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,故D正确;
故选择:BD。
(2)[2]小球在运动中记录下的是其球心的位置,故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置,故应以球心在白纸上的位置为坐标原点;
[3]小球在竖直方向为自由落体运动,故y轴必须保证与重锤线平行;
(3)[4]A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹,此方案是可行的;
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹,此方案是可行的;
C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,由于铅笔和纸之间没有压力,故不会形成运动轨迹,故C不可行;
故选:AB。
12. 如图所示是“验证机械能守恒定律”的实验装置,让质量为m的重锤自由下落,打出一条较为理想的纸带,若A、B、C、D是所选纸带上依次相邻的计数点,用刻度尺测出A、B间距离为h1,B、C间距离为h2,C、D间距离为h3,已知重力加速度为g;
(1)装置中的打点计时器所用电源是________(填“A”或“B);
A.交流电源 B.直流电源
(2)实验时,释放纸带和接通电源的合理顺序是________(填“A”或“B”);
A.先释放纸带,再接通电源 B.先接通电源,再释放纸带
(3)从A到C下落过程中,重锤的重力势能减少量△Ep=____________.
【答案】 ①. A ②. B ③. mg(h1+h2)
【解析】
【详解】(1)[1]打点计时器所用电源交流电源.
A.交流电源,与分析相符,故A项正确;
B.直流电源,与分析不符,故B项错误.
(2)[2]为了有效使用纸带,实验时应先接通电源,再释放纸带.
A.先释放纸带,再接通电源,与分析不符,故A项错误;
B.先接通电源,再释放纸带,与分析相符,故B项正确.
(3)[3]从A到C的过程中重力势能减少为:
△EP=mg(h1+h2)
13. 如图所示,有一个竖直放置的固定圆形轨道,半径为R,由左右两部分组成,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的.现在最低点A给一质量为m的小球一个水平向右的初速度,使小球沿轨道恰好能过最高点B,且又能沿BFA回到A点,回到A点时对轨道的压力为4mg.不计空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)小球沿BFA回到A点时的速度vA大小;
(2)小球沿BFA回到A点过程中摩擦力所做的功.
【答案】(1)(2)-mgR
【解析】
【详解】(1)由于小球回到A点时对轨道的压力为4mg,根据牛顿第二定律
4mg-mg=
解得
vA=
(2)小球恰好通过B点,根据牛顿第二定律
mg=
解得
vB=
对小球,由B经F回到A的过程中,根据动能定理
2mgR+Wf=m-mv
解得
Wf=-mgR
14. 如图所示,房顶的高度,竖直墙的高度,墙到房子的距离,墙外公路(封闭路段)的宽度,使小球(视为质点)从房顶水平飞出后落在墙外的马路上。取重力加速度大小,马路、墙根与房子的底部在同一水平面上,忽略墙的厚度,不计空气阻力。
(1)求小球在空中运动的时间;
(2)要使小球落到墙外的马路上,求小球抛出时的速度大小应满足的条件。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球在空中做平抛运动,竖直方向有
解得小球在空中运动的时间为
小问2详解】
当球刚好经过墙上端时,如图甲所示
根据平抛运动规律可得,
联立解得
当小球落到墙外马路的最右侧位置时,如图乙所示
根据平抛运动规律可得,
联立解得
综上分析可知,要使小球落到墙外的马路上,小球抛出时的速度大小应满足
15. 一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5 m的位置B处是一面墙,如图所示.物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止.g取10 m/s2.
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力大小F;
(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
详解】(1)由动能定理,有: 可得.
(2)由动量定理,有 可得.
(3).
【考点定位】本题考查动能定理、动量定理、做功等知识
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