内容正文:
高一物理学科素养测评
一、选择题:本题共10小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只
有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求,每小题全部选对的得4分,选对但
不全对的得2分,有选错的得0分。
1,通过对高中物理知识的学习,你认为下列说法正确的是:
A.重力做功的多少等于重力势能的变化量
B.除重力以外的其它力做的功等于物体动能的变化量
C.系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的机械能保持不变
D.系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变
2.关于物体的运动,下列说法正确的是
A.物体受到变力作用时,它的动能一定改变
B.物体受到恒力作用时,物体一定做直线运动
C.物体在不垂直于速度方向的合外力作用下,速度大小可能一直不变
D.物体做曲线运动,其受到合外力方向与速度方向一定不在同一条直线
3.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线
用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图所示,曲线上的P点的曲率圆定义为通过P点和
曲线上紧邻P点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做P点的曲率圆,其半径P
叫做P点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成a=60°角的方向以速度0=4s抛
出,重力加速度g=10s2,不计空气阻力,则在其轨迹最高点
P
P处的曲率半径是
A.0.4m
B.m
a
777777777777777777777777777
C.1.6m
D.物块质量未知,不能求出曲率半径
4.如图所示,质量为=2kg的物体在一个与水平方向成0=30°角,大小为10N的拉力F作用
下,一直沿水平面向右匀速运动,重力加速度g=10s2。关于物体在时间2s内所受力的冲
量,下列说法正确的是
A.重力的冲量大小为0
B.物体所受合力的冲量为0
C.摩擦力的冲量大小为20N·s
T77
D.拉力F的冲量大小为10W3Ng
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5,我国首个独立火星探测器“天问一号”已于2021年5月15日成功着陆火星表面,对我国持
续推进深空探测、提升国家软实力和国际影响力具有重要意义。假设火星是质量分布均匀
的球体,半径为R,自转角速度为ω,引力常量为G,由以上数据可以求出的是:
A.火星密度
B.火星的第一宇宙速度
C.火星“赤道”表面的重力加速度
D.质量为m的物体分别静止在火星“两极’和“赤道时对地面的压力的差值
6.质量为2kg的物体做直线运动,其v一t图像如图所示。则物体
↑/ms)
10
在前10s内和后10s内所受合外力的冲量分别是
A.20N·s、20NsB.20Ns、-20Ns
0
1520
10
C.0、20Ns
D.0、-20Ns
-5
7.如图所示,4、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度,同时水平抛
出,己知半圆轨道的半径R=1m与斜面竖直高度相等且在同一竖直面内,斜面底边长是其
竖直高度的2倍,若小球、b能同时落到圆轨道和斜面上,不计空气阻力,重力加速度
g=10m/s2,则为:
vo ab vo
400-》
A.2/s
B.4m/s
C.6m/s
D.8m/s
8.如下图中左图所示,两小球α、b在足够长的光滑水平面上发生正向对心碰撞。小球a、b
质量分别为m1和2,且=1kg。取水平向右为正方向,两小球碰撞前后位移随时间变化
的x一t图像如右图所示。下列说法正确的是:
A.b球的质量2=6kg
个x/m
B.碰前b球的速度是8m/s
12
b
b
C.a、b球发生的碰撞是弹性碰撞
球a
球b
0
D.a、b构成的系统在碰撞中损失
左mmmm》m右
0
2
6
的机械能为3J
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9.如图所示,AB为竖直固定的四分之一圆弧轨道,O为圆心,P为圆弧AB的中点,OA水平,
OB竖直,轨道半径R=2,一质量m=1kg的静止小物块从A端滑向B端,经过P点的
速率为y。=√2,重力加速度g=l0m/s2,则下列说法正确的是:
A.从A到P的过程中,重力做的功为10J
B.小物块在P点重力的瞬时功率为10V2W
C.从A到P的过程中,合外力做的功为1J
D.从A到P的过程中,合外力的冲量为v2Ns
10.如图所示,足够长的曲面与水平桌面平滑连接,将两物体甲、乙之间的轻弹簧压缩后用细
线连接,置于水平桌面上,弹簧与两物体不拴连。现将细线烧断,弹簧将两物体弹开,乙
离开弹簧后从右边飞出,甲离开弹簧后冲上曲面。已知桌面高为1.25,乙平抛的水平
射程为x=2,甲的质量为2kg,乙的质量为1kg,不计一切摩擦及空气阻力,重力加速度
为g=10m/s2,则:
A.弹簧的弹性势能为12J
甲乙
B.甲冲上曲面高度H为lm
C.乙离开弹簧时的速度大小为2m/s
D.甲离开弹簧时的速度大小为2m/s
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11.(6分)某同学设计了如图所示的实验验证动量守恒定律。所用的器材有:
A.量筒,其高度比较大,筒壁上有均匀刻度线
B.天平
C.小球两个(橡胶材质的上浮小球,硬塑料材质的下沉小球,两球
通过细线相连后恰好可悬浮在水中)
D.细线,其质量可以忽略不计
E.记号笔
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实验步骤如下:
①通过细线连接两球体,使两球悬浮在水中;
②用天平称量两个小球的质量,上浮小球的质量记为1,下沉小球的质量记为2:
③用记号笔记录两个小球悬浮的位置:
④剪断细线:
⑤用记号笔记录某时刻两个小球的位置:
⑥多次实验,分别计算出两个小球在相同时间内上浮和下沉的高度,记录在表格中。
该同学按此方案进行实验后,测得的数据如下表所示,请回答下列问题。
上浮和下沉的高度(m)
小球
质量(g)
第一次
第二次
第三次
第四次
平均值
上浮小球
1=4.74
46.20
46.22
46.20
46.18
万
下沉小球
2=5.44
40.26
40.24
40.26
40.25
五
(1)上浮小球4次上浮的平均高度万=46.20m,下沉小球4次下沉的平均高度五,=
m(小数点后保留2位数字。
(2)在实验误差允许的范围内,当所测物理量满足表达式
时,说明剪断细线前后,两
小球的动量守恒。
1
A.万=m万
B.万
C.4厉=m厉
D.m2=m,五
(3)下列关于本实验的一些说法,你认为正确的是
A.两个小球在水中运动的速度要适中,不能过快
B.剪断细线时对小球的扰动过大,可能会引起实验误差
C.上浮小球选用密度更小的小球,小球将上升的更快,实验效果更好
D.选择大小合适的小球使得两球可以悬浮后,将两球从水中取出再把细线剪断,用镊子夹
住两截断线,然后一起放入水中,稳定后松开镊子两球开始运动,这种改进可能更好
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12.(8分)乙同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一
倾斜的气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,滑块与遮光条的总质量为M,滑
块左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直;
导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B
处的距离,b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时
速度,实验时滑块在A处由静止开始运动。
光电门
v2/(ms1)2
1.47
m
TTTTTTTTTTTT
0
cm
0.3d/m
图1
图2
图3
(1)用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图2所示,其读数为
cm
(2)某次实验测得倾角0=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时和M组成的
系统动能增加量可表示为△E=
,系统的重力势能减少量可表示为
AE。=
,在误差允许的范围内,若△E=△E。,则可认为系统的机械能守恒。(用
题中字母M、、b、t、g、d表示)
(3)在上次实验中,某同学改变A、B间的距离,作出的2-d图象(v为遮光片通过光电门的
平均速度)如图3所示,并测得M=m,则重力加速度8=
m/s2(结果保留两位
有效数字)。
13.(12分)风洞是进行空气动力学研究最有效的工具之一,我国最新的F22风洞创造了全球
最快30马赫风速的奇迹。如图所示,风洞能对进入其中的物体始终施加一个水平恒力。一质量
为0.4kg的小球从地面的a点以大小为2m/s的初速度竖直向上抛出,在b点落回地面,小球离
开地面的最大高度等于ab间的距离,重力加速度为10n/s,求:
(1)风洞施加给小球的水平恒力的大小:
风洞
(2)小球从a点运动到b点过程中,小球所受合外力的冲
量大小(结果可用根号表示)。
777777777777777777777777777777
b
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14.(15分)如图所示,斜面的倾角为37°,轻质弹簧的下端与固定在斜面底端的挡板连接,弹
簧处于原长时上端位于B点。一质量为2kg的物块从斜面A点由静止释放,将弹簧压缩至最低
点C(弹簧在弹性限度内),随后物块被弹回,刚好沿斜面向上运动到D点。已知斜面B点上
方粗糙,B点下方光滑,物块可视为质点,AB=2BC=6m,且AB=3BD,重力加速度为10m/s,
求:
(1)物块与斜面粗糙部分间的动摩擦因数:
(2)弹簧弹性势能的最大值Ep:
00000w000
D
B
15.(19分)如图所示,内有弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上,P、Q分别为轨道
的两个端点且位于同一高度,P处轨道的切线沿水平方向,Q处轨道的切线沿竖直方向。可视
为质点的物块A、B放在静止传送带的左右两端。一质量=0.5kg的小球自Q点正上方h=1m
处自由下落,无能量损失地滑入轨道,并从P点水平抛出,恰好击中B,与B粘在一起且不弹
起。在小球击中B的瞬间传送带立即以vo=1/s的速度开始顺时针转动,同时物块A以与碰撞
后B(含小球)相同的速率向右运动,两滑块在传送带上恰好相遇未相碰。己知A的质量=1kg,
B的质量B0.5kg,方形物体的质量MF2kg,滑块A、B与传送带间的动摩擦因数均为=0.5,
重力加速度大小g=10m/s2,所有过程不计空气阻力。求:
(1)小球到达P点时,小球及方形物体相对于地面的速度大小、2;
(2)传送带的长度L;
(3)两滑块从开始运动到相遇,两滑块与传送带之间因摩擦产生的总热量Q。
h
777
7777
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评分细则
题号
1
2
3
4
5
6
个
8
9
10
答案
0
D
B
D
D
B
AD
CD
AD
1.答案D;重力做功的多少等于初势能减末势能,A错;合外力做功等于动能的变化,B错。只有重力
做功机械能守恒,C错。
2.答案D;外力与速度方向不在一条直线上时,物体做曲线运动,D正确
3.答案A;由go心可得:p0,4,A正确
p
4.答案B;重力的冲量Igt-40NS,A错:合外力为0,冲量也为0,B正确:摩擦力的冲量大小10V3NS
拉力F的冲量大小为20NS:C,D错
5.答案D;不知道火星的质量,ABC求不出;D正确
6.答案D:前10s,速度相同,动量变化为0,冲量为0:后10s,速度大小不变,方向变了,所有A,B,C
错,D正确
7.答案B:把两图像重叠,斜边和圆弧有个交点,平抛到交点的位置,可以同时到达;B正确
8.答案AD;由动量守恒可得A正确;b球初速度为0,B错;有能量损失C错,D正确
9.答案CD;P点为中点,重力做功mngRsir45°=10WJ;A错:P点重力的瞬时功率mgvcos445=10W,B错;
合外力做功W-号2=1JC正确:合外力的冲量等于动量的变化,D正确
10.答案AD:由h=8t2,x=Y2tyz=4/s,C错;由动量守恒可得V甲=2,D正确:由动能动理得到A上
升得高度0.2m,B错。由能量守恒A正确。
11.答案(每空2分)(1)40.25(2)A(3)ABD
12.(1)0.40或0.39(2分)
(2)m)(2分)
(m匀gd(2分)
(3)9.8(2分)
13.)y
①
xt②
t=2③
x④
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F-a⑤
得F=1N
(2)=F合·i1⑥
F合=√F2+(0g)F⑦
2
5 Ns
①一⑤每个表达式1分,结果1分;⑥一⑦每个表达式2分,结果2分:共计12分。
14.(1)A→D能量守恒定律
gl4Dsin37°gcos37°·04B+lBD)①
3
I
(2)A→C能量守恒定律
gl4csin37°umg cos37°·lAB+E2②
E。=72J
①式3分,结果4分;②式4分,结果4分;共计15分。
15.(1)mg-m+h
(2分)
'1=Mh'2
(2分)
得y1=4/S,y2=1
(2分)
(2)'1(+BN
(1分)
得1=2s
A开始运动至A与传送带共速(设向右为正方向)
对A:
a4t10
(1分)
MLAg-MLACA
t1=0.2s
41=94,
(1分)
x41=0.3m
对B:LB8=lBB
yo=-V叶asty
(1分)
t2=0.6s
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1=0.女
(1分)
x81=-0.3m
A与传送带共速至B与传送带共速
对A:x420(t2t1)
(1分)
x43-0.4m
L=式A1-XB1+A2
(1分)
I=1 m
(1分)
(3)A与传送带之间
x传1o41x传10.2m
d1=xA1x传10.1m
(1分)
B与传送带之间
B减速到0的时间:04w
d4,o4+50.8m
(1分)
B向右加速的时间t4=边-0.2
aB
4与ot4-9t4-0.1m
(1分)
O-umagd +u(mg+m)g (d+d3)
0=5J
(2分)
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