内容正文:
6月高一年级测试
物理
注意事项:1.本试卷考试时间为75分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题: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.关于动量和冲量,下列说法正确的是
A.物体的动量不变,其动能可能变化
B.物体的动能不变,其动量一定不变
C.动量越小的物体,其惯性一定越小
D.物体的动量变化越快,其所受的合力越大
2.为监测全球气候变暖情况,某科研团队发射的一颗人造地球卫星在距离地面一定高度的轨道上绕地球做匀速圆周运动。由于任务需要,经多次调整后卫星的线速度增大,调整后卫星仍稳定做匀速圆周运动,忽略其他天体的引力影响,则下列说法正确的是
A.卫星的轨道半径增大
B.卫星的运行周期减小
C.卫星的角速度减小
D.卫星的向心加速度不变
3.如图,两个质量分别为m和2m的小木块A和B(可视为质点)放在水平圆盘上,A与转轴的距离为l,B与转轴的距离为2l,两物块与圆盘之间的动摩擦因数均为μ,A和B跟随圆盘绕OO′转动(A、B未滑动),下列说法正确的是
A.A、B的向心加速度
B.A、B的转动周期
C.A、B所受的摩擦力
D.若转速不断增加,A先发生相对滑动
4.如图所示,将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出,最后落回地面。最高点距离地面高度为H,以抛出点为参考平面,不计空气阻力,下列说法中正确的是
A.石块到达地面时的动能为
B.石块到达地面时的重力势能为mgh
C.石块在最高点的机械能为
D.石块在整个运动过程中重力势能一直在减小
5.利用平底锅炸豆子,发现质量为M的锅盖刚好被顶起。假设每个豆子的质量均为m,弹起的豆子均垂直撞击平板锅盖,撞击速度均为v,每次撞击后速度大小均变为,方向与原来相反,豆子与锅盖撞击的时间极短,重力加速度为g,则单位时间撞击锅盖的豆子个数为
A. B. C. D.
6.如图所示,竖直平面内的光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切,小滑块B静止在圆弧轨道的最低点。现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,已知圆弧轨道半径R=1.25 m,小滑块的质量关系是,滑块A、B间碰撞为弹性碰撞,滑块均可视为质点,重力加速度g取,则碰后小滑块B的速度大小是
A.4 m/s B.3 m/s C.2 m/s D.1 m/s
7.如图甲所示,木板放置在光滑的水平面上处于静止状态,一颗子弹(可视为质点)以水平向右的速度v0射入木板且恰好未从木板最右端穿出,两者的速度与时间关系图像如图乙所示,下列说法错误的是
A.若子弹的质量为m,则木板的质量为
B.木板的长度为
C.若子弹的质量为m,则整个过程中子弹的动量变化率大小为
D.若子弹的质量为m,则整个过程中子弹与木板组成的系统产生的热量为
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上正确答案,全部选对得6分,漏选得3分,错选得0分。
8.如图所示,在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道。半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力,已知AP=2.5R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中
A.重力势能减小了5.5mgR
B.克服摩擦力做功mgR
C.动能增加了1.5mgR
D.机械能减少了mgR
9.如图所示,光滑水平面上静止一长为L=5 m、质量为M=60 kg的平板小车,一质量为m=40 kg的小孩站在小车左端。小孩从小车左端移动到小车右端(不打滑),在这一过程中小孩对地的最大速度v人max=1.5 m/s,小孩可视为质点。下列说法中正确的是
A.小孩和小车组成的系统动量守恒,机械能守恒
B.小车对地的最大速率v车max=1 m/s
C.整个过程中小孩发生对地的位移为3 m
D.若小孩运动至最右端静止,小车因惯性不会立刻静止
10.如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球P、Q发生正碰,两小球的质量分别为mP和mQ。图乙为它们碰撞前后的位移-时间图像。已知mP=2 kg,下列说法正确的是
A.
B.两球的碰撞为非弹性碰撞
C.小球Q对小球P的冲量为-12 N·s
D.碰撞全过程,P、Q受到的冲量大小之比为1∶3
三、非选择题:本题共5道小题,共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(8分)“前进”实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。小组成员将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮,B下端连接纸带,纸带穿过固定的打点计时器。现将物块A从距离地面一定高度由静止释放,打点计时器将在纸带上打出如图乙所示的一系列的点迹,0是打下的第一个点。用天平测出A、B两物块的质量分别为3m、m,打点计时器打点周期为t,查阅得知当地重力加速度为g。
(1)在打0~5点过程中系统重力势能的减小量__________,系统动能的增加量__________,在实验误差范围内二者相当,则系统机械能守恒。(均用题中所给物理量表示)
(2)关于此实验,说法正确的是__________;
A.A、B两物体组成的系统机械能守恒,单个物体机械能也守恒
B.可用公式计算重物速度
C.若操作正确,A、B组成的系统重力势能的减少量也会略大于系统动能的增加量
D.多次测量求平均值可以减小本次实验的偶然误差
(3)另一实验小组打算利用该装置测量当地重力加速度,用v表示物块A的速度,h表示物块A下落的高度。若某同学作出的图像如图丙所示,则可求出当地的重力加速度测量值g=__________m/s2(结果保留三位有效数字)。
12.(8分)如图所示实验装置,某同学用a、b两个半径相等的小球,按照以下步骤研究弹性正碰的实验规律。
①在平木板表面钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于紧靠水平槽口处,使小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;
②将木板水平向右移动一定距离并固定,再使小球a从固定点处由静止释放,撞到木板上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的落点圈在里面,其圆心就处于小球落点的平均位置,得到痕迹B;
③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从固定点处由静止释放,和小球b相碰后,重复多次,并使用与第二步同样的方法分别标出碰撞后两个小球落点的平均位置,得到两球撞在木板上痕迹A和C;
(1)为了保证在碰撞过程中a球不反弹,a、b两球的质量m1、m2间的关系是m1__________m2(选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)完成本实验,必须测量的物理量有__________;
A.小球a开始释放的高度h
B.a球和b球的质量m1、m2
C.木板水平向右移动的距离l
D.O点到A、B、C三点的距离y1、y2、y3
(3)本实验中,小球做平抛运动的初速度v0=__________(用水平位移x、竖直位移y、重力加速度g表示);
(4)①若(2)中测量量满足__________则两小球碰撞前后动量守恒(用m1、m2、y1、y2、y3表示),
②若(2)中测量量满足__________则两小球发生的是弹性碰撞(用y1、y2、y3表示)。
13.(10分)如图所示,质量为m=0.1 kg的小物块从平台的右端A点以速度v0=3 m/s水平飞出后,恰由P点沿切线方向进入竖直圆轨道,并恰好通过轨道最高点M飞出。已知小物块可视为质点,圆轨道半径R=0.4 m,圆心为O,N点为轨道最低点∠PON=53°,重力加速度g取10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)小物块在P点的瞬时速度大小vP;
(2)小物块在圆轨道上运动的过程中克服摩擦力做的功W。
14.(12分)如图所示,质量分别为M1=0.9 kg和M2=1 kg的木块A、B静置在光滑水平地面上,两木块间夹一轻质弹簧,一颗质量为m=100 g的子弹以v0=100 m/s的速度打入木块A并留在其中,求:
(1)弹簧被压缩到最短瞬间木块A的速度大小;
(2)弹簧获得的最大弹性势能Epm。
15.(16分)如图所示,一小滑块Q从A点正上方距A点高H=2 m处由静止释放,从A点进入固定的光滑圆弧AB并沿圆弧运动。圆弧AB半径为R=3 m,与粗糙水平面BC平滑连接,小滑块Q与水平面BC间的动摩擦因数为μ=0.2,Q从B运动到C所用时间为t=2 s,在C点静止着一个小滑块P,CD为光滑水平面,当Q运动到C点时与P发生弹性正碰,碰后立即撤去Q。光滑的弧形槽质量为M=1 kg,其左端和水平面相切于D点并静止。已知两滑块Q、P质量分别为m1=3 kg,m2=1 kg,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,滑块均可视为质点。求:
(1)Q经过圆弧末端B时对圆弧轨道的压力;
(2)P在光滑的弧形槽M中上升的最大高度(P未滑出弧形槽M);
(3)滑块P从弧形槽滑下后,弧形槽M的最终速度。
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6月高一年级测试
物理答案
1.D 2.B 3.A 4.C ·5.B
6.C 7.D 8.BD 9.BC 10.AC
11.(1)(2分),(2分);(2)CD(2分,漏选得1分);(3)9.70(2分)
12.(1)大于(1分);(2)BD(2分,漏选得1分);(3)(1分);
(4)(2分),(2分)
13.(1);(2)
【详解】(1)小物块进入轨道时,刚好沿P点切线进入,其分速度与合速度如下图
由图可知(2分)
解得(2分)
(2)由题意可知,小物块恰好从M点飞出,对小物块在M点受力分析
可得(1分)
解得(2分)
小物块从P到M的过程,应用动能定理,可得:(2分)
解得(1分)
14.(1);(2)
【详解】(1)在弹簧被压缩到最短的过程中,子弹和两个木块组成的系统在水平方向上没有受到其他外力作用,三个物体及弹簧构成的系统动量守恒,以v0的方向为正方向,则(3分)
代入数据解得(2分)
(2)设子弹与木块A相对静止时速度为v,子弹与木块A构成的系统可认为动量守恒(1分)
解得v=10 m/s(2分)
弹簧被压缩到最短时弹簧有最大的弹性势能,设弹簧最大弹性势能为Epm,根据能量守恒
(3分)
代入数据解得(1分)
15.(1)130 N,竖直向下;(2)2.025 m;(3)9 m/s,水平向右
【详解】(1)设Q运动到B点时的速度大小为,根据机械能守恒定律有(1分)
在B点,根据牛顿第二定律有(1分)
代入数据解得(1分)
由牛顿第三定律得,Q经过圆弧末端B时对圆弧轨道的压力大小为130 N,竖直向下(1分)
(2)设Q由B点滑行至C点的速度为v1,由动量定理得(1分)
解得(1分)
Q与P碰撞过程,根据动量守恒有(1分)
根据机械能守恒有(1分)
联立解得,(1分)
当P在光滑的弧形槽M中上升到最大高度时,P与M水平方向速度相等,则由水平方向动量守恒得(1分)
解得(1分)
根据系统机械能守恒得(1分)
代入数据解得(1分)
(3)P滑上又滑下弧形槽,水平方向动量守恒,机械能守恒,等效为弹性碰撞,可列(1分)
(1分)
由于,交换速度,得出(1分)
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