内容正文:
镇宁高中教育集团2025--2026学年第二学期期末模拟评价试题
高一年级物理
满分:100分 时间:75分钟
一、选择题(其中1-7题为单选,每小题4分,8-10题为多选,每题5分,选对但不全得3分,有错选得0分,共43分)
1. 如图所示为场地自行车赛的比赛情景,运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动.已知运动员及自行车的总质量为m,做圆周运动的半径为R,将运动员和自行车看作一个整体,则
A. 受到合力的方向保持不变
B. 受到合力的大小为
C. 若运动员减速,则一定沿倾斜赛道上滑
D. 发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心
【答案】B
【解析】
【详解】A.运动员和自行车组成的整体受重力、支持力、摩擦力作用,靠合力提供向心力,整体做匀速圆周运动,合力提供向心力,则合力不为零,合力大小
方向时刻改变,指向圆心,故A错误,故B正确;
C.当运动员减速时,需要的向心力减小,静摩擦力可能减小,使向心力减小,运动员不会沿倾斜赛道上滑,故C错误;
D.发生侧滑是因为运动员的速度过大,所需要的向心力过大,运动员受到的合力小于所需要的向心力,运动员做离心运动,运动员受到的合力方向仍指向圆心,故D错误。
故选B。
2. 以初速度v0水平抛出一物体,当物体的水平位移等于竖直位移时物体运动的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意得
解得
故选C。
3. 如图所示,可看成质点的a、b、c是在地球大气层外圆轨道上运动的3颗卫星,下列说法正确的是( )
A. b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度
B. b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度
C. b、c的角速度大小相等,且大于a的角速度
D. c只要加速就可以追上b
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供圆周运动向心力可得线速度
可知,卫星b、c半径大小相等,且大于卫星a的半径。故线速度大小相等,且小于a的线速度,故A错误;
B.根据万有引力提供圆周运动向心力
可得向心加速度
知半径大的向心加速度小,故B正确;
C.根据万有引力提供圆周运动向心力
可得
可知半径大的角速度小,故C错误;
D.卫星在轨道上加速或减速将改变圆周运动所需向心力,而提供向心力的万有引力保持不变,故卫星在轨道上加速或减速时卫星将做离心运动或近心运动而改变轨道高度,故不能追上或等候同一轨道上的卫星,故D错误。
故选B。
【点睛】本题主要抓住万有引力提供圆周运动向心力并由此根据半径关系判定描述圆周运动物理量的大小关系,掌握卫星在轨道上加速或减速会引起轨道高度的变化,这是正确解决本题的关键。
4. 如图所示,、、、是某匀强电场(图中未画出)中的四个点,为的中点,,,,电场强度方向与三角形所在平面平行。已知点电势,点电势,点电势为0。则匀强电场的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知
,,
根据勾股定理可得
根据余弦定理可知
已知
, ,
且为的中点,则为等势线,过A点做的垂线,交与,则为匀强电场的电场线,根据几何关系可得
则根据匀强电场中电势差与电场强度的关系
可得,匀强电场的电场强度为
故BCD错误A正确。
故选A。
5. 如图所示,一条小船位于200 m宽的河正中A点处,从这里向下游处有一危险区,当时水流速度为5 m/s。小船以最小船速行驶恰好能避开危险区沿直线到达河岸,则( )
A.
B.
C. 小船船头方向与上游河岸夹角为
D. 小船船头方向与上游河岸夹角为
【答案】D
【解析】
【详解】CD.小船以最小船速行驶恰好能避开危险区沿直线到达河岸,设小船合速度与水流速度的夹角为,如图
即有
解得
小船船头方向与上游河岸夹角为
故D正确,C错误;
AB.由
解得小船的最小速度大小
故AB错误。
故选D。
6. 如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+4×10-8C和Q2=-1×10-8C,固定在足够大光滑绝缘水平面上,其坐标分别x=0和x=6cm,则下列说法中正确的是( )
A. 在x轴上存在两点,在这两点分别由 Q1、Q2产生的电场强度相同
B. 在x=8cm的位置上由静止释放一负试探电荷,则该试探电荷将在x轴上做往复运动
C. 在x=12cm的位置上由静止释放一正试探电荷,则该试探电荷将一直沿x轴正方向运动
D. 在x=12cm的位置上给一正试探电荷沿x轴正方向某一初速度,则该试探电荷将沿x轴正方向做加速度逐渐减小的加速运动,最后做匀速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.在x处场强大小相等,根据点电荷场强公式,即
可得到
x=12cm或x=4cm
在x=4cm处,Q1、Q2产生的电场强度大小相等,方向相同;在x=12cm处,Q1、Q2产生的电场强度大小相等,方向相反,A错误;
B.由A分析可知,在
处,电场方向沿x轴向左,在x=12cm处场强为零,在处,电场方向沿x轴向右,所以在x=8cm的位置上由静止释放一负试探电荷,负电荷先在向右的电场力作用下向右加速,经过x=12cm处后,在向左的电场力作用下做减速运动,速度减为0后再向左加速运动,如此该在x轴上做往复运动,B正确;
C.在x=12cm处场强为零,所以在此处静止释放一正试探电荷,电荷将静止不动,C错误;
D.在x=12cm的位置上给一正试探电荷沿x轴正方向某一初速度,则该试探电荷将沿x轴正方向向右运动,场强一直减小,电荷一直做加速度逐渐减小的加速运动,电势一直在变化,加速度无法减小到零,最后不会做匀速运动,D错误。
故选B。
7. 2024年3月20日,探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。若二号中继星先沿半径为R的圆周轨道绕月球做匀速圆周运动,周期为T,然后在轨道A处适当调整速率,使中继星沿着以月球中心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆与月球近月轨道表面相切于B点,如图所示。设月球近月轨道半径为R0,下列关于中继星的说法中正确的是( )
A. 由A点向B点运动过程速度不断减小
B. 在椭圆轨道经过A的速度大于圆轨道经过A的速度
C. 在A点的加速度小于在B点的加速度
D. 沿椭圆轨道由A点运动到B点的时间为
【答案】C
【解析】
【详解】A.中继星从向运动的过程中,月球的万有引力与速度方向夹角为锐角,引力做正功,卫星动能增加,速度不断增大,故A错误;
B.从原圆轨道变轨到椭圆轨道,卫星需要做近心运动,使万有引力大于所需向心力,因此需要在点减速,故椭圆轨道经过点的速度小于圆轨道经过点的速度,故B错误;
C.加速度由万有引力提供,根据牛顿第二定律,得
点到月球中心的距离大于点到月球中心的距离的,因此,故C正确;
D.椭圆的半长轴
根据开普勒第三定律,得
可得椭圆轨道的周期
而到是半个椭圆,运动时间为,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,实线为电场线,虚线为某带电粒子仅受电场力作用下的运动轨迹,A、B是轨迹上的两点。关于A、B两点的场强大小和粒子在A、B两点的电势能,下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.电场线密场强大,根据图象可知,B点的电场强度比A点的电场强度大,即有
故A正确,B错误;
CD.由图可知带电粒子的运动轨迹向下弯曲,说明粒子在B两点受到的电场力方向竖直向下,从A到B电场力做负功,电势能增加,粒子在A点的电势能小于在B点的电势能,即有
故C正确,D错误。
故选AC。
9. 如图所示,ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,克服电场力做功为W,再将Q1从C点沿CB移到B点并固定。最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点。下列说法正确的有:( )
A. Q1移入之前,C点的电势为
B. Q2在移到C点后的电势能-2W
C. Q1从C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0
D. Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为2W
【答案】AC
【解析】
【详解】A.将Q1的点电荷从无穷远处移到C点,克服电场力做功为W,因为无穷远处电势为0,则C点的电势为:
故A正确.
BD.B点的点电荷固定后,点电荷Q2移到C点的过程中,两固定电荷的电场力做功分别为2W,总共为4W,所以现在C点的电势能为:
故B错误;D错误.
C.A点的点电荷产生的电场在B和C处电势相等,则点电荷Q1从C点移到B点的过程中,电场力做功为0,故C正确。
故选AC.
10. 如图所示,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为l,b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )
A. b一定比a先开始滑动
B. a、b所受的摩擦力始终相等
C. ω=是b开始滑动的临界角速度
D. 当ω=时,a所受摩擦力的大小为kmg
【答案】AC
【解析】
【详解】AC.小木块a、b做圆周运动时,由静摩擦力提供向心力,即Ff=mω2R。当角速度增大时,静摩擦力增大,当增大到最大静摩擦力时,发生相对滑动,对木块a:Ffa=mωa2l,当Ffa=kmg时,kmg=mωa2l
得ωa=
对木块b:Ffb=mωb2·2l,当Ffb=kmg时,kmg=mωb2·2l
得ωb=
是b开始滑动的临界角速度,所以b先达到最大静摩擦力,即b比a先开始滑动,选项AC正确;
B.两木块滑动前转动的角速度相同,则Ffa=mω2l,则Ffb=mω2·2l,Ffa<Ffb,选项B错误;
D.当ω=<ωa=,a没有滑动,则Ffa′=mω2l=kmg,选项D错误。
故选AC。
二、实验题(本题共2个小题,其中第11题每空9分,第12题6分,共15分)
11. 在研究平抛运动的实验中,现用一张印有小方格的纸记录小球的轨迹,小方格边长cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示,小球由A运动到B所用的时间为___________s,小球平抛的初速度大小为___________m/s,小球过B点时的速度大小为___________m/s。
【答案】 ①. 0.05; ②. 1; ③. 1.25
【解析】
【详解】[1]由
解得
[2]水平方向做匀速直线运动,有
B点处水平方向的速度
[3]竖直方向的速度
则
12. 某同学利用如图所示的向心力演示器可以探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。若图中所示两个钢球质量相等,则下列说法正确的是( )
A. 本实验采用的主要研究方法是等效替代法
B. 实验中可定量测出向心力大小
C. 图甲所示过程正在研究向心力大小与角速度的关系
D. 图甲所示过程可以得出向心力大小与转动半径成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A.本实验探究向心力与质量、角速度、转动半径三个变量的关系,需要控制两个变量不变研究第三个变量,采用的核心方法是控制变量法,不是等效替代法,故A错误;
B.实验中向心力大小是通过标尺刻度反映相对大小,只能得到向心力的比例关系,无法定量测出向心力的具体数值,故B错误;
C.已知两个钢球质量相等,由装置结构可得,两个钢球的转动半径相同,两个转轴由皮带传动,角速度不同,实验控制了质量、转动半径不变,正在研究向心力大小与角速度的关系,故C正确;
D.本过程中转动半径是不变量,自变量是角速度,无法得出向心力与转动半径成正比的结论,故D错误。
故选C。
13. 某同学按如图中(a)、(b)、(c)所示的步骤完成了“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。
(1)实验中,该同学根据记录数据在如图(d)所示的方格纸中作出了、的图示,请你利用作图法作出、的合力;若方格纸每个正方形小格的边长代表1.0 N,该同学实验操作过程科学无误,则推断出步骤(c)中弹簧测力计的示数约为_______N。
(2)若将实验中弹簧测力计换成两根完全相同但劲度系数未知的橡皮条进行实验,记录步骤(b)、(c)中橡皮条所在直线位置和伸长量,_______(填“能”或“不能”)验证力的平行四边形定则。
【答案】(1)6.0 (2)能
【解析】
【分析】
【小问1详解】
根据平行四边形定则,作出力的合成图
实验中步骤(c)是用一个弹簧测力计将结点拉到同一位置,因此该弹簧测力计的示数等于、的合力,数格子可得合力大小约为
【小问2详解】
两根橡皮条完全相同,劲度系数相同,根据胡克定律
力的大小与伸长量成正比,因此可以用伸长量表示力的大小,结合记录的力的方向,依然可以验证力的平行四边形定则,故填能。
【点睛】
三、计算题(本题共3个小题,13题12分,14题14分,15题16分,共42分)
14. 解放军战士进行投弹训练,将质量m=0.5kg的手雷从h=5m高处以和水平方向夹角θ=30°斜向上方抛出,如图所示,手雷的初速度大小v0=25m/s,不计空气阻力。求:
(1)手雷落地时的动能;
(2)手雷离开地面的最大高度。
【答案】(1)181.25J;(2)12.8125m
【解析】
【详解】(1)设手雷落地时的动能为Ek,根据动能定理有
解得
(2)手雷离开地面的最大高度为
15. 如图所示,空间存在水平向右的匀强电场,一个质量为m、电荷量为q的带电粒子在P点竖直向上以速度射入电场,一段时间后,粒子运动到Q点,速度水平向右。P、Q连线与水平方向的夹角为,重力加速度为g,不计空气阻力,。求:
(1)粒子从P运动到Q所用时间为多少;
(2)匀强电场的电场强度多大;
(3)P、Q间的电势差为多少。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)粒子在竖直方向上做竖直上抛运动,因此粒子从P运动到Q点所用的时间为
(2)从P运动到Q点上升的高度为
从P运动到Q点水平运动的位移
其中
根据几何关系得
联立解得,匀强电场的电场强度大小为
(3)P、Q间的电势差为
16. 如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板,其半径为2R、内表面光滑,挡板的两端A、B在桌面边缘,B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内,过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧,从B点飞出桌面后,在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧,并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,忽略空气阻力,小物块可视为质点。求:
(1)小物块到达D点的速度大小;
(2)B和D两点的高度差;
(3)小物块在A点的初速度大小。
【答案】(1);(2)0;(3)
【解析】
【详解】(1)由题知,小物块恰好能到达轨道的最高点D,则在D点有
解得
(2)由题知,小物块从C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧,则在C点有
小物块从C到D的过程中,根据动能定理有
则小物块从B到D的过程中,根据动能定理有
联立解得
,HBD = 0
(3)小物块从A到B的过程中,根据动能定理有
S = π∙2R
解得
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镇宁高中教育集团2025--2026学年第二学期期末模拟评价试题
高一年级物理
满分:100分 时间:75分钟
一、选择题(其中1-7题为单选,每小题4分,8-10题为多选,每题5分,选对但不全得3分,有错选得0分,共43分)
1. 如图所示为场地自行车赛的比赛情景,运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动.已知运动员及自行车的总质量为m,做圆周运动的半径为R,将运动员和自行车看作一个整体,则
A. 受到合力的方向保持不变
B. 受到合力的大小为
C. 若运动员减速,则一定沿倾斜赛道上滑
D. 发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心
2. 以初速度v0水平抛出一物体,当物体的水平位移等于竖直位移时物体运动的时间为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,可看成质点的a、b、c是在地球大气层外圆轨道上运动的3颗卫星,下列说法正确的是( )
A. b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度
B. b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度
C. b、c的角速度大小相等,且大于a的角速度
D. c只要加速就可以追上b
4. 如图所示,、、、是某匀强电场(图中未画出)中的四个点,为的中点,,,,电场强度方向与三角形所在平面平行。已知点电势,点电势,点电势为0。则匀强电场的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,一条小船位于200 m宽的河正中A点处,从这里向下游处有一危险区,当时水流速度为5 m/s。小船以最小船速行驶恰好能避开危险区沿直线到达河岸,则( )
A.
B.
C. 小船船头方向与上游河岸夹角为
D. 小船船头方向与上游河岸夹角为
6. 如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+4×10-8C和Q2=-1×10-8C,固定在足够大光滑绝缘水平面上,其坐标分别x=0和x=6cm,则下列说法中正确的是( )
A. 在x轴上存在两点,在这两点分别由 Q1、Q2产生的电场强度相同
B. 在x=8cm的位置上由静止释放一负试探电荷,则该试探电荷将在x轴上做往复运动
C. 在x=12cm的位置上由静止释放一正试探电荷,则该试探电荷将一直沿x轴正方向运动
D. 在x=12cm的位置上给一正试探电荷沿x轴正方向某一初速度,则该试探电荷将沿x轴正方向做加速度逐渐减小的加速运动,最后做匀速运动
7. 2024年3月20日,探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。若二号中继星先沿半径为R的圆周轨道绕月球做匀速圆周运动,周期为T,然后在轨道A处适当调整速率,使中继星沿着以月球中心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆与月球近月轨道表面相切于B点,如图所示。设月球近月轨道半径为R0,下列关于中继星的说法中正确的是( )
A. 由A点向B点运动过程速度不断减小
B. 在椭圆轨道经过A的速度大于圆轨道经过A的速度
C. 在A点的加速度小于在B点的加速度
D. 沿椭圆轨道由A点运动到B点的时间为
8. 如图所示,实线为电场线,虚线为某带电粒子仅受电场力作用下的运动轨迹,A、B是轨迹上的两点。关于A、B两点的场强大小和粒子在A、B两点的电势能,下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,克服电场力做功为W,再将Q1从C点沿CB移到B点并固定。最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点。下列说法正确的有:( )
A. Q1移入之前,C点的电势为
B. Q2在移到C点后的电势能-2W
C. Q1从C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0
D. Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为2W
10. 如图所示,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为l,b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )
A. b一定比a先开始滑动
B. a、b所受的摩擦力始终相等
C. ω=是b开始滑动的临界角速度
D. 当ω=时,a所受摩擦力的大小为kmg
二、实验题(本题共2个小题,其中第11题每空9分,第12题6分,共15分)
11. 在研究平抛运动的实验中,现用一张印有小方格的纸记录小球的轨迹,小方格边长cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示,小球由A运动到B所用的时间为___________s,小球平抛的初速度大小为___________m/s,小球过B点时的速度大小为___________m/s。
12. 某同学利用如图所示的向心力演示器可以探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。若图中所示两个钢球质量相等,则下列说法正确的是( )
A. 本实验采用的主要研究方法是等效替代法
B. 实验中可定量测出向心力大小
C. 图甲所示过程正在研究向心力大小与角速度的关系
D. 图甲所示过程可以得出向心力大小与转动半径成正比
13. 某同学按如图中(a)、(b)、(c)所示的步骤完成了“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。
(1)实验中,该同学根据记录数据在如图(d)所示的方格纸中作出了、的图示,请你利用作图法作出、的合力;若方格纸每个正方形小格的边长代表1.0 N,该同学实验操作过程科学无误,则推断出步骤(c)中弹簧测力计的示数约为_______N。
(2)若将实验中弹簧测力计换成两根完全相同但劲度系数未知的橡皮条进行实验,记录步骤(b)、(c)中橡皮条所在直线位置和伸长量,_______(填“能”或“不能”)验证力的平行四边形定则。
三、计算题(本题共3个小题,13题12分,14题14分,15题16分,共42分)
14. 解放军战士进行投弹训练,将质量m=0.5kg的手雷从h=5m高处以和水平方向夹角θ=30°斜向上方抛出,如图所示,手雷的初速度大小v0=25m/s,不计空气阻力。求:
(1)手雷落地时的动能;
(2)手雷离开地面的最大高度。
15. 如图所示,空间存在水平向右的匀强电场,一个质量为m、电荷量为q的带电粒子在P点竖直向上以速度射入电场,一段时间后,粒子运动到Q点,速度水平向右。P、Q连线与水平方向的夹角为,重力加速度为g,不计空气阻力,。求:
(1)粒子从P运动到Q所用时间为多少;
(2)匀强电场的电场强度多大;
(3)P、Q间的电势差为多少。
16. 如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板,其半径为2R、内表面光滑,挡板的两端A、B在桌面边缘,B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内,过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧,从B点飞出桌面后,在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧,并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,忽略空气阻力,小物块可视为质点。求:
(1)小物块到达D点的速度大小;
(2)B和D两点的高度差;
(3)小物块在A点的初速度大小。
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