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2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生請注意:1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi),不得在試卷上作任何標記。2.第一部分選擇題每小題選出答案后,需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi),第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題:(1-6題為單選題7-12為多選,每題4分,漏選得2分,錯選和不選得零分)1、(本題9分)一人用力踢質(zhì)量為1kg的靜止足球,使球以10m/s的水平速度飛出,設(shè)人踢球的平均作用力為200N,球在水平方向滾動的距離為20m,則人對球做功為(g取10m/s2)()A.50JB.200JC.4000JD.6000J2、(本題9分)在足球比賽中,甲隊隊員在乙隊禁區(qū)附近主罰定位球,并將球從球門右上角貼著球門射入,如圖所示,已知球門高度為h,足球飛入球門時的速度為v,足球質(zhì)量為m,則甲隊球員將足球踢出時對足球做功W為(不計空氣阻力和足球的大小)A. B. C. D.3、(本題9分)牛頓在1687年提出萬有引力定律后,首次比較準確地測定引力常量的科學(xué)家是:A.開普勒 B.伽利略 C.卡文迪許 D.牛頓4、(本題9分)籃球運動員通常伸出雙手迎接傳來的籃球,接球時兩手隨球迅速收縮至胸前這樣做的目的是A.增加作用時間,減小球?qū)κ值臎_量B.增加作用時間,減小球?qū)κ值臎_擊力C.減小作用時間,減小球的動量變化量D.減小作用時間,增加球的動量變化量5、(本題9分)如圖是一彈簧振子做簡諧運動的圖像,下列說法中正確的是()A.質(zhì)點振動的振幅為2cmB.質(zhì)點振動的頻率為4HzC.在2s末,質(zhì)點的加速度最大D.在2s末,質(zhì)點的速度最大6、(本題9分)一個物體以初速度水平拋出,經(jīng)一段時間,物體沿豎直方向的位移大小和水平位移大小相等,則物體運動的時間為(不計空氣阻力)A.B.C.D.7、(本題9分)如圖所示,內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動,兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,則()A.球A的周期一定大于球B的周期B.球A的角速度一定大于球B的角速度C.球A的線速度一定大于球B的線速度D.球A對筒壁的壓力一定大于球B對筒壁的壓力8、如圖所示,在皮帶傳送裝置中,皮帶把物體P勻速帶至低處(物體與皮帶相對靜止),在此過程中,下述說法正確的()A.摩擦力對物體做正功B.摩擦力對物體做負功C.支持力對物體不做功D.物體對皮帶的摩擦力不做功9、如圖所示,A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細線相連,A放在固定的光滑斜面上,B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,C球放在水平地面上.現(xiàn)用手控制住A,并使細線剛剛拉直但無拉力作用,并保證滑輪左側(cè)細線豎直、右側(cè)細線與斜面平行.已知A的質(zhì)量為4m,B、C的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,細線與滑輪之間的摩擦不計,開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).釋放A后,A沿斜面下滑至速度最大時C恰好離開地面.下列說法正確的是()A.C剛離開地面時,B的加速度最大B.A獲得最大速度為2gC.斜面傾角α=30°D.從釋放A到C剛離開地面的過程中,A、B兩小球組成的系統(tǒng)機械能守恒10、(本題9分)在如圖所示的勻強電場中,1、2、3三條虛線表示三個等勢面,a、b分別是等勢面1、3上的兩個點,下列說法中正確的是()A.三個等勢面的電勢相等B.等勢面1的電勢高于等勢面2的電勢C.若將一正電荷由a移到b,電場力做正功D.若將一正電荷由a移到b,電場力做負功11、(本題9分)如圖,長為L的水平傳送帶以速度2v勻速運動.將一質(zhì)量為m的小物塊無初速放到傳送帶的左端,當物塊運動到傳送帶的右端時,速度剛好為v,物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為Q,已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.下列表達式正確的是(
)A. B. C. D.12、(本題9分)如圖,一長為L的輕質(zhì)細桿一端與質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)相連,另一端可繞O點轉(zhuǎn)動,現(xiàn)使輕桿在同一豎直面內(nèi)做勻速轉(zhuǎn)動,測得小球的向心加速度大小為g(g為當?shù)氐闹亓铀俣龋?。下列說法正確的是()A.小球的線速度大小為gLB.小球運動到最高點時處于完全失重狀態(tài)C.當輕桿轉(zhuǎn)到水平位置時,輕桿對小球作用力的方向不可能指向圓心OD.輕桿在勻速轉(zhuǎn)動過程中,輕桿對小球作用力的最大值為3mg二、實驗題(本題共16分,答案寫在題中橫線上)13、(6分)(本題9分)在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實驗中,小車在橡皮條彈力的作用下被彈出,沿木板滑行,實驗裝置如圖所示。(1)適當墊高木板是為了__________________;(2)通過打點計器的紙帶記錄小車的運動情況,觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點跡間距疏密不勻,后面部分點跡間距比較均勻,利用紙帶求小車速度時,應(yīng)使用紙帶的________(選填“全部”、“前面部分”或“后面部分”);(3)若實驗作了n次,所用橡皮條分別為1根、2根……n根,通過紙帶求出小車的速度分別為、、……,用W表示橡皮條對小車所做的功,作出的圖線是一條過坐標原點的直線,這說明W與的關(guān)系是_______________________14、(10分)(本題9分)在利用重錘和打點計時器做“驗證機械能守恒定律”的實驗中,下列各項描述正確的有(________).A.必須要測量重錘的質(zhì)量B.必須測量重錘的下落時間C.需要把打點計時器兩限位孔盡量調(diào)到同一豎直線上D.由于誤差的原因利用紙帶測出O到各個計數(shù)點的重力勢能的減小量,總是略大于測出必須測出的動能增加量三、計算題要求解題步驟,和必要的文字說明(本題共36分)15、(12分)如圖所示,足夠大的光滑絕緣水平桌面上有平行于桌面的勻強電場(圖中未畫出),桌面上有一個質(zhì)量為m=0.1kg、電荷量q==-1.0×10-4C的帶電小球(可視為質(zhì)點)。在大小為F=0.2N的水平恒力作用下,小球以速度v0=0.6m/s沿圖中虛線由M向右勻速運動到N.已知力F與MN間夾角θ=60°.求:(1)勻強電場的大小和方向;(2)當小球到達N點時撤去F,求此后小球運動到最右端時在MN方向上運動的位移大小。16、(12分)(本題9分)將一物體從5m高處以10m/s的初速度水平拋出,不計空氣阻力,經(jīng)過一段時間物體落地.取g=10m/s2,求:(1)物體在空中運動的時間;(2)物體的水平位移為多大.17、(12分)小明踩著滑板沿水平方向以v0=3m/s的速度離開平臺,假設(shè)經(jīng)過t=0.4s以不變的姿勢著地,如圖所示,小明和滑板的總質(zhì)量m=50kg,取g=10m/s2,不計空氣阻力.求:(1)平臺的高度h;(2)著地前瞬間速度v及重力的瞬時功率P。
參考答案一、選擇題:(1-6題為單選題7-12為多選,每題4分,漏選得2分,錯選和不選得零分)1、A【解析】對于人踢球的過程,根據(jù)動能定理得人對足球所做的功為:,故選項A正確.點睛:本題中人對足球的作用力是變力,不能直接根據(jù)功的公式求人做功,可以根據(jù)動能定理求解,這是慣用的方法.2、B【解析】對足球從球員踢出到飛入球門的過程研究,根據(jù)動能定理得,解得:,B正確.3、C【解析】
牛頓在1687年提出萬有引力定律后,首次比較準確地測定引力常數(shù)的科學(xué)家是卡文迪許.A.開普勒.故選項A不符合題意.B.伽利略.故選項B不符合題意.C.卡文迪許.故選項C符合題意.D.牛頓.故選項D不符合題意.4、B【解析】籃球運動員通常伸出雙手迎接傳來的籃球,球的動量變化量一定,接球時兩手隨球迅速收縮至胸前,作用時間變長,根據(jù)動量定理知,手對球的作用力減小,即減小球?qū)κ值臎_擊力,B正確;ACD錯誤;故選B.5、D【解析】
A.振幅是振子離開平衡位置的最大距離,由圖知振幅A=1cm;故A項不合題意.B.由圖知,振子完成一個周期性的運動為正弦圖象,讀出周期為T=4s;則頻率f=1C.在第2s末,振子的位移為0,其加速度為0;故C項不合題意.D.在第2s末,振子的位移為0,說明振子經(jīng)過平衡位置,速度最大;故D項符合題意.6、B【解析】平拋運動在水平方向上的位移和豎直方向上的位移相等,根據(jù)vt=gt2得物體運動的時間,故B正確,ACD錯誤.故選B.點睛:解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律,結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解,基礎(chǔ)題.7、AC【解析】
ABC.對小球受力分析,小球受到重力和支持力,它們的合力提供向心力,如圖:根據(jù)牛頓第二定律,有解得A的半徑大,則A的線速度大,角速度小根據(jù)知A球的周期大,選項AC正確,B錯誤;D.因為支持力知球A對筒壁的壓力一定等于球B對筒壁的壓力,選項D錯誤。故選AC。8、BC【解析】
貨物隨傳送帶一起勻速斜向下運動,受到重力、支持力和摩擦力的作用,如圖所示:重力方向豎直向下,支持力與傳送帶垂直向上。貨物相對于傳送帶有向下運動的趨勢,所以貨物還要受到傳送帶對它的靜摩擦力。該摩擦力的方向與它相對于傳送帶的運動趨勢相反,即沿傳送帶斜向上。因為物體P向左下方勻速運動,所以支持力不做功。物體運動方向與摩擦力方向相反,所以摩擦力對物體做負功,根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系,物體對傳送帶的摩擦力向下,物體對傳送帶的摩擦力做正功故選:BC。9、BC【解析】
A.C剛離開地面時,A的速度最大,此時B的速度也是最大的,則B球的加速度為零,故A錯誤;C.C剛離開地面時,對A有:kx2=mg
此時B有最大速度,即aB=aA=0
對B有:T-kx2-mg=0
對A有:4mgsinα-T=0
以上方程聯(lián)立可解得:sinα=0.5,α=30°故C正確;B.初始系統(tǒng)靜止,且線上無拉力,對B有:kx1=mg
由上問知x1=x2=,則從釋放至C剛離開地面過程中,彈性勢能變化量為零;此過程中A、B、C組成的系統(tǒng)機械能守恒,即:
4mg(x1+x2)sinα=mg(x1+x2)+(4m+m)vAm2
以上方程聯(lián)立可解得:A球獲得最大速度為vAm=2g,故B正確;D.從釋放A到C剛離開地面的過程中,A、B兩小球組成的系統(tǒng)由于彈簧的彈力對系統(tǒng)做功,則系統(tǒng)的機械能不守恒,選項D錯誤.10、BC【解析】
根據(jù)順著電場線方向電勢降低,可判斷三個等勢面電勢的高低,根據(jù)電場力與位移方向夾角與90°【詳解】:A、沿著電場線方向電勢降低,所以1、2和3三個等勢面中1的電勢能最高,3的等勢面最低,故A錯誤,B正確;C、正電荷的受力方向與電場強度方向相同,則將一正電荷由a移到b,力的方向與位移方向的夾角小于90°,電場力做正功,故C正確,D故選:BC?!军c睛】解決本題的關(guān)鍵要掌握電場線的物理意義:順著電場線方向電勢降低,從而理解等勢面之間電勢的高低。11、AD【解析】
物塊運動過程中,只有摩擦力對它做功,根據(jù)動能定理得:摩擦力對物塊做的功為:;f=μmg,故:,故A正確;B錯誤;由于物塊與傳送帶間有相對位移,設(shè)物塊加速度的時間為t;則;;故,故C錯誤;D正確;故選AD。12、BC【解析】A:小球的向心加速度大小為g,則a=v2RB:小球運動到最高點時,加速度方向豎直向下,加速度大小為g,處于完全失重狀態(tài)。故B項正確。C:當輕桿轉(zhuǎn)到水平位置時,向心加速度方向水平,對小球受力分析可得,輕桿對小球作用力的水平分量提供向心力,輕桿對小球作用力的豎直分量與重力抵消;則輕桿對小球作用力的方向不可能指向圓心O。故C項正確。D:輕桿在勻速轉(zhuǎn)動到最低點時,輕桿對小球作用力最大;則Fm-mg=mv二、實驗題(本題共16分,答案寫在題中橫線上)13、平衡摩擦力后面部分【解析】(1)用1條、2條、3條…同樣的橡皮筋將小車拉到同一位置釋放,橡皮筋拉力對小車所做的功依次為W、2W、3W…探究橡皮筋拉力對小車所做的功W與小車速度v的定量關(guān)系.將木板放有打點計時器的一端墊高,小車不連橡皮筋,尾部固定一紙帶,輕推小車使小車沿木板向下運動,如果紙帶上打出的點間距是均勻的,說明紙帶的運動是勻速直線運動,小車重力沿斜面方向的分力剛好平衡了小車所受的摩擦力.
(2)橡皮筋拉力對小車所做的功全部完成后,打出來的點才能反映物體的速度.所以應(yīng)使用紙帶的后面部分.
(3)W-v2圖線是一條過坐標原點的直線,根據(jù)數(shù)學(xué)知識可確定W與速度v的平方成正比.
點睛:注意實驗的一些處理方法,例如選擇相鄰距離基本相同的若干個點作為小車勻速運動階段的點,用這些點計算小車的速度.圖象法是解決物理問題的常見方法,因為它具有簡便直觀的特點.14、CD【解析】
A項:因為我們是比較mgh,的大小關(guān)系,故m可約去比較,不需要用天平測質(zhì)量,故A錯誤;B項:打點計時器記錄了重錘下落時間,不需要測量時間,故B正確;C項:為減小摩擦阻力,需要調(diào)整打點計時器的限位孔,使它在同一豎直線上,故C正確;D項:重錘下落的過程中不可避免的受到阻力作用,因此重力勢能的減小量大于動能的增加量,故D正確。三、計算題要求解題步驟,和必要的文字說明(本題共36分)15、⑴E=2×103N/C方向與F方向相同.⑵0.18m【解析】
(1)設(shè)電場強度為E,小球做勻速運動,由平衡條件得:解得:E=2×103N/C,方向與F方向相同.(2)撤去F
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