云南省高一下学期期末考试模拟卷物理试题(二)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.图是粉刷工人给墙壁粉刷涂料的情景和所用的“涂料滚”示意图。粉刷墙壁时,工人通过撑杆使粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,便可将涂料粉刷到墙壁上。为了保证施工质量,希望涂料滚缓缓上移的过程中,涂料滚对墙壁的压力大小保持一定,则该过程中撑杆对涂料滚的作用力F的变化为( )
A.F逐渐变小,且F与竖直方向的夹角逐渐变小 B.F逐渐变大,但F与竖直方向的夹角逐渐变小
C.F大小不变,但与竖直方向的夹角逐渐变小 D.F的大小和方向都保持不变
2.质量不同的小球1、2由同一位置先后以不同的速度竖直向上抛出,运动过程中两小球受到的水平风力恒定且相等,运动轨迹如图所示,忽略竖直方向的空气阻力。与小球2相比,小球1的( )
A.初速度小
B.在最高点时速度小
C.质量小
D.在空中运动时间短
3.有两个光滑固定斜面AB和BC,A、C两点在同一水平面上,斜面BC比AB长(如图甲所示),下面四个图中能正确表示滑块速率随时间变化规律的是( )
A. B.
C. D.
4.宇航员在某一星球距离表面高度处,初速度沿水平方向抛出一个小球,经过时间后小球落到该星球表面,已知该星球的半径为(),引力常量为,则该星球的质量为( )
A. B. C. D.
5.地球M和月球m可以看作一个双星系统,它们绕两球球心连线上的某一点O转动.据科学家研究发现,亿万年来地球把部分自转能量通过地月相互作用而转移给了月球,使地月之间的距离变大了,月球绕O点转动的机械能增加了.由此可以判断( )
A.月球绕O点转动的角速度减小 B.月球绕O点转动的角速度增大
C.地球球心到O点的距离减小 D.月球绕O点转动的动能增加
6.将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v—t图像如图所示.以下判断正确的是
A.前3s内货物变加速上升
B.最后2s内货物的加速度为3m/s2
C.前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D.第3s末至第5s末的过程中,货物停止向上运行,处于静止状态,随后继续加速向上运动
7.如图所示,两个完全相同的小球甲、乙,由高度不同、底面长度相同的光滑斜面顶端由静止释放,已知斜面倾角,两小球均可视为质点,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲球落地时的速度较小
B.滑到底端过程中,重力对小球乙做的功较多
C.滑到底端过程中,重力对小球甲做功的平均功率较小
D.滑到底端时,小球甲所受重力做功的瞬时功率较大
8.如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态。小物块的质量为m,以一定的初速度v从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止,物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度。在上述过程中( )
A.物块克服摩擦力做的功为0
B.物块克服摩擦力做的功为2μmgs
C.弹簧的最大弹性势能为0.5mv2
D.弹簧的最大弹性势能为0.5mv2+μmgs
二、多选题
9.下面对于物理概念及物理规律的理解,正确的是( )
A.物体受到的合外力等于物体动量的变化率
B.汽车以恒定功率在平直路面上行驶,阻力大小一定,则无论汽车加速还是减速,加速度必定减小
C.一个系统的合外力等于零,这个系统的机械能一定 守恒
D.做匀变速曲线运动的物体,当速度方向与合力方向垂直时,速度最大
10.如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学探究小球在接触弹簧后向下的运动过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度为g。以下判断正确的是( )
A.当时,重力势能与弹性势能之和最小
B.从x=h到x=h+2x0 过程小球的动能和弹簧的弹性势能之和一直减小
C.小球受到的弹力最大值等于2mg
D.小球动能的最大值为
11.如图所示,点电荷Q固定,虚线是带电量为q的微粒的运动轨迹,微粒的重力不计,a、b是轨迹上的两个点,b离Q较近,下列判断正确的是( )
A.Q与q一定是同种电荷
B.不管Q带什么性质的电荷,a点的场强一定比b点的大
C.微粒通过a、b两点时,加速度方向都是指向Q
D.微粒通过a时的速率比通过b时的速率小
12.如图甲所示,为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系,将某一物体每次以大小不变的初速度沿足够长的斜面向上推出,调节斜面与水平方向的夹角,实验测得与斜面倾角的关系如图乙所示,g取10 m/s2,根据图象可求出
A.物体的初速度=6 m/s
B.物体与斜面间的动摩擦因数=0.6
C.取不同的倾角,物体在斜面上能达到的位移x的最小值
D.当某次=时,物体达到最大位移后将沿斜面下滑
三、实验题
13.用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离已在图中标出。已知m1=100g、m2=300g,则(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件
B.将打点计时器接到直流电源上
C.先释放m2,再接通电源打出一条纸带
D.测量纸带上某些点间的距离
E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能
其中操作不当的步骤是 (填选项对应的字母)。
(2)在纸带上打下计数点5时的速度v= m/s;
(3)在打点0~5过程中系统动能的增量ΔEk= J,系统势能的减少量ΔEp= J。
(4)由此得出的结论是 。
14.图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置图。
(1)在做“探究平抛运动的特点”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的有______。
A.重锤线 B.秒表 C.弹簧测力计 D.天平
(2)下列实验操作符合规范的是______。
A.记录的点应适当多一些
B.斜槽轨道必须光滑
C.用平滑曲线把所有的点连接起来
D.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
(3)在探究过程中,将白纸换成了方格纸,方格纸的边长,实验记录了小球在运动过程中的3个点迹,如图乙所示,则该小球做平抛运动的初速度为 m/s;小球经过B点时的竖直分运动速度为 。(g取,结果保留两位有效数字)
四、解答题
15.如图所示,光滑斜面倾角为37°,一带有正电的小物块质量为,电荷量为q,置于斜面上。当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,匀强电场场强大小为。(取,,)
(1)求小物块的带电量;
(2)从某时刻开始,电场强度变化为原来的一半,则速度为时,物块运动了多长时间。
16.为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船总质量为m1,在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1。随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2,已知万有引力恒量为G。求:
(1)X星球的质量;
(2)登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的周期。
17.如图所示,两个半径为R的光滑圆弧轨道AB、EF固定在地面上,一质量为m的小物体(可看成质点)从轨道的最高点A处由静止滑下,质量m为长为R的小车静止在光滑的水平面CD上,小车平面与光滑圆弧轨道末端BE齐平。物体从轨道末端的B滑上小车,小车A即向右运动,当小车右端与壁DE刚接触时,物体恰好滑到小车的右端且相对小车静止。小车与DE相碰后立即停止运动,但与DE不粘连,物体则继续滑上光滑轨道EF,以后又滑下来冲上小车。重力加速度为g。求:
(1)物体从A处滑到B处时的速度大小;
(2)物体滑到小车右端时的速度大小
(3)物体滑上EF轨道的最高点P相对于E点的高度h;
(4)当水平面CD的长度为LCD,当物体再从EF上滑下并滑上小车,如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零,最后物体停在小车上的Q点。则求Q点距小车的右端距离为多少。
试卷第6页,共7页
试卷第7页,共7页
参考答案:
1.D
【详解】涂料滚对墙壁的压力大小保持一定,根据牛顿第三定律可知,墙壁对涂料滚的支持力一定,涂料滚的重力也不变,而涂料滚受到重力、支持力和F作用而处于平衡状态,根据平衡条件可知,F的大小和方向都不变。
故选D。
2.B
【详解】AD.两小球在竖直方向的加速度相同,上升到最高点时竖直速度为零,由题图可知,小球1上升的最大高度大,由
可知,小球1的初速度大,由
可知,小球1在空中运动时间长,A、D错误;
C.两小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,由题图可知小球1的水平位移小且运动的时间长,可知小球1的水平加速度小,由F=ma得,小球1的质量大,C错误;
B.由x=vt可知,小球1全过程中水平方向的平均速度小,在最高点的速度等于此刻的水平速度,也等于全过程中水平方向的平均速度,故小球1在最高点的速度小,B正确;
故选B。
【点睛】图中的运动分解成:竖直方向的匀变速直线运动,水平方向的匀加速直线运动,再运用运动学公式进行处理即可。
3.B
【详解】根据机械能守恒定律知,滑块在A、C的速度大小相等,上滑和下滑均为匀变速直线运动,根据牛顿第二定律知,上滑时的加速度大小a1=gsinα,下滑时的加速度大小a2=gsinθ,α>θ,则a1>a2,根据知,上滑的时间t1<t2,故B正确,ACD错误。
故选B。
4.A
【详解】设该星球表面的重力加速度为,小球在星球表面做平抛运动,有
设该星球的质量为,在星球表面有
联立解得:该星球的质量
故A项正确,BCD三项错误。
5.A
【详解】月球的机械能增加了,因为能量大了,速度大了,万有引力不够提供向心力,做离心运动,最后到了半径更大的圆上做圆周运动,根据万有引力提供向心力,有:,解得,随着半径r增大,角速度和线速度都在减小,故动能在减小,A正确.
6.C
【详解】A.图像斜率表示加速度,所以前3s内货物做匀加速度直线运动,故A错误;
B.图像斜率表示加速度,所以最后2s内货物的加速度为,故B错误;
C.前3s内为匀加速直线运动,平均速度为
最后2s内货物做匀减速直线运动,平均速度为
故C正确;
D.由图可知,第3s末至第5s末的过程中,货物做匀速直线运动,故D错误.
7.D
【详解】A.根据动能定理
可知
甲球落地时的速度较大,故A错误;
B.滑到底端过程中,重力对小球做的功
重力对小球甲做的功较多,故B错误;
C.滑到底端过程中
重力对小球做功的平均功率
所以重力对小球甲做功的平均功率较大,故C错误;
D.滑到底端时,小球所受重力做功的瞬时功率
小球甲所受重力做功的瞬时功率较大,故D正确。
故选D。
8.B
【详解】AB.整个过程中,物块所受的摩擦力
大小恒定,摩擦力一直做负功,根据功的定义可得物块克服摩擦力做的功为
Wf=μmg 2s=2μmgs
故A不符合题意,B符合题意;
CD.向左运动过程中,根据动能定理可知
解得
Ep=0.5mv2 μmgs
故CD不符合题意。
故选B。
9.AB
【详解】A.根据动量定理可知,物体的合外力为,即合外力等于动量的变化率,故A正确;
B. 汽车加速运动时,根据牛顿第二定律有其加速度为,速度增大,根据P=Fv可得,牵引力减小,所以加速度减小,如汽车减速运动,根据牛顿第二定律有其加速度为,速度减小,根据P=Fv可得,牵引力增大,所以加速度减小,故B正确;
C. 当物体匀速上升时,合外力为零,动能不变,重力势能增加,机械能增加,故C错误;
D. 做斜抛运动的物体只受到竖直向下的重力,在最高点合外力与速度相互垂直,但速度是最小的,故D错误;
10.AD
【详解】A.当时,弹力等于重力,加速度为零,小球速度最大,动能最大,由于系统机械能守恒,所以重力势能与弹性势能之和最小,A正确;
B.从x=h到x=h+2x0 过程小球重力势能、动能和弹簧的弹性势能之和守恒,因重力势能一直减小,可知小球的动能和弹簧的弹性势能之和一直增加,B错误;
C.假设小球从h=0处由静止释放,则到达最低点时弹簧的弹力为2mg;因小球从x=h处释放,则到达最低点时弹簧压缩的长度较大,则弹力大于2mg,C错误;
D.当时,弹力等于重力,加速度为零,小球速度最大,动能最大,由动能定理可得
D正确。
故选AD。
11.CD
【详解】A.由运动轨迹看出,微粒q的轨迹向下弯曲,q受到Q的吸引,所以Q与q是异种电荷,A错误;
B.点离的距离比远,根据点电荷场强公式
可知,点的场强一定比点的场强小.B错误;
C.微粒通过两点时,受到的库仑力方向都指向Q,根据牛顿第二定律分析可知,在这两点的加速度方向都是指向Q,C正确;
D.从到,由于电场力对做正功,根据动能定理可知,微粒的动能增加,速率增大,则微粒通过时的速率比通过时的速率小,D正确。
故选CD。
12.AC
【详解】AB.物体在粗糙斜面上向上运动,根据牛顿第二定律
得加速度为
由运动学公式当=90°时,,可得,当=0 时,,可得,故A项正确,B项错误;
C. 根据运动学公式得物体能达到的位移
由辅助角公式
可得位移的最小值
故C项正确;
D.由于,所以当物体在斜面上停止后,不会下滑,故D项错误.
13. BC/CB 2.40 1.15 1.20 在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒
【详解】(1)[1]B.打点计时器应接到电源的“交流输出”上,B错误;
C.开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,C错误。
故选BC。
(2)[2]由于每相邻两计数点间还有4个点,则相邻计数点间的时间间隔为0.1s,根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,可知打第5个点时的速度为
(3)[3]系统的初速度为零,所以动能的增加量为
[4]系统重力势能的减小量为
(4)[5]由上述可知动能的增加量和势能的减小量近似相等,由此得出的结论是在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒。
14.(1)A
(2)AD
(3) 1.5m/s 2.0m/s
【详解】(1)A.需要重锤线确定平板是否竖直、并确定y坐标,描绘坐标及轨迹,所以需要用重锤线来校准平板是否竖直,故A正确;
B.由于小球抛出后做平抛运动,运动时间由竖直高度即可计算得出,故不需要秒表,故B错误;
CD.实验中无需测量力的大小以及小球的质量,故无需弹簧测力计和天平,故CD错误。
故选A。
(2)A.实验中为减小误差,记录的点应适当多一些,这样可以让测量的值误差更小,故A正确;
B.只需要保证小球从斜槽末端做平抛运动,速度相同即可,不需要保证轨道光滑,故B错误;
C.描点作图时应用平滑曲线连接,但应舍弃一些误差较大的点,故C错误;
D.该实验所要测量的是同一次平抛运动的多个数据,所以初速度应该相同,则要求小球从同一斜面的同一高度静止释放,使得小球离开斜槽末端具有相同的速度,应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下,故D正确。
故选AD。
(3)[1]由于平抛运动水平方向做匀速直线运动,由图可知,物体从A到B和从B到C的水平位移相等,即运动时间相等,所以
代入解得
,
[2]小球经过B点时的竖直分运动速度为
15.(1);(2)
【详解】(1)根据题意,对静止在斜面上的物块受力分析如图所示
沿斜面,由平衡条件得
解得
(2)当电场强度变为原来的一半,物块沿斜面加速下滑,由动量定理得
解得
16.(1);(2)
【详解】(1)选飞船为研究对象,由万有引力提供向心力,则
解得X星球的质量为
(2)登陆舱在r2的轨道上运动时满足
联立解得
17.(1);(2);(3);(4)
【详解】(1)由机械能守恒定律得
解得
(2)由动量守恒定律得
mv1=2mv
解得
(3)物体滑上EF轨道,由机械能守恒定律
解得
(4)物体从AB轨道滑上小车,到达DE时相对静止,则由能量关系
解得
物体从EF滑下后到达底端时的速度仍为,设滑上小车与车共速的速度为v′,产生的相对位移为s1:
mv=2mv′
解得
车撞BC后,物体做匀减速运动的位移为s2:
对物体
Q点距小车右端的距离
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答案第9页,共10页