遂宁市高中2027届第二学期期末教学水平监测
物 理 试 题
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。总分100分。考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,满分46分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、班级、考号用0.5毫米的黑色墨水签字笔填写在答题卡上。并检查条形码粘贴是否正确。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后,将答题卡收回。
一、单项选择题(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,只有一项是符合题目要求的。)
1.下列说法正确的是
A.物体做离心运动时,是因为它受到了离心力的作用
B.做匀速圆周运动的物体,其合外力是恒定不变的
C.经典力学只适用于宏观、低速、弱引力场的范围
D.人在徒步爬山时,支持力对人做正功
2.下面实例中,研究对象的运动过程机械能守恒的是
A.点火后加速上升的火箭 B.做自由落体运动的小球
C.飘落的树叶 D.打开降落伞后下降的跳伞运动员
3.匀速圆周运动在生活中随处可见,现有一个质量为0.5kg的小球在某平面内做匀速圆周运动,其运动半径为1m,线速度大小为3m/s,则小球的
A.角速度为3rad/s B.转速为1.5 r/s
C.合外力为1.5N D.加速度大小为3m/s2
4.下列有关万有引力定律说法正确的是
A.牛顿发现了万有引力定律,并利用扭秤实验测出了引力常量G
B.由万有引力定律公式可知,当时,
C.两个质点质量不变,距离变为原来的2倍,则它们间的万有引力将变为原来的
D.地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的
5.如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动,以O点为坐标原点,取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是
A.振子的振幅为4cm
B.振子从1s至3s弹簧弹力一直做负功
C.3s至4s振子从A点向O振动,速度增大,加速度减小
D.2s至3s振子从O点向B振动,速度减小,加速度增大
6.在短途出行时,电动摩托车(如图甲)是许多上班族的通勤选择。根据规定,电动摩托车的行驶时速一般不得超过40公里/小时。图乙为某电动摩托车起步时的速度随时间变化的图像,下列说法正确的是
A.0~5 s内电动摩托车的位移为20 m
B.0~5 s内电动摩托车的平均速度大于4 m/s
C.t=5 s时电动摩托车的加速度为1.6 m/s
D.电动摩托车电机输出的功率始终保持不变
7.质量为1 kg的物块在沿斜面方向上的外力F的作用下沿倾角为30 的光滑斜面由静止开始运动,其外力F随时间的变化如图所示(取沿斜面向上的方向为F的正方向)。重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是
A.3 s时物块的速率为21 m/s
B.5 s时物块回到初始位置
C.2s时物块的动量为6kg·m/s
D.0~5 s时间内F的总冲量为15 N·s
多项选择题(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,有多项符合
题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8.位于坐标原点O的波源在t =0时刻开始振动,形成的简谐横波在x轴上传播,在传播方向有两个质点P、Q,其平衡位置的坐标分别为xp=9m、xQ=15m,在t=5s时波刚好传播到Q点,其波形如图所示。下列说法正确的是
A.质点P刚开始振动时,其运动方向沿y轴正方向
B.该波的波速是3m/s
C.0~5 s时间内,质点P运动的路程为15cm
D.t=4s时,质点P正好在波谷位置
9.“神舟二十号”载人飞船于2025年4月24日顺利发射升空,并成功与神舟十九号航天员乘组移交了中国空间站的钥匙。飞船发射后会在轨道Ⅰ上进行数据确认,后择机经轨道Ⅱ完成与中国空间站的对接,其变轨过程可简化为下图所示,已知轨道Ⅰ半径近似为地球半径R,中国空间站轨道Ⅲ距地面的平均高度为h,则下列说法正确的是
A.飞船在轨道Ⅱ上经过P点时的速度大于在轨道Ⅰ上经过P点时的速度
B.飞船在轨道Ⅰ上运动周期T1与在轨道Ⅱ上运动周期T2之比
C.飞船在轨道Ⅱ上Q点的加速度等于组合体在空间站轨道Ⅲ上Q点的加速度
D.飞船在发射后升空对接过程中,P点变轨时发动机做负功,Q点变轨时发动机做正功
10.如图所示,质量均为m的物块A和B用不可伸长的轻绳连接,A放在倾角为θ的固定粗糙斜面上,斜面与物体之间动摩擦系数为μ,而B能沿光滑竖直杆上下滑动,杆和滑轮中心间的距离为L,斜面与杆足够长,重力加速度为g。物块B从与滑轮等高处由静止开始下落,在物块B下落到绳与水平方向的夹角为θ的过程中,下列说法正确的是
A.物块B的重力势能减少量为 mgLtanθ
B.物块A的速度大小是物块B速度大小的cosθ倍
C.物块B的末速度为
D.由物块A、物块B及连接轻绳构成的系统的机械能变化量为-μmgL(1-cosθ)
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
注意事项:
1.请用0.5毫米黑色墨水签字笔在第Ⅱ卷答题卡上作答,不能答在此试卷上。
2.试卷中横线及框内注有“▲”的地方,是需要你在第Ⅱ卷答题卡上作答。
三、实验题(本题每空2分,共16分)
11.(6分)某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
(1)如图乙为4种摆球设计,选哪种方式正确 ▲ ;
(2)测摆球直径时游标卡尺的读数为 ▲ mm;
(3)若某同学根据实验中数据计算出摆长L,n次全振动时间为t,则当地的重力加速度 ▲ (用L,n,t表示)。
12.(10分)如图1所示是“验证机械能守恒定律”的实验装置。
(1)关于上述实验,下列说法中正确的是 ▲
A.重物最好选择密度较小的木块
B.不可以利用公式v=来求解瞬时速度
C.实验中应先释放纸带,后接通电源
D.释放重物前应手提纸带上端并使重物远离计时器
(2)某同学在打出的纸带上截取一段,如图2所示,纸带上各相邻计时点间的距离已测出标在图中。已知各相邻计时点的时间间隔为T,重物质量为m,重力加速度为g。
在打计时点2时重物的速度 ▲ ,在打计时点5时重物的速度为,从打计时点2到打计
时点5的过程中重物的动能增加量大小 ▲ (用m、、表示),重力势能减少量大
小 ▲ ,在实验允许的误差范围内若,可验证机械能守恒定律成立。
(3)某同学用两个物体P、Q分别进行实验,两次实验物体所受阻力作用相同,多次记录下落的高度h和对应的速度大小v,作出图像如图3所示,实验操作规范。通过图像可以确定 ▲ 。
A.Q受到的阻力大小恒定
B.P的质量小于Q的质量
C.选择P进行实验误差更小
四、计算题(本题共38分,解答题时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能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)如图所示,用长为L的细线连接一个质量为m的小球,使小球在空中某一水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向成θ角。忽略空气作用,细线质量不计且不可伸长,小球视为质点,重力加速度为g,求:
(1)细线对小球的拉力T的大小;
(2)小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度ω大小。
▲
14.(12分)哈尔滨冰雪大世界的超级冰滑梯宛如一条蜿蜒的冰龙,横卧在银装素裹的冰雪王国之中,享有“世界第一长冰滑梯”的美誉,游客乘坐特制雪橇从顶端飞驰而下,在晶莹剔透的冰道上体验风驰电掣的极速快感,如图所示。假设滑道为直线,全长L=500m,落差达h =20m。一个质量为的人在滑道顶端由静止开始滑下,所受阻力恒为,。求:
(1)全程各力对人所做的功;
(2)该人滑至滑道底端时重力的瞬时功率P。(计算结果可用根式表示)
▲
15.(16分)某兴趣小组设计了一个装置,如图所示,在足够长的光滑水平台面上静置着质量为M=2kg的薄木板(忽略其厚度),其右端刚好与平台的边缘对齐。木板左端档板上固定有始终处于弹性限度内的轻弹簧,弹簧自然状态时其右端伸长到P点,木板的P点左侧光滑、右侧粗糙。水平台面的右侧固定有半径R=2m的光滑的圆弧槽ABC,OC与竖直半径OB的夹角θ=60°,OA水平。某时刻,质量为m=1kg的滑块(可视为质点)从A点正上方h=0.8m高度处由静止释放,一段时间后滑块经过圆弧槽从C点滑出,刚好沿水平方向冲上薄木板的右端,在其上滑行,最终与弹簧发生作用。已知滑块与木板P点右侧之间的动摩擦因数μ=0.1,木板P点右侧的长度为L=2m,重力加速度g=10m/s2,滑块运动时不计空气阻力。求:
(1)滑块在圆弧槽C点时对槽的压力;
(2)滑块与弹簧作用时,弹簧的最大弹性势能;
(3)请通过计算判断滑块最终是停在木板上还是滑离木板。若是滑离木板,请求出滑离时滑块和木板的速度,若是停在木板上,请求出停在木板上的位置相对P点的距离。
▲
遂宁市高中2027届第二学期期末教学水平监测
物理试题参考答案及评分意见
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 C B A C D B D
二、多项选择题
题号 8 9 10
答案 AB AC AD
三、实验题(本题每空2分,共16分)
11.(1)C; (2)12.5; (3)
12.(1)B; (2);;; (3)AC
四、计算题(本题共38分,解答题时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能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13(1) (2)
解析(1)小球在竖直方向上处于平衡状态。因此,细线拉力的竖直分量与重力平衡:
Tcosθ = mg…………………………………………………2分
解得拉力T的大小为:
…………………………………………………2分
(2)小球在水平面内做匀速圆周运动,向心力由细线拉力的水平分量提供。圆周运动的半径r为:
r = Lsinθ…………………………………………………2分
向心力大小为:
T sinθ = mw2r ……………………………………………2分
解得角速度w的大小为:
…………………………………………………2分
14.答案(1)WG =1.2×104J ;WN=0;Wf =-3.0×103J;(2)
【详解】(1)重力做的功WG = mgh = 1.2×104J……………………………………………2分
支持力做功 ……………………………………………………………………………2分
摩擦力做功Wf =-f L =-3.0×103J……………………………………………………………2分
(2)根据动能定理,有………………………………………2分
解得……………………………………………………………………………1分
斜面夹角ɑ,则由题意
该人滑至斜面底端时重力的瞬时功率………………………………………2分
代值可得………………………………………………………………………1分
15.答案(1)大小;方向是沿半径向外;
(2);
(3)停在木板上,相距P点1m
解析:(1)滑块从释放至C点,由机械能守恒定律有
………………………………………………………2分
可得滑块在C点的速度:
vC=6m/s
滑块在C点,由牛顿第二定律有
…………………………………………………………………2分
可得滑块受到圆弧槽的支持力
由牛顿第三定律有滑块对圆弧槽的压力的大小
…………………………………………………………………………1分
方向是沿半径向外………………………………………………………………………1分
(2)当滑块刚冲上木板时的速度
…………………………………………………………………………1分
滑块与木板和弹簧作用时,最终当弹簧被压至最短时弹簧有最大的弹性势能,以滑块、木板和弹簧为研究系统,从滑块刚冲上木板到弹簧被压至最短,系统动量守恒,由动量守恒定律有
…………………………………………………………………………1分
可得弹簧被压至最短时,系统的速度v2=1m/s ……………………………………………1分
对系统,由能量守恒定律有
……………………………………………………1分
可得弹簧最大的弹性势能………………………………………………………1分
(3)当弹簧的弹性势能释放时,滑块相对木板向右滑动,假设最终再次与木板相对静止,速度为,有
…………………………………………………………………1分
可得速度v3=v2=1m/s…………………………………………………………………………1分
即系统动能不变,弹簧减少的弹性势能转化为滑块与木板的内能,有
……………………………………………………………………………1分
可得滑块向右滑动的距离 ………………………………………………1分
故而假设成立,最终滑块相对木板静止,停在木板上的位置相对P点的距离为1m …1分