2023-2024學(xué)年山西省太原市山西大學(xué)附中物理高一第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析_第1頁
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文檔簡介

2023-2024學(xué)年山西省太原市山西大學(xué)附中物理高一第二學(xué)期期末綜合測試試題注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型(B)填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2.作答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新答案;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4.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)子彈以v=1000m/s的速度斜向上射出,速度方向與水平方向的夾角為60°,如圖所示.若將該速度分解到水平方向vx和豎直方向vy,則水平方向vx的大小為()A.0 B.500m/s C.500m/s D.1000m/s2、(本題9分)一個物體從距地面的高度為H處的自由下落,當(dāng)它的動能與其重力勢能相等時,需要下落的時間為()A.2HgB.C.H2gD.3、一個小孩坐在船內(nèi),按圖示兩種情況,用相同大小的力拉繩,使自己發(fā)生相同的位移.甲圖中繩的另一端拴在岸上,乙圖中繩的另一端拴在同樣的小船上,水的阻力不計(船未碰撞).這兩種情況中,小孩所做的功分別為W1、W2,做功期間的平均功率分別為P1、P2,則下列關(guān)系正確的是()A.W1>W(wǎng)2,P1=P2B.W1=W2,P1=P2C.W1=W2,P1<P2D.W1<W2,P1<P24、(本題9分)如圖所示,天花板上懸掛一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,其下端連接一個小球,小球靜止時彈簧伸長量為x0,現(xiàn)用手托住小球上移至彈簧長度為原長時由靜止放手,小球開始向下運(yùn)動,彈簧未超過其彈性限度。已知彈簧彈性勢能與伸長量的關(guān)系是E=kx2,x是伸長量。忽略空氣阻力,則小球向下運(yùn)動過程中下列說法正確的是()A.小球處于失重狀態(tài) B.小球處于超重狀態(tài)C.當(dāng)小球下落到最低點(diǎn)時,彈簧伸長量為2x0 D.當(dāng)小球下落到最低點(diǎn)時,其加速度為零5、(本題9分)如圖所示,從地面上A點(diǎn)發(fā)射一枚遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈,假設(shè)導(dǎo)彈僅在地球引力作用下沿ACB橢圓軌道飛行并擊中地面目標(biāo)B,C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn),距地面高度為h.已知地球半徑為R,地球質(zhì)量為M,引力常量為G.則下列結(jié)論正確的是()A.導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度大于GMB.導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度等于3C.導(dǎo)彈在c點(diǎn)的加速度等于GMD.導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度大于GM6、(本題9分)如圖所示,一個物體放在水平面上,在跟豎直方向成θ角的斜向上的拉力F的作用下沿水平面移動了距離s,若物體的質(zhì)量為m,物體與水平面之間的摩擦力大小為f,則在此過程中A.摩擦力做的功為fsB.力F做的功為FscosθC.力F做的功為FssinθD.重力做的功為mgs7、(本題9分)如圖,豎直環(huán)A半徑為r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右兩側(cè)各有一檔板固定在地上,B不能左右運(yùn)動,在環(huán)的最低點(diǎn)靜放有一小球C,A.B.C的質(zhì)量均為m.給小球一水平向右的瞬時速度V,小球會在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動,為保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn),且不會使環(huán)在豎直方向上跳起,(不計小球與環(huán)的摩擦阻力),瞬時速度必須滿足A.最小值B.最大值C.最小值D.最大值8、(本題9分)如圖所示,在動摩擦因數(shù)為0.2的水平面上有一質(zhì)量為3kg的物體被一個勁度系數(shù)為120N/m的壓縮輕質(zhì)彈簧突然彈開,物體離開彈簧后在水平面上繼續(xù)滑行了1.3m才停下來,下列說法正確的是(g取10m/s2)()A.物體開始運(yùn)動時彈簧的彈性勢能Ep=7.8JB.當(dāng)物體速度最大時彈簧的壓縮量為x=0.05mC.物體的離開彈簧時動能為7.8JD.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時物體的速度最大9、如圖所示,沿水平方向放置的平行金屬板a和b,分別與電源的正、負(fù)極相連,兩板的中央沿豎直方向各有一個小孔,今有一個帶正電的液滴,自小孔的正上方的P點(diǎn)由靜止自由落下,先后穿過兩個小孔后的速度為v1.若使a板不動,若保持電鍵K斷開或閉合,b板向上或向下平移一小段距離,相同的液滴仍然從P點(diǎn)由靜止自由落下,先后穿過兩個小孔后的速度為v2,在不計空氣阻力的情況下,下列說法正確的是()A.若電鍵K保持閉合,向下移動b板,則v2>v1B.若電鍵K閉合一段時間后再斷開,向下移動b板,則v2>v1C.若電鍵K保持閉合,無論向上或向下移動b板,則v2=v1D.若電鍵K閉合一段時間后再斷開,無論向上或向下移動b板,則v2<v110、(本題9分)以下說法正確的是()A.物體受恒定的合外力作用,一定做勻變速直線運(yùn)動B.物體受恒定的合外力作用,可能做勻變速曲線運(yùn)動C.物體受變化的合外力作用,加速度大小一定變化D.物體受的合外力為零,可能靜止也可能做勻速直線運(yùn)動11、如圖所示,在動摩擦因數(shù)為0.2的水平面上有一質(zhì)量為3kg的物體被一個勁度系數(shù)為120N/m的壓縮輕質(zhì)彈簧突然彈開,物體離開彈簧后在水平面上繼續(xù)滑行了1.3m才停下來,下列說法正確的是(g取10m/s2)()A.物體開始運(yùn)動時彈簧的彈性勢能Ep=7.8JB.當(dāng)物體速度最大時彈簧的壓縮量為x=0.05mC.物體的離開彈簧時動能為7.8JD.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時物體的速度最大12、(本題9分)如圖所示,兩根長度不相同的細(xì)線分別系有兩個完全相同的小球,細(xì)線的上端都系于O點(diǎn).設(shè)法讓兩個小球均在水平面上做勻速圓周運(yùn)動.已知L1跟豎直方向的夾角為60°,L2跟豎直方向的夾角為30°,下列說法正確的是()A.細(xì)線L1和細(xì)線L2所受的拉力大小之比為B.小球m1和m2的角速度大小之比為C.小球m1和m2的向心力大小之比為D.小球m1和m2的線速度大小之比為二、實(shí)驗(yàn)題(本題共16分,答案寫在題中橫線上)13、(6分)在用如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中:(1)下列操作正確且必要的有______A.用秒表測出重物下落的時間B.用彈簧測力計稱出重物的重力C.裝配好器材,松開紙帶讓重物自由下落然后接通電源D.在點(diǎn)跡清晰的紙帶上,距離起始點(diǎn)適當(dāng)?shù)奈恢?,沿重物下落的方向,依次取若干個連續(xù)的點(diǎn)并標(biāo)記,作為測量點(diǎn)(2)某小組的同學(xué),用接有6V、50Hz的交流電的打點(diǎn)計時器打出的一條紙帶,如圖2,O為重錘下落的起點(diǎn),選取的測量點(diǎn)為A、B、C、D、E,F(xiàn),各測量點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h已標(biāo)在測量點(diǎn)下面.打點(diǎn)計時器打C點(diǎn)時,重物下落的速度vC=______m/s

(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)該小組的同學(xué)分別求出打其他各點(diǎn)時的速度v;在v2-h坐標(biāo)紙上描出的點(diǎn)跡如圖3,則本地的重力加速度約為______m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)14、(10分)(本題9分)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,通過電磁鐵控制小鐵球從A點(diǎn)由靜止釋放,下列過程中經(jīng)過光電門B時,通過與之相連的毫秒計時器(圖中未畫出)記錄下?lián)豕鈺r間t,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小鐵球下落過程中球心通過光電門中的激光束.(當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔胓表示)(1)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,還需要測量的物理量有_________;A.A點(diǎn)與地面間的距離HB.小鐵球的質(zhì)量mC.小鐵球從A到B的下落時間tABD.小鐵球的直徑dE.A、B之間的距離h(2)小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=________,如果關(guān)系式=_________成立,則可驗(yàn)證小鐵球在下落過程中機(jī)械能守恒.(用測量的物理量表示).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,一質(zhì)量m=2×10-4kg,電荷量q=+3×10-9C的帶電小球A用長為10cm的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn),另一帶電量未知的小球B固定在O點(diǎn)正下方絕緣柱上(A、B均可視為點(diǎn)電荷)。當(dāng)小球A平衡時,恰好與B處在同一水平線上,此時細(xì)線與豎直方向的夾角θ=37°。已知重力加速度g=10ms(1)小球A受到的靜電力大小;(2)小球A所在位置的場強(qiáng)大小和方向;(3)小球B的電荷量。16、(12分)(本題9分)一個物體從45m高處自由下落,那么(1)該物體經(jīng)多長時間落到地面?(2)在最后1s內(nèi)通過的高度是多少?(g取10m/s2)17、(12分)一質(zhì)量m=2kg的物體在豎直向上的恒定拉力F作用下由靜止豎直向上運(yùn)動h=2m,這時物體的速度大小v=5m/s忽略空氣阻力取g=10m/s2,求該過程中:(1)物體克服重力做的功WG(2)拉力F對物體做的功WF

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、B【解析】對v向x軸和y軸進(jìn)行正交分解,在x軸上的分量為:,B正確.2、B【解析】

設(shè)地面為零重力勢能面,則mgH=EP+Ek,當(dāng)EP=Ek時,則h=0.5H,則物體下落的高度為0.5H,根據(jù)0.5H=12gt2可得t=3、D【解析】

兩種情況用同樣大小的力拉繩,甲乙兩幅圖中左邊的船移動的位移相同,但乙圖中右邊的船也要移動,故拉力作用點(diǎn)移動的距離大;拉力的功等于拉力與作用點(diǎn)在拉力方向上的位移的乘積,故乙圖中拉力做功多,由于時間相同,故乙圖中拉力的功率大;故選D.4、C【解析】

AB.小球向下運(yùn)動時,彈簧彈力先小于小球重力,小球向下做加速運(yùn)動;當(dāng)彈簧伸長量為x0時,彈簧彈力等于小球重力,小球速度最大;小球繼續(xù)向下時,彈簧彈力大于小球重力,小球向下做減速運(yùn)動;即小球先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)。故AB兩項(xiàng)均錯誤。C.當(dāng)小球靜止時,小球受到的重力和彈力平衡,因此有,小球由原長釋放到最低點(diǎn)的過程,重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能,則由,聯(lián)立可得D.小球下落到最低點(diǎn)時,其加速度方向向上,D項(xiàng)錯誤。5、C【解析】

AB.對于位于離地高為h的軌道上勻速運(yùn)動的物體有:GMmR+h2=其速度v=GMR+h,導(dǎo)彈從C點(diǎn)做向心運(yùn)動,速度應(yīng)小于GMCD.根據(jù)牛頓第二定律在C點(diǎn)有:GMmR+h2導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度a=GMR+h6、C【解析】試題分析:摩擦力方向水平向左,位移水平向右,故Wf=-fs,A錯誤;力F所做的功為考點(diǎn):考查了功的計算7、CD【解析】

考點(diǎn):牛頓第二定律;向心力.專題:牛頓第二定律在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用.分析:當(dāng)小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)時,由重力提供向心力,求出小球在最高點(diǎn)時速度,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球經(jīng)過最低點(diǎn)時速度,即為速度的最小值.當(dāng)小球經(jīng)過最高點(diǎn)恰好使環(huán)在豎直方向上跳起時,對環(huán)的壓力等于環(huán)和木板B的重力和時,根據(jù)牛頓第二定律求出小球在最高點(diǎn)時速度,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球經(jīng)過最低點(diǎn)時速度,即為速度的最大值.解答:解:當(dāng)小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)時,設(shè)小球經(jīng)過最高點(diǎn)時速度為v1,最低點(diǎn)速度為v2,則mg=m①根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mg·2r+m=m②由①②聯(lián)立得最小速度v2=當(dāng)小球經(jīng)過最高點(diǎn)恰好使環(huán)在豎直方向上跳起時,小球?qū)Νh(huán)的壓力等于環(huán)的重力和木板B的重力和.以小球?yàn)檠芯繉ο螅鶕?jù)牛頓第二定律得mg+2mg=m③根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mg×2r+m=m④解得最大速度v2′=.故應(yīng)該選CD8、BC【解析】

AC.根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒,物體離開彈簧后在水平面上滑行了x1=1.3m,知物體離開彈簧時的動能為Ek=μmgx1=0.2×3×10×1.3J=7.8J設(shè)彈簧開始的壓縮量為x0,則開始運(yùn)動時彈簧的彈性勢能Ep=μmg(x0+x1)=7.8J+μmgx0>7.8J故選項(xiàng)A不合題意,選項(xiàng)C符合題意;B.當(dāng)物體速度最大時,物體受的合外力為零,彈簧彈力與摩擦力平衡,即:kx=μmg解得物體速度最大時彈簧的壓縮量x=μmgk=0.2×3×10故選項(xiàng)B符合題意;D.物體在彈簧恢復(fù)原長之前,壓縮量為x=0.05m時速度最大,故選項(xiàng)D不合題意。9、BC【解析】

由于兩極板接在電源兩端,若S保持閉合,無論向上還是向下移動b板時,兩板間的電壓不變,故電場力做功不變,高度也不變,故重力做功不變,故總功不變,由動能定理可得,則,A錯誤;C正確;若電鍵S閉合一段時間后再斷開,兩極板所帶電荷量不變,向上移動b板,兩板間電勢差增大,重力做功不變,克服電場力做功增加,由動能定理可知,液滴速度變小,即;如果向下移動b板,兩板間電勢差減小,重力做功不變,克服電場力做功變小,由動能定理可知,小球速度變大,即,B正確;D錯誤;故選BC.【點(diǎn)睛】帶正電的液滴在下落過程中受到豎直向下的重力,豎直向上的電場力作用,重力做正功,電場力做負(fù)功;由動能定理判斷帶電液滴速度大小關(guān)系.10、BD【解析】

AB.物體受恒定的合外力作用,可能做勻變速直線運(yùn)動(與速度共線時),也可能做勻變速曲線運(yùn)動(與速度不共線時),如平拋運(yùn)動,A錯誤B正確;C.物體受變化的合外力作用,加速度大小不一定變化,如勻速圓周運(yùn)動的加速度大小、速度大小都是不變的,C錯誤;D.物體受的合外力為零,可能靜止也可能做勻速直線運(yùn)動,D正確.故選BD。11、BC【解析】

AC.根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒,物體離開彈簧后在水平面上滑行了x1=1.3m,知物體離開彈簧時的動能為Ek=μmgx1=0.2×3×10×1.3J=7.8J設(shè)彈簧開始的壓縮量為x0,則開始運(yùn)動時彈簧的彈性勢能Ep=μmg(x0+x1)=7.8J+μmgx0>7.8J故選項(xiàng)A不合題意,選項(xiàng)C符合題意;B.當(dāng)物體速度最大時,物體受的合外力為零,彈簧彈力與摩擦力平衡,即:kx=μmg解得物體速度最大時彈簧的壓縮量x=μmgk=0.2×3×10故選項(xiàng)B符合題意;D.物體在彈簧恢復(fù)原長之前,壓縮量為x=0.05m時速度最大,故選項(xiàng)D不合題意。12、AC【解析】

A.對任一小球研究.設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,豎直方向受力平衡,則:Tcosθ=mg,解得:,所以細(xì)線L1和細(xì)線L2所受的拉力大小之比為:T1:T2=cos30°:cos60°=:1,故A正確;B.小球所受合力的大小為mgtanθ,根據(jù)牛頓第二定律得:mgtanθ=mLsinθω2,得:ω=.兩小球的角速度之比為:ω1:ω2=,故B錯誤;C.小球所受合力提供向心力,則向心力為:F=mgtanθ,小球m1和m2的向心力大小之比為:F1:F2=tan60°:tan30°=3:1,故C正確;D.根據(jù)v=ωr,小球m1和m2的線速度大小之比為:v1:v2=,故D錯誤.故選AC.二、實(shí)驗(yàn)題(本題共16分,答案寫在題中橫線上)13、D1.569.8【解析】試題分析:(1)打點(diǎn)計時器就是記錄時間的,故不用秒表測出重物下落的時間,A不必要;在實(shí)驗(yàn)中,不需要知道重物的重力,故B也不必要;裝配好器材,應(yīng)該先接通電源再松開紙帶讓重物自

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