
第Ⅰ卷(選擇題48分)
一、選擇題(本題共12小題,共48分。在每小題給出的四個選項中,第1~8題只有一項符合題目要求,每小題4分;第9~12題有多項符合題目要求,每小題4分,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯、多選或不選的得0分。)
1. 關于曲線運動,下列說法正確的是( )
A. 動能大小一定變化
B. 加速度的大小與方向都在時刻變化
C. 速度的大小與方向都在時刻變化
D. 速度的大小不一定發(fā)生變化,速度的方向一定發(fā)生變化
【答案】D
【解析】
【詳解】A.物體做勻速圓周運動時,物體的動能大小不變,故A錯誤;
B.物體做平拋運動時,加速度大小方向均不變,故B錯誤;
CD.物體做曲線運動,速度方向時刻發(fā)生變化,速度大小不一定變化,故C錯誤,D正確。
故選D。
2. 如圖所示,下列情景中運動物體的機械能守恒的是( )
A. 跳傘運動員開傘后的運動
B. 蹦極運動員在彈性繩拉緊以后人的機械能
C. 火箭點火后升空的運動
D. 某高軌道衛(wèi)星繞地球做橢圓軌道的運動
【答案】D
【解析】
【詳解】A.跳傘運動員開傘后的運動,由于空氣阻力做負功,機械能減少,故A錯誤;
B.蹦極運動員在彈性繩拉緊以后,彈力對人做負功,人的機械能減少,故B錯誤;
C.火箭點火后升空的運動,推力對火箭做正功,火箭的機械能增加,故C錯誤;
D.某高軌道衛(wèi)星繞地球做橢圓軌道的運動,只有萬有引力對衛(wèi)星做功,衛(wèi)星的機械能守恒,故D正確。
故選D。
3. 在雨中,當雨滴垂直落在傘面上時,傘下的人不易被雨淋著,若雨滴在空中以1.6m/s的速度豎直下落,而打著傘的人以1.2m/s的速度向前行走,已知,則傘下的人不易被雨淋著的打傘方式為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】當雨傘柄的方向與雨滴的運動和人運動的合運動方向平行時,傘下的人不易被雨淋著,設撐傘的桿子和豎直方向的夾角為,由幾何關系
解得
由于人向左行駛。
故選B。
4. 如圖所示,質(zhì)量為m的小球A沿高度為h、傾角為的光滑斜面由靜止滑下,另一質(zhì)量與A相同的小球B自相同高度同時由靜止落下。下列說法正確的是( )
A. 落地前瞬間A球與B球速度相同
B. 兩球重力的平均功率相等
C. 落地前的瞬間A球與B球的重力瞬時功率相同
D. 落地前的瞬間A球的重力瞬時功率比B球的瞬時功率小
【答案】D
【解析】
【詳解】A.對小球A進行受力分析,得到小球A的加速度為,小球A沿斜面方向的位移為,根據(jù)運動學公式
可求出A球到達斜面底部的速度大小
同理可求出B球落地的速度大小
A、B落地時速度大小相等,但速度方向不同,一個沿斜面向下,一個豎直向下,故A錯誤;
B.兩球均做初速度為0的勻變速直線運動,運動時間
兩球落地速度大小相等,由于
可得
整個過程中A、B所受重力做功相同,根據(jù)平均功率
可以得出B球重力的平均功率大于A球重力的平均功率,故B錯誤;
CD.兩球落地時速度大小相等,重力的瞬時功率等于重力乘以重力方向上的分速度,則
故
故C錯誤,D正確。
故選D。
5. 已知M、N兩星球的半徑之比為,在星球表面豎直上拋物體時,其上升的最大高度h與初速度平方的關系如圖所示(不計空氣阻力),M、N兩星球的密度之比為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】由豎直上拋運動和題圖可知
,
可得
根據(jù)
,
可知
則M、N兩星球的密度之比為
故選A。
6. 如圖甲所示,平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動;斜拋運動也可以分解為沿初速度方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動(如圖乙所示)。兩種運動的起點、終點相同,運動時間分到為、,分析兩種分解方式的位移矢量三角后,則( )
A. B. C. D. 1
【答案】A
【解析】
【詳解】由平拋運動規(guī)律可知
斜拋運動分解為沿初速度方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動,豎直方向的自由落體高度大小等于,有
比較可得
故選A。
7. 如圖所示,光滑斜面體固定在水平地面上,頂端裝有光滑的輕質(zhì)定滑輪,跨過定滑輪的不可伸長細線兩端連接兩質(zhì)量相等的物塊A和B。物塊A的正下方地面上固定一豎直輕彈簧,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),忽略空氣阻力。物塊B由斜面體底端靜止釋放后,在物塊A下落至最低點的過程中。下列說法正確的是( )
A. A和B系統(tǒng)的機械能守恒
B. 物塊A剛與彈簧接觸時,物塊B的動能最大
C. A和B重力勢能及彈簧的彈性勢能之和先減少后增大
D. 物塊A下落至最低點時,A和B系統(tǒng)的機械能最大
【答案】C
【解析】
【詳解】A.在物塊A下落至最低點時,物塊A的速度等于零,部分動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,彈簧的彈性勢能最大,因此A和B組成的系統(tǒng)機械能不守恒,A錯誤;
B.物塊A剛與彈簧接觸時,物塊A受重力大于彈簧的彈力,受合力向下,加速度向下,速度增大,當重力等于彈力時,加速度是零,物塊A速度最大,物塊B的速度也最大,動能最大,B錯誤;
C.物塊B由斜面體底端靜止釋放后,A在與彈簧接觸前,A與B的重力勢能和在減小,A與B系統(tǒng)的動能增加,當A與彈簧接觸后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功,系統(tǒng)的機械能守恒,當A的重力小于彈力時,A做減速運動,一直到最低點,速度等于零,此時間內(nèi)B一直沿斜面上升,重力勢能一直增加,取最低點是零勢能點,則A原有的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為彈性勢能,一部分轉(zhuǎn)移給B,A、B質(zhì)量相等,所以A和B重力勢能及彈簧的彈性勢能之和先減少后增大,C正確;
D.因為A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,物塊A下落至最低點時,彈簧的彈性勢能最大,A和B系統(tǒng)的機械能最小,D錯誤。
故選C。
8. 如圖所示,在長為1m的細繩下端拴一質(zhì)量為0.6kg的小球,捏住繩子上端,使小球在水平面內(nèi)做圓周運動,這樣就成了一個圓錐擺。開始時使繩子跟豎直方向的夾角為,之后對小球做功,再次穩(wěn)定后,使繩子跟豎直方向的夾角為,保持懸點不變。已知,,則手對小球做的功為( )
A. 1.2JB. 1.85JC. 3.05JD. 4.05J
【答案】C
【解析】
【詳解】設繩子長度為l,小球做圓周運動,由題意對其進行受力分析如圖所示
則由題意有
則
由動能定理可得
故選C。
9. 如圖所示,a為放在赤道上相對地球靜止的物體,b為放在北半球上相對地球靜止的物體,a、b隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動;c為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星(軌道半徑視為等于地球半徑);d為地球同步衛(wèi)星,則( )
A. 向心加速度大小關系為
B. 線速度大小關系為
C. 角速度大小關系為
D. 周期關系為
【答案】ABD
【解析】
【詳解】A.物體a和同步衛(wèi)星d的角速度相同,根據(jù)
a=ω2r
可知,向心加速度大小關系為
選項A正確;
B.物體a和物體b的角速度相同,根據(jù)
v=ωr
可知,線速度大小關系為
選項B正確;
C.根據(jù)
可得
可知
又
可得
選項C錯誤;
D.衛(wèi)星d和物體b角速度相同,則周期關系為
選項D正確。
故選ABD。
10. 小明用恒力將一靜止的物體(視為質(zhì)點)從地面豎直向上提起,取地面為參考平面,則在重物上升的過程中,重物的機械能E隨時間:或高度h變化的圖像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【詳解】AB.物體受到恒力和重力作用,根據(jù)牛頓第二定律,則加速度a一定,設運動時間為t,物體上升的高度
運動的速度
物體的機械能
A錯誤,B正確;
CD.根據(jù)
機械能
C錯誤,D正確。
故選BD
11. 如圖所示,長木板A放在光滑的水平地面上,第一次物體B以水平速度沖上A后,由于摩擦力作用,最后恰好停在長木板A上,此過程中AB系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為。第二次,增大物體B的速度沖上A,最終此過程中AB系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為。第三次,在木板A側(cè)面粘上一塊橡皮泥,物體B仍以水平速度沖上A,最終此過程中AB系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為。則下述說法中正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【詳解】設長木板的長度為L,物塊B與A間的摩擦力為f,第一次物塊B最終恰能停在長木板A上,則系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量
第二次增加B的速度,則B最終一定能從長木板A上滑下,則此時系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量
第三次在木板A側(cè)面粘上一塊橡皮泥,即增加A的質(zhì)量,物體B仍以水平速度沖上A,則可知物塊B一定能從木板A上滑下,此時系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量
可知
故選AC。
12. 如圖所示,滑塊A、B的質(zhì)量均為m,A套在固定豎直桿上,A、B通過轉(zhuǎn)軸用長度為L的鋼性輕桿連接,B放在水平面上并緊靠豎直桿,A、B均靜止?,F(xiàn)對B施加水平向右的恒力,B開始沿水平面向右運動。不計一切摩擦,滑塊A、B視為質(zhì)點(重力加速度為g)。在A下滑的過程中下列說法中正確的是( )
A. A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒
B. A運動到最低點時速度大小為
C. 整個過程中輕桿對B做功為mgL
D. 當A運動到最低點時,B對水平地面的壓力大小為mg
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.拉力F對A、B組成的系統(tǒng)做正功,系統(tǒng)機械能不守恒。故A錯誤;
B.A運動到最低點時,在水平方向上分速度為0,則B的速度為0,對系統(tǒng)由動能定理得
結(jié)合,解得
故B正確;
C.整個過程中,設輕桿對B做功為。對B由動能定理得
解得
故C錯誤;
D.整個過程,B在豎直方向上保持靜止,可知B在豎直方向上的合力為0。而當A運動到最低點時,B在豎直方向上只受重力和支持力,則地面對B的支持力為mg。根據(jù)牛頓第三定律可知,B對水平地面的壓力大小為mg。故D正確。
故選BD。
第Ⅱ卷(非選擇題52分)
二、實驗題(本題共兩小題,第13題6分,第14題8分,共計14分。)
13. 如圖是向心力演示儀的示意圖,長槽4、短槽5和左右塔輪2和3分別固定在一起。勻速轉(zhuǎn)動手柄1,通過皮帶帶動左右兩個變速塔輪2和3隨之勻速轉(zhuǎn)動,放在長槽和短槽內(nèi)小球?qū)⒃谒矫鎯?nèi)做勻速圓周運動。圖中橫臂6對小球的彈力提供小球做圓周運動的向心力,同時由于橫臂的彈力也使測力套筒7下降,從而露出標尺,標尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個球所受向心力的大小(標尺最多可以露出7格)。已知小球放在和B兩個位置時,轉(zhuǎn)動半徑相同,放在和兩個位置時,轉(zhuǎn)動半徑之比為,通過調(diào)節(jié)皮帶的位置,可以給左右兩個塔輪提供三個擋位:即轉(zhuǎn)速比分別是、和。
(1)應使用__________(選填“等效替代法”、“控制變量法”、“類比法”)來探究影響向心力大小的因素。
(2)在探究向心力與質(zhì)量的關系時,選用轉(zhuǎn)速比擋位,兩個不同質(zhì)量的小球分別放在擋板B和擋板__________(選填“”、“”)處;
(3)在探究向心力與角速度的關系時,在選取轉(zhuǎn)速比擋位時,由于標尺露出的格數(shù)有限,無法觀察到的格數(shù)比。根據(jù)(2)問中探究得到的向心力與質(zhì)量成正比的結(jié)果,可以選用質(zhì)量比為的小球,這樣當觀察到標尺露出紅白相間的等分格數(shù)之比為__________時,就可以說明向心力與角速度的平方成正比。
【答案】 ①. 控制變量法 ②. ③.
【解析】
【詳解】(1)[1]探究小球受到的向心力大小與質(zhì)量的關系,需控制一些變量,即保持轉(zhuǎn)動的角速度、轉(zhuǎn)動的半徑不變;探究小球受到的向心力大小與轉(zhuǎn)動的半徑的關系,需控制一些變量,即保持小球的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動的角速度不變;該實驗中應用了控制變量法;
(2)[2]由控制變量法可知,要探究向心力與質(zhì)量的關系,應保證兩球的角速度和運動半徑相同,使兩球的質(zhì)量不同,所以兩個不同質(zhì)量的小球分別放在擋板B和擋板;
[3]根據(jù)題意可得
可得
14. 曉強利用如圖甲所示的裝置完成了機械能守恒定律的驗證,將體積較小的球由一定高度處靜止釋放,經(jīng)過一段時間,小球通過固定在下側(cè)的光電門,光電門記錄了小球的擋光時間Δt﹔然后,多次改變光電門到釋放點的距離h,將小球仍由原來的位置靜止釋放,重復操作多次,記錄多組小球的擋光時間。
(1)實驗時,下列正確的是_____。
A.應選擇直徑較大的鋁球
B.應選擇直徑較小的鋼球
C.小球的釋放點距離光電門越近越好
D.小球的釋放點到光電門的距離適當遠些
(2)如果小球的直徑為d,則小球經(jīng)過光電門時的速度為_________;如果重力加速度為g,若小球下落過程中的機械能守恒,則關系式_________成立。
(3)如果利用得到的實驗數(shù)據(jù)描繪圖像,縱軸為、橫軸為h,如圖乙,圖線的斜率為k,若小球的機械能守恒,則重力加速度g的表達式為g=_________。
【答案】 ①. BD##DB ②. ③. ④.
【解析】
【詳解】(1)[1]AB.選用材質(zhì)密度較大小球,可以減小空氣阻力的影響,小球直徑較小能提高實驗的精確度,故A錯誤,B正確;
CD.小球的釋放點距離光電門的距離適當遠些,可以減小距離的誤差,,故C錯誤,D正確。
故選BD。
(2)[2] 根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知,小球經(jīng)過光電門時的速度為
[3] 若小球下落過程中的機械能守恒,則
則
(3)[4]由,可得
則斜率
所以重力加速度
三、計算題(本題共3小題,共38分。解答時應寫出必要的文字說明,方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須寫出數(shù)值和單位)
15. 如圖所示,AB為圓軌道,圓心為O,DE為水平地面,OBD在同一條豎直線上,圓軌道半徑為,BD高度為,一小物塊質(zhì)量為從圓軌道上的C點由靜止釋放,運動到B點后沿水平方向飛出,落地點到D點的距離,OC與豎直方向夾角,,求:
(1)物塊運動到B點受到軌道的支持力的大小;
(2)物塊從C到B的過程中克服阻力做功。
【答案】(1);(2)
【解析】
【詳解】(1)由平拋規(guī)律得
解得
由牛頓第二定律得
解得
(2)C到B,由動能定理得
解得
16. 某電動汽車在平直公路上從靜止開始加速,測得發(fā)動機功率P隨時間變化的圖像和其速度隨時間變化的圖像分別如圖甲、乙所示,已知汽車在50s末的速度大小為,在110s后速度穩(wěn)定,若電動汽車所受阻力大小f恒定,求:
(1)電動汽車受到的阻力大小
(2)電動汽車質(zhì)量M
(3)電動汽車在0~110s內(nèi)的位移
【答案】(1)1000N;(2)1200kg;(3)2440m
【解析】
【詳解】(1)由圖象可知汽車勻速運動時功率,最大速度,則汽車所受的阻力
(2)汽車在50s末根據(jù)牛頓第二定律有
其中
聯(lián)立并帶入數(shù)據(jù)得汽車的質(zhì)量為
(3)在內(nèi)的位移
在內(nèi)物體發(fā)動機功率不變,根據(jù)動能定理有
帶入數(shù)據(jù)解得
0~110s內(nèi)該電動汽車通過的距離
17. 如圖所示,AB為光滑的水平軌道,與一傾角為的傳送帶在B點平滑連接,傳送帶以沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,一被壓縮彈簧左端固定在A點,右端與小煤塊接觸(不栓接),現(xiàn)由靜止釋放煤塊,小煤塊被彈出運動到B點前彈簧恢復原長,煤塊到B點的速度,此后沖上傳送帶,煤塊的質(zhì)量,物塊與傳送帶的動摩擦因數(shù),,,。求:
(1)彈簧被壓縮時儲存的彈性勢能。
(2)小煤塊沖上傳送帶到與傳送帶共速的過程中,傳送帶上的痕跡長d。
(3)當煤塊與傳送帶共速后,傳送帶立即以的加速度減速運動,結(jié)果煤塊恰好運動到傳送帶頂端,求整個過程中傳送帶電機因傳送煤塊多消耗的電能E(不包括傳送帶自身轉(zhuǎn)動)
【答案】(1)4J;(2)2m;(3)192J
【解析】
【詳解】(1)彈簧被壓縮時儲存的彈性勢能
(2)煤塊上滑的加速度
解得
a1=1m/s2
與傳送帶共速時用時間
傳送帶上的痕跡長
(3)傳動帶減速后,傳送帶對煤塊的摩擦力為靜摩擦力,方向向上,煤塊與傳送帶相對靜止,一起減速
解得
x3=8m
傳送帶長
整個過程摩擦生熱
整個過程中傳送帶電機因傳送煤塊多消耗的電能
解得
E=192J
這是一份遼寧省六校協(xié)作體2022-2023學年高一下學期期末物理試題,文件包含遼寧省六校協(xié)作體2022-2023學年高一下學期期末物理試題原卷版docx、遼寧省六校協(xié)作體2022-2023學年高一下學期期末物理試題解析版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共25頁, 歡迎下載使用。
這是一份遼寧省六校協(xié)作體2022-2023學年高一下學期期末物理試題,共18頁。試卷主要包含了單選題,多選題,實驗題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份遼寧省六校協(xié)作體2022-2023學年高一下學期期末物理試題(解析版),共16頁。
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