辽宁省抚顺市六校协作体2023-2024学年高一下学期5月联考物理试卷
展开注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第二册、必修第三册第九章。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.对于万有引力定律的表达式,下列说法正确的是( )
A.牛顿在推理出万有引力的过程中应用到了牛顿运动定律
B.当物体间的距离趋近于0时,物体间的万有引力无穷大
C.两物体对彼此的万有引力大小不一定相等
D.只有天体间存在万有引力,人与人间不存在万有引力
2.非洲的草原上,一只正在饮水的斑马,突然发现潜伏在附近的猎豹,斑马为了逃生,开始沿“S”形全速奔跑,若某段时间内,斑马运动的速度大小不变,运动轨迹为如图所示的虚线,A、B、C、D为轨迹上的四点且都位于水平面上,下列说法正确的是( )
A.斑马的加速度可能保持不变
B.斑马可能处于受力平衡状态
C.斑马经过D点时的加速度方向指向凹侧
D.斑马经过A点时的速度和经过B点时的速度相同
3.如图所示,小郑同学正在颠球。足球离开脚面后先竖直向上运动,再落回原位置,则此过程中( )
A.重力对足球先做正功后做负功B.空气阻力对足球一直做负功
C.合力对足球所做的总功为零D.空气阻力对足球先做负功再做正功
4.某电场的电场线分布如图所示,M、N是电场中的两点,将带正电粒子(仅受电场力)由M点静止释放,则粒子从M点运动到N点的速度—时间()或位移—时间()图像可能正确的是( )
A.B.
C.D.
5.两个相同的金属小球,电荷量分别为和,相距为d(d远大于小球半径)时两球间的库仑力大小为F。将两小球接触后再放置到相距为的位置,此时两球间的库仑力大小仍为F,则与d的比值为( )
A.B.C.3D.4
6.如图所示,一汽车正在道路上转弯,弯道处的路面是倾斜的,且与水平面所成夹角的正切值。已知汽车在弯道上做圆周运动的半径为40m,取重力加速度大小。若将汽车过弯道恰好没有向内、外侧滑动趋势时的速度称为安全速度,则下列说法正确的是( )
A.汽车过该弯道的安全速度为10m/s
B.汽车过该弯道的安全速度为9m/s
C.若汽车的质量增大,汽车过该弯道的安全速度增大
D.若遇雨雪天气路面变湿滑时,汽车过该弯道的安全速度减小
7.小嵩同学做“弹簧弹力与形变量的关系”实验,根据实验数据绘制出的弹簧弹力—形变量()图像如图甲所示。如图乙所示,放在水平地面上的物块与实验用的轻质弹簧相连,水平拉力F作用在弹簧上,初始时弹簧处于原长,拉力F的作用点缓慢移动了0.04m,物块相对于地面始终静止,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为0.5N/mB.该过程中拉力F做的功为0.08J
C.该过程中弹簧弹力对物块做的功为0.04JD.该过程中弹簧增加的弹性势能为0.04J
8.第11届亚洲室内田径锦标赛在伊朗首都德黑兰举行,在女子铅球项目中,中国田径队某运动员以17米65的绝对优势夺冠。在某次铅球训练时,运动员将铅球水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.在研究运动员扔球姿势时不可将运动员视为质点
B.铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离是因为受到向前的力
C.铅球落地时速度可能竖直向下
D.铅球在空中运动时相同时间内的速度变化量相同
9.中国科研团队利用“中国天眼”FAST发现了一个轨道周期仅为53分钟的脉冲星双星系统,是目前发现的轨道周期最短的脉冲星双星系统。由A、B两颗恒星组成的双星系统如图所示,A、B恒星绕连线上一点O做匀速圆周运动,A、B恒星到O点的距离分别为、,A、B恒星的质量分别为、,引力常量为G,不计其他天体对该双星系统的作用。下列说法正确的是( )
A.A恒星受到B恒星的万有引力大小为
B.A恒星做匀速圆周运动的周期为
C.A、B恒星的质量与轨道半径满足关系式
D.B恒星做圆周运动所需的向心力大小为
10.如图甲所示,配重式抛石机出现于战国初期,是围攻和防守要塞的重要器械。抛石机可简化为图乙,质量为7kg的石块装在长臂末端的弹袋中,质量为50kg的配重安装于短臂的末端,初始时长臂被固定,抛石机静止,杠杆与水平面的夹角。释放杠杆,配重下落,带动杠杆自由转动,当长臂转到竖直位置时,杠杆被制动而停止,石块以10m/s的速度被水平抛出。已知长臂的长度,不计一切摩擦和杠杆质量,取重力加速度大小。对于从释放杠杆到石块飞出的过程,下列说法正确的是( )
A.短臂的长度为2mB.石块受到的合力对石块做的功为1400J
C.石块增加的机械能为350JD.配重增加的动能为100J
二、非选择题:共54分。
11.(6分)某同学设计了如图所示的实验装置来探究向心力大小与角速度、半径之间的关系。选一根圆珠笔杆,取一根尼龙细线,一端系一个小球,另一端穿过圆珠笔杆,吊上若干质量相同的钩码,调节尼龙细线,可控制小球距圆珠笔杆的顶部(笔尖部)的细线长度,握住圆珠笔杆,并尽量使小球稳定在一个水平面内做匀速圆周运动。(不计尼龙细线与笔杆间的摩擦)
(1)为探究小球做匀速圆周运动所需的向心力大小与角速度的关系,应控制小球的______和______相同,这里用到的实验方法是______。
(2)实际上小球做匀速圆周运动所需的向心力______(填“大于”“小于”或“等于”)悬挂钩码受到的重力。
12.(8分)某实验小组用图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
(1)下列关于本实验的说法正确的是______。
A.实验时打点计时器连接的电源为直流电源
B.实验时选用的重物应是质量大、体积小的物体
C.实验时应先松手释放纸带,再启动打点计时器
D.打点计时器连接的电源电压略大会影响打点计时器的打点时间间隔
(2)某同学按照正确的操作完成实验后,得到的纸带如图乙所示,其中纸带上的A、B、C为连续的三个计时点,O点为纸带上打出的第一个点,各点到O点的距离分别为、、,A点到O点有部分点未画出。已知打点计时器的打点频率为f,重物的质量为m,重力加速度大小为g,则纸带上打出B点时重物的速度大小______,重物从开始下落到纸带上打出B点的过程中增加的动能______,重物减小的重力势能______,若在误差允许范围内,则重物下落过程中机械能守恒。(均用给定的物理量符号表示)
13.(10分)“打水漂”是人类古老的游戏之一,游戏者运用手腕的力量让抛出去的扁平石子在水面上弹跳数次。查阅资料可知,在其他条件相同的情况下,当扁平石子首次与水面撞击时,若石子与水面间的夹角为20°,则石子能产生最多次数的弹跳。某同学将一扁平石子以的初速度从距离水面高度为h(未知)处水平抛出,石子恰好能产生最多次数的弹跳。取,重力加速度大小,不计石子在空中飞行时受到的空气阻力。求:
(1)石子抛出点距离水面的高度h;
(2)石子从抛出到首次与水面撞击的水平位移大小x。
14.(13分)如图所示,电荷量、质量的带正电物块置于绝缘水平地面上,所在空间存在方向沿水平向右的匀强电场。物块由静止释放,时物块运动的位移,此时撤去电场,物块继续移动后静止。求:
(1)物块受到的摩擦力大小;
(2)匀强电场的电场强度大小。
15.(17分)如图所示,在以水平地面向右为x轴正方向、竖直方向向上为y轴正方向建立的直角坐标系内,一根长为L、不可伸长的细线上端固定于坐标为的A点,另一端系一质量为m、可视为质点的小球。在y轴上P点(图中未画出)固定一个表面光滑、足够细的钉子。现将小球拉至细线绷直并水平,由静止释放小球,当细线碰到钉子后,小球以P点为圆心在竖直面内做圆周运动。重力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)求细线碰到钉子前瞬间细线上的拉力大小;
(2)若细线碰到钉子的瞬间细线绷断,求小球落到水平地面上时的坐标;
(3)若细线能承受的最大拉力,要使小球能绕P点做完整的圆周运动,求P点纵坐标的取值范围。
物理试卷参考答案
1.A 【解析】牛顿在推理出万有引力定律的过程中应用到了牛顿运动定律,选项A正确;当物体间的距离趋近于0时,该表达式不再适用,选项B错误;两物体对彼此的万有引力是一对相互作用力,大小总是相等,选项C错误;所有物体间均存在万有引力,选项D错误。
2.C 【解析】斑马做曲线运动时其合力方向或加速度方向指向轨迹凹侧,因此斑马的加速度方向一定发生了改变,斑马经过D点时的加速度方向指向凹侧,选项A错误、C正确;斑马所受合力会改变其速度方向,因此斑马不可能处于平衡状态,选项B错误;轨迹的切线方向为速度方向,因此斑马经过A点时的速度方向和经过B点时的速度方向不同,选项D错误。
3.B 【解析】足球上升过程中,重力和空气阻力方向均竖直向下,重力对足球做负功,空气阻力对足球做负功,足球下降过程中,空气阻力方向竖直向上,重力对足球做正功,空气阻力对足球做负功,选项A、D错误,B正确;整个过程中重力对足球做的功为0,空气阻力对足球做负功,因此合力对足球做负功,选项C错误。
4.C 【解析】带正电粒子受到的电场力方向与电场强度方向相同,电场线的疏密程度标志着电场强度大小,因此带正电粒子从M点运动到N点做加速度逐渐减小的加速直线运动,选项C正确。
5.B 【解析】根据题意有,两小球接触后电荷量均为,则有,解得,选项B正确。
6.A 【解析】对汽车受力分析,有,解得,选项A正确、B错误;结合前面分析可知,汽车的质量和路面的粗糙程度对安全速度无影响,选项C、D错误。
7.D 【解析】根据题中图像可知,弹簧的劲度系数,选项A错误;该过程中拉力F做的功,选项B错误;由于物块相对于地面始终静止,因此摩擦力对物块做的功为0,选项C错误;该过程中拉力F做的功转化为弹簧的弹性势能,因此弹簧增加的弹性势能为0.04J,选项D正确。
8.AD 【解析】在研究运动员扔球姿势时不可将运动员视为质点,选项A正确;铅球被抛出后仍能在空中运动一段距离是因为惯性,选项B错误;铅球在空中只受重力,加速度恒定,因此铅球在空中运动时相同时间内的速度变化量相同,选项D正确;铅球水平方向速度始终存在,落地时速度不可能竖直向下,选项C错误。
9.CD 【解析】A恒星受到B恒星的万有引力大小为,选项A错误;B恒星做圆周运动所需的向心力大小为,选项D正确;由,可得,,选项C正确、B错误。
10.AD 【解析】从释放杠杆到石块飞出的过程,石块增加的动能,增加的重力势能,因此石块增加的机械能为1400J,石块受到的合力对石块做的功为350J,选项B、C错误;配重和石块构成的系统机械能守恒,因此配重减少的机械能为1400J,有,解得或(舍去),配重增加的动能,选项A、D正确。
11.(1)质量(1分) 轨道半径(合理即可)(1分) 控制变量法(2分)
(2)小于(2分)
【解析】(1)为探究小球做匀速圆周运动所需的向心力大小与角速度的关系,应控制小球的质量和轨道半径相同,这里用到的实验方法是控制变量法。
(2)实际上小球受到重力和细线拉力,两者的合力提供小球做匀速圆周运动所需的向心力,因此细线拉力大于向心力,又因为细线拉力等于悬挂钩码受到的重力,所以向心力小于悬挂钩码受到的重力。
12.(1)B(2分)
(2)(2分) (2分) (2分)
【解析】(1)实验时打点计时器连接的电源是交流电源,选项A错误;为减小误差,实验时选用的重物应是质量大、体积小的物体,选项B正确;实验时应先启动打点计时器,待打点稳定后再释放纸带,选项C错误;打点计时器连接的电源电压略大不会影响打点的时间间隔,选项D错误。
(2)纸带上打出相邻两点的时间间隔,
纸带上打出B点时重物的速度大小,
重物从开始下落到纸带上打出B点的过程中增加的动能,
重物减小的重力势能。
13.解:(1)根据题意可知,石子首次与水面撞击时有(2分)
解得(1分)
石子在竖直方向上做自由落体运动,有(2分)
解得。(1分)
(2)石子在水平方向上做匀速直线运动,有(2分)
其中(1分)
解得。(1分)
14.解:(1)0~4s内物块做匀加速直线运动,有,(3分)
解得,(2分)
撤去电场后,物块做匀减速直线运动,有,(3分)
解得。(1分)
(2)物块做匀加速直线运动时,由牛顿第二定律有(3分)
解得。(1分)
15.解:(1)由动能定理有(2分)
细线碰到钉子前瞬间,对小球受力分析有(1分)
其中(1分)
解得。(1分)
(2)细线绷断后,小球做平抛运动,竖直方向上有(2分)
水平方向上的位移大小(1分)
解得,即小球落到水平地面上时的坐标为。(2分)
(3)设小球恰好能绕P点做完整的圆周运动时的半径为
小球由静止释放至运动到做圆周运动的最高点,有(1分)
小球运动至圆周运动的最高点时,有(1分)
解得(1分)
设小球绕P点做半径为的圆周运动时经过最低点细线恰好达到最大拉力,
则有(1分)
解得(1分)
因此小球能绕P点做完整的圆周运动的半径的取值范围为(1分)
结合几何关系可知,P点纵坐标的取值范围为。(1分)
辽宁省抚顺市六校协作体2023-2024学年高一上学期期末物理试题(PDF版附答案): 这是一份辽宁省抚顺市六校协作体2023-2024学年高一上学期期末物理试题(PDF版附答案),共8页。
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