2018-2019学年安徽省太和第一中学高一下学期第一次学情调研物理（卓越版）试题

2018-2019学年安徽省太和第一中学高一下学期第一次学情调研物理（卓越版）试题

‎2018-2019学年安徽省太和第一中学高一下学期第一次学情调研物理（卓越版）试题 第I卷（选择题 共50分）‎ 一、选择题(本题共10小题，每题5分，满分50分．第1~6小题只有一个选项正确，第7~10小题有多个选项正确．全部选对的得5分，选不全的得2分，有错选或不选的得0分)‎ ‎1.在离地面高h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于(　　)‎ A．mgh－mv2－mv B．－mv2－mv－mgh C．mgh＋mv－mv2 D．mgh＋mv2－mv ‎2.质量m＝‎1kg的小球以‎8m/s2的加速度减速上升了‎1m，下列关于该过程的说法正确的是(取重力加速度g＝‎10m/s2)(　　)‎ A．小球的机械能减少了2J B．小球的动能减少了8J C．小球的重力势能增加了8J D．小球的机械能守恒 ‎3.一质量为m的小球用长为L的不可伸长的轻绳悬挂于O点，处于静止状态。小球在水平恒力F的作用下运动，当悬线摆过角度为α时速度零(重力加速度为g)，则力F的大小为(　　)‎ A．mgtanα B．mgtan2α C．mgtanα D．mgtan ‎4.在光滑水平面上，动能为E0、动量的大小为p0的小钢球l与静止小钢球2发生碰撞。将碰撞后球l的动能和动量的大小分别记为E1、p1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2，下列说法可能正确的是(　　)‎ A．E1＞E0 B．p1＞p‎0 ‎ C．E2＞E0 D．p2＞p0‎ ‎5.两质量、大小完全相同的正方体木块A、B，靠在一起放在光滑水平面上，一水平射来的子弹先后穿透两木块后飞出，若木块对子弹的阻力恒定不变，子弹射穿两木块的时间相同，则A、B两木块被子弹射穿后的速度之比为(　　)‎ A．1∶1 B．1∶‎2 C．1∶3 D．1∶ ‎6.三个半径相同的弹性球，静止置于光滑水平面的同一直线上，顺序如图所示，已知mA＝m，mC＝‎4m．当A以速度v0向B运动，若要使得BC碰后C 具有最大速度，则B的质量应为(　　)‎ A．m B．‎2m C．‎3m D．‎‎4m ‎7.质量为m的小球A在光滑水平面上以速度v与静止在光滑水平面上的质量为‎2m的小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的，那么，碰撞后B球的速度大小可能是(　　)‎ A．v B．v C．v D．v ‎8.2018年俄罗斯世界杯绿茵场上的一个又一个的出其不意的“香蕉球”让球迷欢呼之余不禁惊叹其“违背了物理学原理”。“香蕉球”也称作“弧线球”，常用于攻方在对方禁区附近获得直接任意球时，利用其弧线运行状态，避开人墙直接射门得分。实际上，这正是物理规律的必然结果。当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时，将产生一个与速度方向垂直的力，即马格努斯力。马格努斯力与飞行速度、旋转角速度及两矢量夹角都有关系。在马格努斯力的作用下，物体飞行轨迹发生偏转。一个足球静止在地面上，运动员用力把足球斜向上方踢出，足球由于旋转受到马格努斯力，从一侧绕过人墙飞出一个漂亮的曲线后斜向下打在的球门横梁上入网得分。不计空气阻力，在足球从被踢出后到打在横梁上过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．足球运动的轨迹是抛物线 ‎ B．足球的运动不是匀变速曲线运动 C．足球运动过程中机械能守恒 D．足球运动到轨迹最高点时速度方向不水平 ‎9.如图所示，质量M＝‎2kg的半圆形槽物体A放在光滑水平地面上，槽内表面光滑，其半径r＝‎0.6m。现有一个质量m＝‎1kg的小物块B在物体A的槽右端口获得瞬时竖直向下的冲量I＝2N·S，此后物体A和物块B相互作用，使物体A在地面上运动，则(　　)‎ A．在A、B间存在相互作用的过程中，物体A和物块B组成的系统机械能守恒 B．在A、B间存在相互作用的过程中，物体A和物块B组成的系统动量守恒 C．物块B从槽口右端运动到左端时，物体A向右运动的位移是‎0.2m D．物块B最终可从槽口左端竖直冲出，到达的最高点距槽口的高度为‎0.2m ‎10.如图所示，轻质弹簧和一质量为M的带孔的小球套在一光滑竖直固定杆上，弹簧一端固定在地面上，另一端与小球在A 处相连（小球被锁定），此时弹簧处于原长。小球通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与一个质量为m的物块相连，到达C处速度为零，此时弹簧压缩了h。弹簧一直在弹性限度内，轻绳一直伸直，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)‎ A．在小球下滑的过程中，小球的速度始终大于物块的速度 B．从A→C小球和弹簧组成的系统机械能先减小后增加 C．从A→C小球和物块的重力势能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小 D．小球下滑到C处时，弹簧的弹性势能为(m＋M－m)gh 第II卷（非选择题 共60分）‎ 二、非选择题(本题共6小题，11题6分、12题9分、13题10分、14题12分、15题12分、16题11分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．)‎ ‎11.用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．‎ ‎(1)实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通过仅测量 (填选项前的符号)间接地解决这个问题．‎ A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程 ‎(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．‎ 接下来要完成的必要步骤是 ．(填选项前的符号)‎ A．用天平测量两个小球的质量m1、m2‎ B．测量小球m1开始释放高度h C．测量抛出点距地面的高度H D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E．测量平抛射程OM、ON ‎12.某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．‎ ‎(1)实验中涉及到下列操作步骤：‎ ‎①把纸带向左拉直 ‎②松手释放物块 ‎③接通打点计时器电源 ‎④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量 上述步骤正确的操作顺序是________(填入代表步骤的序号)．‎ ‎(2)图12中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50 Hz.由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s.比较两纸带可知，________(填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．‎ ‎13.(10分)如图，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R＝‎2.5m，其A端与圆心O等高，AD为水平面，B点在O的正上方。一个质量为m＝‎0.5kg的小球在A点正上方P点由静止释放，自由下落至A点进入圆弧轨道，从B点平抛落到C点，已知O，A，C在一条直线上，且AC＝R，重力加速度g＝‎10m/s2，求：‎ ‎（1）小球过B点时，对轨道的作用力的大小和方向。‎ ‎（2）PA的高度H。‎ ‎14.(12分)如图所示，可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上，一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后B、C的速度相同，B、C的上表面相平且B、C不粘连，A滑上C后恰好能到达C板的右端．已知A、B质量均为m，C的质量为‎2m，木板C长为L，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）B、C碰撞过程中，损失的机械能ΔE；‎ ‎（2）A运动到C的右端时的速度v的大小；‎ ‎（3）A物体与木板C上表面间的动摩擦因数μ。‎ ‎15.(12分)如图所示，一轨道由半径为‎2m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可以调节的水平直轨道BC在B点平滑连接而成。现有一质量为‎0.2kg的小球从A点无初速度释放，经过圆弧上的B点时，传感器测得轨道所受压力大小为3.6N，小球经过BC段所受阻力为其重力的0.2倍，然后从C点水平飞离轨道，落到水平面上的P点，P、C两点间的高度差为‎3.2m。小球运动过程中可以视为质点，且不计空气阻力。‎ ‎（1）求小球运动至B点的速度大小以及小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功；‎ ‎（2）为使小球落点P与B点的水平距离最大，求BC段的长度；‎ ‎（3）小球落到P点后弹起，与地面多次碰撞后静止。假设小球每次碰撞机械能损失75%，碰撞前后速度方向与地面的夹角相等。求小球从C点飞出后静止所需的时间。‎ ‎16.(11分)如图所示，一根被锁定的压缩轻弹簧下端固定在水平地面上，上端固定着一质量为m的薄木板A，弹簧的压缩量为h。图中P点距地面高度正好等于弹簧原长，在P点上方有一距它高度为2h、质量为‎2m的物块B。现解除弹簧的锁定，木板A上升到P点时恰好与自由下落的物块B发生正碰(碰撞时间极短)，并一起无粘连地向下运动。B与A第一次分开后能达到的最高位置在P点上方的h处。已知重力加速度为g，整个过程中弹簧始终处于弹性限度内并保持竖直。求:‎ ‎(1)A、B第一次分开瞬间B的速度大小；‎ ‎(2)A、B第一次碰撞后一起向下运动到A的初始位置时速度的大小。‎ ‎‎ 太和一中2018—2019学年度第二学期第一次学情考试物理试卷 ‎（理科卓越班）参考答案及评分标准 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 C B D D C B AB BC AD AD ‎11.【答案】C　 (3分) ADE (3分)‎ ‎12.【答案】(1)④①③② (3分)　 (2)1.29 (3分)　M (3分)‎ ‎13.(10分)【解析】(1)设小球在B点速度为v0，小球从B点抛出落到C点过程中：‎ ‎2R＝v0t；R＝gt2 解得： v0＝‎5‎m/s (2分)‎ 小球过B点时，设轨道对小球的作用力的大小为FN，则 FN＋mg＝m； 解得：FN＝5N； (2分)‎ 由牛顿第三定律得：小球过B点时，对轨道的作用力的大小FN′＝FN＝5N；方向向上。 (2分)‎ ‎ (2)小球从P点运动到B点过程中，由动能定理：mg(h－R)＝mv02 (2分)‎ 解得：h＝‎5m，即高度PA是‎5m (2分)‎ ‎14.(12分)【解析】（1）B、C碰撞过程中动量守恒，设B、C碰后的共同速度为v1，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律可得mv0＝3mv1① (1分)‎ 机械能损失ΔE＝mv02－(m＋‎2m)v12 ② (1分)‎ 联立解得ΔE＝mv02 ③ (2分)‎ ‎（2）B、C共速后，A以v0的速度滑上C，A滑上C后，B、C脱离，A、C相互作用过程中动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律可得mv0＋2mv1＝3mv ④， (2分)‎ 由①④可得v＝v0 ⑤ (2分)‎ ‎（3）在A、C相互作用过程中，由能量守恒定律可得fL＝mv02＋•2mv12－•3mv2 ⑥ (1分)‎ 又f＝μmg ⑦ (1分)‎ 由①⑤⑥⑦可得μ＝ (2分)‎ ‎15.(12分)【解析】(1)在B点：N－mg＝m 解得 vB＝‎4m/s (2分)‎ A至B过程中，由动能定理： mgR－Wf＝mvB2 解得： Wf＝2.4J (2分)‎ ‎(2)B至C过程中，由动能定理： －μmgLBC＝mvC2－mvB2 ‎ B至P的水平距离： L＝＋vC＝4－vC2＋vC 当vC＝‎1.6m/s时P至B的水平距离最大，最大距离：Lm＝‎3.36m (4分)‎ ‎(2)C至P的时间：t0＝＝0.8s 第一次反弹至落地时间：t1＝×2t0＝0.8s 第二次反弹至落地时间：t2＝t1＝0.4s 第三次反弹至落地时间：t3＝×t1＝0.2s ‎……‎ 第n次反弹至落地时间tn＝()n－1×t1‎ 所以t＝t0＋t1＋t2＋t3＋…＋tn＝2.4s (4分)‎ ‎16.(11分)【解析】（1）B与A刚要分离时，弹簧正好处于原长，设此时B的速度为vB，则由机械能守恒： ‎ ‎2mg•h＝•2mvB2 (3分) 解得： vB＝ (2分)‎ ‎（2）设AB刚好碰撞前B的速度大小为v，根据机械能守恒：2mg•2h＝•2mv2‎ 解得： v＝2 (2分)‎ 根据机械能守恒，AB碰撞后瞬间的速度大小vAB与AB刚好分开时速度大小相等，即：vAB=vB设AB刚好碰撞前A的速度大小为vA，根据动量守恒：‎ ‎2mv－mvA=3mvAB 解得： vA＝ (2分)‎ 设弹簧锁定时的弹性势能为EP，从弹簧解除锁定到恢复到原长的过程，根据机械能守恒定律： EP＝mg•h＋mvA2 解得： EP＝6mgh (2分)‎ 设AB第一次碰撞后一起向下运动到A的初始位置时的速度大小为v′，在这过程中，根据机械能守恒： EP＋•3mv′2 ＝•3mvAB2＋3mg•h 以上各式解得：v′＝ (2分)‎