湖北省荆州中学2020学年高一物理5月双周考试题

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湖北省荆州中学2020学年高一物理5月双周考试题

湖北省荆州中学2020学年高一物理5月双周考试题 ‎ 一、选择题:本题共12小题。在每小题给出的四个选项中,第1~7小题只有一项符合题目要求,第8~12小题有多项符合题目要求。每小题4分,共48分。‎ ‎1.一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍.该质点的加速度为(  )‎ A.B.C.D. ‎2.如图所示,两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积.下列关系式正确的有( )‎ A.TA<TB B.EKA >EKB C.SA=SB D.‎ ‎3.如图所示,可视为质点的小球,位于半径为 m半圆柱体左端点A的正上方某处,以一定的初速度水平抛出小球,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点.过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°,则初速度为(不计空气阻力,重力加速度g取‎10 m/s2)( )‎ A. m/s B‎.4 m/sC‎.3 m/s D.m/s ‎4.如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置.现用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置.在此过程中,拉力F做的功为(  )‎ A.若拉力为恒力,则拉力F做的功为FLcosθ B.若拉力为恒力,则拉力F做的功为mgL(1-cos θ)‎ C.若缓慢拉动小球,则拉力F做的功为FLsinθ D.若缓慢拉动小球,则拉力F做的功为mgL(1-cos θ)‎ ‎5.足够长的水平传送带以恒定速度v匀速运动,某时刻一个质量为m的小物块以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带,最后小物块的速度与传送带的速度相同.在小物块与传送带间有相对运动的过程中,滑动摩擦力对小物块做的功为W,小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q,则下列判断中正确的是(  )‎ A.W=0,Q=mv2 B.W=0,Q=2mv2‎ C.W=,Q=mv2 D.W=mv2,Q=2mv2‎ ‎6.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始自由下滑(  )‎ A.在下滑过程中,小球和槽之间的相互作用力对槽不做功 B.在下滑过程中,小球和槽组成的系统动量守恒 C.被弹簧反弹后,小球和槽做速率相等的直线运动 D.被弹簧反弹后,小球能回到槽上高h处 ‎7‎ ‎.如图所示,质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,运动距离h时,B与A分离.下列说法正确的是( )‎ A.B和A刚分离时,弹簧长度等于原长 B.B和A刚分离时,它们的加速度为g C.弹簧的劲度系数等于 D.在B与A分离之前,它们做匀加速直线运动 ‎8.(多选)如图所示,质量分布均匀的光滑小球O,放在倾角均为θ的斜面体上,斜面体位于同一水平面上,且小球处于平衡,则下列说法中正确的是(  )‎ A.甲图中斜面对球O弹力最大 B.丙图中斜面对球O弹力最小 C.乙图中挡板MN对球O弹力最小 D.丙图中挡板MN对球O弹力最小 ‎9.(多选)质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动,经过时间t,下降的高度为h,速度变为v,在这段时间内物体动量变化量的大小为(  )‎ A.m(v-v0) B.mgt C.m D.m ‎10.(多选)A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,图2表示发生碰撞前后的v-t图线,由图线可以判断(  )‎ A.A、B的质量比为3∶2‎ B.A、B作用前后总动量守恒 C.A、B作用前后总动量不守恒 D.A、B作用前后总动能不变 ‎11.(多选))如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连.现将小球从M点由静止释放,它在下降的过程中经过了N点.已知在M、N两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且∠ONM<∠OMN<.在小球从M点运动到N点的过程中(  )‎ A.弹力对小球先做正功后做负功 B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C.弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零 D.小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差 ‎12‎ ‎.(多选)如图10,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上.a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动.不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g.则(  )‎ 图10‎ A.a落地前,轻杆对b一直做正功 B.a落地时速度大小为 C.a下落过程中,其加速度大小始终不大于g D.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg 二、实验题:本题共2小题。每空2分,共12分。‎ ‎13.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6 V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律,已知重力加速度为g.‎ ‎(1)如图所示是实验中得到一条纸带,将起始点记为O,并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点,分别记为A、B、C、D、E、F,量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6‎ ‎,使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,则在打E点时重锤的动能为________,在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为________.‎ ‎(2)在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能,主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,为了测定阻力大小,可算出(2)问中纸带各点对应的速度,分别记为v1至v6, 并作vn2—hn图象,如图10所示,直线斜率为k,则可测出阻力大小为________.‎ ‎14.如图所示,用“碰撞实验器”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)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 ‎(2)经测定,m1=‎45.0 g,m2=‎7.5 g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示.碰撞前后m1的动量分别为p1与p1′,碰撞结束时m2的动量为p2′,实验结果说明,碰撞前后总动量的比值=.‎ ‎(3)有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用纸带中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为 cm.‎ 三、计算题:本题共4小题。15题8分,16,17题10分,18题12分,共40分。‎ ‎15.如图所示,静止在光滑水平面上的小车M=‎20 kg.从水枪中喷出的水柱的横截面积S=‎10 cm2,速度v=‎10 m/s,水的密度ρ=1.0×‎103 kg/m3.若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁,且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中.当有质量m=‎5 kg的水进入小车时,试求:‎ ‎(1)小车的速度大小;‎ ‎(2)小车的加速度大小.‎ ‎16.如图所示,传送带A、B之间的距离为L=‎3.2 m,与水平面间夹角θ=37°,传送带沿顺时针方向转动,速度恒为v=‎2 m/s,在上端A点无初速度放置一个质量为m=‎1 kg、大小可视为质点的金属块,它与传送带的动摩擦因数为μ=0.5,金属 块滑离传送带后,经过弯道,沿半径R=‎0.4 m的光滑圆轨道做圆周运动,刚好能通过最高点E,已知B、D两点的竖直高度差为h=‎0.5 m(取g=‎10 m/s2).求:‎ ‎(1)金属块经过D点时的速度大小;‎ ‎(2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功.‎ ‎17.如图所示,水平放置的轻弹簧左端固定,小物块P置于水平桌面上的A点并与弹簧的右端接触,此时弹簧处于原长.现用水平向左的推力将P缓缓推至B点(弹簧仍在弹性限度内)时,推力做的功为WF=6‎ ‎ J.撤去推力后,小物块P沿桌面滑动到停在光滑水平地面上、靠在桌子边缘C点的平板小车Q上,且恰好物块P在小车Q上不滑出去(不掉下小车).小车的上表面与桌面在同一水平面上,已知P、Q质量分别为m=‎1 kg、M=‎4 kg,A、B间距离为L1=‎5 cm,A离桌子边缘C点的距离为L2=‎90 cm,P与桌面及P与Q的动摩擦因数均为μ=0.4,g=‎10 m/s2,试求:‎ ‎(1)把小物块推到B处时,弹簧获得的弹性势能;‎ ‎(2)Q的长度.‎ ‎18.如图,质量分别为mA、mB的两个小球A、B静止在地面上方,B球距地面的高度h=‎0.8 m,A球在B球的正上方. 先将B球释放,经过一段时间后再将A球释放. 当A球下落t=0.3 s时,刚好与B球在地面上方的P点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰为零.已知mB=3mA,重力加速度大小为g=‎10 m/s2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.‎ ‎(1)B球第一次到达地面时的速度;‎ ‎(2)P点距离地面的高度.‎ 荆州中学高一5月月考答案 ‎1.A 2.D 3.C 4.D 5.B 6.C 7.C ‎8.AD 9.BCD 10.ABD 11.BCD 12.BD ‎13. (1) (2分) mgh5(2分)‎ ‎(2) m(g-)(2分)‎ ‎14.  (1)ADE (2分)‎ ‎(2) 1.01 ( 2分)‎ ‎(3)76.80 (2分)‎ ‎15.答案 (1)‎2 m/s (2)‎2.56 m/s2‎ 解析 (1) mv=(m+M)v1,即v1==‎2 m/s(4分)‎ ‎(2)质量为m的水流进小车后,在极短的时间Δt内,冲击小车的水的质量Δm=ρS(v-v1)Δt,设此时水对车的冲击力为F,则车对水的作用力为-F,由动量定理有-FΔt=Δmv1-Δmv,得F=ρS(v-v1)2=64 N,小车的加速度a==‎2.56 m/s2.(4分)‎ ‎16. (1)‎2 m/s (2)3 J 解析 (1)对金属块在E点有 mg=m,‎ 解得vE=‎2 m/s 在从D到E过程中,由动能定理得 ‎-mg·2R=mvE2-mvD2‎ 解得vD=‎2 m/s. (4分)‎ ‎(2)金属块在传送带上运行时有,‎ mgsin θ+μmgcos θ=ma1,‎ 解得a1=‎10 m/s2.‎ 设经位移x1金属块与传送带达到共同速度,则 v2=2ax1‎ 解得x1=‎0.2 m<‎‎3.2 m 继续加速过程中mgsin θ-μmgcos θ=ma2‎ 解得a2=‎2 m/s2‎ 由vB2-v2=‎2a2x2,x2=L-x1=‎‎3 m 解得vB=‎4 m/s 在从B到D过程中,由动能定理:‎ mgh-Wf=mvD2-mvB2‎ 解得Wf=3 J.(6分)‎ ‎17.答案 (1)5.8 J (2) ‎‎0.4 m 解析 (1)由能量守恒有:增加的弹性势能为:Ep=WF-μmgL1=(6-0.4×10×0.05) J=5.8 J (4分)‎ ‎(2)对BC过程由动能定理可知:Ep-μmg(L1+L2)=mv02,代入数据解得小物块滑到C点的速度为:‎ v0=‎2 m/s;‎ 对P、Q由动量守恒定律得:mv0=(m+M)v 解得共同速度:v=‎0.4 m/s 对PQ由能量守恒得:‎ μmgL=mv02-(m+M)v2‎ 代入数据解得小车的长度:‎ L=‎0.4 m. (6分)‎ ‎18.答案 (1)‎4 m/s (2)‎‎0.75 m 解析 (1)B球在地面上方静止释放后只有重力做功,根据动能定理有 mBgh=mBvB2‎ 可得B球第一次到达地面时的速度vB==‎4 m/s(4分)‎ ‎(2)A球下落过程,根据自由落体运动可得A球的速度vA=gt=‎3 m/s 设B球的速度为vB′, 则有碰撞过程动量守恒mAvA+mBvB′=mBvB″‎ 碰撞过程没有动能损失则有mAvA2+mBvB′2=mBvB″2‎ 解得vB′=‎1 m/s,vB″=‎2 m/s 小球B与地面碰撞后根据没有动能损失,所以B离开地面上抛时的速度v0=vB=‎4 m/s 所以P点的高度hP==‎0.75 m. (8分)‎
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