精品解析:河南省新未来2022-2023学年高一下学期6月期末联考物理试题(解析版)
展开河南省新未来2022-2023下期高一6月联考物理试题
全卷满分 100分,考试时间 75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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收回。
4.本卷主要考查内容:必修第一、二册,必修第三册第九章。
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 )
1. 从t=0时刻开始,一质点的位移-时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 质点可能做曲线运动 B. 质点运动的初速度一定不为零
C. 质点运动的速度越来越大 D. 质点运动的加速度不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.位移-时间图像只能表示直线运动的规律,则可知质点一定做直线运动,故A错误;
B.位移-时间图像的斜率表示速度,质点运动的初速度可能为零,故B错误;
C.位移-时间图像的斜率表示速度,由图像可知质点运动的速度越来越大,故C正确;
D.根据图像无法判断质点运动的速度均匀变化,故无法判断加速度不变,故D错误。
故选C
2. 当一带电云层靠近避雷针时,由于静电感应使避雷针尖端带上电荷,避雷针周围电场的电场线分布如图中虚线所示。一个电子以一定的速度进入电场(仅受电场力作用),轨迹如图中实线所示,则下列说法正确的是( )
A. 避雷针尖端带负电
B. 电子一定是从A向B运动
C. 电子在A点加速度比在B点加速度小
D. 若将电子从B点由静止释放,电子运动轨迹将与电场线重合
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据做曲线运动物体所受合力指向曲线的内侧可知,避雷针尖端带正电,故A错误;
B.由于电子有初速度,则无法确定电子是从A向B运动,还是从B向A运动,故B错误;
C.由于B点离场源电荷更近,则B点的场强更大,电子所受电场力更大,加速度更大,故C正确;
D.由于电场线不是直线,若将电子从B点由静止释放,电子运动轨迹不可能与电场线重合,故D错误。
故选C。
3. 图甲为运动员掷铅球比赛时情景,铅球掷出后,在空中运动的轨迹如图乙所示.a、b、、c、d、e为轨迹上五点,c为轨迹的最高点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 铅球从d点到e点的过程比从a点到b点的过程中速度变化快
B. 铅球从a点运动到c点和从c点运动到e点速度变化方向相同
C. 铅球运动到c点时重力的功率最小,但不为零
D. 铅球从a点运动到e点,合外力做的功小于重力势能的减少量
【答案】B
【解析】
【详解】AB.铅球运动过程中只受重力作用,加速度为重力加速度,所以铅球从d点到e点的过程比从a点到b点的过程中速度变化快慢相等,铅球从a点运动到c点和从c点运动到e点速度变化方向相同,故A错误,B正确;
C.铅球运动到c点时速度沿水平方向,重力功率为
故C错误;
D.铅球从a点运动到e点,只有重力做功,等于重力势能的减少量,故D错误。
故选B。
4. 2023年5月30日,“神舟十六号”载人飞船入轨后,成功对接于空间站天和核心舱前向端口,“神舟十六号”和“神舟十五号”乘组成功会师于空间站,“神舟十五号”已于6月4日返回地面,空间站运行在离地约400km的圆轨道上。空间站绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. “神舟十六号”的发射速度不大于第一宇宙速度
B. 空间站在轨运行速度不小于第一宇宙速度
C. “神舟十六号”必须先进入空间站所在轨道与空间站同向绕行,然后加速才能实现对接
D. “神舟十五号”沿椭圆轨道返回地球时,飞船的速度会增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.第一宇宙速度是最小的发射速度,最大的环绕速度,可知“神舟十六号”的发射速度应大于第一宇宙速度;空间站在轨运行速度小于第一宇宙速度,故AB错误;
C.“神舟十六号”进入空间站所在轨道与空间站同向绕行,加速后会做离心运动,不能实现对接,故C错误;
D.“神舟十五号”沿椭圆轨道返回地球时,引力做正功,飞船的速度会增大,故D正确。
故选D
5. 如图所示,用卡车通过装置拖货轮靠岸,卡车以速度v匀速向前行驶,定滑轮左侧的绳与竖直方向的夹角为,右侧的绳与竖直方向的夹角为,此时货轮的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据运动的分解可知
解得此时货轮的速度大小为
故选A。
6. 摩天轮边缘悬挂座舱,乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。乘客旅行包放置在该摩天轮座舱水平板上,旅行包始终与水平板保持相对静止,在从最高点运动到最低点的过程中( )
A. 座舱水平板对旅行包的支持力先增大后减小
B. 座舱水平板对旅行包的摩擦力先增大后减小
C. 合力对旅行包先做正功后做负功
D. 重力对旅行包做功的功率保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.设旅行包的质量为m,做匀速圆周运动的半径为R,在最低点有
得
在最高点有
则
在与圆心等高处有
所以座舱水平板对旅行包的支持力一直增大,故A错误;
B.在最高点时,重力与支持力的合力提供向心力,此时摩擦力为0,在最低点时,支持力与重力的合力提供向心力,摩擦力也为0,中间某一位置摩擦力不为零,所以座舱水平板对旅行包的摩擦力先增大后减小,故B正确;
C.由动能定理可知,合力对旅行包始终不做功,故C错误;
D.在最高点和最低点重力方向与速度方向垂直,重力的功率为零,其余位置重力的功率不为零,则此过程中重力对旅行包做功的功率先增大后减小,故D错误。
故选B。
7. 如图甲所示,质量为m的物块放在光滑的水平面上,从t=0时刻,在水平拉力作用下由静止开始运动,拉力的功率随时间变化如图乙所示,则t=t0时刻物块的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对物块由动能定理有
其中
即有
解得
故选C。
二、选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 如图所示,A、B两个相同的茶杯放在餐桌上的自动转盘上,O为转盘圆心,B、O间距大于A、O间距,B杯中装满水,A杯是空杯,转盘在电动机的带动下匀速转动,A、B两杯与转盘始终保持相对静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. A受到的摩擦力比B的大
B. B受到的摩擦力比A的大
C. 增大转动的角速度,B一定先滑动
D. 增大转动的角速度,A有可能先滑动
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.茶杯随转盘转时由静摩擦力提供向心力,则有
由于
、
则B受到的摩擦力比A的大,故A错误,B正确;
CD.设茶杯发生滑动的临界角速度为,则有
得
由此可知,增大转动的角速度,B一定先滑动,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图所示,质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个电荷量也为q的带电小球B固定于O点的正下方,小球A静止时与小球B在同一水平线上,此时细线与竖直方向的夹角,两带电小球均可视为点电荷。已知重力加速度为g,静电力常量为k。则下列说法正确的是( )
A. 细线的长为
B. 带电小球B在A处的电场强度大小为
C. 若小球A电荷量缓慢减小,则A、B两球间的库仑力不断减小
D. 若小球A电荷量缓慢减小,则细线上的拉力不断减小
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB.对小球A受力分析,有重力、绳子的拉力和小球B对A的静电力,小球处于静止状态,由力的平衡条件可得
带电小球B在A处的电场强度大小为
由库仑定律有
解得
由几何关系可得细线的长为
故AB正确;
CD.若小球A电荷量缓慢减小,小球A将下摆,对小球A受力分析如图
由相似三角形可知
其中d为B球与A球间的距离,L为细线长度,由于OB、L不变,由于d减小,A、B两球间的库仑力不断减小,细线上的拉力不变,故C正确,D错误。
故选ABC。
10. 如图所示,倾角的粗糙斜面体固定在水平面上,一轻质弹簧放在斜面上,下端固定,弹簧处于自然状态。质量为1kg的物块(可视为质点)从斜面上某点由静止释放,物块向下运动1m时刚好与弹簧接触,此时物块的动能为2J,物块继续向下压缩弹簧0.1m时动能达到最大。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6、cos37=0.8。则下列说法正确的是( )
A. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.25
B. 弹簧的劲度系数为20N/m
C. 从开始运动到物块动能最大的过程中,物块损失的机械能全部转化为摩擦产生的内能
D. 物块以一定初速度开始向下运动,向下运动过程中动能最大的位置仍不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.物块向下运动1m时刚好与弹簧接触时的动能为2J,则有
得
由运动学规律可得
即
解得
故A错误;
B.物块继续向下压缩弹簧0.1m时动能达到最大,对物块由平衡可得
则有
故B正确;
C.由能量守恒可知,从开始运动到物块动能最大的过程中,物块损失的机械能一部分转化为摩擦产生的内能,另一部分转化为弹簧的弹性势能,故C错误;
D.动能最大的位置,速度最大,即物块所受合力为零,始终有弹力与摩擦力之和与重力沿斜面向下的分力等大反向,故D正确。
故选BD。
三、非选择题(本题共5小题,共54分。)
11. 某实验小组利用如图甲所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”实验。
(1)下图是实验时补偿阻力的情形,其中正确的是_________(填字母)。
(2)如图乙是实验中获取的一条纸带的一部分,已知打点计时器电源频率为50Hz,其中A
、B、C、D、E、F、G是计数点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示,由纸带求出小车的加速度的大小为_______m/s2(计算结果保留2位有效数字),如果当时电源的频率f<50Hz,但实验小组同学并不知道,那么测得的加速度值与真实值相比____________(填“偏大”或“偏小”)。
(3)在满足实验条件时,研究小车质量一定的情况下其加速度a与砝码重力F(忘记测量砝码盘的质量,但其他操作均正确)的关系,得到a与F的关系应该是图丙中的_____(填“1”“2”或“3”)。
【答案】 ①. B ②. 0.20 ③. 偏大 ④. 1
【解析】
【详解】(1)[1]补偿阻力时,只让小车在倾斜的平板上拖着纸带做匀速直线运动,同时小车匀速运动需要根据纸带判断。
故选B。
(2)[2]相邻两计数点间还有4个计时点,可知相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可知,加速度大小为
[3]如果当时电源的频率,则实际打点周期变大,但实验小组同学并不知道,则测得的加速度值与真实值相比偏大。
(3)[4]实验中未记录砝码盘的质量,当时,加速度不为领,与的关系应该是图丙中的“1”。
12. 某同学用气垫导轨来验证机械能守恒定律,装置如图所示,装有遮光条的滑块放置在气垫导轨上的A位置,细线绕过固定在导轨右端的定滑轮,一端与滑块连接、另一端悬挂钩码。已知遮光条宽度为d,滑块与遮光条的总质量为M、A到光电门中心距离为x,钩码的质量为m,当地重力加速度为 g。
(1)开通气源,先调节气垫导轨水平,取下细线和钩码,将滑块轻放在气垫导轨上,如果滑块能______,说明气垫导轨水平。
(2) 挂上钩码将滑块从静止释放,测得滑块通光电门时遮光条的遮光时间为t,如果表达式______成立(用题中所给物理量的符号表示),则机械能守恒定律得到验证。
(3)改变钩码质量,多次实验,每次均让滑块从A点由静止释放,测得多组钩码质量m及遮光条遮光时间作图像,如果图像是一条倾斜直线且图像的斜率为______,图像与纵轴的截距为______,则机械能守恒定律得到验证。(均用题中所给物理量的符号表示)
【答案】 ①. 静止 ②. ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]气垫导轨上摩擦力可以忽略,将滑块放在气垫导轨上若滑块能够保持静止状态,表明气垫导轨水平。
(2)[2]对钩码和滑块构成的系统,根据机械能守恒有
根据光电门测速原理有
则有
(3)[3][4]根据上述有
可知,机械能守恒定律得到验证,则图像必定是一条倾斜直线,且图像的斜率与图像与纵轴的截距分别为
,
13. 如图所示,质量均为m、电荷量相同的小球A、B,用长均为L的绝缘细线悬于O点。用光滑的竖直绝缘挡板使小球B静止,B球的悬线竖直,A球静止时,A球悬线与竖直方向的夹角为。重力加速度大小为g,不计小球的大小,两小球的电荷量始终不变,静电力常量为k,求
(1)小球A所带电荷量的大小;
(2)小球B上悬线拉力的大小;
(3)撤去挡板的一瞬间,小球A、B的加速度的大小。
【答案】(1);(2);(3)0,
【解析】
【详解】(1)由几何关系可知,A、B两球间的距离为L,设两球的带电量均为Q,则A球受到的库仑力为
对A球分析,设A球悬线拉力大小为T1,根据力的平衡有
解得
小球A所带电荷量的大小
(2)设B球悬线的拉力大小为T2,则
(3)撤去挡板的一瞬间,小球A受到的合外力仍为零,则小球A的加速度
小球B沿竖直方向合外力为零,小球B的加速度沿水平方向,则
得
14. 如图所示,倾角为的斜面体固定在水平地面上,绕过斜面顶端定滑轮的细线一端连接在斜面底端、质量的物块B上,另一端吊着质量的物块A,连接物块B的细线与斜面平行,物块A离地面的高度为物块B与斜面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,斜面足够长,取重力加速度,,,物块均可视为质点.现由静止释放物块B(物块A着地后不反弹),求:
(1)物块A开始向下运动过程中,细线的拉力大小;
(2)从释放物块B到A第一次刚落地过程中,细线拉力对物块B所做的功;
(3)从物块A第一次落地后到此后细线再次刚好绷紧的过程中,物块B与斜面间因摩擦而产生的热量。
【答案】(1);(2)20J;(3)4J
【解析】
【详解】(1)物体A向下运动过程中,设细线的拉力为,加速度大小为;对A根据牛顿第二定律可得
对B根据牛顿第二定律可得
联立解得
(2)物体A向下运动的加速度大小为
设物块A落地时速度大小为,则有
解得
对B根据动能定理可得
解得细线拉力对物块B所做的功为
(3)物块A落地后,设物块B沿斜面向上运动的距离为,根据动能定理可得
解得
则从A落地后到细线再次绷紧的过程中,物块B与斜面间因摩擦产生的热量为
15. 某同学设计了一款小游戏,装置如图所示,固定在竖直面内、半径为R的光滑圆弧轨道AB所对的圆心角为,圆弧轨道最低点与水平面相切于A点,质量为m的小球a放在水平面上的P点,给小球a一个大小为的水平向右的初速度(g为重力加速度),小球a沿水平面向右运动并滑上圆弧轨道,随后从圆弧轨道上的B点抛出,最后落到地面。已知PA之间的距离为2R,不计空气阻力,小球可视为质点,小球a在水平面上受到的阻力为其重力的0.25倍,求:
(1)小球a刚滑上圆弧轨道时对圆弧轨道的压力大小;
(2)小球a从B点抛出后在空中的最小速度;
(3)小球a从B点抛出到落地所用的时间。
【答案】(1)6mg;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设小球a运动到A点时速度大小为v1,由动能定理有
解得
在A点由牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知,小球a对圆弧轨道的压力大小
(2)设小球a到B点时速度大小为v2,由机械能守恒定律有
解得
小球a从B点抛出后,运动到最高点时速度最小,最小速度为
(3)小球a从B点抛出时竖直方向的分速度大小为
设小球a从B点落地时的速度大小为v3,根据机械能守恒有
落地时小球a竖直方向的分速度大小为
小球a从B点抛出到落地所用时间
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