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德优网2021陕西省西安市碑林区铁一中学高中物理考试期中高一下

2020-2021学年陕西省西安市铁一中学高一(下)期中物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(14小题共56分)
1. (本题4分) 德优题库如图所示,曲面体P静止于光滑水平面上,物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面光滑,Q在P上运动的过程中,下列说法正确的是(  )

A.P对Q做功为零

B.P和Q之间相互作用力做功之和为零

C.P和Q构成的系统机械能守恒、动量守恒

D.P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒

2. (本题4分) 德优题库如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离。在此过程中(  )

A.外力F做的功等于A和B动能的增量

B.B对A的摩擦力所做的功,等于A的动能增量

C.A对B的摩擦力所做的功,等于B对A的摩擦力所做的功

D.外力F对B做的功等于B的动能的增量

3. (本题4分) 用玩具手枪以初速度v0竖直向上射出一颗质量为m的模拟子弹(以下简称子弹),子弹升到最高点之后,又落回射出点。若子弹所受空气阻力大小恒为f,运动的最高点较射出点高h,重力加速度大小为g,则下列关于子弹的说法正确的是(  )

A.整个过程中空气阻力做功之和为0   

B.整个过程中损失的机械能为fh  

C.上升过程中重力势能增加mv02﹣fh 

D.下降过程中空气阻力做功为mv02﹣mgh

4. (本题4分) 德优题库如图所示,两质量均为m=1kg的小球1、2(可视为质点)用长为L=1.0m的轻质杆相连,水平置于光滑水平面上,且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触,现用力F竖直向上拉动小球1,当杆与竖直墙壁夹角θ=37°时,小球2的速度大小v=1.6m/s,sin37°=0.6,g=10m/s2,则此过程中外力F所做的功为(  )
A.8 J
B.8.72 J
C.10 J
D.9.28 J
5. (本题4分) 如图所示,质量为M的物块甲,以速度v0沿光滑水平地面向前运动,连接有轻弹簧、质量为m的物块乙静止在正前方,物块甲与弹簧接触后压缩弹簧,则下列判断错误的是(  )
德优题库

A.仅增大v0,弹簧的最大压缩量增大

B.仅增大m,弹簧的最大压缩量增大

C.仅增大M,弹簧的最大压缩量增大

D.v0一定,m+M一定,弹簧的最大压缩量一定

6. (本题4分) 如图所示,一卫星在距地面高度刚好等于地球半径的轨道上做匀速圆周运动,其轨道平面与地球赤道平面重合,转动方向和地球自转方向相同,在地球赤道上某处有一个可以接收卫星信号的基站.已知地球的半径为R,自转周期为T,第一宇宙速度为v,引力常量为G,则由以上信息可求得(  )

A.地球的质量为 

B.该卫星的周期为 

C.基站能够连续接收到卫星信号的最长时间为  

D.地球同步卫星的轨道半径为

7. (本题4分) 一长为L、质量可不计的刚性的硬杆,左端通过铰链固定于O点,中点及右端分别固定质量为m和质量为2m的小球,两球与杆可在竖直平面内绕O点无摩擦地转动。开始时使杆处于水平状态并由静止释放,如图所示。当杆下落到竖直位置时,在杆中点的球的速率为(  )

A.    
B.   
C.    
D.
8. (本题4分) 质量分别为m=1kg和M=2kg的两物块叠放在光滑水平桌面上,两物块均处于静止状态,从某时刻(t=0)开始,对放在下面的质量为m的物块施一水平推力F,已知推力F随时间t变化的关系为F=6t,两物块之间的动摩擦因数为μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,下列结论正确的是(  )

A.两物块刚发生相对运动时的速度为1m/s  

B.从施加推力F到两物块刚发生相对运动所需的时间为s

C.从施加推力F到两物块刚发生相对运动两物块的位移为0.5m

D.从施加推力F到两物块刚发生相对运动F的冲量为6N•s

9. (本题4分) 德优题库如图所示,学生练习用脚颠球。某一次足球由静止自由下落1.25m,被重新颠起,离开脚部后竖直上升的最大高度仍为1.25m。已知足球与脚部的作用时间为0.1s,足球的质量为0.4kg,重力加速度大小g取10m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )

A.脚部对足球的平均作用力为足球重力的11倍

B.足球下落到与脚部刚接触时动量大小为4kg?m/s

C.足球与脚部作用过程中动量变化量大小为4kg?m/s

D.足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为4N?s

10. (本题4分) 如图所示,在光滑水平面上,质量为m的A球以速度v0向右运动,与静止的质量为5m的B球碰撞,碰撞后A球以v=av0(待定系数a<1)的速率弹回,并与固定挡板P发生弹性碰撞,若要使A球能再次追上B球并相撞,则系数a可以是(  )

A.
B.                
C.        
D.
11. (本题4分) 如图,在光滑水平面上放着质量分别为3m和m的A和B两个物块,弹簧与A、B拴接,现用外力缓慢向左推B使弹簧压缩,此时弹簧弹性势能为E。然后撤去外力,则(  )

A.从撤去外力到A离开墙面的过程中,墙面对A的冲量大小为   

B..当A离开墙面时,B的动量大小为 

C.A离开墙面后,A的最大速度为 

D.A离开墙面后,弹簧最大弹性势能为

12. (本题4分) 如图所示,一轻质弹簧的两端与质量均为m的两物块A、B相连接,并一起以速度v0在光滑的水平面匀速运动。某时刻,质量为m的物块C从h高度处自由下落,恰好与A上表面发生碰撞,碰后立即粘合且不反弹,设碰撞时间极短。则下列说法正确的是(  )

A.AC碰撞过程AC组成的系统动量守恒 

B.AC碰撞过程损失的机械能为  

C.从C与A相碰到弹性势能最大的过程中,弹簧对B的冲量大小为mv0   

D..弹簧所具有的最大弹性势能为

13. (本题4分) 如图甲所示,轻弹簧下端固定在倾角37°的粗糙斜面底端A处,上端连接质量5kg的滑块(视为质点),斜面固定在水平面上,弹簧与斜面平行。将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的O点,由静止释放到第一次把弹簧压缩到最短的过程中,其加速度a随位移x的变化关系如图乙所示,重力加速度取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是(  )

A.滑块在下滑的过程中,滑块和弹簧组成的系统机械能守恒  

B.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.1   

C.滑块下滑过程中的最大速度为m/s  

D.滑块在最低点时,弹簧的弹性势能为10.4J

14. (本题4分) 质量为3m、足够长的木板静止在光滑的水平面上,木板上依次排放质量均为m的木块1、2、3,木块与木板间的动摩擦因数均为μ。现同时给木块1、2、3水平向右的初速度v0、2v0、3v0,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是(  )

A.1木块相对木板静止前,木板是静止不动的   

B.1木块的最小速度是v0

C.2木块的最小速度是v0

D.木块3从开始运动到相对木板静止时对地位移是

二、实验题(2小题共10分)
15. (本题5分) 用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所用电源的频率为50Hz,计数点间的距离如图乙所示。已知m1=50g、m2=150g,则:(结果均保留两位有效数字)

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5         m/s;
(2)在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量ΔEk          J,系统重力势能的减少量ΔEp          J;(取当地的重力加速度g=10m/s2
(3)若某同学作出v2﹣h图象如图丙所示,则当地的重力加速度g=         m/s2
(4)该实验的相对误差是          %。
16. (本题5分) 如图1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)下列说法中正确的是        
A.本实验中的斜槽必须是光滑的
B.入射小球每次都要从同一高度由静止滚下
C.当把球放在斜槽末端时,球静止,则说明斜槽末端沿水平方向
(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,测量平抛射程OP,然后把被碰小球m2静置于轨道水平部分的右侧末端,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
(3)经测量,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示。碰撞前后m1的动量分别为p1与p'1,则p1:p'1        :11,若碰撞结束时m2的动量为p'2;则p'1:p'2=11:         .实验结果说明,碰撞前后总动量的比值         
(4)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(3)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(3小题共34分)
17. (本题10分) 德优题库如图所示,在光滑桌面上静止放置着长木板B和物块C,长木板B上表面的右端有一物块A,物块A与长木板B之间的动摩擦因数为0.2,长木板足够长。现让物块C以4m/s的初速度向右运动,与木板B碰撞后黏在一起。已知物块A的质量为2kg,长木板B的质量为1kg,物块C的质量为3kg,重力加速度g取10m/s2,试求:
(1)C与B碰撞过程中,损失的机械能;
(2)最终A、B、C的速度大小以及A相对于B运动的距离。
18. (本题12分) 德优题库如图所示,轻弹簧左端固定在水平地面的N点处,弹簧自然伸长时另一端位于O点,水平面MN段为光滑地面,M点右侧为粗糙水平面,现有质量相等均为m的A、B滑块,先用滑块B向左压缩弹簧至P点,B和弹簧不栓接,由静止释放后向右运动与静止在M点的A物体碰撞,碰撞后A与B粘在一起,A向右运动了L之后静止在水平
面上,已知水平面与滑块之间动摩擦因数都为μ,求
(1)B刚与A碰撞后.A的速度大小?
(2)B将弹簧压缩至P点时克服弹力所做的功?
(3)若将B物体换成质量是2m的C物体,其余条件不变,则求A向右运动的距离是多少?
19. (本题12分) 如图,质量均为2m的木板A、B并排静止在光滑水平地面上,A左端紧贴固定于水平面的半径为R的四分之一圆弧底端,A与B、A与圆弧底端均不粘连。质量为m的小滑块C从圆弧顶端由静止滑下,经过圆弧底端后,沿A的上表面从左端水平滑上A,并在恰好滑到B的右端时与B一起匀速运动。已知重力加速度为g,C过圆弧底端时对轨道的压力大小为1.5mg,C在A、B上滑行时受到的摩擦阻力相同,C与B一起匀速的速度是C刚滑上A时的0.3倍。求:
(1)C从圆弧顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功;
(2)两板长度L1与L2之比。
(3)C刚滑到B的右端时,A右端到B左端的水平距离s与B的长度L2之比。
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