湖北省荆州中学2020学年高一物理5月双周考试题 12页

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）‎