2023届重庆市彭水县第一中学物理高一下期末检测试题含解析

示某电场中一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有等间距的A、B、C三点，则A．B点的场强小于C点的场强B．A点的电场方向指向x轴正方向C．AB两点电势差小于BC两点电势差D．AB两点电势差等于BC两点电势差二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)物体做曲线运动的条件是所受合外力的方向跟它的速度方向__________（填“共线”或“不共线”）．14、(本题9分)如图所示为一分压器电路，电阻R1=20Ω，R2的最大阻值为20Ω。当输入端A、B接220V电压时，用电压表测得输出端C、D的电压范围是____________。15、(本题9分)如图所示，是自行车传动结构的示意图，假设脚踏板每N秒转一圈，已知后轮半径R，大齿轮半径，小齿轮半径，则自行车的行驶速度是_______。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，一轻质弹簧左端固定在轻杆的A点，右端与一质量套在轻杆的小物块相连但不栓接，轻杆AC部分粗糙糙，与小物块间动摩擦因数，CD部分为一段光滑的竖直半圆轨道．小物块在外力作用下压缩弹簧至B点由静止释放，小物块恰好运动到半圆轨道最高点D，，小物块刚经过C点速度，g取，不计空气阻力，求：（1）半圆轨道的半径R；（2）小物块刚经过C点时对轨道的压力；（3）小物块在外力作用下压缩弹簧在B点时，弹簧的弹性势能．17、（10分）(本题9分)如图所示，在高h1＝30m的光滑水平平台上，质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep。若打开锁扣K，小物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道。B点的高度h2＝15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝50m的水平粗糙轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取g＝10m/s2：(1)求小物块由A到B的运动时间t；(2)求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小；(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点P（P点未画出）。设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围。参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】A项：哥白尼提出了日心说，认为太阳是宇宙的中心，故A错误；B项：牛顿发现了万有引力定律，但没有测量引力常量，是卡文迪许测出了引力常量，故B正确；C项：开普勒发现了行星运动的三大定律，正确描绘了行星运动的规律，为牛顿万有引力定律的发现奠定了基础，故C正确；D项：万有引力定律建立后，经历过“月-地检验”，表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律，故D正确。2、D【解析】物体克服重力做了多少功就有多少能量转化为重力势能，D对；3、B【解析】A．匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，故A错误；B．物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，动量为P=mv，所以动量也在不断变化，故B正确；C．匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，其动能也不变，故C错误；D．平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，合外力不变，加速度是重力加速度，也不变，故D错误．故选B．4、B【解析】由动能定理可知(1－μ)mgR，B对；5、A【解析】AB.因为A、B的线速度大小相等，根据，A、B的半径之比为4:1，所以A、B的角速度之比为1:4，B、C的角速度大小相等，所以ωA：ωC=1:4，故A正确，B错误.CD.因为ωB=ωC，RB：RC=1:16，根据v=r•ω知vB:vC=1:16，所以vA:vC=1:16，故C,D均错误.6、D【解析】据题意，木块从静止到匀速运动过程中增加的动能可以根据动能定理得到：；由图象得，子弹从射入木块到共同速度过程中，子弹运动的位移大于木块位移的三倍，即，而子弹与木块之间的相互作用力大小相等，故有：，则此过程增加的内能为：，故选项D正确．7、AC【解析】A．当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相等，则它们在P点的电场强度方向沿MN背离N方向。当Q1|Q2|时，b点电荷在P点的电场强度方向沿Pb连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向P点，则合电场强度方向偏右。不论a、b电荷量大小关系，合场强方向仍偏右，故B错误；C．当Q1是负电荷，Q2是正电荷时，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向P点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，则合电场强度方向偏左。不论a、b电荷量大小关系，仍偏左。故C正确；D．当Q1、Q2是负电荷时且且|Q1|<|Q2|，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，由于|Q1|<|Q2|，则合电场强度方向偏右，故D错误。故选：AC8、BCD【解析】由绳子的拉力提供向心力，绳子的拉力相等，所以向心力相等，向心力大小之比为1：1，故A错误；同轴转动角速度相同，由绳子的拉力提供向心力，则有：mAω2rA=mBω2rB，解得：，故BC正确；根据a=ω2r得：，故D正确；故选BCD。9、BC【解析】A.卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：得轨道1的半径比轨道1的半径大，则v1>v1，故A错误；B.卫星要由轨道1上的Q点变轨到轨道2，要做离心运动，故需要在Q点加速，故B正确；C.根据牛顿第二定律得：，得同一点r相同，则，故C正确；D.由轨道2变轨进入轨道1需要加速，使卫星做离心运动。故D错误；10、BCD【解析】以A为例对小球进行受力

分析

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，可得支持力和重力的合力充当向心力，设圆锥桶的锥角为，所以，，且AB质量相等，A圆周运动的半径大于B，所以A．球A的线速度必定大于球B的线速度，正确B．球A的角速度小于球B的角速度，错误C．球A的运动周期大于球B的运动周期，错误D．球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，错误11、AD【解析】试题分析：物体缓缓下降，则物体动能的变化忽略不计．在竖直方向上，物体受三个力保持受力平衡：竖直向下的重力，手给物体竖直向上的支持力，弹簧给物体竖直向上的拉力．拉力随弹簧的伸长量不断增大，而支持力和拉力之和始终等于重力．AB、重力做正功，弹力做负功，手的支持力做负功，根据动能定理可知，所以弹簧弹性势能增加量小于物体重力势能减少量，故A正确，B错误C、物体与弹簧组成的系统中，除了弹力和重力外，手的支持力做负功，则系统的机械能减小，减小量等于物体克服手的支持力做功，即系统机械能减小了W，故C错误；D、若物体从A处由静止释放，弹簧和重力做功不变，根据动能定理可知，结合公式，则物体的动能为W，故D项正确．故选AD12、ABC【解析】A项：等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，由于0.4V与0.2V两个等势面间电势差等于0.6V与0.4V两个等势面间电势差，C处的等势面密，所以C点电场强度较大，故A正确；B项：电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故A点场强方向指向x轴正方向，故B正确；C、D项：等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，所以AB两点间的平均场强小于BC两点间的平均场强，由公式，可知，AB两点电势差小于BC两点电势差，故C正确，D错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、不共线【解析】物体做曲线运动的条件是：当物体的速度方向和受到的合力方向不共线时，做曲线运动，当速度方向和合力方向共线时，物体做直线运动．14、0–110V【解析】当变阻器触头处于最下端时，则输出电压UCD=0，当滑片移到上端时，即为电阻R2的两端电压，根据欧姆定律，则有，因此输出端C、D的电压范围0～110V。15、【解析】脚踏板转动周期为N，则大齿轮的角速度为：大齿轮和小齿轮的线速度大小相等，所以有：小齿轮的角速度为后轮的角速度与飞轮的角速度相同，根据得自行车的速度为：。点睛：解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等，知道后轮上质点的线速度就是自行车的行驶速度。三．计算题(22分)16、⑴0.4m⑵方向垂直向下(3)【解析】(1)物块由C点运动到D点，根据机械能守恒定律R=0.4m⑵小物块刚过C点时FN－mg=m所以根据牛顿第三定律知小物块刚经过C点时对轨道的压力：方向垂直向下(3)小物块由B点运动到C点过程中，根据动能定理带入数据解得：所以．17、(1)s；(2)50J；(3)≤μ＜【解析】(1)设从A运动到B的时间为t，由平抛运动规律得h1－h2=gt2解得t=s(2)由，，所以∠BOC=60°，设物块平抛到B点的水平初速度为v1，将B点速度分解可得解得v1=10m/s根据能量守恒，弹簧的弹性势能转化给物块的动能。得(3)设小物块在水平轨道CD上通过的总路程为s，根据题意，该路程的最大值是smax=3L路程的最小值是smin=L路程最大时，动摩擦因数最小，路程最小时，动摩擦因数最大，由能量守恒知解得，由小物块与墙壁只发生一次碰撞可知