山东省济南2024学年高二下学期期末考试物理试题
一、选择题:本题共18小题,每小题4分,共72分。在每小题给出的四个选项中,第1~13题只有一项符合题目要求,第14~18题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 如图所示,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升.若红蜡块在A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的
A. 直线P B. 曲线Q C. 曲线R D. 无法确定 【答案】B
【解析】试题分析:红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动,在水平方向上做匀加速直线运动,合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,物体做曲线运动.根据轨迹夹在速度方向与合力方向之间,合力的方向大致指向轨迹凹的一向,知轨迹可能为曲线Q.故B正确,ACD错误.故选B. 考点:运动的合成
【名师点睛】解决本题的关键会根据速度方向与加速度方向的关系判断物体做直线运动还是曲线运动,以及知道轨迹夹在速度方向与合力方向之间,合力的方向大致指向轨迹凹的一向。
2. 从某高度水平抛出一小球,经过时间t到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是
A. 小球水平抛出时的初速度大小为gt tanθ B. 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为 C. 若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长 D. 若小球初速度增大,则θ减小 【答案】D
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【解析】试题分析:解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法,在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动.
考点:本题考查运动的合成与分解及平抛运动的位移、速度变化规律.
3. 如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动.圆半径为R,小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨.则下列说法正确的是
A. 小球在最低点对圆环的压力大小等于5mg B. 小球在最低点处于失重状态 C. 小球在最高点的线速度大小等于0 D. 小球在最高点的向心加速度大小等于g 【答案】D
【解析】A、因为小球刚好在最高点不脱离圆环,则轨道对球的弹力为零,重力提供向心力,则根据牛顿第二定律得,
,则最高点速度为:,则:
故选项AC错误 ;
B、在最低点加速度方向向上,处于超重状态,故选项B错误; D、在最高点由于重力提供向心力,则
,所以
,故选项D正确。
,从最高点到最低点根据动能定理:
,则
,
,在最低点根据牛顿第二定律:
点睛:解决本题的关键知道在最高点的临界情况,运用牛顿第二定律进行求解,要注意明确小球恰好不脱离圆环的临界条件。
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4. 一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为若将水平拉力的大小改为WF1、WF2分别表示F1、F2A. C. 【答案】C
F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v。
F2,物体从静止开始经过同样的位移后速度变为2v。对于上述两个过程,用所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则
B. D.
【解析】两次物体所受的摩擦力不变,位移相同,根据力做功表达式,则有滑动摩擦力做功相同,即
;再由动能定理,则有:
可知,
由上两式可解得:
;
; ;
,故C正确,ABD错误;
点睛:根据动能定理,结合运动学公式,求出滑动摩擦力做功,从而求得结果;考查做功表达式的应用,掌握动能定理的内容,注意做功的正负。
5. 如图所示,物体从A处开始沿光滑斜面AO下滑,又在粗糙水平面上滑动,最终停在B处。已知A距水平面OB的高度为h,物体的质量为m,现将物体m从B点沿原路送回至AO的中点C处,需外力做的功至少应为。
A. C.
B. D.
【答案】C
【解析】物体从A到B全程应用动能定理可得:
,联立可得:
,由B返回C处过程,由动能定理得:
,故选项C正确。
点睛:物体从A到B全程应用动能定理可得,重力做功与物体克服滑动摩擦力做功相等,返回AO的中点处时,滑动摩擦力依然做负功,重力也会做负功,要想外力做功最少,物体末速度应该为零,由动能定理可解答案。
6. 一个质量为m的小铁块沿半径为R 的固定半圆轨道上边缘由静止滑下,到半圆底部时,轨道所受压力为铁块重力的1.5倍,则此过程中铁块损失的机械能为( )
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A. C.
B. D.
【答案】D
【解析】试题分析:铁块滑到半球底部时,小铁块所受向心力为铁块重力的1.5倍,由牛顿第二定律得:
对铁块的下滑过程运用动能定理得:mgR-W=mv2,解得:W=mgR;故选B。 考点:牛顿第二定律;动能定理。
7. 如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s,则
A. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 B. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 C. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 D. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 【答案】A
【解析】规定向右为正方向,碰撞前A、B两球的动量均为6kg?m/s,说明A、B两球的速度方向向右,两球质量关系为mB=2mA,所以碰撞前vA>vB,所以左方是A球.
碰撞后A球的动量增量为-4kg?m/s,所以碰撞后A球的动量是2kg?m/s 碰撞过程系统总动量守恒:mAvA+mBvB=-mAvA′+mBvB′
所以碰撞后B球的动量是10kg?m/s,根据mB=2mA,所以碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5,故A正确,BCD错误.故选A.
点睛:撞过程中动量守恒,同时要遵循能量守恒定律,不忘联系实际情况,即后面的球不会比前面的球运动的快;由于动量是矢量,具有方向性,在讨论动量守恒时必须注意到其方向性.为此首先规定一个正方向,然后在此基础上进行研究.
8. 人从高处跳下,为更好地保护身体,双脚触地,膝盖弯曲让身体重心继续下降.着地过程这样做,可以减小
A. 人的动量变化的时间 B. 人受到的冲量
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C. 人的动量变化量 D. 人的动量变化率 【答案】D
【解析】试题分析:人着地的初速度一定,末速度为零,根据动量定理可知:
,所以为保护好身体,就是要减少人与地面之间的作用力F,即减少
选项D 正确; 考点:动量定理;
9. 将一个物体在t=0时刻以一定的初速度竖直向上抛出, t=0.8s时刻物体的速度大小变为8m/s,(g取10m/s) 则下列说法正确的是 A. 物体初速度不一定是16m/s
B. t=0.8s时刻物体的运动方向可能向下 C. 物体的初速度可能是20m/s
D. t=0.8s 时刻物体一定在初始位置的上方 【答案】D
【解析】B、物体做竖直上抛运动,在度不为零,可知正确,D错误;
A、由速度公式可知初速度
,代入数据解得
,故AC错误。
内的速度变化量
,由于初速
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,即
,即动量的变化率,
时刻速度的方向一定竖直向上,不可能竖直向下,物体处于抛出点的上方;故B
点睛:解决本题的关键知道竖直上抛运动的规律,知道上升的过程和下降的过程具有对称性,通过速度的变化量得出0.8s时的速度方向是解决本题的关键。
10. 如图所示,轻弹簧的一端与物块P相连,另一端固定在木板上。先将木板水平放置,并使弹簧处于拉伸状态。缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P刚要沿木板向下滑动,在这个过程中,关于物块P所受静摩擦力的大小和使物体紧压斜面的力,说法正确的是
A. 一直增大,一直增大 B. 一直减小,一直增大 C. 先减小后增大,一直减小 D. 先增大后减小,一直减小 【答案】C
【解析】设物块的重力为G,木板与水平面的夹角为,弹簧的弹力大小为F,静摩擦力大小为;由题,缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P刚要沿木板向下滑动的过程中,弹簧的拉力不变,物块
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