2023-2024学年四川省邻水实验学校物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2023-2024学年四川省邻水实验学校物理高一下期末学业水平测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、(本题9分)如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩．将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中①小球的动能先增大后减小②小球在离开弹簧时动能最大③小球动能最大时弹性势能为零④小球动能减为零时，重力势能最大以上说法中正确的是（）A．①③B．①④C．②③D．②④2、关于重力势能，下列说法中正确的是()A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能减少了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功3、(本题9分)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则A．B的加速度比A的大B．B在最高点的速度比A在最高点的大C．B的飞行时间比A的长D．B在落地时的速率等于A在落地时的速率4、(本题9分)在物理学史上，测出万有引力常量G的科学家是（）A．开普勒 B．伽利略 C．牛顿 D．卡文迪许5、(本题9分)如图所示，两个质量相同的小球A和B，分别用线悬在等高的、两点，A球的悬线比B球的悬线长，把两球的悬线拉到水平后将小球无初速度的释放，则经过最低点时以悬点O为零势能点A．A球的速度等于B球的速度B．A球的动能小于B球的动能C．A球的机械能等于B球的机械能D．A球的机械能小于B球的机械能6、(本题9分)如图所示，A、B为两个挨得很近的小球,并列放于光滑斜面上，斜面足够长,在静止释放B球的同时，将A球以某一速度v0水平抛出,当A球落于斜面上的P点时，B球的位置位于()A．P点以下 B．P点以上C．P点 D．由于v0未知,故无法确定7、(本题9分)水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件轻轻放到传送带上．它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止．设工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则工件在传送带上滑动的过程中:()A．工件所受摩擦力的方向与工件运动方向相反 B．工件的加速度为C．摩擦力对工件做的功为 D．传送带对工件做功为零8、(本题9分)一艘小船在静水中的速度为3m/s，渡过一条宽150m，水流速度为4m/s的河流，则该小船（）A．能到达正对岸B．渡河的时间可能少于50sC．以最短位移渡河时，位移大小为200mD．以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为200m9、(本题9分)如图所示，在光滑的圆锥漏斗的内壁，有两个质量相等的小球A、B，它们分别紧贴漏斗，在不同水平面上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．小球A的速率大于小球B的速率B．小球A的运行周期等于小球B的运行周期C．小球A漏斗壁的压力等于小球B对漏斗壁的压力D．小球A的角速度大于小球B的角速度10、图中实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电场力的作用，根据此图可做出正确判断的是()A．带电粒子所带电荷的符号B．场强的方向C．带电粒子在a、b两点的受力方向D．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大11、(本题9分)如图所示，一个质量为M的物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进．在时间为t的过程中，说法正确的是（）A．拉力对物体的冲量为FtcosθB．摩擦力对物体的冲量为FtcosθC．重力对物体的冲量为零D．合力对物体的冲量为零12、(本题9分)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b，（可视为质点）放在水平圆盘上，之间用轻质细线连接，且a，b之间的距离恰等于线长，a与转轴OO’的距离为L，b与转轴的距离为2L，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动。用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A．b一定比a先开始滑动B．当ω=2kgC．当ω=2kgD．当ω=kg二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径相同，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.(1)本实验必须满足的条件是___________.A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线水平C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D．入射球与被碰球满足ma=mb(2)为了验证动量守恒定律，需要测量OP间的距离x1、OM间的距离x2和___________.(3)为了验证动量守恒，需验证的关系式是___________.14、某次实验利用打点计时器打出一条如图所示的纸带，C、D、E、F、G是按打点顺序依次选取的计数点，计数点的距离如图所示，相邻计数点间的时间间隔为0.1s.（1）刻度尺D点的读数为________cm;（2）小车的加速度大小为________m/s2（结果保留2位有效数字）.15、(本题9分)某实验小组采用如图甲所示的实验装置来探究功与速度变化的关系．(1)下列关于该实验的说法正确的是________．A．长木板上有打点计时器的一端要适当垫高，以平衡小车运动过程中受到的摩擦力B．实验时必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体值C．实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要完全相同D．应先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出(2)在正确操作的情况下，该小组某次所打的纸带如图乙所示．为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带上的________段进行测量(填“AB”、“BC”或“AC”)；若使用的交流电的频率为50Hz，则小车最终获得的速度是________m/s.三．计算题(22分)16、（12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，物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道．B点的高度h1＝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＝70m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/s1．(1)求小物块由A到B的运动时间；(1)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点没画出)．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．17、（10分）(本题9分)如图甲所示，在高为h的山坡上，发射一颗质量为m的炮弹。炮弹离开炮膛时的初速度大小为v0，方向与水平方向夹角为θ。重力加速度用g表示。（1）a.请将初速度v0沿水平方向和竖直方向正交分解，求出水平分量v0x和竖直分量v0y；b.在不考虑炮弹在飞行过程中受到空气阻力的情况下，求炮弹从发射直至达到最高点的过程中通过的水平位移x；（2）实际情况中炮弹在飞行中受到的阻力对炮弹的运动影响很大，假设炮弹所受阻力的大小f满足f=kEk，其中Ek为某时刻炮弹的动能，k为已知的常数，阻力的方向与炮弹运动方向相反，若炮弹的飞行轨迹如图乙中虚线所示，此轨迹不是一条抛物线，且在落地前，炮弹几乎是在竖直方向上匀速运动。求：炮弹从发射到落地过程中由于空气阻力产生的热量Q。

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、B【解析】试题分析：小球开始受到重力、推力F和弹簧的支持力，三力平衡，撤去推力后，小球先向上做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断变大的减速运动，离开弹簧后做竖直上抛运动，结合功能关系和牛顿第二定律进行分析即可．解：①将力F撤去小球向上弹起的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速运动，后做减速运动，所以小球的动能先增大后减小，故①正确；②当弹簧的弹力与重力大小相等时，速度最大，动能最大，此时弹簧处于压缩状态，小球还没有离开弹簧．故②错误．③小球动能最大时，弹簧处于压缩状态，弹性势能不为零，故③错误．④小球动能减为零时，小球上升到最高点，重力势能最大，故④正确．故选B．2、D【解析】

A、重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，故A错误；

B、重力势能Ep=mgh，h为相对于零势能面的高度差；若物体在零势能面以下，势能为负值，物体与零势能面间距离越大，势能越小，故B错误

C、重力势能可以为负，一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，说明物体克服重力做功重力势能变大，故C错误；

D、只要重力做功，高度一定变化，故重力势能一定变化，重力做功做多少功重力势能变化多少，故D正确；

故选D．3、B【解析】

不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g。大小相等，故A错误。两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由知下落时间相等，则两球运动的时间相等。故C错误。由h=vyt-gt2，最大高度h、t相同，则知竖直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球，由vy=v0sinα（α是初速度与水平方向的夹角）得知，A球的初速度小于B球的初速度，两球水平方向的分初速度为v0cosα=vycotα，由于B球的初速度与水平方向的夹角小，所以B球水平分初速度较大，而两球水平方向都做匀速直线运动，故B在最高点的速度比A在最高点的大。故B正确。根据速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知B在落地时的速率比A落地时的速率大。故D错误。4、D【解析】开普勒发现了行星运动三定律，伽利略利用理想斜面实验与逻辑推理相结合导出了力不是维持物体运动的原因，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测得了万有引力常量，D正确．5、C【解析】

A.根据动能定理得：mgL=mv2，解得：，所以A球的速度大于B球的速度，故A错误。B.在最低点，小球的动能为Ek=mv2=mgL，则A球的动能大于B球的动能。故B错误。CD.A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置时两球的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等。故C正确，D错误。6、B【解析】试题分析：设A球落到P点的时间为tA，AP的竖直位移为y；B球滑到P点的时间为tB，BP的竖直位移也为y，A球做的是自由落体运动，由y=gt2得运动的时间为：，B球做的是匀加速直线运动，运动到P点的位移为：，加速度的大小为：a=gsinθ，根据位移公式s=at2得，B运动的时间为：（θ为斜面倾角）．所以B正确．故选B．考点：平抛运动【名师点睛】此题主要是对平抛物体的运动的规律的考查；解题时要抓住AB两个球的不同的运动的特点，分别求解运动的时间的大小，即可解决本题，本题的关键就是分析清楚AB的运动的状态．7、BC【解析】

A：工件在传送带上滑动的过程中，相对传送带的速度方向与工件运动方向相反，则工件所受摩擦力的方向与工件运动方向相同．故A项错误．B：工件在传送带上滑动的过程中，对工件受力分析，由牛顿第二定律可得，则工件的加速度．故B项正确．CD：工件在传送带上滑动的过程中，对工件受力分析，由动能定理可得．故C项正确，D项错误．【点睛】滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反，与运动方向可能相同也可能相反．8、BCD【解析】

A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故A错误；B．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短，为故B正确；C．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，船以最短位移渡河时，船速度与合速度方向垂直，则合速度与河岸的夹角满足则船的位移为：故C正确；D．船以最短时间渡河时，沿水流方向的位移：，故D正确。故选BCD。【点睛】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸。9、AC【解析】

A、对A、B两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力FN．设内壁与水平面的夹角为θ。根据牛顿第二定律有：mgtanθ=m，解得：v=，A球的轨道半径较大，则小球A的速率较大，故A正确；B、根据牛顿第二定律有：mgtanθ=m，解得：T=，A球的轨道半径较大，则小球A的周期大于小于B的周期，故B错误；C、支持力为：FN=，两小球的质量相等，则支持力相等，对漏斗壁的压力相等，故C正确；D、根据ω==知，A的轨道半径大，则A的角速度较小，故D错误。10、CD【解析】

AB.由图可知，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左。由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，也无法判断电场的方向，故AB项与题意不相符；C.粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，故C项与题意相符；D.根据电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，判断出a点的电场强度大，故a点的电场力的大，根据牛顿第二定律可知，带电粒子在a点的加速度比b点的加速度大，故D项与题意相符。11、BD【解析】

运动时间为t，则拉力的冲量为I1=Ft；故A错误；由于做匀速运动，阻力大小与F的水平分力相等，摩擦力大小为f=Fcosθ，摩擦力对物体的冲量的大小为I2=ft=Ftcosθ．故B正确；重力对物体的冲量为mgt，选项C错误；物体匀速运动，合外力为零，由动量定理知合外力对物体的冲量为零．故D正确；故选BD．【点睛】此题中各力都恒力，恒力的冲量公式I=Ft与物体的运动状态无关．12、CD【解析】两个物体用细线相连，一定是同时开始滑动，故A错误；对于单个木块，静摩擦力提供向心力，恰好不滑动时，有：kmg=mω2r，故ω=kgr；故如果没有细线相连，a、b恰好不滑动的临界角速度分别为：kgL、kg2L；若ω=2kg3L时，细线突然断开，由于2kg3L＜kgL，故a不会做离心运动，故B错误；角速度逐渐增加的过程中，是b物体的静摩擦力先达到最大，临界角速度为kg点睛：本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：单个静摩擦力达到最大、两个物体的静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答．二．填空题(每小题6分，共18分)13、BCON间的距离x3(或)【解析】

第一空.A.“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；B.要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；C.要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；D.为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，故D错误.应填BC.第二空.要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，因此实验需要测量：测量OP间的距离x1，OM间的距离x2，ON间的距离x3；第三空.由以上分析可知，实验需要验证:，或.14、1.000.20（0.18～0.22）【解析】

第一空.毫米刻度尺的