2023-2024学年铜陵市重点中学物理高一下期末统考试题含解析

2023-2024学年铜陵市重点中学物理高一下期末统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)甲、乙两物体所受的重力之比为1：2，甲、乙两物体所在的位置高度之比为2：1，它们做自由落体运动，则（）A．落地时的速度之比是1：2B．落地时的速度之比是1：1C．下落过程中的加速度之比是1：2D．下落过程中的加速度之比是1：12、(本题9分)一小石子从高为10m处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能（以地面为参考平面），g=10m/s2，则该时刻小石子的速度大小为（）A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s3、如图，在河水速度恒定的小河中，一小船保持船头始终垂直河岸从一侧岸边向对岸行驶，船的轨迹是一个弯曲的“S”形，则()A．小船垂直河岸的速度大小恒定不变B．小船垂直河岸的速度大小先增大后减小C．若河水速度增大，小船的过河时间变短D．若船以出发时的速度匀速过河，过河时间将变短4、(本题9分)如图所示，小车放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，小车总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时小车和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是()A．弹簧伸长过程中C向右运动，同时小车也向右运动B．C与B碰前，C与小车的速率之比为m：MC．C与油泥粘在一起后，小车立即停止运动D．C与油泥粘在一起后，小车继续向右运动5、(本题9分)“神舟十号”飞船发射后，经过多次变轨进入距地面高度为h的圆形轨道．已知飞船质量为m，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．设飞船进入圆形轨道后运动时的动能为EK，则A． B． C． D．6、(本题9分)某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又降下0.5m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力为自身重力的（）A．8倍 B．10倍 C．2倍 D．5倍7、如图所示，一个由金属圆管制成的半径为R的光滑圆弧轨道固定在水平地面上，在轨道右侧的正上方金属小球由静止释放，小球距离地面的高度用h表示，则下列说法正确的是（）A．若则小球能沿轨道运动到最高点对轨道的无压力B．若h从2R开始增大，小球到达轨道的最高点对轨道的压力也增大C．适当调整h，可使小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处D．若h从2.5R开始增大，小球到达轨道的最高点和最低点对轨道的压力差保持不变8、(本题9分)“雪如意”，北京2022年冬奥会的首座跳台滑雪场地，其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”。“雪如意”内的部分赛道可简化为由倾角为、高为h的斜坡雪道的顶端由静止开始下滑，到达底端后以不变的速率进入水平雪道，然后又在水平雪道上滑行s后停止。已知运动员与雪道间的动摩擦因数处处相同，不考虑空气阻力，则和运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功W分别为（）A．B．C．D．9、(本题9分)如图所示，轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的重物相连，重物套在固定的粗糙竖直杆上．开始时重物处于A处，此时弹簧水平且处于原长．现将重物从A处由静止开始释放，重物下落过程中经过B处时速度最大，到达C处时速度为零，已知AC的高度差为h．现若在C处给重物一竖直向上的初速度v，则圆环恰好能回到A处．已知弹簧始终在弹性限度内，重物与杆之间动摩擦因数恒定，重力加速度为g，则下列说法中正确的是A．重物下滑到B处时，加速度为零B．重物在下滑过程中所受摩擦力先增大后减小C．重物从A到C的过程中弹簧的弹性势能增加了D．重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失大于上升过程中机械能的损失10、(本题9分)如图为“嫦娥二号”的姐妹星“嫦娥一号”某次在近地点A由轨道1变轨为轨道2的示意图，其中B、C分别为两个轨道的远地点。关于上述变轨过程及“嫦娥一号”在两个轨道上运动的情况，下列说法中正确的是（）A．“嫦娥一号”在轨道1的A点处应点火减速B．“嫦娥一号”在轨道2的A点向C点运动的过程动能减小，势能增大C．“嫦娥一号”在轨道1的B点运动到A点万有引力做正功，动能增大，机械能守恒D．以上说法均不正确11、在下列几个实例中,物体机械能一定守恒的是()A．在平衡力作用下运动的物体B．在光滑水平面上被细线拴住做匀速圆周运动的小球C．如图甲所示物体沿固定光滑圆弧面下滑D．如图乙所示,在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球12、(本题9分)下列物体中，机械能守恒的是()A．做平抛运动的物体；B．匀速下落的降落伞；C．光滑曲面上自由运动的物体；D．被吊车匀速吊起的集装箱；二．填空题(每小题6分，共18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6V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，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤_______（填选项对应的字母）。（2）实验中得到一条纸带，如图所示。根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S0，点A、C间的距离为S1，点C、E间的距离为S2，使用交流电的频率为f，设重锤质量为m，则打点计时器打C点时重锤的动能为___________，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为________。利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a＝_____________。（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤动能的增加，其原因主要是因为_____________。14、(本题9分)某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．（1）本实验必须测量的物理量有（______）A．斜槽轨道末端的水平地面的高度HB．小球a、b的质量C．小球a、b的半径rD．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE.记录纸上0点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h（2）根据实验要求，_________（填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？如果不是同时落地，对实验结果有没有影响________？（不必作分析）（4）为测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的0点对齐，下图给出小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为_______cm．（5）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是___________________．15、(本题9分)为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量)，某同学选取了两个材质相同、体积不等的立方体滑块A和B，按下述步骤进行实验：步骤1：在A、B的相撞面分别装上橡皮泥，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；步骤2：安装好实验装置如图，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽．倾斜槽和水平槽由一小段圆弧连接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机；步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处由静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片；步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，P掉B木块只剩下A木块，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图所示．(1)由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置________．①在P5、P6之间②在P6处③在P6、P7之间(2)为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是________．①A、B两个滑块的质量m1和m2②滑块A释放时距桌面的高度③频闪照相的周期④照片尺寸和实际尺寸的比例⑤照片上测得的s45、s56和s67、s78⑥照片上测得的s34、s45、s56和s67、s78、s89⑦滑块与桌面间的动摩擦因数写出验证动量守恒的表达式___________________________________________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某滑沙场的示意图如图所示，某旅游者乘滑沙橇从A点由静止开始滑下，最后停在水平沙面上的C点．设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面和水平面连接处可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动，若测得AC间水平距离为x，A点高为h，求滑沙橇与沙面间的动摩擦因数μ．17、（10分）(本题9分)某汽车制造商研制开发了发动机额定功率P=30kW的一款经济实用型汽车，在某次性能测试中，汽车连同驾乘人员的总质量m=2000kg，在平直路面上以额定功率由静止启动，行驶过程中受到大小f=600N的恒定阻力.(1)求汽车的最大速度v；(2)若达到最大速度v后，汽车发动机的功率立即改为P′=18kW，经过一段时间后汽车开始以不变的速度行驶，求这段时间内汽车所受合力的冲量I.

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、D【解析】

自由落体运动的加速度为g，根据v2=2gh求出落地的速度之比。【详解】根据v2=2gh得v=2gh，高度比为2：1，所以落地的速度比为2:1，故AB错误；自由落体运动的加速度为【点睛】解决本题的关键知道自由落体运动的加速度为g，以及掌握自由落体运动的速度位移公式v2=2gh。2、B【解析】

运动的过程中小石子的机械能守恒，取地面为零势能面．设小石子在离地高度为h′时动能等于重力势能，根据机械能守恒可得：mgh=mgh′+mv2，由于动能和重力势能相等，则有：，代入数据解得：v=故选B．3、B【解析】

AB．船在沿河岸的方向上是匀速直线运动，即在相同的时间间隔内，在河岸方向上的位移是相同的；在垂直于河岸的方向上，在相等的时间间隔内（参照船在沿河岸方向上的时间），开始时位移较小，后逐渐增大再逐渐减小，所以速度是先增大后减小，即小船垂直河岸的速度大小是先增大后减小，选项A错误，B正确；C．船过河的时间与河水的速度无关，即若河水速度增大，小船的过河时间不变，选项C错误；D．船刚出发时船速较小，则若船以出发时的速度匀速过河，过河时间将变长，选项D错误。4、C【解析】小车AB与木块C组成的系统动量守恒，系统在初状态动量为零，则在整个过程中任何时刻系统总动量都为零，由动量守恒定律可知，弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB与向左运动，故A错误；以向右为正方向，由动量守恒定律得：mvC-MvAB=0，

解得：vc点睛：本题根据动量守恒和机械能守恒的条件进行判断：动量守恒的条件是系统不受外力或受到的外力的合力为零；机械能守恒的条件是除重力和弹力外的其余力不做功．5、A【解析】试题分析：飞船绕地球运动时，由万有引力提供向心力，则，故动能为Ek=mv2=×，由GM=gR2，所以，选项A正确．考点：万有引力与航天．【名师点睛】该题的飞船运行在高为h的轨道上，得出其速度的大小后，再利用物体在地球表面上时的重力是万有引力得出其黄金代换进行替换，最后可以得出动能的表达式．6、D【解析】设地面对他双脚的平均作用力为F，对全过程运用动能定理得，mg（H+h）-Fh=0，解得，即平均作用力是自身重力的5倍．故D正确，ABC错误．故选D．点睛：本题也可以根据动力学知识进行求解，但是没有动能定理解决简捷，对全过程运用动能定理，不需要考虑过程中速度的变化，抓住初末状态，列式求解．7、CD【解析】

对小球先自由落体再通过环形轨道到达最高点的过程，由动能定理可得小球到达环形轨道最高点的速度A．若，可知小球到达最高点的速度刚好为零，也是刚好能过环形轨道最高点的最小速度，此时的向心力为零，则内侧轨道对球有向上的支持力等于mg，故A错误；B．若h从2R开始增大，小球过最高点有不等于零的速度，当时，满足内侧轨道的支持力随速度的增大而减小到零；当时，外侧轨道提供向下的支持力力，有外侧轨道的支持力随速度的增大而增大，故B错误；C．若小球从槽口平抛落到端口，有，联立速度公式可解得故适当调整，可使小球从轨道最高点飞出后恰好落在轨道右端口处，故C正确；D．设在最低点速率为，最高点速率为，最低点由牛顿第二定律因h从2.5R开始增大，由动能定理可知在最高点的速度取值从开始，则外侧轨道提供支持力，由牛顿第二定律从最低点到最高点的过程，由动能定理联立可得再由牛顿第三定律可知最低点和最高点的压力差恒为6mg，故D正确。故选CD。8、BC【解析】

AB.对整个过程，由动能定理得：解得：A错误B正确。CD.再对整个过程，根据动能定理得解得，运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功，C正确D错误。9、AC【解析】

根据圆环的运动情况分析下滑过程中，分析加速度的变化；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程和圆环从C处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式，可求弹力做功，从而得到在C处弹簧的弹性势能．【详解】A．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，所以经过B处的加速度为零，A正确；B．设弹簧与竖直方向的夹角为，弹簧的劲度系数为k，受力分析如图所示，则，而，故，减小，故N增大，根据可得摩擦力增大，B错误；C．研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，由动能定理得，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，由动能定理得，解得，，所圆环从A处到C处的过程中弹簧的弹性势能增加量为，C正确；D．下滑过程和上滑过程经过同一位置时圆环所受的摩擦力大小相等，两个过程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失等于上升过程中机械能的损失，D错误．10、BC【解析】

A.要想使“嫦娥一号”在近地点A由轨道1变轨为轨道2，需要加速做离心运动，应在A点加速，故选项A不合题意；B.“嫦娥一号”在轨道2的A点向C点运动的过程中，克服万有引力做功，卫星动能减小，势能增大，故选项B符合题意；CD.“嫦娥一号”在轨道1的B点运动到A点的过程中，万有引力做正功，动能增大，机械能守恒，故选项C符合题意，选项D不合题意。11、BC【解析】

A.在平衡力作用下的物体不一定守恒，如物体在竖直方向上做匀速直线运动；故A错误；B.在光滑水平面上被细线拴住做匀速圆周运动的小球，动能和重力势能均不变，机械能一定守恒，故B正确；C.物体沿固定光滑圆弧面下滑时，只有重力做功机械能守恒，故C正确；D.在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球，由于受弹簧弹力作用，小球的机械能部分转移为弹簧的机械能，故小球的机械能不守恒，故D错误。12、AC【解析】

（1）物体做平抛运动的过程中，只有重力做功，故机械能守恒，A正确；（2）匀速下落的降落伞动能不变，重力势能逐渐减小，故机械能减小，B错误；（3）在光滑曲面上自由运动的物体，支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒，C正确；（4）被吊车匀速吊起的集装箱，动能不变，重力势能逐渐增大，机械能增加，D错误。故本题选AC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、BCDmg（S0+S1）大于重锤在下落过程中，会受到空气阻力作用，纸带与打点计时器间也会有摩擦阻力作用，阻力做负功。【解析】

(1)[1]打点计时器的工作电压均为交流电压，故B不恰当；本实验是通过比较动能增加量与重力势能的减少量是否相等，来验证机械能是否守恒，所以只要不要求计算两者的具体数值，可以不测量质量，故C没有必要；应该是先接通电源，后释放纸带，故D不恰当；故填BCD。(2)[2][3]据平均速度等于中间时刻的速度求出打C点时重锤的速度为重锤动能为重锤重力势能的减少量为：△Ep=mghOC=mg（S0+S1）[4]根据△x=aT2可得加速度为(3)[5][6]由于重锤在下落过程中，会受到空气阻力作用，纸带与打点计时器间也会有摩擦阻力作用，所以重锤的重力势能的减少量总是大于动能的增加量。14、(1)BE(2)大于(3)不是，无(4)45.95±0.05(5)maOB＝maOA＋mbOC【解析】

（1）由碰撞过程动量守恒可得mava0=mava+mbvb，

再由平抛规律OB=va0t，OA=vat，OC=vbt整理以上各式可得maOB=maOA+mbOC，所以本实验必须测量的物理量有小球a、b的质量、记录O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC，故选BE．

（2）根据动量守恒定律可知若碰撞小球a的质量小于b球的质量，则小球a可能被碰回，所以a球质量必须大于b球质量．

（3）b球先落地，对实验结果无影响；

（4）根据毫米刻度尺的读数规则可知OB=45.95±0.02cm

（5）根据（1）问分析可知，验证动量