湖南邵阳县德望中学2023学年物理高一下期末联考试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)如图所示，自由下落的小球，从它接触到竖直放置的轻质弹簧开始，一直到弹簧被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是A．小球的动能先增大后减小B．小球在刚接触弹簧时动能最大C．小球的机械能守恒D．小球的动能和弹簧的弹性势能之和不变2、(本题9分)一个物体从距地面的高度为H处的自由下落，当它的动能与其重力势能相等时，需要下落的时间为（）A．2HgB．C．H2gD．3、(本题9分)如图所示，一物块受一恒力F作用，现要使该物块沿直线AB运动，应该再加上另一个力的作用，则加上去的这个力的最小值为（）A．Fcosθ B．Fsinθ C．Ftanθ D．Fcotθ4、(本题9分)如图所示，一个小环沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动。小环从最高点A滑到最低点B的过程中，小环线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图象可能是()A． B． C． D．5、(本题9分)一中学生沿400米圆形跑道，跑了全长的四分之三，用时一分钟.中学生运动的角速度大小为：A． B． C． D．6、为了行驶安全，小车进入城区应适当减速，某小车进入城区前功率恒为P，做匀速直线运动，进入城区后仍沿直线行驶，所受阻力不变，但功率立刻变为P2A．小车做匀速直线运动B．小车做匀减速直线运动C．小车先匀速后减速直线运动D．小车先减速后匀速直线运动7、(本题9分)如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为3m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．则下列说法正确的是（）A．斜面倾角α=37°B．A获得最大速度为C．C刚离开地面时，B的加速度最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒8、关于重力势能，下列说法正确的是A．重力势能的大小只由重物本身决定B．一物体的重力势能从6J变为2J，重力势能变小了C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．距地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零9、(本题9分)溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目，如图所示，滑轮，保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有（）A．人滑到C点时速度最大 B．人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小C．人滑到C点时的加速度方向竖直向上 D．人从A到B运动过程中机械能一直减小10、(本题9分)一个苹果从树上无初速度地自由下落，将苹果看成质点，忽略空气阻力，取向下为正方向．设苹果下落过程中的速度为以加速度为a、下落时间为t，则如图所示的图象中可能正确的是A． B． C． D．11、关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是A．重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加B．将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等C．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和D．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量12、(本题9分)如图所示，一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B．压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等C．弹簧的弹力做正功，弹性势能减少D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒。频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置。（1）操作时比较合理的做法是____。A．先打开频闪仪再释放钢球B．先释放钢球再打开频闪仪（2）用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8，重力加速度为g，已知频闪照相频率为f，实际长度与照片上长度之比为k。选用以上各物理量符号，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5=______。14、（10分）(本题9分)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是______A．调节斜槽使其末端保持水平B．每次释放小球的位置可以不同C．每次必须由静止释放小球D．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）某同学通过正确操作实验后在白纸上记录了抛物线轨迹，x轴沿水平方向，如图所示。则可判断坐标系中原点O点______（填“是”或“不是”）抛出点，由图中数据可求出平抛物体的初速度大小为______m/s。（g=10m/s2，结果保留一位小数）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示，在倾角为θ=37°的斜面的底端有一个固定挡板D，已知物块与斜面PO间的动摩擦因数μ＝0.50，斜面OD部分光滑，处于自然长度的轻质弹簧一端固定在D点，另一端在O点，PO的长度L=9.0m。在P点有一质量为1kg的小物体A（可视为质点），现使A从静止开始下滑，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：⑴物体第一次接触弹簧时物体的速度的大小；⑵若已知弹簧的最大压缩量为d=0.5m，求弹簧的最大弹性势能Ep;⑶物体与弹簧第一次接触后反弹，物体从O点沿斜面上升的最大距离x;⑷物体与弹簧接触多少次后，物体从O点沿斜面上升的最大距离小于L25016、（12分）如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：(1)物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。17、（12分）如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L＝0.2m，动摩擦因数μ＝0.6，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始、末端均水平，具有h＝0.1m的高度差，DEN是半径为r＝0.4m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过．在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m＝0.2kg，压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连)，小球刚好能沿DEN轨道滑下．求：(1)小球到达N点时速度的大小；(2)压缩的弹簧所具有的弹性势能．

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、A【答案解析】

AB.从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，开始时重力大于弹力，小球向下做加速运动，在下降的过程中弹力增大，加速度减小，当加速度减小到零，速度达到最大，然后重力小于弹力，向下做减速运动，到达最低点速度为零，可知，小球的动能先增大后减小。故A正确，B错误。C.由于弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的机械能减少，故C错误。D.对于小球和弹簧组成的系统，由于只有重力和弹力做功，则系统的机械能守恒，可知，小球的重力势能一直减小，则小球的动能和弹簧的弹性势能之和一直增加，故D错误。2、B【答案解析】

设地面为零重力势能面，则mgH=EP+Ek，当EP=Ek时，则h=0.5H，则物体下落的高度为0.5H，根据0.5H=12gt2可得t=3、B【答案解析】

要使物块沿AB方向运动，恒力F与另一个力的合力必沿AB方向，当另一个力与AB方向垂直时为最小，故F′＝Fsinθ，故ACD错误，B正确．故选：B4、B【答案解析】考虑环下降过程中受到的各个力的做功情况，重力做正功，圆环对小环的支持力始终与小环运动方向垂直，不做功，由动能定理ΔEk＝mv2＝mgh，v2与h的关系为线性关系，又因h＝0时，v也为零．所以图象过原点，只有B符合条件，选B.5、C【答案解析】

根据题意可知匀速圆周运动的弧长为，是全长的四分之三，可知转过的圆心角为，时间为，由角速度的定义式；故A、B、D错误，C正确.6、D【答案解析】

匀速运动时，牵引力等于阻力，即F＝f且功率P＝Fv，当功率减半，速度不突变，则牵引力变为F2＜小车做减速运动，因为速度减小，功率不变，则牵引力由F2A.小车做匀速直线运动.故选项A不符合题意.B.小车做匀减速直线运动.故选项B不符合题意.C.小车先匀速后减速直线运动.故选项C不符合题意.D.小车先减速后匀速直线运动.故选项D符合题意.7、CD【答案解析】试题分析：当C恰好离开地面时，弹簧弹力为mg，此时A的速度最大，绳子的拉力为2mg，有，A错；ABC和弹簧构成的系统机械能守恒，从开始到A的速度最大，这个过程中弹簧形变量没有变，弹性势能不变，则有，开始平衡时mg=kx，s=2x，由此可得最大速度为，C刚离开地面时，B的加速度为2g，之后弹簧继续伸长，弹力增大，B的加速度继续增大，C错；D错，故选B考点：考查连接体问题点评：本题难度中等，根据各物体的受力判断运动的临界点是关键，系统在只有重力或弹力做功的情况下机械能守恒，物体所受合外力最大时加速度最大8、BD【答案解析】

A．物体的重力势能与物体本身的重力和零势能面的选取有关.故选项A不符合题意.

B．重力势能是标量，重力势能从6J变为2J，表示物体重力势能减小了.故选项B符合题意.

C．地面上的物体只有以地面为零势能面时，重力势能才为零.故选项C不符合题意.

D．以物体所在平面为零势能面，距离地面有一定高度的物体重力势能也可能为零.故选项D符合题意.

9、BD【答案解析】A项：人滑到C点时，对人进行受力分析，人和滑轮整体受到重力，钢索的拉力和滑动摩擦力，如果钢索光滑A对，考虑摩擦力作用，应该是摩擦力切线方向的分力和两绳拉力沿切线方向分量合力为0的位置速度最大，故A错误；B项：人从A滑到C的过程中，根据PG=mgVy,，开始时速度为0，重力的功率为0，中间过程重力的功率不为0，到C点时重力方向与速度方向垂直，重力功率为0，故人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小，故B正确；C项：人滑到C时由于有沿切线方向的摩擦力，所以人滑到C点时合力方向不再沿竖直向上，故C错误；D项：如果没有摩擦力与对右侧固定桩的拉力相等，人从A滑到C的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，那么右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故D正确．10、AC【答案解析】自由落体运动的速度，速度与时间成正比，故A正确，B错误；自由落体运动的加速度为重力加速度，是不变的，故C正确，D错误，故选AC.【答案点睛】物体做自由落体运动的条件：①只在重力作用下；②从静止开始．只在重力作用下保证了物体的加速度为g；从静止开始保证了物体初速度等于零．所以自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动．11、BD【答案解析】

A.重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故A错误；B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物体所减少的重力势能相等，故B正确；C.根据动能定理，用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功，故C错误；D.物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H，则重力做负功为mgH，重力势能增加也为mgH,所以相等，所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故D正确。12、BD【答案解析】弹簧弹力F=k△x，力做功表达式W=12F△x=12k△x点睛：本题要明确物块向左运动过程弹簧的弹力是个变力，故其做功与弹簧的压缩量一定不是成正比．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、Ak【答案解析】

第一空：从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒，因此必须先打开频闪仪再释放钢球，故A操作合理，B操作不合理；第二空：在OA段运动过程中，A点的速度为，则动能的增加量为：，而减小的重力势能：，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：。14、AC；不是；4.0【答案解析】

根据“研究平抛运动”可知，考查了平抛运动的实验原理、实验步骤及数据处理。根据平抛运动实验的原理以及注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。【题目详解】（1）A、调节斜槽末端切线水平是为了保证小球做平抛运动，故A正确。B.C、研究平抛运动的实验中，小球每次必须从同一位置由静止释放，从而保证小球平抛时的初速度相同，故B错误，C正确。D、平抛的轨迹应是抛物线，故D错误。（2）如果坐标原点是抛出点的话，由于OA、AB、BC的水平位移相等，故时间间隔相等，根据匀变速直线运动的推论：初速度为零的匀变速直线运动，在相邻相等时间间隔内的位移之比为1：3：5，题中yOA：yAB：yBC=5：7：9，故坐标原点O不是抛出点。设A到B的时间间隔为T，则B到C的时间间隔也为T，在竖直方向上，根据yBC-yAB=g三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)v=6m/s(2)EP=21【答案解析】

(1)对PO运动过程应用动能定理即可求解；(2)对O到弹簧最大压缩量的运动过程应用动能定理即可求解；(3)对物块从O上滑的过程应用动能定理求解；(4)根据动能定理求得物块上升高度和在O点速度的关系，及相邻两次到达O点速度的关系，然后根据运动过程求解。【题目详解】(1)物体在PO过程中受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的弹力、和沿斜面向上的摩擦力，此过程应用动能定理得：mgL所以，物体第一次接触弹簧时物体的速度的大小为：v=(2)物体由O到将弹簧压缩至最短的过程中，只有重力、弹簧弹力做功，故由动能定理可得弹簧的最大弹性势能为：E(3)物块第一次从O点到将弹簧压缩最短再到弹回至最高点过程中，应用动能定理得：-mgx解得：x=(4)当物体在O点速度为v′时，由(3)可知，根据动能定理，物体上升的最大距离为：x'由动能定理可得物体再次到达O点的速度v″有：-2μmg解得：v故物体每经过一次O点，上升的最大距离为上一次的15所以，物体第一次返回时沿斜面上升的最大距离为：x=1.8则第n次上升的最大距离为：x因为xn<L250，所以n≥4，即物体与弹簧接触4次后，物体从【答案点睛】经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解。16、（1）60N，竖直向下（1）11J（3）8s【答案解析】

(1)设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0，由机械能守恒定律得：代入数据解得：v0=5m/s在圆弧最低点C，由牛顿第二定律得：代入数据解得：F=60N由牛顿第三定律可知，物块B对轨道的压力大小：F′=F=60N，方向：竖直向下；(1)在传送带上，对物块B，由牛顿第二定律得：μmg=ma设物块B通过传送带后运动速度大小为v，有代入数据解得：v=4m/s由于v＞u=1m/s，所以v=4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小，设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v1、v1，两物块碰撞过