2022-2023学年山东省博兴县物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)如图所示为一物体做直线运动的v－t图像，则在0～t1和t1～t2时间内()A．速度方向相同，加速度方向相同B．速度方向相同，加速度方向相反C．动能一直在变大D．动能的方向发生变化2、一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，下列说法正确的是()A．物体机械能不变，内能也不变B．物体机械能减小，内能不变C．物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量减小D．物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量不变3、(本题9分)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（）A．线速度不变 B．角速度不变C．加速度不变 D．合外力不变4、(本题9分)如图所示，水平桌面上一小铁球沿直线运动．若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁，下列关于小球运动的说法正确的是()A．磁铁放在A处时，小铁球做匀速直线运动B．磁铁放在A处时，小铁球做匀加速直线运动C．磁铁放在B处时，小铁球做匀速圆周运动D．磁铁放在B处时，小铁球做变加速曲线运动5、(本题9分)如图，两个相同的小球在内表面光滑的漏斗形容器内，做水平面的圆周运动，甲的位置高于乙的位置。关于它们受到的向心力大小和周期大小，下列关系正确的是A．F甲=F乙T甲=T乙 B．F甲=F乙T甲＞T乙C．F甲＞F乙T甲=T乙 D．F甲＜F乙T甲＞T乙6、(本题9分)歼-10B在飞行中有一段过程可看做竖直向上加速，设飞行员质量为60kg，加速度为5m/s2，则座椅对飞行员的支持力为A．300N B．600N C．900N D．1200N7、(本题9分)党的十九大报告指出人与自然应和谐共生，下列关于能源和能量说法正确的有A．能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散B．因为自然界的能量守恒，所以不需要节约能源C．煤炭和石油资源是有限的，不可能无限制的利用D．合理利用能源的同时，需要保护好自然环境8、如图所示，质量M，中空为半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角．重力加速度为g，则下列说法正确的是A．小铁球受到的合外力方向水平向左B．凹槽对小铁球的支持力为C．系统的加速度为D．推力9、(本题9分)如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中正确的是（）A．小球和弹簧总机械能守恒B．小球的重力势能随时间均匀减少C．小球在b点时动能最大D．到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量10、(本题9分)我国于2011年发射了“天宫一号”目标飞行器，之后发射的“神舟八号”、“神舟九号”飞船相继与之成功对接，今年即将发射的“神舟十”也会与“天宫一号”目标飞行器对接。如图所示，在对接前“天宫一号”的轨道半径为“神舟十号”的轨道半径大，它们都做匀速圆周运动。则在对接前A．它们的线速度相等B．它们的角速度相等C．它们的线速度都小于7.9km/sD．“神舟十号”的线速度一定大于“天宫一号”的线速度11、一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长()A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功12、(本题9分)如图所示，a、b两个小球的质量均为m，a从倾角为45°的光滑固定斜面顶端无初速度下滑，b从斜面顶端以初速度vo水平抛出，关于二者的运动过程，下列说法中正确的是()A．都做匀变速运动B．落地前的瞬间速率相同C．整个运动过程重力势能的变化相同D．整个运动过程中重力对二者做功的平均功率相同二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。（1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2。在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp=__J；重物的动能增加量ΔEk=___J(结果均保留三位有效数字)。（2）该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的__误差（选填“偶然”或“系统”）。由此看，甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp__ΔEk（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点，他又检查了几遍，发现测量和计算都没有出现问题，其原因可能是_____。乙同学测出该图线的斜率为k，如果不计一切阻力，则当地的重力加速度g___k（选填“大于”、“等于”或“小于”）。14、（10分）某学习小组为验证机械能守恒定律，用力传慼器、轻绳、光滑定滑轮、小球和量角器设计了如下实验。（已知重力加速度为g）（1）用不可伸长的绳子跨过两个定滑轮，绳子两端分别与小球和力传感器相连，力感器固定在地面上，通过传感器可测得绳子拉力；（2）调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及_____（写出相关量及字母符号）；（3）如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量_____（写出相关量及字母符号），并求出小球在最低点A的速度为_____（用已知和测得字母的符号表示）；（4）将小球拉到不同θ角度，重复实验；（5）试写出此验证机械能守恒的关系式_____（用已知和测得的字母符号表示）。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，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度="4"m/s，g取10．（1）若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向．（2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小．(3)在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离．16、（12分）(本题9分)某一做直线运动的物体的v-t图象如图所示，根据图象求：（1）前4s内物体距出发点的最大距离；（2）前4s内物体的位移；（3）前4s内通过的路程17、（12分）(本题9分)如图a所示，在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车（可看成质点），正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个（1）求汽车在AB路段所受的阻力大小f；（2）求汽车刚好开过B点时的加速度大小a；（3）求BC路段的长度L。

参考答案一、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、B【解析】在v-t图中中速度的正负表示运动方向，故整个运动过程中速度恒为正（0时刻和时刻速度为零），即速度方向相同，图像的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度方向，所以在0～t1和t1～t2时间内斜率的正负不同，加速度方向不同，A错误B正确；速度先增大后减小，所以动能先增大后减小，动能是矢量，没有方向，CD错误．【点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移．2、D【解析】

物体沿粗糙的斜面匀速下滑的过程中，速度不变，物体动能不变；高度减小，重力势能减小；故物体的机械能减小；物体下滑，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故内能增大，能量是守恒的；故D正确，ABC错误．3、B【解析】

A．匀速圆周运动过程中速度大小恒定不变，但方向时刻变化，故线速度时刻在变化，A错误；B．匀速圆周运动过程中周期恒定不变，根据公式可知角速度恒定不变，B正确；C．匀速圆周运动的加速度方向指向圆心，时刻在变化着，C错误；D．匀速圆周运动的合外力时刻指向圆心，大小不变，方向不变，故合外力在变化，D错误。故选B。4、D【解析】

磁铁放在A处时，合力向前，加速度向前，物体加速运动，故A错误；磁铁放在A处时，合力向前，加速度向前，物体加速运动，但磁力大小与距离有关，故加速度是变化的，不是匀加速运动，故B错误；磁铁放在B处时，合力与速度不共线，故小钢球向右侧偏转，但不是圆周运动，故C错误；磁铁放在B处时，合力与速度不共线，故小钢球向右侧偏转；磁力大小与距离有关，所以加速度是变化的，即小球做变加速曲线运动，故D正确．所以D正确，ABC错误．5、B【解析】

对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图

根据牛顿第二定律，有：F=mgtanθ=mr。可知，向心力F甲=F乙。周期，半径大的周期大，即

T甲＞T乙．故B正确，ACD错误。6、C【解析】

对飞行员受力分析，飞行员受重力、座椅对飞行员的支持力，由牛顿第二定律得：F-mg=ma，解得：F=900N，故ABD错误，C正确．7、ACD【解析】

A.能量是守恒的，但能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散，故A正确；B.自然界的能量守恒，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源。故B错误；C.能源短缺是指煤炭和石油资源是有限的，以现在的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，所以不可能无限制的利用，故C正确；D.合理利用能源时，燃料的生成物容易对空气、土壤、水源造成污染，所以需要注意保护好自然环境，故D正确；8、BD【解析】

A.小铁球的加速度方向水平向右，根据牛顿第二定律知小铁球受到的合外力方向水平向右;故A错误.B.对小球进行受力分析，如图所示：则凹槽对小铁球的支持力;故B正确.C.对小球进行受力分析得：mgtanα=ma，解得：a=gtanα，所以系统的加速度为a=gtanα;故C错误.D.对整体进行受力分析，根据牛顿第二定律得：F=(m+M)a=(m+M)gtanα;故D正确.9、AD【解析】

A．在此过程中只有重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧总机械能守恒，故A正确；C．小球下落刚接触弹簧时，仅受重力，加速度为重力加速度，速度继续增大，当小球向下运动到某一位置时，重力等于弹簧向上的弹力，此时加速度为零，速度达到最大值，再向下运动的过程中，弹簧弹力大于重力，加速度向上，小球开始减速，直到运动到最低点时，速度为零。所以b→c小球的动能先增大后减少，b点不是小球速度最大的点，故C错误；B．由上分析可知小球由a→b→c的运动过程中做变速运动，所以重力势能并不随时间均匀减少，故B错误；D．在此过程中，系统机械能守恒，小球在a、c点时动能为零，故球减少的重力势能等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确。故选AD.10、CD【解析】

据万有引力提供向心力得GMmrAD、v=GMr，“天宫一号”的轨道半径比“神舟十号”的轨道半径大，“天宫一号”的线速度比“神舟十号”的线速度小，故B、ω=GMr3C、第一宇宙速度是近地环绕速度，也是最大环绕速度，所以它们的线速度都小于7.9km/s，故C正确；故选CD。【点睛】根据万有引力提供向心力，分析运行速度、角速度与轨道半径的关系，从而比较出大小。11、AB【解析】

A.圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；B.碰撞后平衡时，有：kx即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；CD.碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD错误；12、AC【解析】

A.物体a受重力和支持力，根据牛顿第二定律得：，得：，可知a物体做匀变速运动．物体b做平抛运动，加速度为g，也是匀变速运动．故A正确．B.对a运用动能定理有：，得；对b运用动能定理，有，得，则知落地时b球的速率大于a球的速率．故B错误C.对两个小球重力做功，m和h相同，则重力做功相同．所以整个运动过程重力势能的变化相同，故C正确．D.a的加速度为：＜g，竖直分速度：ay=asin45°=＜g，而b竖直方向的加速度为g，根据位移时间公式，可知，a的运动时间大于b的运动时间，由平均功率公式，则知b的重力平均功率大，故D错误．故选AC．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.82J1.71J系统大于先释放了重物，再接通（打点计时器）电源等于【解析】

（1）［1］在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量Ep=mghOB=1.00×9.80×0.1860J≈1.823J=1.82J［2］B点的速度重物动能的增加量（2）［3］该实验没有考虑各种阻力的影响，重物重力势能的减少量总是大于重物动能的增加量，这属于本实验的系统误差。［4］因为实验中有摩擦阻力作用，有能量的消耗，所以甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp大于ΔEk。（3）［5］从图象中可以看出，当物体下落的高度为0时，物体的速度不为0，说明了操作中先释放了重物，再接通（打点计时器）电源。［6］根据机械能守恒知mgh=mv2则有v2=gh图线的斜率k=g即当地的重力加速度g等于图线的斜率k。14、力传感器的读数F0力传感器的读数F【解析】

（2）[1]根据实验原理可知，调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及力传感器的读数F0，设小球的质量为m，此时该力的大小等于小球的重力mg，即F0＝mg（3）[2]如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量力传感器的读数F；[3]当小球经过最低点时，小球受到的质量与绳子的拉力的合力提供向心力，即为：则小球在最低点A的速度为：（5）[4]小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，小球下降的高度为：h＝L（1﹣cosθ）小球减少的重力势能为：△Ep＝mgh＝F0L（1﹣cosθ）小球增加的动能为：若机械能守恒，则有：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），方向竖直向上（2）（3）【解析】

（1）