2023届兰州第一中学物理高一下期末联考试题含解析

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)水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来。图中的a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图象，则以下说法正确的是（）①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大③若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大④若甲、乙质量相同，则乙与地面间的动摩擦因数较大A．①③ B．②③ C．①④ D．②④2、(本题9分)一个物体从空中落下，在这个过程中，重力对它做的功为2000J，物体克服空气阻力做的功为100J．则在这一过程中，物体的重力势能A．减小了2000JB．减小了2100JC．增加了2000JD．减小了1900J3、如图所示：两只相同的白炽灯泡D1和D2串联后接在电压恒定的电路中，若D1的灯丝断了，经过搭丝后（搭丝后灯泡的电阻变小）仍然与D2串联，重新接入原来的电路，假设在此过程中，灯丝电阻随温度变化的因素可忽略不计，且每只灯泡两端的电压均未超过其额定电压，则此时每只灯泡所消耗的功率与原来各自的功率相比有（）A．D1的功率变大 B．D1的功率变小 C．D2的功率不变 D．D2的功率变小4、大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上，使物体沿粗糙的水平面移动相同的距离，其中力F做功最多的是()A．B．C．D．5、(本题9分)一个质量为的物体以a＝2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，下列说法正确的是（）A．物体的重力势能减少了2mgh B．物体的动能增加了2mghC．物体的机械能保持不变 D．物体的机械能增加了2mgh6、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个平行四边形的四个顶点，电场线与平行四边形所在平面平行．已知a点的电势为20v，b点的电势为24v，d点的电势为12v，如图所示．由此可知c点的电势为A．8v B．16vC．20v D．247、(本题9分)如图所示，轻绳的上端系于天花板上的O点，下端系有一只小球。将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放。当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P点的钉子相碰。在绳与钉子相碰瞬间前后，以下说法正确的是（）A．小球的线速度变小B．小球的角速度变大C．小球的向心加速度变小D．小球所受拉力的变大8、(本题9分)质量为的物体静止在光滑水平面上，从时刻开始受到水平力的作用．力的大小与时间的关系如图所示，力的方向保持不变，则A．时刻的瞬时功率为B．时刻的瞬时功率为C．在到这段时间内，水平力的平均功率为D．在到这段时间内，水平力的平均功率为9、(本题9分)如图，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A．汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，下列说法正确的是A．物体A也做匀速直线运动 B．物体A的速度逐渐增大C．物体A的速度小于汽车的速度 D．绳子拉力始终等于物体A所受的重力10、(本题9分)长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，如果小球通过最高点时，受到杆的作用力大小为24N，g取10m/s2，则此时小球的速度大小可能是A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．11、(本题9分)如图所示，一小球自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的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则A．小球从A→B的过程中机械能守恒B．小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒C．小球从B→C的过程中减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量D．小球到B点时动能最大12、(本题9分)如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是（）A．猴子的运动轨迹为直线B．猴子在0～2s内做匀变速曲线运动C．时猴子的速度大小为8m/sD．猴子在0～2s内的加速度大小为4m/s2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m＝1.00kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，如图所示．其中O为重锤开始下落时记录的点，各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.当地重力加速度g＝9.8m/s2.本实验所用电源的频率f＝50Hz.(结果保留三位有效数字)(1)打点计时器打下点B时，重锤下落的速度vB＝__________________m/s，打点计时器打下点D时，重锤下落的速度vD＝________m/s.(2)从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量ΔEp＝________J，重锤动能增加量为ΔEk＝________________________J.14、（10分）(本题9分)有一个小灯泡上标有“”字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：A．电压表（，内阻）B．电压表（，内阻）C．电流表（，内阻）D．电流表（，内阻）E．滑动变阻器（）F．滑动变阻器（）G．直流电源（，内阻不计），另有开关一个、导线若干．（1）实验中电压表应选__________，电流表应选__________，滑动变阻器应选__________．（只填器材的字母代号）（2）在答题卡的虚线框中画出实验电路图，要求电流、电压能从零开始变化_____．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）一质量为m=0.5kg的电动玩具车，从倾角为=30°的长直轨道底端，由静止开始沿轨道向上运动，4s末功率达到最大值，之后保持该功率不变继续运动，运动的v-t图象如图所示，其中AB段为曲线，其他部分为直线.已知玩具车运动过程中所受摩擦阻力恒为自身重力的0.3倍，空气阻力不计.取重力加速度g=10m/s2.（1）求玩具车运动过程中的最大功率P；（2）求玩具车在4s末时（图中A点）的速度大小v1；（3）若玩具车在12s末刚好到达轨道的顶端，求轨道长度L.16、（12分）(本题9分)如图甲所示，竖直平面内的坐标系xoy内的光滑轨道由半圆轨道OBD和抛物线轨道OA组成，OBD和OA相切于坐标原点O点，半圆轨道的半径为R,一质量为m的小球（可视为质点）从OA轨道上高H处的某点由静止滑下．（1）若小球从H=3R的高度静止滑下，求小球刚过O点时小球对轨道的压力；（1）若用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象，取g=10m/s1．求滑块的质量m和圆轨道的半径R的值．17、（12分）(本题9分)如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上放着、两个物块，转盘中心处固定一力传感器，它们之间用细线连接．已知两组线长均为．细线能承受的最大拉力均为．与转盘间的动摩擦因数为，与转盘间的动摩擦因数为，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块和力传感器均视为质点，转盘静止时细线刚好伸直，传感器的读数为零．当转盘以不同的角速度勾速转动时，传感器上就会显示相应的读数，取．求：（1）当间细线的拉力为零时，物块能随转盘做匀速转动的最大角速度；（2）随着转盘角速度增加，间细线刚好产生张力时转盘的角速度；（3）试通过计算写出传感器读数随转盘角速度变化的函数关系式，并在图乙的坐标系中作出图象．

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、A【解析】

动能定理、摩擦力的判断与计算【详解】甲、乙两物体的初动能和末动能都相同，都只受摩擦力作用，根据动能定理可知摩擦力对甲、乙两物体做的功相等，即：，由图可知：，则，所以：若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大，①正确，②错误；若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大，③正确，④错误．【点睛】该题主要考查了动能定理的直接应用，关键是从图象中得到信息．2、A【解析】

重力做正功，重力势能减小，重力做了2000J的正功，故重力势能减少2000J；AC．综上所述重力势能减少2000J，A正确C错误；BD．重力做了多少功，重力势能就改变多少，与其他力做功无关，BD错误．3、B【解析】

AB．因D1的灯丝搭接后，其电阻R1变小，由欧姆定律可知I变大，由由数学知道可知：当R1=R2时，即D1灯丝未断时，P1最大，D1灯丝搭接后R1减小，故功率P1变小，所以B正确，A错误。CD．因D1的灯丝搭接后，其电阻R1变小，由欧姆定律可知I变大，由P2=I2R2知D2的功率变大；选项CD错误；4、A【解析】

由图知，A项图中力的方向和位移方向相同，B项图中力的方向和位移方向夹角为30°，C项图中力的方向和位移方向夹角为30°，D项图中力的方向和位移方向夹角为30°；力大小相等、位移相同，据W=Fxcos5、B【解析】A.物体下降h高度的过程中，重力做功mgh，则重力势能减小mgh.故A错误；B.根据牛顿第二定律知，合力为2mg，根据动能定理知，合力做功为2mgh，则动能增加2mgh.故B正确；C.重力势能减小mgh，动能增加2mgh，则机械能增加了mgh.故C错误，D错误．故选：B.点睛：根据重力做功判断重力势能的变化，根据合力做功判断动能的变化，根据动能和重力势能的变化判断机械能的变化．6、B【解析】

由题可知，且则，，可得，故B正确7、BD【解析】

细线与钉子碰撞的瞬间，小球的线速度大小不变，故A错误。根据v=rω知，与钉子碰撞后，半径减小，则角速度增大，故B正确。根据a=v2/r知，半径减小，则向心加速度增大，故C错误。根据牛顿第二定律得，F-mg=mv2/r，半径减小，拉力增大，故D正确。故选BD。【点睛】本题关键是确定线速度大小不变，当力与速度垂直时不做功，不改变速度的大小．对于角速度、向心加速度、拉力与线速度的关系要熟悉，是圆周运动中常用的知识．8、BD【解析】在0-2t0时间内，物体的加速度a=，则2t0时刻的瞬时速度v1=a•2t0=2at0，在2t0-3t0时间内，a′=，则3t0时刻的瞬时速度v=v1+a′t0=．所以3t0时刻的瞬时功率P=3F0v=．故A错误，B正确．在t=0到3t0这段时间内，根据动能定理得：水平力做的功W=mv2-0=m（）2=，则平均功率．故C错误，D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键掌握瞬时功率的公式P=Fvcosθ，以及平均功率的公式．要注意平均功率和瞬时功率的区别，不能搞混．9、BC【解析】

设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得，vA=vcosθ，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，且拉力大于重物的重力，故AD错误，BC正确，故选BC．【点睛】解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度．10、AC【解析】

当杆对小球为支持力时，根据牛顿第二定律可知：，代入数据解得：v=1m/s；当杆对小球为拉力时，根据牛顿第二定律可知：，代入数据解得：v=3m/s，故AC正确，BD错误。11、AC【解析】从A到B的过程中，小球仅受重力，只有重力做功，所以小球的机械能守恒．故A正确．小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒．故B错误．B到C的过程中，系统机械能守恒，小球减小的机械能等于弹簧的弹性势能的增加量．故C正确．小球到B点时，重力大于弹力，小球将继续向下加速，随着弹力的增加，在BC间某位置弹力等于重力时，加速度为零，此时小球的动能最大，选项D错误；故选AC.12、BD【解析】

AB．由题图乙可知，猴子在竖直方向做初速度为，加速度大小为的匀减速运动，水平方向做速度大小为的匀速运动，其合运动为曲线运动，故猴子在内做匀变速曲线运动，选项A错误，B正确；C．时猴子的速度大小为选项C错误；D．猴子在内的加速度大小为，选项D正确。故选BD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)①0.978②1.36(2)①0.460②0.447【解析】(1)vB＝m/s＝0.978m/svD＝m/s＝1.36m/s(2)ΔEp＝mghBD＝1×9.8×(95.9－49.0)×10－3J＝0.460JΔEk＝m(vD2－vB2)＝×1×(1.362－0.9782)J＝0.447J.14、ACE【解析】

（1）[1][2][3]．为了准确的测量小灯泡的电压和电流，根据小灯泡的规格，电压表选择A，电流表选择C，因为测量小灯泡的伏安特性曲线，需采取分压接法，滑动变阻器选择较小的，即E．（2）[4]．因要求电流、电压能从零开始变化，故滑线变阻器采用分压式接法，而灯泡的电阻很小，选用安培表外接．电路如图甲．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）P=40W（2）v1=8m/s（3）L=93.75m【解析】

（1）由题意得，当玩具车达到最大速度v=10m/s匀速运动时，牵引力：F=mgsin30°+0.3mg由P=Fv代入数据解得：P=40W（2）玩具车在0-4s内做匀加速直线运动，设加速度为a，牵引力为F1，由牛顿第二定律得：F1-(mgsin