2023-2024学年四川省成都经开区实验中学物理高一下期末联考试题含解析

2023-2024学年四川省成都经开区实验中学物理高一下期末联考试题注意事项：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：（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)惊险刺激的“时空之旅”飞车表演中，演员驾着摩托车（总质量为m）在半径为R的球形金属网内壁的竖直平面内做圆周运动，若某次经过最低点时关闭发动机，安装在最低点和最高点的压力传感器测出该圈内车对金属网压力的大小分别是9mg和mg，则最低点到最高点的过程中，演员及摩托车克服阻力做的功是（）A．mgR B． C． D．2、(本题9分)如图（a）所示，水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图（b）所示．研究从力F刚作用在木块A的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间的这个过程，并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点，则下列图象中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是（）A． B． C． D．3、(本题9分)A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4:3，运动方向改变的角度之比是3:2，它们的向心加速度之比是（）A．1:2 B．2:1 C．8:9 D．9:84、如图所示，“秋千摆“摆绳的一端系于O点，另一端打一个比较大的结，便于游戏者(视为质点)骑跨。绳的质量、空气阻力均不计。在摆绕O点沿竖直平面从P点摆至Q点的过程中，游戏者A．所受拉力不变 B．动能始终不变C．机械能先减少后增加 D．重力势能先减小后增加5、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是A．线速度 B．功 C．电势 D．重力势能6、质量为m的物块，由静止开始分别沿Ⅰ、Ⅱ光滑固定斜面顶端下滑，物块从顶端滑至底端过程中，下列说法正确的是：A．沿路径Ⅰ重力做功多B．沿路径II到达底端的动能大C．重力做功的平均功率一样大D．沿路径II到达底端时重力的瞬时功率大7、如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x+L)B．此时小车的动能为f（x+L）C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(x+L)-fLD．这一过程中，物块和小车因摩擦而产生的热量为fL8、(本题9分)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是A．伽利略发现了行星运动的规律B．卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献9、某工地上，工人将放在地面上一重10N的箱子吊起。箱子在绳的拉力作用下由静止开始竖直向上运动，运动过程中箱子的机械能E与其位移x的关系图象如图所示，其中0〜5m过程的图线为曲线，5m〜15m过程的图线为直线。根据图象可知A．0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小B．0〜15m过程中箱子的动能一直增加C．在位移为15m时，拉力F=20ND．在位移为15m时，拉力F=10N10、(本题9分)如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒固定在竖直面内。有两个质量不同的小球甲和乙贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动。则A．甲乙两球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁对甲球的支持力等于筒壁对乙球的支持力C．甲球的运动周期大于乙球的运动周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度11、(本题9分)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（）A．总功率一定减小 B．效率一定增大C．内部损耗功率一定减小 D．输出功率一定先增大后减小12、(本题9分)如图是A、B两质点从同一地点同向运动的x­t图像，则下列说法正确的是()A．0-4s，两质点走过的路程不相等B．A、B两质点在4s时相遇C．B质点0-8s内x≥0，故其运动方向一直不变D．0-4s某时刻，A、B速度相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。PQ为一块倾斜放置的玻璃板，在斜面底端Q处固定有一个光电门，光电门与数字计时器相连（图中未画，记录小车通过时的遮光时间t）。实验时将一小车（其上固定有宽度为d的遮光条）从高度h处由静止释放，重力加速度为g。（1）用20分度游标卡尺测得物体上的遮光条宽度d如乙图所示，则d=__________mm；若某次数字计时器记录的遮光时间为t=0.005s，则小车的速度v=__________m/s。（2）该小组验证机械能守恒定律的原理表达式为__________（用题干所给的字母符号表示）。14、（10分）(本题9分)请你写出机械能守恒定律内容的文字表述，并设计一个验证该定律的实验，要求写出完成实验所需的实验器材及必要的实验步骤．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)质量m=0.1kg的金属滑块（可看成质点）从距水平面h=1.8m的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A点时无能量损耗，水平面AB粗糙，长度为2m，与半径为R=0.4m的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，D为轨道的最高点，滑块恰能通过最高点D，（g=10m/s2）。求：（1）滑块运动到A点的速度大小；（2）滑块从A点运动到B点克服摩擦阻力所做的功；（3）滑块与AB间的动摩擦因数。16、（12分）(本题9分)如图所示，用轻绳系住质量为m的小球，使小球在竖直平面内绕点O做圆周运动。小球做圆周运动的半径为L。小球在最高点A的速度大小为v,求：（1）小球在最高点A时，绳子上的拉力大小；（2）小球在最低点B时，绳子上的拉力大小。17、（12分）(本题9分)如图，一质量m2=0.25kg的平顶小车，车顶右端放一质量m3=0.2kg的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数μ=0.4，小车静止在光滑的水平轨道上．现有一质量m1=0.05kg的子弹以水平速度v0=12m/s射中小车左端，并留在车中．子弹与车相互作用时间很短．若使小物体不从车顶上滑落，g取10m/s2．求：（1）最后物体与车的共同速度为多少？小车的最小长度应为多少？（2）小木块在小车上滑行的时间．

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】

在最低点，根据牛顿第二定律有：且解得：在最高点，根据牛顿第二定律有：且解得：对最低点到最高点的过程运用动能定理得：解得：。A.mgR与计算结果相符，A正确。B.与计算结果不符，B错误。C.与计算结果不符，C错误。D.与计算结果不符，D错误。2、A【解析】设弹簧的劲度系数为，A、B的质量为m，A的加速度大小为a,由题知整个系统处于平衡状态，此时弹簧的压缩量满足：①当木块在平衡位置以下时，由牛顿第二定律可知：②由①②式得：③当木块在平衡位置以上时，由牛顿第二定律可知：④由①④式得：⑤由③⑤式可以看出力和木块的位移成一次函数关系，应选A3、B【解析】A、B两艘快艇做匀速圆周运动，由于在相同的时间内它们通过的路程之比是4：3，所以它们的线速度之比；由于在相同的时间内运动方向改变的角度之比是3：2，所以它们的角速度之比，由于向心加速度，故向心加速度之比为：，B正确．【点睛】解决本题的关键掌握线速度和角速度的定义式，根据相同时间内通过的路程之比导出线速度之比，根据相同时间内转过的角度之比得出角速度大小之比，通过得出向心加速度之比．4、D【解析】

A.设绳子与竖直方向夹角为θ，人的轨迹是圆，对人受力分析，沿绳方向的合力提供向心力，则：T-mgcosθ=m，则T=mgcosθ+m，由P点摆至最低点的过程中，θ减小，v变大，则T增大；由最低点摆至Q点的过程中，θ变大，v变小，则T减小，所以T先增大后减小，故A错误；BCD.运动过程中，只有重力和绳的拉力做功，人的机械能守恒，由P点摆至最低点的过程中，重力势能减小，动能增加；由最低点摆至Q点的过程中，重力势能增加，动能减少，故BC错误，D正确。5、A【解析】

A.线速度既有大小又有方向，是矢量，选项A正确；B.功只有大小无方向，是标量，选项B错误；C.电势只有大小无方向，是标量，选项C错误；D.重力势能只有大小无方向，是标量，选项D错误；6、D【解析】

A.重力做功与路径无关，而两路径的高度差h相同，则重力做功相等；故A错误.B.两斜面光滑，而都只有重力做功，由动能定理，则两路径到达斜面底端的速度大小相等，到达斜面底端的动能相等；故B错误.C.设斜面倾角为，则物体沿斜面的位移为，沿斜面运动的加速度为，由可知，路径Ⅰ的倾角小则运动时间长，根据平均功率的定义式，可得沿路径I的重力做功平均功率小；故C错误.D.根据瞬时功率的定义式，因路径Ⅰ的倾角小而瞬时速度大小相等，则沿路径I到达底端时重力的瞬时功率小；故D正确.7、CD【解析】

由图可知，在拉力的作用下物体前进的位移为L+x，故拉力的功为F（x+L），摩擦力的功为f（x+L），则由动能定理可知物体的动能为（F-f）（x+L），故A错误；小车受摩擦力作用，摩擦力作用的位移为x，故摩擦力对小车做功为fx，故小车的动能改变量为fx；故B错误；物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量，内能的增量等于fL，故机械能的增量为F（x+L）-fL，故CD正确；故选CD．8、BD【解析】试题分析：行星运动定律由开普勒、牛顿等人发现，选项A错误．库仑测量出静电力常数，选项B错误．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，选项C错误．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献，选项D正确．考点：本题考查了物理学史．9、AD【解析】

A．据功能关系，物体机械能的变化等于重力以外其它力做的功；据可知，机械能E与其位移x的关系图象切线斜率表示箱子所受拉力；由图象得，0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小．故A项正确．BCD．由图象得，0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小，5〜15m过程中箱子所受拉力；0〜5m过程中箱子所受的拉力大于重力，箱子的动能增加；5〜15m过程中箱子所受的拉力等于重力，箱子的动能不变．故BC两项错误，D项正确．10、AC【解析】

对两球受力分析即可得向心力的来源；支持力与重力的合力提供小球所需要的向心力，根据平衡条件即可得支持力大小关系；利用牛顿第二定律列式，结合两球的轨道半径关系即可分析出两球的周期与角速度关系．【详解】A、对两球受力分析，都受重力、支持力两个力的作用，由于做匀速圆周运动，即合外力提供向心力，故可知甲、乙两球都是由重力与支持力的合力提供向心力，A正确；

BCD、设圆锥筒的顶角为，则有：在竖直方向有：，轨道平面内有：，联立可得支持力为：，角速度为：，由于两球的质量不同，则可知两球所受支持力大小不相等，由图可知甲球的轨道半径大于乙球的轨道半径，故甲球的角速度小于乙的角速度，根据可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD错误C正确．11、ABC【解析】

当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对12、BD【解析】

由图可知，在0-4s，两质点走过的路程相等，选项A错误；A、B两质点在4s时位移相等，则两质点相遇，选项B正确；x-t图像的斜率等于速度，可知B质点在0-8s内速度先为正后为负，故其运动方向发生了变化，选项C错误；因x-t图像的斜率等于速度，则在0-4s某时刻，A、B速度相等，选项D正确；故选BD.【点睛】解决本题的关键是知道位移时间图线的斜率表示速度，x-t图象可以明确看出位移的变化和位置关系．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、2.250.45【解析】

第一空．遮光条宽度d如乙图所示，则．第二空．遮光条过光电门时，小车的速度．第三空．小车从静止释放到过光电门，重力势能的减少量为，动能的增加量为，若机械能守恒，则：，整理得：，即验证机械能守恒定律的原理表达式为．14、见解析【解析】

验证机械能守恒定律实验器材：铁架台、打点计时器、纸带、重锤、刻度尺、交流电源等；步骤：①固定好打点计时器，将连有重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，让重锤尽量靠近打点计时器；②接通电源，开始打点，松开纸带，并如此重复几次，取得几条打点纸带；③取下纸带，挑选点迹清楚的纸带，记下起始点O点，在离O点较远处选择几个连续计数点（或计时点）并计算出各点的速度值；④测出各点距O点的距离，即为下落高度；⑤计算并比较mgh和是否相等．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)1m/s；(2)0.8J；(3)0.4【解析】

由题图可知，考查了动能定理在多过程问题中的应用，根据动能定理或机械能守恒来求解。对不同过程，恰当地选择公式进行求解：（1）滑块从A到B的过程，根据机械能守恒定律求出滑块运动到A点的速度。（2）抓住小球恰好能通过最高点，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出滑块通过最高点D点的速度，对A到D过程运用动能定理，求出小球从A点运动到B点克服摩擦阻力所做的功。（3）根据摩擦力做功公式求滑块与AB间的动摩擦因数。【详解】解：（1）滑块运动到A点时的速度为vA，滑块从A到B的过程，根据机械能守恒定律可得：；解得（2）