河北省张家口市宣化一中2023-2024学年物理高一下期末统考试题含解析

河北省张家口市宣化一中2023-2024学年物理高一下期末统考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、乙两人分别将同一桶水竖直向上匀速提升相同的高度，甲提水的速度比乙大，设甲、乙两人匀速提水过程中所做的功分别为W甲和W乙，做功的功率分别为P甲和P乙。下列关系正确的是（）A．W甲>W乙B．W甲<W乙C．P甲>P乙D．P甲<P乙2、(本题9分)一汽车由静止加速到20m/s所用时间为5.0s。若此过程中汽车的运动可视为匀加速直线运动，则其加速度的大小为A．0.25m/s2 B．4.0m/s2 C．15m/s2 D．25m/s23、(本题9分)正在地面上行驶的汽车重力G=3×10A．汽车的速度越大，则汽车对地面的压力也越大B．如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，则此时驾驶员会有超重的感觉C．只要汽车的行驶速度不为0，驾驶员对座椅压力大小都等于GD．只要汽车的行驶速度不为0，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力4、(本题9分)如图所示，长为8m的水平传送带以的速度顺时针匀速运行，现将一质量的小物块无初速地放在传送带左端。经过一段时间小物块运动到传送带的右端。已知小物块与传送带之间的动摩擦因数，。下列判断正确的是（）A．此过程小物块始终做匀加速直线运动B．此过程中传送带多做了4J的功C．此过程中因摩擦产生的热量为4JD．此过程摩擦力对小物块做功4J5、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是（）A．路程 B．加速度 C．时间 D．质量6、第一个在实验室通过实验比较精确测量出万有引力常量的物理学家是A．哥白尼 B．开普勒 C．伽利略 D．卡文迪许7、(本题9分)额定功率P0=60kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度vm=20m/s,汽车质量m=1000kg.若汽车先由静止起以加速度a=3m/s2作匀加速直线启动,实际功率达到额定功率后保持功率不变继续前进,整个运动过程中所受的阻力不变．下列说法不正确的是()A．汽车运动中所受的阻力为3000N B．汽车匀加速运动持续的时间约为6.7sC．启动后3s末时的瞬时牵引力为6000N D．汽车启动4s末时的瞬时功率为60kW8、(本题9分)质量为M的带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，则()A．小球将做自由落体运动B．小球以后将向左做平抛运动C．此过程小球对小车做的功为D．小球在弧形槽上上升的最大高度为9、如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点．一电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2，下列说法正确的是（）A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为D．若W1=W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差10、(本题9分)如图所示，两根长度不同的细绳，一端固定于O点，另一端各系一个相同的小球，两小球恰好在同一水平面做圆周运动，则（）A．它们做圆周运动的周期相等B．它们所需的向心力跟轨道半径成反比C．它们做圆周运动的线速度大小相等D．A球受绳的拉力较大11、(本题9分)如图所示，轻质细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长1m，小球质量为1kg。现使小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过轨道最低点A的速度为vA=7m/s，通过轨道最高点B的速度为vB=3m/s，g取10m/sA．在A处为拉力，方向竖直向上，大小为59NB．在A处为推力，方向竖直向下，大小为59NC．在B处为推力，方向竖直向上，大小为1ND．在B处为拉力，方向竖直向下，大小为1N12、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落到B点时与竖直弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短，不计弹簧质量和空气阻力，在小球由C→B→A反弹的运动过程中，下列说法正确的是（）A．小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒B．小球重力势能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量C．小球在B点时动能最大D．在C点，弹性势能最大二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某学习小组利用如图1所示装置验证机械能守恒定律．(1)实验中，应先通电还是先释放带___?．(2)如图2所示，a、b、c以及d、e、f分别是连续相邻的三个打点，C、d间还有些点图中未画出，用刻度尺分别测得a、c间距为x1，d、f间距为x2，b、e间距为x1．(1)已知打点计时器的打点周期为T,当地重力加速度为g,若重锤质量为m,从b到e过程，重锤重力势能的减少量为________，动能的增加量_______．14、(本题9分)三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_________。(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是______。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______。(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每______s曝光一次，该小球的初速度大小为________m/s，小球运动到图中位置2时速度大小为_______m/s(g取10m/s2)。15、(本题9分)控制变量法是物理实验探究的基本方法之一。如图是用控制变量法探究向心力大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验情境图，其中(1)探究向心力大小与质量m之间关系的是图___；(2)探究向心力大小与角速度ω之间关系的是图___。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示,水平传送带AB长L=6m，以V0=3m/s的恒定速度传动，水平光滑台面BC与传送带平滑迕接于B点，竖直平面内的半圆形光滑轨道半径R=0.4m,与水平台面相切于C点，一质量m=1kg的物块（可视为质点），从A点无初速度释放，当它运动到AB中点位置时，刚好与传送带保持相对静止，重力加速度g取10m/s2,(1)物块与传送带之间的动摩擦因数μ(2)物块刚滑过C点时对轨道压力FN(3)物块在A点至少要具有多大的速度才能通过半圆形轨道的最高点（结果可用根式表示)．17、（10分）(本题9分)如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，求：(1)物块与小车共同速度；(2)物块在车面上滑行的时间t；(3)小车运动的位移x；(4)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少？

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、C【解析】根据W=Fh=Gh可知，W甲=W乙；因甲提水速度大，则时间短，根据可知，P甲>P乙,则选项C正确，ABD错误；故选C.2、B【解析】

汽车做初速度为零的匀加速直线运动，根据速度时间公式求得加速度.【详解】根据速度时间公式可知，，故B正确；故选B。3、D【解析】

A.对汽车研究，根据牛顿第二定律得:mg-N=mv2R，则得N=mg-mv2B.如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，驾驶员具有向下的加速度，处于失重状态，故B错误.CD.汽车过凸形桥的最高点行驶速度不为0，汽车和驾驶员都具有向下的加速度，处于失重状态，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力，而驾驶员的重力未知，所以驾驶员对座椅压力范围无法确定，故C错误，D正确.4、B【解析】

A．小物块刚放在传送带上时，对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得则小物块的加速度=4m/s2小物块加速到与传送带速度相等的位移<8m所以小物块先匀加速直线运动后做匀速运动，故A错误。CD．小物块加速的时间小物块加速时小物块与传送带间的相对位移此过程中因摩擦产生的热量此过程摩擦力对小物块做功故CD错误。B．根据能量守恒，传送带多做的功故B正确。故选B。5、B【解析】路程、时间和质量都是只有大小无方向的物理量，是标量；而加速度既有大小又有方向是矢量，故选B.6、D【解析】

A．哥白尼通过细致得观察与测量计算出日、月、行星得轨迹，提出了日心说；B．开普勒通过对其老师第谷毕生观测数据得分析计算，提出了行星运动规律，即开普勒三定律；C．伽利略通过实验测量、数学运算、逻辑分析等科学方式对力、运动、力与运动的关系提出了一系列科学的结论；D．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量。7、ACD【解析】

A项：当汽车的速度最大时，牵引力等于阻力，即有F=f，由P0=Fvm，得阻力f=PB项：对于匀加速运动过程，根据牛顿第二定律得：F1-f=ma，解得：：F1==6000N，当汽车的实际功率刚达到额定功率时，匀加速运动结束，所以匀加速运动的最大速度为：v=P0FC项：启动后3s末时汽车在匀加速运动时，牵引力为6000N，故C正确；D项：汽车启动4s末时汽车功率已经达到额定功率，所以瞬时功率为60kW，故D正确．8、AC【解析】设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，选取向右为正方向，整个过程中动量守恒，得：Mv0=Mv1+Mv2，由机械能守恒得：Mv02=Mv12+Mv22，联立解得：v1=0，v2=v0，即小球与小车分离后二者交换速度，所以小球与小车分离后做自由落体运动，故B错误，A正确．对小车运用动能定理得，小球对小车做功：W=Mv02-0=Mv02，故C正确．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则：Mv0=2M•v；Mv02=•2Mv2+Mgh

，联立解得：h=，故D错误．故选AC．点睛：本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合，知道当小球与小车的水平速度相等时，小球上升到最大高度；当两物体质量相等时，两物体相互作用后交换速度．9、BD【解析】试题分析：利用电场力做功，可以找到两点之间电势差的关系，要知道中点电势和两端点电势之间的关系．A、选项根据题意无法判断，故A项错误．B、由于电场为匀强磁场，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点，所以若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为,故B正确；C、因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是，故C错误；D、若W1=W2，说明由因为；解得：，故D正确；故选BD点睛：对匀强电场的电场特征要了解，利用电场力做功与电势差之间的关系求解．10、AD【解析】试题分析：设系A、B两铁球的细线与竖直方向夹角分别为α、β，由图知α＞β，又受力分析可知A、B的向心力分别为FA=mgtanα，FB=mgtanβ，根据α＞β知FA＞FB，D对．由牛顿第二定律知，又根据几何关系有，由此可解，，故A对．根据可判断C错．向心力，成正比，B错考点：受力分析点评：本题考查了圆周运动相关的向心力方程的列式求解过程．通过受力分析便能找到向心力来源．11、AC【解析】

AB.在最低点，杆子一定表现为拉力，有：F-mg=m则：F=mg+mυ方向向上，A正确B错误；CD.在最高点，有：F+mg=m则：F=mυ所以杆子表现为支持力，方向向上，大小为1N，C正确D错误．12、AD【解析】以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此，系统的机械能守恒，故A正确；根据系统的机械能守恒知，小球重力势能的增加量与动能增加量之和等于弹簧弹性势能的减少量，故B错误；当小球的重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，即动能最大，该位置处于B与C之间，故C错误；在C处弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，故D正确．故选AD．【点睛】在小球由C→B→A反弹的运动过程中，弹力逐渐减小，开始小于重力，到BC间某位置等于重力，后大于重力，因此，小球从C到B过程中先做加速运动，后做减速运动，因此明确了整个过程中小球的运动情况，再根据功能关系可正确解答本题．二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）先通电（1）【解析】（1）实验时，应先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带．（2）从打b点到打c点这一过程中，重物下落的高度为x1，重锤重力势能的减少量为；做匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，打第b点的速度：vb=，打e点时小车的速度：ve=，小车动能的改变量，△Ek==；（1）为了验证机械能守恒定律，需要验证△Ep=△Ek，即=，质量m约去，所以本实验不需要测量重锤质量．14、平抛运动的竖直分运动是自由落体运动PQ两球将相碰平抛运动的水平分运动是匀速直线运动0.122.5【解析】

(1)[1]在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；(2)[2][3]让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动．当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动；(3)[4]平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动；在竖直方向：由△h=gt2可得[5]水平方向：由x=v0t得：[6]位置2竖直分速度为：根据平行四边形定则知，