2024届青海省西宁市城西区海湖中学物理高一下期末考试试题含解析

2024届青海省西宁市城西区海湖中学物理高一下期末考试试题考生须知：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)一只小船渡河，其运动轨迹如图所示，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于河岸。小船相对于静水以大小相同的初速度分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，小船在渡河过程中船头方向始终垂直于河岸。由此可知（）A．小船沿三条不同轨迹渡河的时间相同B．沿AB轨迹渡河所用时间最短C．小船沿AC轨迹渡河，船靠岸时速度最大D．沿AD运动时，船在垂直于河岸方向做匀加速直线运动2、(本题9分)一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，力F1、F2做功分别为W1＝6J、W2＝－6J，下列说法正确的是A．这两个力一定大小相等、方向相反 B．F1是动力，F2是阻力C．这两个力做的总功为12J D．F1比F2做的功多3、(本题9分)太阳系中的行星轨道与圆十分接近，它们之中与太阳间距离越大的行星，绕太阳公转一周所用的时间A．越长B．越短C．相等D．无法判断4、(本题9分)如图是电场中某区域的电场线图，电场中的三个点A、B、C的电场强度分别为EA、EB、EC，，则关于EA、EB、EC大小的判断，正确的是（）A．EA＞EB＞EC B．EB＞EC＞EA C．EC＞EA＞EB D．EB＞EA＞EC5、(本题9分)某同学的质量为50kg，所骑自行车的质量为15kg，设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40W．若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍，则正常骑行自行车时的速度大小约为A．3m/s B．4m/s C．13m/s D．30m/s6、如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球。a球质量为m，静置于地面；b球质量大于a球的质量，用手托住b球，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a能达到的最大高度为1.5h，则b球的质量为()A．3m B．2.5m C．2m D．1.5m7、长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是()A．木板获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.18、(本题9分)有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D．火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用9、(本题9分)如图所示，在长江边一段平行江道，一轮船的船头指向始终垂直于江岸方向，轮船在静水中运动的速度保持不变，水匀速流动（假设整个江道水流速度相同），下列说法正确的是A．水流速度越大，轮船行驶位移越大B．水流速度越大，轮船行驶位移不变C．水流速度越大，过江时间越短D．水流速度越大，过江时间不变10、从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力f恒定。则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（）A．小球动能减少了mgHB．小球机械能减少了fHC．小球重力势能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g11、(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12、(本题9分)图甲为0.1kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4m的半圆轨道，已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计。小球速度的平方与其高度的关系图象，如图乙所示。g取10m/s2，B为AC轨道中点。下列说法正确的是()A．图乙中x＝4B．小球从B到C损失了0.125J的机械能C．小球从A到C合力做的功为-1.05JD．小球从C抛出后，落地点到A的距离为0.8m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“验证力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测力计）．其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中与B相连的弹簧测力计的示数为________N．（2）在实验中，如果只将OB、OC绳换成橡皮筋，其他步骤保持不变，那么实验结果_________（选填“会”或“不会”）发生变化．（3）在本实验中，F1和F2表示两个互成角度的力，F表示由平行四边形定则作出的F1与F2的合力；F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则各图中符合实验事实的是（）14、（10分）探究做功与速度变化的关系实验中，某同学利用如图所示的装置，通过数根相同的橡皮条、打点计时器和光滑板面，来探究橡皮条做功与小车获得速度之间的关系。每次改变橡皮条的根数，将小车拉到的光滑板面相同位置由静止释放。得到数据如表所示，则下述说法中正确的是（______）ABC橡皮条数速度速度的平方21.001.0041.411.9961.732.9982.004.00A．利用改变橡皮条的根数来改变做功的大小，使做功数值倍数增加B．改变橡皮条的根数重新做的这4次实验，必须不断改变板面与水平面的倾角C．从表格A列和B列对比，可以判断在误差允许范围内，橡皮条做功与小车速度成正比例关系D．从表格A列和C列对比，可以判断在误差允许范围内，橡皮条做功与小车速度平方成正比例关系三、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，水平地面与一半径为R的竖直光滑圆弧轨道相接于B点，轨道上的C点位置处于圆心O的正下方．距地面高度为R的水平平台边缘上的A点，质量为m的小球以的速度水平飞出，小球在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道．小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，试求：（1）B点与抛出点A正下方的水平距离x．（2）圆弧BC段所对的圆心角θ．（3）小球能否沿圆轨道上升到最高点D，若能到达，求出到达D点的速度；若不能到达，请说明理由．16、（12分）(本题9分)2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注．冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图所示，冰壶（可视为质点）静止于O点，运动员将冰壶从O点沿直线OO＇推到A点放手，此后冰壶沿AO＇滑行，最后停于C点．已知冰面与冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，OA=L0，AC=L，重力加速度为g．设从O到C冰壶所受的摩擦力大小不变．（1）求冰壶在A点的速率vA；（2）求人对冰壶所做的功W；（3）若要使冰壶运动到图中的O＇点，可以采用什么方法？（定性描述出一种方法即可）17、（12分）(本题9分)如图，一内壁光滑、质量为m1＝0.1kg、半径为R＝0.1m的环形细圆管，固定在一个质量为M＝0.5kg的长方体基座上。一质量为m2＝0.2kg的小球（可看成质点）在管内做完整的圆周运动，长方体与地面不粘连，且始终相对地面静止。重力加速度记为g＝10m/s2，求：（1）当小球以速率v1=m/s经过最低点时，地面对长方体的支持力大小；（2）当小球经过最高点时，若长方体对面的压力恰好为零，此时小球的速率v2为多大？

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、C【解析】

ABD.船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，因运动的性质不同，则渡河时间也不同，根据曲线运动轨迹弯向合力方向可知，AC轨迹对应加速运动，AD轨迹对应减速运动，因为河宽相同，所以AC对应时间最短，AD最长，ABD错误。C.因为水速确定，合速度是船速与水速的合成，根据速度的合成规则可知，船速大的靠岸速度大，因为AC加速运动，所以沿AC轨迹渡河，船靠岸时速度最大，C正确。2、B【解析】

A．根据恒力做功公式可以知道,做功一正一负,不能说明两个力的方向相反,还跟角度有关,故A错误;B．功是标量,功的正负表示是动力做功还是阻力做功,所以F1是动力，F2是阻力,所以B选项是正确的;C．这两个力做的总功为:所以C选项错误的;D．功的正负表示是动力做功还是阻力做功，不表示大小，F1与F2做的功一样多,故D错误.3、A【解析】根据开普勒第三定律：a3T24、D【解析】

电场线的疏密表示电场强度的大小，由图看出，B处电场线最密，场强最大，C处电场线最疏，场强最小，则A、B、C三点电场强度的大小关系，所以EB＞EA＞EC.故选D．5、A【解析】

人和车受到的阻力,匀速行驶时，牵引力等于阻力即,正常骑行自行车的功率，带入计算得选项A对．6、A【解析】

b球落地时，a、b两球速度大小相等，设为v，此时a球离地高度为h，之后a球向上做竖直上抛运动，上升过程中机械能守恒12mv2=mg由题知Δh=1.5h-h=0.5h解得b球落地时两球共同速度v=gh在b落地前，a、b组成的系统机械能守恒，有mbgh-mgh=12

(mb＋m)v解得b球的质量mb=3mA.mb=3m，与结论一致，故选项A符合题意；B.mb=2.5m，与结论不一致，故选项B不合题意；C.mb=2m，与结论不一致，故选项C不合题意；D.mb=1.5m，与结论不一致，故选项D不合题意。7、BCD【解析】

A．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s，从B刚滑上A开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M，则根据动量守恒定律可得：mv解得：M=m=2kg故木板获得的动能为EkA错误；B．系统减少的动能为ΔEB正确；C．v-t图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为xBA的位移为xA木板A的最小长度为L=C正确；D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为a=Δv根据牛顿第二定律得μm代入解得μ=0.1，D正确．8、BD【解析】

A．当汽车在拱桥顶端时，根据牛顿第二定律则有可得根据牛顿第三定律可得汽车通过拱桥的最高点处汽车对桥顶的压力小于重力，处于失重状态，故A错误；B．球受到重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，向心力大小为小球做圆周运动的半径为由牛顿第二定律得联立可得角速度知保持圆锥摆的高度不变，则角速度不变，故B正确；C．设支持力与竖直方向的夹角为，则支持力的大小则有由牛顿第二定律得可得角速度由于，所以可得故C错误；D．火车拐弯时超过规定速度行驶时，由于支持力和重力的合力不够提供向心力，会对外轨产生挤压，即外轨对轮缘会有挤压作用，故D正确；故选BD。9、AD【解析】

C、D、因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，；设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v，，所以不论水速多大时间不变；故C错误，D正确．A、B、如果水速越大，相同时间内沿水速方向的位移越大，船在水中运动的总位移就越大，故B错误，A正确．故选AD．【点睛】关键是将运动分解为垂直于河岸和平行于河岸两个分运动，然后分别作答即可解决此类问题．10、BCD【解析】

AC项，重力势能大小与竖直高度有关，小球上升了高度H，所以重力势能增加了mgH，从能量守恒的角度上看，小球在上升过程中，初始动能转化成了重力势能和与空气摩擦产生的热能，所以小球动能减少量大于mgH。故A错；C对B项，空气阻力做功将小球的机械能转化为内能，因此阻力做功的大小即为机械能减少量。故B对。D项，上升过程空气阻力向下，与重力同向，两者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D对。综上所述本题正确答案为BCD。11、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．12、ACD【解析】

A.当h＝0.8m时小球在C点，由于小球恰能到达最高点C，故，所以＝gr＝10×0.4m2·s-2＝4m2·s-2，故选项A正确；B.从A到C过程，动能减小量为，重力势能的增加量为则机械能减小0.25J，由于A到B过程中压力大于B到C过程中的压力，则A到B过程中的摩擦力大于B到C过程中的摩擦力，可知B到C的过程克服摩擦力做功较小，知机械能损失小于0.125J，故B错误。；C.小球从A到C，由动能定理可知，故选项C正确；D.小球离开C点后做平抛运动，故2r＝gt2，落地点到A的距离x＝vCt，解得x＝0.8m，故选项D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）1．82（1）不会（3）B【解析】试题分析：（1）弹簧测力计的每一格代表2．1N，所以图中B的示数为1．82N．（1）在实验中细线是否伸缩对实验结果没有影响，故换成橡皮筋可以同样完成实验，故实验结果不变；（3）该实验中F是由平行四边形法则得出的合力，而F′是通过实际实验得出的，故F′应与OA在同一直线上，而F与F1、F1组成平行四边形，故只有B符合题意；故选B考点：验证力的平行四边形定则【名师点睛】探究求合力的方法是力学中的重点实验，应明确实验的原理、数据处理方法及本实验采用的物理方法．一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析．14、AD【解析】

A.实验中我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为

W

，用2根橡皮筋做功记为

W

，用4根橡皮筋做功记为

2W

，从而回避了直接求功的困难，利用改变橡皮条的根数来改变做功的大小，使做功数值倍数增加，

故A正确；B.改变橡皮条的根数重新做的这4次实验，必须保证板面与水平面的倾角不变，将小车拉到相同位置由静止释放

，如此才能保证

做功数值

成

倍数增加

，

故B错误；CD.从表格A列和C列对比，可以判断在误差允许范围内，橡皮条做功与小车速度平方成正比例关系，故C错误，D正确。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）（2）（3）不能到达，原因见解析【解析】

（1）由于竖直