陕西省咸阳市2024-2024学年高一物理下学期期末教学质量检测试题

陕西省咸阳市2024-2024学年高一物理下学期期末教学质量检测试题一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.物体只有受到变力作用才做曲线运动B.物体做曲线运动时，加速度可能不变C.物体做曲线运动时，一定是变速运动D.物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态答案：BC解析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合力可以是恒力，也可以是变力，A错误；物体做曲线运动时，加速度可能不变，如平抛运动，B正确；物体做曲线运动时，速度方向一定变化，所以一定是变速运动，C正确；物体做曲线运动时，速度一定变化，不可能处于平衡状态，D错误。2.如图所示，一个物块在水平恒力F的作用下，从静止开始沿光滑水平面运动，经过时间t后，撤去力F，物块又经过时间2t停下来。已知物块的质量为m，则力F的大小为（）A.\(\frac{1}{2}mgt\)B.\(\frac{1}{3}mgt\)C.\(\frac{2}{3}mgt\)D.\(\frac{3}{2}mgt\)答案：B解析：设撤去力F时的速度为v，根据动量定理，力F作用时间t时：Ft=mv0；撤去力F后，μmg·2t=0mv（水平面对物块的摩擦力大小为μmg，这里μ=1，因为光滑水平面摩擦力为0，撤去F后物体只受摩擦力，负号表示摩擦力方向与运动方向相反），联立解得\(F=\frac{1}{3}mgt\)，B正确。3.如图所示，汽车以速度v通过一圆弧式的拱桥顶端时，关于汽车受力的说法正确的是（）A.汽车的向心力就是它所受的重力B.汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心C.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D.汽车受重力、支持力、牵引力和摩擦力的作用答案：BD解析：汽车通过拱桥顶端时，受重力和支持力，这两个力的合力提供向心力，方向指向圆心，A错误，B正确；向心力是重力和支持力的合力，不是单独受到的力，C错误，D正确。4.如图所示，从水平地面上A点斜向上抛出一个质量为m的小球，小球到达最高点时距地面高度为h，此时速度大小为v₀，方向水平。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则小球从A点抛出时的动能为（）A.\(\frac{1}{2}mv₀²+mgh\)B.\(\frac{1}{2}mv₀²mgh\)C.\(\frac{1}{2}mv₀²+2mgh\)D.\(\frac{1}{2}mv₀²2mgh\)答案：C解析：根据机械能守恒定律，小球从A点抛出到最高点的过程中，机械能不变。设小球从A点抛出时的动能为\(E_{kA}\)，则\(E_{kA}=\frac{1}{2}mv₀²+mgh\)，再从A点到最高点机械能守恒\(E_{kA}=\frac{1}{2}mv₀²+mgh=\frac{1}{2}mv_{A}^{2}\)（\(v_{A}\)为A点的速度），所以\(E_{kA}=\frac{1}{2}mv₀²+2mgh\)，C正确。5.如图所示，质量为m的木块放在水平传送带上，随传送带一起向前运动，木块与传送带间的动摩擦因数为μ。则下列说法正确的是（）A.当传送带匀速运动时，木块受到向前的摩擦力B.当传送带匀速运动时，木块受到的摩擦力大小为μmgC.当传送带加速运动时，木块受到向前的摩擦力D.当传送带加速运动时，木块受到的摩擦力大小为μmg答案：C解析：当传送带匀速运动时，木块与传送带相对静止，一起匀速运动，木块不受摩擦力作用，AB错误；当传送带加速运动时，木块相对传送带向后运动趋势，所以木块受到向前的摩擦力，根据牛顿第二定律，摩擦力大小f=ma，a为木块的加速度，不一定等于μg，D错误，C正确。6.如图所示，一轻弹簧一端固定在O点，另一端系一小球，将小球从与O点在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让小球自由摆下，不计空气阻力，在小球由A点摆向最低点B的过程中，下列说法正确的是（）A.小球的机械能守恒B.小球的机械能减少C.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变D.小球和弹簧组成的系统机械能守恒答案：D解析：小球由A点摆向最低点B的过程中，弹簧弹力对小球做功，小球的机械能不守恒，A错误；弹簧弹力对小球做正功，小球的机械能增加，B错误；小球重力势能减小，弹簧弹性势能增加，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不守恒，C错误；小球和弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，D正确。7.如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（）A.若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C.若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动D.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做向心运动答案：A解析：若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动，因为此时小球不受向心力，将沿切线方向做匀速直线运动，A正确；若拉力突然变小，小球将做离心运动，但不是沿轨迹Pa，而是做半径逐渐增大的曲线运动，B错误；若拉力突然变大，小球将做向心运动，半径减小，C错误；若拉力突然变小，小球将做离心运动，D错误。8.如图所示，质量为M的木板放在光滑的水平面上，质量为m的滑块以某一初速度沿木板表面从A点滑到B点，在这一过程中木板对滑块的摩擦力大小为f，下列说法正确的是（）A.滑块克服摩擦力做的功等于木板动能的增加量B.滑块克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C.滑块克服摩擦力做的功等于滑块机械能的减少量D.摩擦力对木板做的功等于木板机械能的增加量答案：CD解析：滑块克服摩擦力做的功等于滑块机械能的减少量，一部分转化为木板的动能，一部分转化为系统的内能，A错误，C正确；系统内能的增加量等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，B错误；摩擦力对木板做的功等于木板动能的增加量，即木板机械能的增加量，D正确。9.如图所示，用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，P、Q均处于静止状态，则下列说法正确的是（）A.小球P受到4个力的作用B.物块Q受到3个力的作用C.小球P受到的绳子拉力大于小球P的重力D.物块Q受到墙壁的摩擦力方向向上答案：ACD解析：小球P受到重力、绳子拉力、墙壁的支持力和物块Q的弹力，共4个力的作用，A正确；物块Q受到重力、墙壁的弹力、墙壁的摩擦力和小球P的弹力，共4个力的作用，B错误；小球P受到的绳子拉力与重力和物块Q对它的弹力的合力平衡，所以绳子拉力大于小球P的重力，C正确；物块Q有向下滑动的趋势，所以物块Q受到墙壁的摩擦力方向向上，D正确。10.如图所示，在粗糙水平面上，用水平恒力F拉一质量为m的物体，由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t撤去力F后，又经过时间2t物体停止运动。则下列说法正确的是（）A.物体与水平面间的动摩擦因数为\(\frac{F}{3mg}\)B.物体与水平面间的动摩擦因数为\(\frac{F}{4mg}\)C.力F对物体做的功与摩擦力对物体做的功之比为4∶1D.力F对物体做的功与摩擦力对物体做的功之比为3∶1答案：AC解析：设撤去力F时的速度为v，根据动量定理，力F作用时间t时：Ftμmg·t=mv0；撤去力F后，μmg·2t=0mv，联立解得\(μ=\frac{F}{3mg}\)，A正确，B错误；设物体的位移为x，根据动能定理，力F对物体做的功\(W_{F}=Fx\)，摩擦力对物体做的功\(W_{f}=μmgx\)，则\(\frac{W_{F}}{W_{f}}=\frac{Fx}{μmgx}=\frac{F}{μmg}=\frac{F}{\frac{F}{3mg}·mg}=4∶1\)，C正确，D错误。11.如图所示，水平传送带以速度v匀速转动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度v，P与定滑轮间的绳水平，t=t₁时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是（）答案：ABC解析：若v₀＞v，P先做匀减速直线运动，当速度减小到v后，与传送带一起匀速运动，A正确；若v₀=v，P一直与传送带一起匀速运动，B正确；若v₀＜v，P先做匀加速直线运动，当速度增大到v后，与传送带一起匀速运动，C正确。12.如图所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端可绕固定光滑水平转轴O转动，现使小球在竖直平面内做圆周运动，P为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点时的速度大小为\(\sqrt{5gL}\)，忽略空气阻力，则以下判断正确的是（）A.小球不能到达P点B.小球到达P点时的速度大于0C.小球到达P点时对杆的作用力为0D.小球在最低点时对杆的作用力大小为6mg答案：BD解析：根据机械能守恒定律，小球从最低点到最高点的过程中：\(\frac{1}{2}m(\sqrt{5gL})^{2}=2mgL+\frac{1}{2}mv_{P}^{2}\)，解得\(v_{P}=\sqrt{gL}\gt0\)，所以小球能到达P点，A错误，B正确；在P点，设杆对小球的作用力为F，根据向心力公式\(mgF=m\frac{v_{P}^{2}}{L}\)，把\(v_{P}=\sqrt{gL}\)代入得\(F=0\)，但这是杆对小球的作用力，小球对杆的作用力大小也为mg，方向相反，C错误；在最低点，设杆对小球的作用力为F'，根据向心力公式\(F'mg=m\frac{(\sqrt{5gL})^{2}}{L}\)，解得\(F'=6mg\)，根据牛顿第三定律，小球在最低点时对杆的作用力大小为6mg，D正确。二、实验题（本题共2小题，共15分）13.（6分）在"探究弹力和弹簧伸长的关系"实验中，某同学将弹簧竖直悬挂，先测出弹簧原长L₀，然后在弹簧下端挂上不同质量的钩码，每次测出弹簧总长L，在弹簧弹性限度内，作出了弹力F与弹簧伸长量x（x=LL₀）的Fx图象如图所示。（1）由图象可得弹簧的劲度系数k=________N/m。（保留两位有效数字）（2）若该弹簧的弹性限度为20cm，则弹簧的最大弹力Fₘₐₓ=________N。答案：（1）25（2）5解析：（1）根据\(F=kx\)，图象的斜率表示劲度系数，\(k=\frac{\DeltaF}{\Deltax}=\frac{50}{0.20}=25N/m\)。（2）当弹簧伸长量\(x=20cm=0.2m\)时，弹簧的最大弹力\(F_{max}=kx=25×0.2=5N\)。14.（9分）某同学用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。（1）实验中，该同学先接通打点计时器的电源（电源频率为50Hz），再放开小车，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上取连续的六个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两个计数点间还有四个点未画出，测得各计数点到A点的距离如图乙所示。则小车的加速度a=________m/s²。（结果保留两位有效数字）（2）某同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的关系图象，如图丙所示。图象未过原点的原因可能是__________________________。（3）在探究加速度与质量的关系时，该同学保持合力F不变，改变小车的质量m，测出对应的加速度a，然后作出\(\frac{1}{a}m\)图象，若图象是一条过原点的直线，则说明__________________________。答案：（1）0.50（2）平衡摩擦力时木板倾角过小（3）加速度a与质量m成反比解析：（1）根据\(\Deltax=aT²\)，\(T=0.1s\)，\(\Deltax=(8.004.00)(4.001.00)=1.00cm=0.01m\)，则\(a=\frac{\Deltax}{T²}=\frac{0.01}{(0.1)^{2}}=0.50m/s²\)。（2）图象未过原点，说明当合力为0时，加速度不为0，原因可能是平衡摩擦力时木板倾角过小。（3）作出\(\frac{1}{a}m\)图象是一条过原点的直线，说明