2023-2024学年河北省涞水县波峰中学物理高一第二学期期末检测试题含解析

2023-2024学年河北省涞水县波峰中学物理高一第二学期期末检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、若物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B，如图1所示，则重力所做的功为（）A．沿路径Ⅰ重力做功最大B．沿路径Ⅱ重力做功最大C．沿路径Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大D．条件不足不能判断2、(本题9分)汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1末关闭发动机，做匀减速直线运动，t2末静止，其v－t图象如图所示，图中α<β，若汽车牵引力做功为W，平均功率为P；汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，平均功率分别为P1和P2，则A．W1＋W2＜WB．W1＜W2C．P＝P1D．P1＝P23、(本题9分)在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜向上拉，第二次是斜下推，两次力的作用线与水平方向的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则A．力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同B．力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同C．力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同D．力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同4、(本题9分)一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起院跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离好高开开地面，速度为v。在此过程中，下列说法正确的是（）A．地面对他的冲量大小为mgΔtB．地面对他的冲量大小为mv+mgΔtC．地面对他的冲量大小为mvD．地面对他的冲量大小为mv-mgΔt5、(本题9分)下列说法中不正确的是（）A．物体有加速度时，速度一定在变化B．速度为零，加速度一定为零C．物体速度增大时，加速度可能在减小D．物体加速度方向可能与速度方向相反6、(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力的作用，下落的加速度为4g/5，在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是(

)A．物体的机械能减少了4mgh/5 B．物体的动能增加了4mgh/5C．物体克服阻力做功mgh/5 D．物体的重力势能减少了mgh7、(本题9分)下列所给的图象中能反映作直线运动的物体回到初始位置的是()A． B．C． D．8、(本题9分)如图所示，一卫星绕地球运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。下列说法中正确的是()A．卫星在A点的速度最大B．卫星在C点的速度最大C．卫星在A点的加速度最大D．卫星在C点的加速度最大9、如图所示，质量为1kg的物体（可视为质点）在水平传送带上被传送，A为终端皮带轮，传送带与皮带轮之间不打滑且与皮带在C点相切，物体刚放上皮带时的速度为0，距C点的距离为1m，皮带轮的半径为10cm，重力加速度g=10m/s2，若皮带轮转动的线速度大小为1m/s，物体运动到C点的前速度已达到1m/s，则（）A．物体在C点对传送带的压力大小为10NB．物体与传送带间的摩擦因数至少为0.1C．物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带D．物体与传送带摩擦产生的热量为0.5J10、(本题9分)一质量为m的运动员从下蹲状态开始向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中：A．地面对他的冲量大小为mvB．地面对他的冲量大小为mv＋mgΔt，C．地面对他做的功为零D．地面对他做的功为mv2二、实验题11、（4分）(本题9分)用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0=19.00cm，点A、C间的距离为s1=8.36cm，点C、E间的距离为s2=9.88cm，g取9.8/s2（1）下列做法正确的有____________A．图甲中的两限位孔必须在同一竖直线上B．实验中需要测量出重锤的质量C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器D．为了减小实验误差，应选用密度较大的重锤（2）若重锤质量为m．选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒．重物减少的重力势能是______J，打下C点时重物的动能是________J．（结果保留三位有效数字）（3）实验中，重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，写出一条产生这一现象的原因是_____12、（10分）(本题9分)某同学用图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，图是用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，0点为重锤下落的起点，选取的计数点A、B、C、D到0点的距离在图中已标出，重力加速度g取，若重锤的质量为计算结果保留两位有效数字．打点计时器打出B点时，重锤下落的速度______，重锤的动能______J．从起点0到打下B点过程中，重锤的重力势能的减小量为______J．根据、计算，在误差允许范围内，从起点O到打下B点过程中，你得到的结论是______．图是根据某次实验数据绘出的图象，图线不过坐标原点的原因是______．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示，足够长水平面的A点左侧光滑、右侧粗糙。宽度为r的物块P带有半径为r的四分之一光滑圆弧，圆弧的最低点切线水平，距地面的高度为1.5r，静止放在A点左侧适当位置。现让小球Q从物块P的圆弧最高点由静止释放，当小球Q落地的瞬间，物块P刚好与静止放在A点的小物块R发生弹性正碰，碰后小物块R运动的最远点C与A点的距离为3r。已知P、Q、R的质量分别为6m、3m、2m，重力加速度为g，物块P、R碰撞过程时间很短，发生的位移不计，小球Q、物块R大小不计，求：(1)小球Q离开P时的速度大小；(2)小物块R与A点右侧水平面间的动摩擦因数；(3)小球Q落地点B与A点的距离。14、（14分）(本题9分)汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为4吨，当它行驶在坡度为α(sinα＝0.02)的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g取10m/s2)，求：(1)汽车所能达到的最大速度vm；(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？(3)当汽车以0.6m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少．15、（13分）(本题9分)在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把质量为m的物体P置于弹簧上端，用力压到弹簧形变量为3x0处后由静止释放，从释放点上升的最大高度为4.5x0，上升过程中物体P的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。若在另一星球N上把完全相同的弹簧竖直固定在水平桌面上，将物体Q在弹簧上端点由静止释放，物体Q的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中虚线所示。两星球可视为质量分布均匀的球体，星球N半径为地球半径的3倍。忽略两星球的自转，图中两条图线与横、纵坐标轴交点坐标为已知量。求：(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比；(2)地球和星球N的质量比；(3)在星球N上，物体Q向下运动过程中的最大速度。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B，初末位置一样，路径不同，根据重力做功的特点只跟始末位置有关，跟路径无关得：WG=mgh，故选C．点睛：重力在物理中称为保守力，它和电场力一样做功只跟始末位置有关，跟路径无关．2、D【解析】试题分析：根据动能定理，选项A错误；根据图像，因为α<β，加速阶段的位移大于减速阶段的位移，所以W1＞W2；选项B错误；因为汽车的牵引力F大于摩擦力。0-t1时间内的平均速度为v1/2,所以Fv1/2＞fv1/2，即P＞P1，选项C错误；因为汽车加速阶段的平均速度等于减速阶段的平均速度，所以加速阶段的平均功率等于减速阶段的平均功率，选项D正确。考点：此题考查动能定理及平均功率。3、B【解析】由知，由于两种情况下力的大小和位移大小相同，故力F两种情况下对物体做功一样多；物体在粗糙水平面上运动时会受到阻力的作用，两种情况下物体对地面的压力不同，所以滑动摩擦力的大小也不同，导致水平方向的合力也不同，由牛顿第二定律可以知道：当斜向上拉时，合力；当斜下推时，合力，对比可知合力，由于水平方向的位移相同，故第一次合力对物体做的总功大于第二次合力对物体做的总功；故选B．4、B【解析】以人为对象，受到地面的支持力和自身的重力，规定向上为正，根据动量定理可知N-mgΔt=mv所以地面对人的冲量为NΔt=mgΔt+mv，故B对，ACD错；故选B5、B【解析】试题分析：由可知，一段时间内若加速度，则，即物体有加速度时，速度一定在变化，故A正确；速度为零时加速度不一定为零，如竖直上抛运动，物体运动到最高点时，速度为零，但加速度为g，不等于零，故B错误；只要加速度的方向与速度的方向相同，物体就做加速运动，与加速度的大小无关，故C正确；物体加速度方向可以与速度方向相反，此时物体做减速运动，故D正确．考点：对加速度概念的认识和理解6、BCD【解析】试题分析：A、根据合力做功量度动能的变化，下落的加速度为g，那么物体的合力为mg，w合=mgh，所以物体的动能增加了mgh．故A正确．B、重力做功wG=mgh，重力做功量度重力势能的变化，所以重力势能减少了mgh，物体的动能增加了mgh，即机械能就减少了mgh．故B不正确．C、物体受竖直向下的重力和竖直向上的阻力，下落的加速度为g，根据牛顿第二定律得阻力为mg，所以阻力做功wf=﹣fh=﹣mgh．所以物体克服阻力所做的功为mgh，故C正确．D、重力做功wG=mgh，重力做功量度重力势能的变化，所以重力势能减少了mgh，故D正确．故选B．7、ACD【解析】

A．由图可知，物体开始和结束时的纵坐标均为0，说明物体又回到了初始位置，故A正确；B．由图可知，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，故B错误；C．物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内位移为2m，沿负方向，故2s末物体回到初始位置，故C正确；D．物体做匀变速直线运动，2s末时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，故D正确；故选ACD。8、AC【解析】

AB．A点为近地点，C点为远地点，所以A点速度最大，A正确B错误CD．A点为近地点，C点为远地点，根据万有引力定律可知，卫星在A点的加速度最大，C正确D错误9、CD【解析】物体在C点时，由牛顿第二定律得N-mg=m，得：N=m（g+）=1×（10+）=20N，由牛顿第三定律知，物体在C点对传送带的压力大小N′=N=20N，故A错误．若物体一直做匀加速运动，直至C点，由动能定理得：μmgx=mv2，得：，所以物体与传送带间的摩擦因数至少为0.05，故B错误．由于物体在C点时对传送带有压力，所以物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带，故C正确．设物体匀加速运动的时间为t，则物体相对传送带的位移为：△x=vt-=，物体匀加速运动的位移为：x=．根据动能定理得：fx=mv2，摩擦生热为：Q=f△x，可知，Q=mv2=×1×12=0.5J，故D正确．故选CD.10、BC【解析】

人的速度原来为零，起跳瞬间为v，则由动量定理可得：I-mg△t=△mv=mv；故地面对人的冲量为I=mv+mg△t；故A错误，B正确；在整个过程中，人的重心高度增加，速度增大，机械能增加，人的机械能增加是因为人自身内力做了功．地面对人的支持力作用点无位移，不做功，故地面对人做功为零；故C正确，D错误；故选BC．【点睛】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量，不要把重力漏掉．另外地面对人是否做功的问题是易错点，要根据功的概念去理解.二、实验题11、AD2.68m2.59m重物受到的空气阻力或纸带与打点计时器之间的摩擦阻力【解析】（1）A、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，故A正确．B、因为在该实验中要比较的是mgh、的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，故B错误．C、实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C错误．D、实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，故D正确．故选AD．（2）重物减少的重力势能为：，根据匀变速直线运动的推论，可得C点的速度为，则打下C点时的动能为．（3）由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力．【点睛】了解实验中的注意事项后分析解答．重物减少的重力势能为mgh，根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点C时的速度大小，从而求出动能；由于空气阻力和摩擦力阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能．12、在误差允许的范围内，重物机械能守恒开始打点时重锤有一定的速度【解析】

纸带法实验中，纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能，根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值，图线不过原点，抓住h为零，速度不为零，得出图线不过原点的原因；【详解】解：利用匀变速直线运动的推论而B点的动能为：从起点0到打下B点过程中，动能的增加量

J重力势能减小量在误差允许的范围内，可认为减小的重力势能等于增加的动能，故说明重物下落时机械能守恒小明用实验测得数据画出图象图线不过坐标原点，即时，速度不为零，刚释放时重锤速度不为零；【点睛】解决本题的关键知道实验的原理，以及操作中的注意事项，会通过图线特点分析图线不过原点的原因．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（1）（2）（3）4r【解析】

（1）设Q离开P时速度为vQ，此时P的速度为vP，Q从静止释放到离开P的过程中：P、Q所组成的系统机械能守恒：P、Q在水平方向上动量守恒：联立相关各式解得：（2）设R碰撞后R的速度为vR，P的速度为P与R碰撞过程中动量守恒：P与R发生弹性正碰，由能量守恒得：对于R：在A到C的过程中，由动能定理得：联立相关各式解得：（3）设Q从离开P到落地所用时间为t，水平方向上运动位移为s1，P在时间t内运动位移为s2，Q落地点与A的距离为s3，Q在此过程做平抛运动：P在此过程做匀速直线运动：因Q在离开P时与P右端相距r，故：s3=s1+r+s2联立相关各式解得：s3=4r14、（1）12.5m/s（2）13.9s（3）4.16×【解析】本题考查了机动车启动的两种形式，汽车沿着斜面加速运动时，阻力为摩擦力与重力沿斜面向下的分力之和，当速度最大时牵引力等于阻力，由此可求得最大速度大小，当汽车匀加速运动速度增大到最大时，功率为额定功率，由P=Fv和F-f=m