甘肅省蘭州市二十七中2024屆物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

甘肅省蘭州市二十七中2024屆物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、取水平地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點(diǎn)其動(dòng)能恰好是重力勢(shì)能的3倍。不計(jì)空氣阻力，該物塊落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為（）A． B． C． D．2、(本題9分)早期的彈弓，一般用“Y”形的樹枝制作，如圖所示。在樹枝的兩頭分別系上兩根相同的皮筋，兩皮筋之間用一包裹彈丸的皮塊連接。將彈丸包裹在皮塊間，水平向后拉動(dòng)皮塊到某一位置后釋放，彈丸被水平射出。下列說法正確的是（）A．橡皮筋被拉伸的過程中，橡皮筋的彈力做負(fù)功B．橡皮筋被拉伸的過程中，橡皮筋的彈力做正功C．彈丸被射出的過程中，橡皮筋的彈性勢(shì)能不變D．彈丸被射出的過程中，皮塊對(duì)彈丸做負(fù)功3、(本題9分)如圖所示，小球可以在豎直放置的光滑圓形管道（圓形管道內(nèi)徑略大于小球直徑）內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．小球通過最高點(diǎn)的最小速度為B．小球通過最高點(diǎn)的速度只要大于零即可完成圓周運(yùn)動(dòng)C．小球在水平線ab以下管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球處于失重狀態(tài)D．小球在水平線ab以上管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球處于超重狀態(tài)4、(本題9分)如圖所示，豎直面內(nèi)有一根傾斜的輕質(zhì)硬直桿，其下端用鉸鏈固定在O點(diǎn)，其上端固定一個(gè)小球，用水平輕繩拉住小球使其靜止。現(xiàn)保持小球位置不動(dòng)，改變輕繩的方向使其緩慢轉(zhuǎn)至豎直向上。設(shè)繩中拉力大小為T，桿對(duì)小球的彈力大小為F，則在此過程中下列判斷正確的是（）A．T逐漸增大 B．T逐漸減小 C．F逐漸增大 D．F逐漸減小5、(本題9分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為的斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為，這物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這一過程中A．重力勢(shì)能增加了B．機(jī)械能損失了mghC．動(dòng)能損失了mghD．物體所受的合外力對(duì)物體做功為6、(本題9分)如圖所示，一只半徑為R的半球形碗倒扣在水平桌面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。一定質(zhì)量的螞蟻(未畫出)與碗面的摩擦因素處處相同，則螞蟻在離桌面高度為h至少為多少時(shí)能停在碗上A． B． C． D．7、關(guān)于機(jī)械能是否守恒，下列敘述中正確的是（）A．做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能一定守恒B．做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒C．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒D．只有重力對(duì)物體做功，物體機(jī)械能一定守恒8、(本題9分)物體m在水平推力F的作用下水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)各個(gè)力做功情況描述正確地是（）A．重力做正功 B．合力做正功C．摩擦力做負(fù)功 D．推力F做正功9、如圖在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開始下滑，經(jīng)圓弧最低點(diǎn)b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點(diǎn)停止．若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說法正確的是()A．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)的速度為B．c點(diǎn)與b點(diǎn)的距離為C．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)b點(diǎn)的壓力是3mgD．整個(gè)過程中物塊機(jī)械能損失了mgR10、(本題9分)一輛汽車質(zhì)量m=2.0t，汽車與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，公路某轉(zhuǎn)彎處半徑為R=50m(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g=10m/s2)問：若路面水平，汽車轉(zhuǎn)彎不發(fā)生側(cè)滑，汽車速度不可能是A．9m/sB．10m/sC．11m/sD．12m/s11、(本題9分)在東京奧運(yùn)會(huì)資格賽67公斤級(jí)決賽中，我國(guó)選手諶利軍打破抓舉、挺舉和總成績(jī)的三項(xiàng)世界紀(jì)錄并奪得冠軍。諶利軍抓舉154kg時(shí)，先下蹲將杠鈴舉過頭頂（如圖），然后保持胸部以上及杠鈴姿態(tài)不變站立起來完成比賽。在諶利軍從圖示狀態(tài)站起來的過程中，下列說法正確的是（）A．杠鈴的重力勢(shì)能一直增加B．合力對(duì)杠鈴一直做正功C．諶利軍對(duì)杠鈴做功的功率一直增大D．諶利軍對(duì)杠鈴做功的功率先增大后減小12、(本題9分)一物體在固定高度處沿水平拋出，下列說法正確的是（）A．動(dòng)能增大，勢(shì)能減小 B．動(dòng)能減小，勢(shì)能增大C．平拋速度越大，落地時(shí)動(dòng)能越大 D．平拋速度越小，落地所需時(shí)間越少二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律?，F(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平?；卮鹣铝袉栴}：(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有（________）。(填入正確選項(xiàng)前的字母）A．米尺B．秒表C．0?12V的直流電源D．0?12V的交流電源(2)實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖2所示。紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測(cè)量，圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，重物質(zhì)量為lkg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。①在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打O點(diǎn)至B點(diǎn)過程中，重物動(dòng)能增加量____J，重物重力勢(shì)能減少量____J。(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)②在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，此過程中重物的機(jī)械能____。(填“守恒”或“不守恒”）14、（10分）(本題9分)小明利用如圖裝置用于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．將電磁鐵固定在鐵架臺(tái)上，一塊長(zhǎng)度為d的小鐵片受到電磁鐵的吸引靜止于A點(diǎn)，將光電門固定在A的正下方B處．調(diào)整光電門位置，可改變小鐵片下落高度h．記錄小鐵片每次下落的高度h和計(jì)時(shí)器示數(shù)t，計(jì)算并比較小鐵片在釋放點(diǎn)A和點(diǎn)B之間的勢(shì)能變化大小ΔEp與動(dòng)能變化大小ΔEk，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．取作為小鐵片經(jīng)過光電門時(shí)速度．d為小鐵片長(zhǎng)度，t為小鐵片經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間，可由計(jì)時(shí)器測(cè)出．（1）用計(jì)算小鐵片動(dòng)能變化的大小，用刻度尺測(cè)量小鐵片長(zhǎng)度d，示數(shù)如題圖所示，其讀數(shù)為________cm．某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為1．1151s，則小鐵片通過光電門時(shí)速度為v1=_________m/s．（2）v1相比小鐵片中心通過光電門時(shí)速度v2___（選填偏大，偏?。?）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)的ΔEp與ΔEk不完全相等．小明分析原因如下：①空氣阻力；②小鐵片通過光電門時(shí)中間時(shí)刻和中間位置速度不相等；③長(zhǎng)度d值的測(cè)量；以上原因?qū)儆谙到y(tǒng)誤差的是（選填序號(hào)）．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）一輛汽車質(zhì)量為1×103kg，最大功率為2×104W，在水平路面上由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，最大速度為v2，運(yùn)動(dòng)中汽車所受阻力恒定．發(fā)動(dòng)機(jī)的最大牽引力為3×103N，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示．試求：(1)v2的大?。?2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度；(3)勻加速運(yùn)動(dòng)過程的最大速度是多大？當(dāng)汽車的速度為10m/s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多大？16、（12分）(本題9分)如圖所示，火箭載著宇宙探測(cè)器飛向某行星，火箭內(nèi)平臺(tái)上還放有測(cè)試儀器．火箭從地面起飛時(shí)，以加速度豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（為地面附近的重力加速度），已知地球半徑為R．（1）到某一高度時(shí)，測(cè)試儀器對(duì)平臺(tái)的壓力是起飛前的，求此時(shí)火箭離地面的高度h．（2）探測(cè)器與箭體分離后，進(jìn)入行星表面附近的預(yù)定軌道，進(jìn)行一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)和測(cè)量，若測(cè)得探測(cè)器環(huán)繞該行星運(yùn)動(dòng)的周期為T0，試問：該行星的平均密度為多少？（假定行星為球體，且已知萬有引力恒量為G）17、（12分）(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量M=1.0kg的長(zhǎng)木板A靜止在光滑水平面上，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的小鐵塊B，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，對(duì)鐵塊施加水平向右的拉力F，F(xiàn)大小隨時(shí)間變化如圖乙所示，4S時(shí)撤去拉力．可認(rèn)為A、B間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，取重力加速度g=10m/s1．求：(1)0~1S內(nèi)，A、B的加速度大??；(1)B相對(duì)A滑行的最大距離s；(3)0~4s內(nèi)，拉力做的功W．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、A【解題分析】

根據(jù)機(jī)械能守恒定律以及已知條件：拋出時(shí)動(dòng)能恰好是重力勢(shì)能的3倍，分別列式即可求出落地時(shí)速度與水平速度的關(guān)系，從而求出物塊落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角；【題目詳解】設(shè)拋出時(shí)物體的初速度為，高度為h，物塊落地時(shí)的速度大小為v，方向與水平方向的夾角為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：據(jù)題有：聯(lián)立解得：則，可得：，故選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤。【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵會(huì)熟練運(yùn)用機(jī)械能守恒定律處理平拋運(yùn)動(dòng)，并要掌握平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法：運(yùn)動(dòng)的分解。2、A【解題分析】

AB.橡皮筋被拉伸的過程中，橡皮筋的彈力與橡皮筋的位移方向相反，則橡皮筋的彈力做負(fù)功，故A正確，B錯(cuò)誤；C.彈丸被射出的過程中，橡皮筋的形變量減小，則彈性勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；D.彈丸被射出的過程中，皮塊對(duì)彈丸的力與彈丸的位移方向相同，則做正功，故D錯(cuò)誤。3、B【解題分析】

AB.小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若恰好到達(dá)最高點(diǎn)，最高點(diǎn)的速度為零，可知小球通過最高點(diǎn)的最小速度為零，即小球通過最高點(diǎn)的速度只要大于零即可完成圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確．C.小球在水平線ab以下管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球加速度有豎直向上的分量，可知小球處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.小球在水平線ab以上管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球加速度有豎直向下的分量，可知小球處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；4、D【解題分析】

桿下端用鉸鏈固定在O點(diǎn)，則桿對(duì)小球的彈力沿桿的方向，對(duì)小球受力分析，將小球的重力分解為T和F的反方向如圖：由圖知，保持小球位置不動(dòng)，改變輕繩的方向使其緩慢轉(zhuǎn)至豎直向上的過程中，T先逐漸減小后逐漸增大，F(xiàn)逐漸減小。A．T逐漸增大，與分析不符，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．T逐漸減小，與分析不符，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．F逐漸增大，與分析不符，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．F逐漸減小，與分析相符，故D項(xiàng)正確。5、D【解題分析】A、物體在斜面上上升的最大高度為h，克服重力做功為mgh，則重力勢(shì)能增加了mgh．故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin30°+f=ma，解得摩擦力大小為，物體克服摩擦力做功為，所以物體的機(jī)械能損失了．故B錯(cuò)誤．C、D、合外力對(duì)物體做功為，則根據(jù)動(dòng)能定理得知物體動(dòng)能損失了,故C錯(cuò)誤，D正確．故選D．【題目點(diǎn)撥】本題的關(guān)鍵要掌握常見的幾對(duì)功和能的關(guān)系：重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系有關(guān)，合力做功與動(dòng)能的變化有關(guān)，除重力以外的力做功與機(jī)械能的變化有關(guān)．6、B【解題分析】

螞蟻受到重力、支持力和摩擦力的作用，當(dāng)螞蟻在離桌面高度為h時(shí)，螞蟻剛好能靜止在此處，此時(shí)摩擦力剛好達(dá)到最大靜摩擦力，螞蟻的受力如圖所示，由平衡條件可得：又有：有以上兩方程解得：，故B正確。7、BCD【解題分析】

A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能不一定守恒，例如向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒，例如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；C.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只有重力做功，則機(jī)械能一定守恒，選項(xiàng)C正確；D.只有重力對(duì)物體做功，物體機(jī)械能一定守恒，選項(xiàng)D正確.8、CD【解題分析】

對(duì)物體受力分析可知，物體受重力、支持力、推力和摩擦力而處于平衡狀態(tài)，故推力等于摩擦力；根據(jù)力做功的公式可知重力與位移方向垂直，故重力做功為零；摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相反，故摩擦力做負(fù)功；而推力與運(yùn)動(dòng)方向同向，故推力F做正功；物體做勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，故合力做功為零，故AB錯(cuò)誤；CD正確。故選CD。9、BCD【解題分析】

A.由機(jī)械能守恒可知，mgR=mv2；解得b點(diǎn)時(shí)的速度為，故A不符合題意；B.對(duì)全程由動(dòng)能定理可知，mgR-μmgs=0解得bc兩點(diǎn)間的距離為，故B符合題意；C.b點(diǎn)時(shí)，物體受重力、支持力而做圓周運(yùn)動(dòng)，則由可得支持力F=3mg，由牛頓第三定律可知，物塊對(duì)b點(diǎn)的壓力為3mg；故C符合題意；D.在滑動(dòng)過程中，摩擦力所做的功等于機(jī)械能的損失，故機(jī)械能損失了μmgs=mgR，故D符合題意；10、CD【解題分析】汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，靜摩擦力提供向心力，要不側(cè)滑：f≤μmg；又因圓周運(yùn)動(dòng)有：f=mv2R得：v≤點(diǎn)睛：熟記摩擦力公式和向心力公式是解決本題的關(guān)鍵，分析向心力是由哪些力提供的．通常這樣找向心力：沿半徑方向的所有力的合力提供該物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．11、AD【解題分析】

A.杠鈴相對(duì)于地面的高度不斷上升，所以杠鈴和地球組成系統(tǒng)的重力勢(shì)能一直增加。故A正確；B.杠鈴向上運(yùn)動(dòng)的過程中，先向上加速，后向上減速，所以杠鈴的動(dòng)能先增大后減小，合力先做正功后做負(fù)功。故B錯(cuò)誤；CD.諶利軍對(duì)杠鈴做功的功率P=Fv，F(xiàn)先大于重力后小于重力最后等于重力，v先增大后減小，所以功率先增大后減小。故C錯(cuò)誤，D正確。12、AC【解題分析】

物體在固定高度處沿水平拋出，則速度增大，動(dòng)能增大，高度降低，則勢(shì)能減小，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；高度一定，則落地的豎直速度一定，則平拋速度越大，落地的合速度越大，落地時(shí)動(dòng)能越大，選項(xiàng)C正確；根據(jù)可知，高度一定，則落地的時(shí)間一定，與初速度無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AD7.617.63守恒【解題分析】

(1)[1]A．實(shí)驗(yàn)需要使用米尺測(cè)量點(diǎn)跡間的間距，故A項(xiàng)正確；B．實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄時(shí)間，不需要秒表，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；CD．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可使用0?12V的交流電流，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。(2)[2]打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打O點(diǎn)至B點(diǎn)過程中，重物動(dòng)能增加量[3]在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打O點(diǎn)至B點(diǎn)過程中，重物重力勢(shì)能減少量[4]據(jù)上面數(shù)據(jù)知，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，此過程中重物的機(jī)械能守恒。14、（2）2．52,2m/s（2）偏?。?）①②【解題分析】試題分析:（2）刻度尺讀數(shù)的方法，需估讀一位，所以讀數(shù)為2．52cm；某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為2．2252s，則鋼球的速度為：．（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論知v2即為中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，v2為中間位置的速度，勻變速直線運(yùn)動(dòng)都有．（3）偶然誤差是人為因素造成的，結(jié)果會(huì)不確定偏大或偏小，如操作、讀數(shù)，③屬于此類；系統(tǒng)誤差是實(shí)驗(yàn)原理具有的缺陷，結(jié)果出現(xiàn)一致性偏差，如①和②．考點(diǎn)：考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．名師點(diǎn)睛：對(duì)于基本測(cè)量?jī)x器如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量；抓住某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出瞬時(shí)速度的大小是解題的關(guān)鍵．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)20m/s；(2)2m/s2；(3)6.6