陜西省西安市碑林區(qū)教育局2023-2024學年高一物理第二學期期末檢測試題含解析

陜西省西安市碑林區(qū)教育局2023-2024學年高一物理第二學期期末檢測試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為v的大河．小明駕著小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直．去程與回程所用時間的比值為，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為（）A．v B．2v C．v D．3v2、(本題9分)體育課上，一男生將排球豎直向上拋出，排球上升一定高度后落回原處。若排球在整個過程中受到的阻力大小不變，初動能為E，則下列四幅圖中，能正確反映排球動能E與位移x（相對拋出點）的關系的是A．B．C．D．3、(本題9分)如圖所示，a、b、c三個相同的小球，a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑，同時b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋下列說法正確的有A．重力做功大小相等 B．它們的末動能相同C．運動過程中的重力平均功率相等 D．它們落地時重力的瞬時功率相等4、(本題9分)如圖所示，表面粗糙的斜面體固定在水平地面上．一物體在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，沿斜面向上做速度為v1的勻速運動，F(xiàn)1的功率為P1．若該物體在沿斜面斜向上的且與斜面夾角為的力F2（如圖）作用下，在同一斜面上做沿斜面向上的速度為v2的勻速運動，F(xiàn)2的功率也為P1，則下列說法中正確的是A．F2大于于F1B．在相同的時間內(nèi)，物體增加的機械能相同C．v1一定小于v2D．v1可能小于v25、(本題9分)重為2N的物體掛在豎直彈簧秤上，彈簧秤上端固定在電梯頂板上，如圖所示.當電梯豎直下降過程中，發(fā)現(xiàn)彈簧秤上的示數(shù)為1N.則電梯的加速度aA．，方向豎直向下B．，方向豎直向下C．，方向豎直向上D．，方向豎直向上6、如圖（a）,一長木板靜止于光滑水平桌面上，時，小物塊以速度滑到長木板上，時刻小物塊恰好滑至長木板最右端。圖（b）為物塊與木板運動的圖像，已知圖中、、，重力加速度大小為g。下列說法正確的是A．木板的長度為B．物塊與木板的質(zhì)量之比為C．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為D．t1時刻，小物塊和木板動能之比為7、(本題9分)如圖所示，小球用輕質(zhì)細線拴著在水平面內(nèi)做半徑為的勻速圓周運動，當小球運動到左側時，在小球的正上方高度為的小球水平飛出，飛出時的速度大小為.不計空氣阻力，重力加速度為。要使小球在運動一周的時間內(nèi)與小球相碰，則小球的向心加速度大小可能為（）A． B． C． D．8、小球做勻速圓周運動的過程中，以下各量不發(fā)生變化的是A．線速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度9、一個25kg的小孩從高度為3.0m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為2.0m/s．取g=10m/s2，關于力對小孩做的功，以下結果錯誤的是（）A．合外力做功50J B．阻力做功-500JC．重力做功500J D．支持力做功50J10、(本題9分)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上，沿半徑方向放著用細線相連的質(zhì)量相等的兩個物體A和B，它們與盤間的動摩擦因數(shù)相同，它們與盤面之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，此時兩物體剛好就要發(fā)生滑動，則（）A．細線中的拉力大于B受到的最大靜摩擦力B．細線中的拉力小于A受到的最大靜摩擦力C．燒斷細線，只有物體B相對圓盤發(fā)生滑動D．燒斷細線，兩物體都會相對圓盤發(fā)生滑動二、實驗題11、（4分）(本題9分)驗證機械能守恒定律的實驗裝置如圖1所示，回答下列問題：實驗中，夾子與重物的質(zhì)量m=250g，由打點計時器在紙帶上打出一系列點，如圖2所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為三個連續(xù)點．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.選取其中O點和B點來驗證機械能守恒定律，則重物重力勢能減少量△Ey=_____J．B點的瞬時速度=_____m/s（以上均要求保留3為有效數(shù)字）12、（10分）(本題9分)很多人都認為“力越小速度就越小”，為了檢驗這個觀點是否正確，某興趣小組的同學設計了這樣的實驗方案：在水平桌面上放一木塊，木塊后端與穿過打點計時器的紙帶相連，前端通過定滑輪與不可伸長的細線相連接，細線上不等間距地掛了五個鉤碼，其中第四個鉤碼與第五個鉤碼之間的距離最大。起初木塊停在靠近打點計時器的位置，第五個鉤碼到地面的距離小于木塊到定滑輪的距離，如圖甲所示。接通打點計時器，木塊在鉤碼的牽引下，由靜止開始運動，所有鉤碼落地后，木塊會繼續(xù)運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。圖乙是實驗得到的第一個鉤碼落地后的一段紙帶，紙帶運動方向如箭頭所示。（當?shù)刂亓铀俣却笮取9.8m/s2）(1)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，可以判斷第五個鉤碼落地時可能出現(xiàn)在紙帶中的______段（用D1，D2，…，D15字母區(qū)間表示）；第四個鉤碼落地后至第五個鉤碼落地前木塊在做______運動。(2)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，還可以計算出第五個鉤碼落地后木塊運動的加速度大小為______m/s2；木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為=______。（計算結果保留兩位有效數(shù)字）(3)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，分析可知“力越小速度就越小”的觀點是___的。（填“正確”或“錯誤”）三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，離地高度為h．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G．求：（1）地球的質(zhì)量；（2）衛(wèi)星繞地球運動的線速度.14、（14分）(本題9分)如圖所示，半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道固定在地面上．一長為L的平板車放在光滑的水平地面上，其右端與光滑圓弧軌道等高且平滑對接．小車的左端固定一輕質(zhì)彈性擋板．物塊從四分之一圓弧軌道的上端由靜止開始下滑．平板車的質(zhì)量為物塊質(zhì)量的3倍．重力加速度為g，整個過程中忽略物塊與擋板作用時間及碰撞過程中機械能的損失，求：（1）物塊滑到圓弧軌道的底端對軌道的壓力的大??；（2）若平板車的上表面粗糙，物塊滑上車后經(jīng)彈簧反彈最終停在平板車的右端點，則物塊與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)為是多少？（3）若平板車的上表面光滑，物塊在平板車上運動的時間（不計物塊與彈簧作用的時間）15、（13分）(本題9分)一列火車總質(zhì)量m=5×105kg，機車發(fā)動機的額定功率P=3×106w，水平軌道對列車的阻力是車重的0.02倍，火車在軌道上從靜止開始行駛時，發(fā)動機功率不超過額定功率P，取g=10m/s2，求：(1)火車在水平軌道上行駛的最大速度vm；(2)當行駛速度為v=20m/s時，機車發(fā)動機的功率已經(jīng)為額定功率，此時加速度a的大小。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】

設小船相對靜水的速度為，河的寬度為d，則去程時過河的時間為回程時船頭與河岸所成角度為，回程的時間由題意知回程時水流方向合速度為零即：解得故B對；ACD錯；綜上所述本題答案是：B2、C【解析】

分別對上升過程、下降過程利用動能定理列方程，得到動能和位移的關系，分析圖象，即可進行判斷。【詳解】設物塊的質(zhì)量為m，由題知空氣阻力不變?yōu)閒，取極短位移x為研究過程，根據(jù)動能定理得，上升過程中有：-mg+fx=Ek-Ek0，則E【點睛】本題考查了動能定理；運用動能定理解題時，首先要選取研究過程，然后分析在這個運動過程中哪些力做正功、哪些力做負功，初末動能為多少，根據(jù)動能定理列方程解答；動能定理的優(yōu)點在于適用任何運動包括曲線運動；一個題目可能需要選擇不同的過程多次運用動能定理研究，也可以全過程根據(jù)動能定理解答。3、A【解析】試題分析：a做的是勻變速直線運動，b是自由落體運動，c是平拋運動，根據(jù)它們各自的運動的特點可以分析運動的時間和末速度的情況，由功率的公式可以得出結論．a(chǎn)、b、c三個小球的初位置相同，它們的末位置也相同，由于重力做功只與物體的初末位置有關，所以三個球的重力做功相等，所以A正確；由上述分析可知，三個球的重力做功相等，但是三個球運動的時間并不相同，其中bc的時間相同，a的運動的時間要比bc的長，所以a的平均功率最小，所以運動過程中重力的平均功率不相等，所以B錯誤；由動能定理可知，三個球的重力做功相等，它們的動能的變化相同，但是c是平拋的，所以c有初速度，故c的末動能要大，所以C錯誤；三個球的重力相等，但是它們的豎直方向上的末速度不同，所以瞬時功率不可能相等，所以D錯誤；故選A．故選AD．考點：功能關系、功率、重力做功．4、D【解析】試題分析：A、設斜面與物體之間的動摩擦因數(shù)是μ，物體在沿斜面向上且平行斜面的力F3作用下，在斜面上做速度為v3的勻速運動，則：F3=mgsinθ+μmgcosθ①在與斜面夾角為α的力F3作用下運動時：F3sinα+N=mgcosθ②F3cosα=mgsinθ+μN③由②③可知，當時，對物體的拉力有最小值．所以F3不一定大于F3．故A錯誤．B、兩個力的功率相等，由①②③式可知，在第二種情況下，摩擦力比較小，則產(chǎn)生的內(nèi)能比較少，所以在相同的時間內(nèi)，物體增加的機械能不相同．故B錯誤；C、D、需要對有摩擦力和沒有摩擦力減小討論：Ⅰ、在有摩擦力時，第二種情況下，摩擦力比較小，則產(chǎn)生的內(nèi)能比較少，則增加的機械能比較大．由于兩種情況下物體的速度都不變，則動能不變，第二種情況下物體重力勢能的增加量比較大，所以v3一定小于v3．Ⅱ、如果斜面是光滑的，則μ=3，由公式①③可知，F(xiàn)3＞F3，由于兩次的功率是相等的，根據(jù)P=Fv可知，可知v3一定大于v3．故C錯誤，D正確．故選D5、A【解析】

對物體進行受力分析，物體受重力和彈簧秤的拉力F作用，取豎直向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律知：F-mg=ma得物體的加速度為：，負號表示物體的加速度方向豎直向下，小于重力加速度。A.a<g，方向豎直向下，與結論相符，選項A正確；B.a=g，方向豎直向下，與結論不相符，選項B錯誤；C.a<g，方向豎直向上，與結論不相符，選項C錯誤；D.a=g，方向豎直向上，與結論不相符，選項D錯誤；6、ACD【解析】

A.時刻小物塊恰好滑至長木板最右端，所以相對位移就是板長，根據(jù)圖b知，相對位移為圖像面積差：，A正確。B.相對運動過程中，相互間的摩擦力設為f，木塊的加速度，木板加速度，所以質(zhì)量之比為，B錯誤。C.木塊的加速度，摩擦力，所以動摩擦因數(shù)為，C正確。D.動能，t1時刻，速度相同，所以動能比等于質(zhì)量比，D正確。7、AD【解析】

B做平拋運動，在豎直方向，有得則水平方向的位移為若要使小球在運動一周的時間內(nèi)與小球相碰，根據(jù)幾何關系可知，當A運動或時恰能與B相碰，則有或又向心加速度，聯(lián)立解得或故選AD?！军c睛】根據(jù)B做平拋運動的特點，求出B的水平位移，結合幾何關系，分析A與B相碰的時間，求出A運動的周期，再根據(jù)即可求解。8、BC【解析】

在描述勻速圓周運動的物理量中，線速度、向心加速度、向心力這幾個物理量都是矢量，雖然其大小不變但是方向在變，因此這些物理量是變化的；所以保持不變的量是周期和角速度，所以BC正確。9、BCD【解析】

A.根據(jù)動能定理，則合外力做功，選項A正確；B.阻力做功，選項B錯誤；C.重力做功WG=mgh=750J，選項C錯誤；D.支持力做功為零，選項D錯誤；此題選擇錯誤的選項，故選BCD.10、BC【解析】

AB．A、B一起隨圓盤做圓周運動，當兩物體剛好就要發(fā)生滑動時，兩物體所受的摩擦力都達到最大靜摩擦力。對A根據(jù)牛頓第二定律有：fm?T＝mrAω2，可知細線的拉力小于A受到的最大靜摩擦力，因為A、B與圓盤間的動摩擦因數(shù)相同，質(zhì)量相等，則最大靜摩擦力相等，則細線的拉力也小于B受到的最大靜摩擦力，故A錯誤，B正確。CD．燒斷細線，細線拉力消失，對A，由于最大靜摩擦力大于向心力，靠靜摩擦力提供向心力，所以A不會發(fā)生滑動；對B，最大靜摩擦力不夠提供向心力，B相對圓盤發(fā)生滑動，故D錯誤，C正確。二、實驗題11、0.490J【解析】

從O到B重力勢能的減少量為利用中點時刻的速度等于平均速度可求得:故本題答案是:（1）0.490J（2）12、勻速直線5.00.51錯誤【解析】

(1)[1][2]．第五個鉤碼落地后木塊將做減速運動，點跡間距逐漸減小，則可以判斷第五個鉤碼落地時可能出現(xiàn)在紙帶中的；由此也可判斷第四個鉤碼落地后至第五個鉤碼落地前的一段時間內(nèi)，紙帶上點跡均勻，木塊在做勻速直線運動。(2)[3][4]．由紙帶可看出，第五個鉤碼落地后根據(jù)