陜西省延安市實驗中學2023-2024學年物理高一下期末經(jīng)典試題含解析

陜西省延安市實驗中學2023-2024學年物理高一下期末經(jīng)典試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、以相同大小的初速度v0將物體從同一水平面分別豎直上拋、斜上拋、沿光滑斜面(足夠長)上滑，如圖所示，三種情況達到的最大高度分別為h1、h2和h3，不計空氣阻力(斜上拋物體在最高點的速度方向水平)，則()A．h1=h2>h3B．h1=h2<h3C．h1=h3<h2D．h1=h3>h22、(本題9分)甲、乙兩車在同一平直公路上同地同時同向出發(fā)，甲、乙的速度v隨時間t的變化如圖所示，設0時刻出發(fā)，t1時刻二者速度相等，t2時刻二者相遇且速度相等。下列關于甲、乙運動的說法正確的是（）A．在0?t2時間內(nèi)二者的平均速度相等 B．t1?t2在時間內(nèi)二者的平均速度相等C．t1?t2在時間內(nèi)乙在甲的前面 D．在t1時刻甲和乙的加速度相等3、(本題9分)在平直的公路上，靜止的汽車啟動后先勻加速開始運動，達到額定功率后保持額定功率不變繼續(xù)運動。設汽車所受阻力恒定，則關于汽車運動全過程中的加速度大小隨時間變化圖象可能是下圖中的（）A．B．C．D．4、(本題9分)風洞實驗室中可產(chǎn)生豎直向上的風力,如圖所示將一個小球用細線拴住放入風洞實驗室中,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,則下列說法中正確的是()A．當小球運動到最高點a時，小球的速度一定最小B．當小球運動到最低點b時，線的張力一定最大C．小球不可能做勻速圓周運動D．小球可能做勻速圓周運動5、(本題9分)如圖，一小球自A點由靜止自由下落到B點時與彈簧接觸，到C點時彈簧被壓縮到最短，若不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A→B→C的運動過程中（）A．小球在B點時動能最大B．小球在C點加速度為0C．小球的機械能守恒D．小球機械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量6、(本題9分)地球繞地軸OO′以ω角速度轉動，某地A處與赤道上B處如圖所示，則（）A．A、B兩點的角速度相等 B．A、B兩點的線速度相等C．若θ＝30°，則vA∶vB＝∶2 D．若θ＝30°，則vA∶vB＝1∶27、(本題9分)如圖甲為應用于機場和火車站的安全檢查儀，用于對旅客的行李進行安全檢查，其傳送裝置可簡化為如圖乙所示的模型，緊繃的傳送帶始終保持v＝1m/s的恒定速率運行．旅客把行李無初速度地放在A處，設行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離為2m，g取10m/s2，若乘客把行李放到傳送帶的同時也以v＝1m/s的恒定速率平行于傳送帶運動到B處取行李，則()A．乘客與行李同時到達B處B．乘客提前0.5s到達B處C．行李提前0.5s到達B處D．若傳送帶速度足夠大，行李最快也要2s才能到達B處8、在光滑水平面上，原來靜止的物體在水平力的作用下．經(jīng)過時間、通過位移后，動量變?yōu)?，動能變?yōu)?，以下說法正確的是（）A．在作用下，這個物體經(jīng)過位移，其動量等于B．在作用下，這個物體經(jīng)過時間，其動量等于C．在作用下，這個物體經(jīng)過時間，其動能等于D．在作用下，這個物體經(jīng)過位移，其動能等于9、一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其v-t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=1×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，g取10m/sA．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為3×10B．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為5×10C．汽車的額定功率為100kwD．汽車的最大速度為60m/s10、如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，右端接一細線，細線繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪與物體B相連．開始時用手托住B，讓細線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度．下列有關該過程的分析不正確的是（）A．B物體的機械能一直增大B．B物體的動能的增加量等于它所受重力與拉力做的功之和C．B物體機械能的減少量大于彈簧的彈性勢能的增加量D．細線拉力對A物體做的功等于彈簧彈性勢能的增加量二、實驗題11、（4分）(本題9分)用如圖甲的器材做驗證機械能守恒定律的實驗，讓質(zhì)量為1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點。圖乙為選取的一條符合實驗要求的紙帶，在紙帶上選取三個連續(xù)的點A、B、C，其中O為重錘開始下落時記錄的點，各點到O點的距離如圖所示。已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，實驗使用的計時器每隔0.02s打一個點。（計算結果保留3位有效數(shù)字）（1）打下B點時，重物的速度值為____________m/s；（2）從O點到B點，重物重力勢能的減少量為____________J，動能的增加量為____________J；（3）實驗結果發(fā)現(xiàn)動能的增加量總略小于重力勢能的減少量，其原因________________________。12、（10分）(本題9分)圖甲為“驗證動量守恒定律”的實驗裝置，軌道由斜槽和水平槽組成，A、B兩小球大小相同，質(zhì)量mA=20.0g、mB=10.0g。實驗步驟如下：a.固定軌道，使水平槽末端的切線水平，將記錄紙鋪在水平地面上，并記下水平槽末端重垂線所指的位置O；b.讓A球從斜槽C處由靜止釋放，落到記錄紙上留下痕跡，重復操作多次；c.把B球放在水平槽末端，A球仍從C處靜止釋放后與B球正碰，A、B分別落到記錄紙上，留下各自的痕跡，重復操作多次；d.確定三個落點各自的平均位置P、M、N，用刻度尺測出它們到O點的距離分別為xOP、xOM、xON；（1）確定P、M、N三點時，可用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓，把所有有效落點圈在里面，圓心即為落點的平均位置，這樣做可以減小_______（填“系統(tǒng)”或“偶然”）誤差；（2）如圖乙，xOM、xOP讀數(shù)分別為10.20cm、30.65cm，xON讀數(shù)為________cm；（3）數(shù)據(jù)處理時，小球離開水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球質(zhì)量及(2)中數(shù)據(jù)可算出碰前系統(tǒng)總的mx值是________kg?m（保留3位有效數(shù)字），把該值與系統(tǒng)碰撞后的值進行比較，就可驗證動量是否守恒。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）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，粗糙斜面AB長為L=4m、傾角θ=37°,下端與半徑R=1m的光滑圓弧軌道BCDE平滑相接于B點C點是軌跡最低點，D點與圓心O等高.一質(zhì)量m=0.1kg的小物體從斜面AB上端的A點無初速度下滑，恰能到達圓弧軌道的D點，不計空氣阻力，g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，求:(1)物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ;(2)物體第一次通過C點時，對軌道的壓力大小FN;(3)物體在粗糙斜面AB上滑行的總路程S.14、（14分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的一半徑R=0.50m的光滑圓弧槽BCD，B點與圓心O等高，一水平面與圓弧槽相接于D點，質(zhì)量m=0.10kg的小球從B點的正上方H=0.95m高處的A點自由下落，由B點進入圓弧軌道，從D點飛出后落在水平面的Q點，DQ間的距離x=2.4m，球從D點飛出后的運動過程中相對水平面上升的最大高度h=0.80m，取g=10m/s2，不計空氣阻力，求：（1）小球經(jīng)過C點時軌道對它的支持力大??；（2）小球經(jīng)過最高點P的速度大小；（3）D點與圓心O的高度差．15、（13分）(本題9分)如圖所示，可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=1.2kg的小滑塊靜止在水平軌道上的A點，在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下，從A點開始做勻加速直線運動，當其滑行到AB的中點時撤去拉力，滑塊繼續(xù)運動到B點后進入半徑為R=1.3m且內(nèi)壁光滑的豎直固定圓軌道，在圓軌道上運行一周后從B處的出口（未畫出，且入口和出口稍稍錯開）出來后向C點滑動，C點的右邊是一個“陷阱”，D點是平臺邊緣上的點，C、D兩點的高度差為h=1.2m，水平距離為x=1.6m。已知滑塊運動到圓軌道的最高點時對軌道的壓力大小剛好為滑塊重力的3倍，水平軌道BC的長度為l2=2.1m，小滑塊與水平軌道AB、BC間的動摩擦因數(shù)均為=1．5，重力加速度g=11m/s2。(1)求水平軌道AB的長度l1；(2)試通過計算判斷小滑塊能否到達“陷阱”右側的D點；(3)若在AB段水平拉力F作用的范圍可變，要達到小滑塊在運動過程中，既不脫離豎直圓軌道，又不落入C、D間的“陷阱”的目的，試求水平拉力F作用的距離范圍。

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、D【解析】

根據(jù)動能定理研究物體從開始到最高點:

對于1:

對于2:由于斜上拋的物體在最高點的速度方向水平,說明在最高點豎直方向的分速度為0,則有:

對于3:

由于,從以上表達式中可以發(fā)現(xiàn),故D選項正確.【點睛】本題主要考查動能定理，需要學生清楚物體做不同的運動到達最高點的速度特征．根據(jù)動能定理表示出三次達到的高度進行比較．2、A【解析】

A．甲、乙兩車在同一平直公路上同地同時同向出發(fā)，0時刻出發(fā)，t2時刻二者相遇，則0?t2時間內(nèi)二者的位移相同，0?t2時間內(nèi)二者的平均速度相等。故A項正確；B．v-t圖象與時間軸圍成面積表對應時間內(nèi)的位移，則t1?t2時間內(nèi)乙的位移大于甲的位移，t1?t2時間內(nèi)乙的平均速度大于甲的平均速度。故B項錯誤；C．甲、乙兩車在同一平直公路上同地同時同向出發(fā)，0時刻出發(fā)，0?t1時間內(nèi)甲的速度大于乙的速度，則t1時刻甲在乙的前面；t2時刻二者相遇，則在t1?t2時間內(nèi)甲在乙的前面，兩者間距逐漸變小。故C項錯誤；D．v-t圖象切線斜率表示加速度，則t1時刻甲和乙的加速度不相等。故D項正確。3、A【解析】先保持勻加速運動，當汽車的功率達到額定功率時，此時P=Fv隨著速度的增大，牽引力在減小，根據(jù)F-f=ma知加速度減小，定性分析得Pv-f=ma；v=at整理得故選A4、D【解析】

當豎直向上的風力小于小球的重力時，小球在豎直平面做一般的變速圓周運動，到達b點時線的張力及小球的速度都最大；當小球所受豎直向上的風力等于小球重力時，小球可在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動.當小球所受豎直向上的風力大于小球的重力時，小球可在豎直平面內(nèi)做一般的變速圓周運動，到達a點時線的張力及小球的速度都最大，故D對；ABC錯誤；綜上所述本題答案是：D【點睛】分析小球所受重力與風力的大小關系:當重力大于風力時,小球運動到最高點a時,線的張力一定最小,到達最低點b時,小球的速度最大;當重力等于風力時,小球做勻速圓周運動.當重力小于風力時,小球運動到最高點a時,線的張力一定最大,到達最低點b時,小球的速度最小.5、D【解析】在小球由A→B→C的運動過程中，小球先做自由落體運動，動能增大，在B點與彈簧接觸后，開始重力大于彈力，向下做加速運動，然后彈力大于重力，做減速運動，在重力和彈力相等時，小球動能最大，到最低點動能為零，合力向上，加速度不為零，AB錯誤；在整個過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，但彈簧對小球做功，小球的機械能不守恒，C錯誤；從A到C點的過程中，根據(jù)能量守恒定律知，小球重力勢能的減小量等于彈簧彈性勢能的增加量，D正確．6、AC【解析】

A.A、B兩點共軸轉動，角速度相等，之比為1：1，故A項與題意相符；B.根據(jù)可知，由于AB兩點的轉動半徑不同，所以兩點的線速度不相等，故B項與題意不相符；CD.A、B轉動的半徑之比為根據(jù)可知，vA∶vB＝∶2，故C項與題意相符，D項與題意不相符。7、BD【解析】

行李在傳送帶上先加速運動，然后再和傳送帶一起勻速運動，由牛頓第二定律和運動學公式求出時間．若行李一直做勻加速運動時，運動時間最短．【詳解】A、B、C、由牛頓第二定律，得μmg=ma得a=1m/s1．設行李做勻加速運動的時間為t，行李加速運動的末速度為v=1m/s．由v=at1代入數(shù)值，得t1=1s，勻加速運動的位移大小為：x==0.5m，勻速運動的時間為：t1==1.5s，行李從A到B的時間為：t=t1+t1=1+1.5=1.5s．而乘客一直做勻速運動，從A到B的時間為t人==1s．故乘客提前0.5s到達B．故A、B錯誤C正確；D、若行李一直做勻加速運動時，運動時間最短．由L=，解得最短時間tm=1s．故D正確．故選CD．8、BD【解析】

由題意可知，經(jīng)過時間t、通過位移L后，動量為p、動能為，由動量定理可知，由動能定理得，設物體質(zhì)量為m；當位移為2L時，物體的動能，物體的動量，故A錯誤D正確；當時間為2t時，動量，物體的動能，故B正確C錯誤．9、BC【解析】

AB.汽車受到的阻力為f=0.1×1×103×10N=1×103C.t=5s末功率達到額定功率，汽車的額定功率為P=Fv=1×D.當牽引力等于阻力時，汽車達最大速度，則最大速度vm10、AD【解析】

本題首先要分析清楚過程中物體受力的變化情況，清理各個力做功情況；根據(jù)功能關系明確系統(tǒng)動能、B重力勢能、彈簧彈性勢能等能量的變化情況，注意各種功能關系的應用．【詳解】從開始到B速度達到最大的過程中，繩子的拉力對B一直做負功，所以B的機械能一直減小，故A錯誤；對于B物體，只有重力與細線拉力做功，根據(jù)動能定理可知，B物體動能的增量等于它所受重力與拉力做功之和，故B正確；整個系統(tǒng)中，根據(jù)功能關系可知，B減小的機械能能轉化為A的機械能以及彈簧的彈性勢能，故B物體機械能的減少量大于彈簧彈性勢能的增加量，故C正確；根據(jù)功能關系，細線拉力對A做的功等于A物體的動能增量與彈簧彈性勢能的增加量之和，故D錯誤。本題選不正確的，故選AD?！军c睛】正確受力分析，明確各種功能關系，是解答這類問題的關鍵，這類問題對于提高學生的分析綜合能力起著很重要的作用．二、實驗題11、1.130.6660.638存在阻力，一部分重力勢能變?yōu)槠渌问降哪堋窘馕觥?/p>

第一空.利用勻變速直線運動的推論：；第二空.重力勢能減少量：；第三空.動能增加量第四空.存在空氣阻力，部分重力勢能轉化為其他形式的能12、偶然40.80（40.78～40.2）6.13×10-3【解析】

（1）[1]確定P、M、N三點時，可用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓，把所有有效落點圈在里面，圓心即為落點的平均位置，這樣做可以減小偶然誤差；（2）[2]由圖可知，xON讀數(shù)為40.80cm；（3）[3]碰前系統(tǒng)總的mx值是0.02kg×0.3065m=6.13×10-3kg?m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、(1)；(2)3N；(3)s=6m【解析】

(1)A到D過程，根據(jù)動能定理有mg(Lsinθ－Rcosθ)－μmgLcosθ＝0解得：μ＝0.5；(2)A到C過程，根據(jù)動能定理有mg(Lsinθ＋R－Rcosθ)－μmgL