2024屆河北省衡水十三物理高一下期末考試試題含解析

2024屆河北省衡水十三物理高一下期末考試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，一物塊在與水平方向成θ角的拉力F的作用下，沿水平面向右運動一段距離s.則在此過程中，拉力F對物塊所做的功為()A．Fscosθ B．Fssinθ C．Fstanθ D．Fs2、(本題9分)如圖所示，長為R的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端與光滑水平轉(zhuǎn)軸O相連，現(xiàn)給小球一個初速度，使它在豎直面內(nèi)做圓周運動，已知小球在最高點的速度大小為v，重力加速度為g。下列說法正確的是A．小球在最高點的速度v最小為gRB．小球在最高點對輕桿的作用力方向一定豎直向上C．小球在最高點時對輕桿的作用力大小可能等于mgD．小球在最高點的速度v越大，輕桿對小球的作用力越大3、(本題9分)一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動，則在這段時間內(nèi)A．速度方向在不斷地改變，大小也在不斷地改變B．速度方向一定在不斷地改變，大小可以不變C．速度可以不變，加速度一定不斷地改變D．速度可以不變，加速度也可以不變4、(本題9分)物體在水平拉力F作用下，沿x軸由坐標(biāo)原點開始運動，設(shè)拉力F隨x的變化分別如圖甲、乙、丙所示，圖甲為一半圓圖形，對應(yīng)拉力做功分別為W甲、W乙、W丙，則以下說法正確的是A．W甲>W乙>W丙 B．W甲=W乙>W丙C．W甲=W乙=W丙 D．W甲>W乙=W丙5、(本題9分)汛期將至，某地進(jìn)行抗洪搶險演練．預(yù)設(shè)情景：一嬰兒在一小木盆中隨水流動，搶險戰(zhàn)士發(fā)現(xiàn)這一情況時，搶險船與木盆的連線與河岸垂直，且木盆正好在河中間，如圖所示．搶險船在靜水中速度為，河寬為、河水流速為，不計戰(zhàn)士的反應(yīng)時間和船的發(fā)動時間．則最短的救援時間為（）A． B． C． D．6、(本題9分)如圖所示為我國陜西秦嶺二號隧道口的指示牌，從圖中信息可知（）A．秦嶺二號隧道的位移一定是B．限速“60”表示車在隧道內(nèi)行駛的平均速度不超過C．一輛正常行駛的汽車通過隧道的時間一定超過D．若駕駛員的反應(yīng)時間在之間，則隧道內(nèi)前后車距至少為7、(本題9分)如圖所示，水平繃緊的傳送帶AB長L=6m，始終以恒定速率v1=4m/s運行。初速度大小為v2=6m/s的小物塊(可視為質(zhì)點)從與傳送帶等高的光滑水平地面上經(jīng)A點滑上傳送帶。小物塊m=1kg，物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.4，g取10m/s2，下列說法正確的是A．小物塊可以到達(dá)B點B．小物塊不能到達(dá)B點，返回A點速度為4m/sC．小物塊向左運動速度減為0時相對傳送帶滑動的距離達(dá)到最大D．小物塊在傳送帶上運動時，因相互間摩擦力產(chǎn)生的熱量為50J8、物體做勻速圓周運動時,下列物理量中變化的是（）A．線速度 B．角速度 C．向心加速度 D．動能9、如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點與圓心O等高．一個質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點，P點在圓心O的正下方處．小球從最高點A由靜止開始沿逆時針方向下滑，已知彈簧的原長為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說法正確的有（）A．彈簧長度等于R時，小球的動能最大B．小球運動到B點時的速度大小為C．小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mgD．小球從A到C的過程中，彈簧對小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量10、(本題9分)如圖，一木塊放在光滑水平地面上，一顆子彈水平射人木塊中，此過程中木塊受到的平均阻力為，子彈射人深度為，木塊位移為，則此過程中（）A．木塊增加的動能為B．子彈的內(nèi)能增加了C．子彈和木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．子彈動能的減少大于木塊動能的增加11、(本題9分)如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點與圓心O等高．一個質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點，P點在圓心O的正下方處．小球從最高點A由靜止開始沿逆時針方向下滑，已知彈簧的原長為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說法正確的有（）A．彈簧長度等于R時，小球的動能最大B．小球運動到B點時的速度大小為C．小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mgD．小球從A到C的過程中，彈簧對小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量12、(本題9分)在下列物理現(xiàn)象或者物理過程中，機(jī)械能發(fā)生改變的是（）A．勻速下落的降落傘B．沿斜面勻速上行的汽車C．樹葉從樹上掉下在空中飄落D．細(xì)繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖為“探究碰撞中的不變量”的實驗裝置，即研究兩個小球在軌道水平部分末端碰撞前后的動量關(guān)系．已知入射小球A和被碰小球B的質(zhì)量分別為m1、m1．(1)(多選)本實驗中，實驗必須要求的條件是__________.A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端點的切線是水平的C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放D．入射球與被碰球滿足m1>m1(1)實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測量__________(填選項前的符號)，間接地解決這個問題．A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點距地面的高度HC．小球做平拋運動的射程(3)(多選)圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影，實驗時先讓入射球A多次從傾斜軌道上s位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP,然后，把被碰小球B靜置于軌道的水平部分末端，再將入射球A從斜軌上s位置靜止釋放，與小球B相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是______．(填選項前的符號)A．測量小球A開始釋放高度h.B．測量拋出點距地面的高度HC．分別找到A、B相碰后平均落地點的位置M、ND．測量平拋射程OM、ON(4)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為用____________________(3)中測量的量表示;若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為____________________用(3)中測量的量表示．14、(本題9分)某物理興趣小組用落體法驗證機(jī)械能守恒定律.(1)在用公式驗證機(jī)械能守恒定律時，打點計時器在紙帶上開始打下的兩點間的距離應(yīng)接近_______mm.(2)在實驗中，所用重錘的質(zhì)量m=1kg，打點的時間間隔T=0.02s，通過規(guī)范操作得到的一條點跡清晰的紙帶如圖所示，其中O為打下的起始點.A、B、C、D為四個連續(xù)的計時點.打點計時器在打下O點到打下B點的過程中，重錘動能的增加量ΔEk=______J，重力勢能的減少量ΔEp=______J.(取g=9.8m/s2，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，算出打點計時器打下各點時重鍾對應(yīng)的速度v，測出其下落的距離h，關(guān)于v2隨h變化的關(guān)系，下列四幅圖中可能正確的是__________.(填選項前的字母)A．B．C．D．15、某次實驗利用打點計時器打出一條如圖所示的紙帶，C、D、E、F、G是按打點順序依次選取的計數(shù)點，計數(shù)點的距離如圖所示，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s.（1）刻度尺D點的讀數(shù)為________cm;（2）小車的加速度大小為________m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）.三．計算題(22分)16、（12分）如圖所示，摩托車做特技表演時，以v0＝10m/s的速度從地面沖上高臺，t＝5s后以同樣大小的速度從高臺水平飛出．人和車的總質(zhì)量m＝1.8×102kg，臺高h(yuǎn)＝5.0m.摩托車沖上高臺過程中功率恒定為P＝2kW，不計空氣阻力，取g＝10m/s2.求：(1)人和摩托車從高臺飛出時的動能Ek；(2)摩托車落地點到高臺的水平距離s；(3)摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功Wf.17、（10分）質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示，運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰好能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是多少？

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、A【解析】物體的位移是在水平方向上的，把拉力F分解為水平的Fcosθ，和豎直的Fsinθ，由于豎直的分力不做功，所以拉力F對物塊所做的功即為水平分力對物體做的功，所以w=Fcosθ?s=Fscosθ，故選C．2、C【解析】

A.細(xì)桿拉著小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在最高點時，由于桿能支撐小球，所以v的最小值為1．故A項不符合題意；BCD.根據(jù)向心力公式Fn=mv2R知，vmg-F=mv可知，v增大，F(xiàn)減小，當(dāng)v>gRmg+F=mv此時桿對小球的作用力大小可能等于mg，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)U的作用力大小可能等于mg，v增大，F(xiàn)增大。因此v由零逐漸增大，桿對小球的彈力先減小后增大，故BD不符合題意，C符合題意。3、B【解析】

AB．物體既然是在做曲線運動，它的速度的方向必定是改變的，但是大小不一定改變，如勻速圓周運動，故A錯誤，B正確；CD．物體既然是在做曲線運動，它的速度的方向必定是改變的，所以速度一定變化，合力不一定改變，所以加速度不一定改變，如平拋運動，所以CD錯誤．故選B.4、D【解析】

F-x圖象的“面積”等于拉力做功的大小，則得到拉力做功分別為：，其中，則W1=πFmx0；W2=Fmx0；W3=Fmx0；故有：W1＞W(wǎng)2=W3。A.W甲>W乙>W丙，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.W甲=W乙>W丙，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.W甲=W乙=W丙，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.W甲>W乙=W丙，與結(jié)論相符，選項D正確；5、B【解析】

當(dāng)搶險船正對河岸運動時，救援時間最短，故故選B．【點睛】本題類似小船渡河問題中的最短渡河時間問題，因為船速大于水流速度，故垂直河岸渡河時間最短．6、C【解析】

A．秦嶺二號隧道的路程是，位移不一定是，故A錯誤；B．限速“60”表示車在隧道內(nèi)行駛的瞬時速度不超過，故B錯誤；C．根據(jù)題意，一輛正常行駛的汽車通過隧道的最短時間代入數(shù)據(jù)解得所以一輛正常行駛的汽車通過隧道的時間一定超過，故C正確；D．駕駛員的反應(yīng)時間內(nèi)，車的最大位移代入數(shù)據(jù)解得故D錯誤。故選C。7、BD【解析】小物塊在水平方向受到摩擦力的作用，f=μmg，產(chǎn)生的加速度：a=fA、若小物塊從右端滑上傳送帶后一直做勻減速運動，速度減為零時的位移是x，則-2ax=0-v22，得x=v222a=4.5m<6m，所以小物塊不能到達(dá)B點，故A錯誤；B、小物塊不能到達(dá)B點，速度減為零后反向做勻加速運動，當(dāng)速度等于傳送帶速度v1后勻速運動，返回A點速度為4m/s，故B正確；C、小物塊不能到達(dá)B點，速度減為零后反向做勻加速運動加速的過程相對于初速度繼續(xù)向左運動，所以小物塊向左運動速度減為0時相對傳送帶滑動的距離沒有達(dá)到最大，故C錯誤；D、小物塊向右加速的過程中的位移：x'=v122a=2m，當(dāng)速度等于傳送帶速度v1時，經(jīng)歷的時間：t=-v1-【點睛】本題關(guān)鍵是對于物體運動過程分析，物體可能一直減速，也有可能先減速后勻速運動，也可能先減速后加速再勻速運動.8、AC【解析】

A.做勻速圓周運動的物體線速度方向不斷變化，選項A正確；B.做勻速圓周運動的物體角速度不變，選項B錯誤；C.做勻速圓周運動的物體向心加速度方向不斷變化，選項C正確；D.做勻速圓周運動的物體速度大小不變，則動能不變，選項D錯誤.9、CD【解析】

彈簧長度等于R時，彈簧處于原長，在此后的過程中，小球的重力沿軌道的切向分力大于彈簧的彈力沿軌道切向分力，小球仍在加速，所以彈簧長度等于R時，小球的動能不是最大．故A錯誤．由題可知，小球在A、B兩點時彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球運動到B點時的速度vB=2．故B錯誤．設(shè)小球在A、B兩點時彈簧的彈力大小為F．在A點，圓環(huán)對小球的支持力F1=mg+F；在B點，由圓環(huán)，由牛頓第二定律得：F2-mg-F=m，解得圓環(huán)對小球的支持力F2=5mg+F；則F2-F1=4mg，由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mg，故C正確．小球從A到C的過程中，根據(jù)功能原理可知，彈簧對小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量．故D正確．故選CD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵要分析清楚小球的受力情況，判斷能量的轉(zhuǎn)化情況，要抓住小球通過A和B兩點時，彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等．10、AD【解析】A、對木塊，由動能定理得，其增加的動能為，故A正確；B、系統(tǒng)增加的內(nèi)能，對子彈，其子彈的內(nèi)能增加小于，故B錯誤；CD、子彈和木塊組成的系統(tǒng)，子彈減少的動能轉(zhuǎn)化為木塊增加的動能和系統(tǒng)增加的內(nèi)能，故系統(tǒng)機(jī)械能不守，子彈動能的減少大于木塊動能的增加，故C錯誤，故D正確；故選AD．【點睛】根據(jù)動能定理得出子彈損失的動能和木塊獲得的動能，根據(jù)阻力與相對路程的乘積等于系統(tǒng)獲得的內(nèi)能，求出系統(tǒng)損失的機(jī)械能．11、CD【解析】

彈簧長度等于R時，彈簧處于原長，在此后的過程中，小球的重力沿軌道的切向分力大于彈簧的彈力沿軌道切向分力，小球仍在加速，所以彈簧長度等于R時，小球的動能不是最大．故A錯誤．由題可知，小球在A、B兩點時彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球運動到B點時的速度vB=2．故B錯誤．設(shè)小球在A、B兩點時彈簧的彈力大小為F．在A點，圓環(huán)對小球的支持力F1=mg+F；在B點，由圓環(huán)，由牛頓第二定律得：F2-mg-F=m，解得圓環(huán)對小球的支持力F2=5mg+F；則F2-F1=4mg，由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mg，故C正確．小球從A到C的過程中，根據(jù)功能原理可知，彈簧對小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量．故D正確．故選CD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵要分析清楚小球的受力情況，判斷能量的轉(zhuǎn)化情況，要抓住小球通過A和B兩點時，彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等．12、ABC【解析】

A.勻速下落的降落傘，必受到除重力以外的一個向上的阻力作用，阻力做負(fù)功所以機(jī)械能會減少，故A符合題意；B.沿斜面勻速上行的汽車，動能不變，但重力勢能變大，所以機(jī)械能增加，故B符合題意；C.樹葉從樹上掉下在空中飄落，空氣阻力做負(fù)功，所以機(jī)械能減少，故C符合題意；D.細(xì)繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，動能不變，重力勢能不變，所以機(jī)械能不變，故D不符合題意。二．填空題(每小題6分，共18分)13、（1）BCD（1）C（3）CD（4）m1·OM＋m1·ON＝m1·OPm1·OM

1＋m1·ON1＝m1·OP1【解析】

（1）[1]．A、“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；

B、要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，故B正確；

C、要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；

D、為了保證小球碰撞為對心正碰，且碰后不反彈，要求，，故D正確．（1）[1]．小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間相等，小球的水平位移與小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故選C正確．（3）[3]．再將入射球A從斜軌上s位置靜止釋放，與小球B相碰，并多次重復(fù)，分別找到A、B相碰后平均落地點的位置M、N，測量平拋射程OM、ON；（4）[4]．碰撞過程動量守恒，則，兩邊同時乘以時間t得：則．[5]．如果碰撞為彈性碰撞，則碰撞過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：兩邊同時乘以得：整理得：．點睛：本題關(guān)鍵理解基本原理是利用平拋運動知識，用水平位移替代平拋運動的初速度，知道動量守恒的條件，并能通過實驗進(jìn)行驗證．14、2；