2023-2024學(xué)年河北雄安新區(qū)博奧高級中學(xué)物理高一下期末檢測試題含解析

2023-2024學(xué)年河北雄安新區(qū)博奧高級中學(xué)物理高一下期末檢測試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)1971年7月26號發(fā)射的阿波羅－15號飛船首次把一輛月球車送上月球，美國宇船員斯特做了一個落體實(shí)驗(yàn)：在月球上的同一高度同時釋放羽毛和鐵錘，下列說法正確的是(月球上是真空)A．羽毛先落地，鐵錘后落地B．鐵錘先落地，羽毛后落地C．鐵錘和羽毛同時落地，運(yùn)動的加速度相同D．鐵錘和羽毛運(yùn)動的加速度都等于物體在地球表面的重力加速度g2、如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放置，N為圓環(huán)的最低點(diǎn)。在環(huán)上套有兩個小球A和B，A、B之間用一根長為R的輕桿相連，使兩小球能在環(huán)上自由滑動。已知A球質(zhì)量為4m，B球質(zhì)量為m，重力加速度為g?，F(xiàn)將桿從圖示的水平位置由靜止釋放，在A球滑到N點(diǎn)的過程中，輕桿對B球做的功為A．mgR B．1.2mgR C．1.4mgR D．1.6mgR3、(本題9分)子彈以初速度v0打入兩塊完全相同的木板，并恰好穿過這兩塊木板．假設(shè)子彈在木板中的運(yùn)動是勻減速直線運(yùn)動，則子彈穿越第一塊木板后的速度為()A．B．C．D．4、下列說法中正確的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動定律B．卡文迪許測定了萬有引力常量C．開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律D．哥白尼提出“地球是宇宙的中心”的說法5、(本題9分)一薄圓盤可繞通過圓盤中心且垂直于盤面的豎直軸OO′轉(zhuǎn)動，如圖所示。在圓盤上放置一小木塊，當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，木塊相對圓盤靜止。關(guān)于木塊的受力情況，下列說法正確的是A．木塊受到圓盤對它的靜摩擦力，方向與木塊運(yùn)動方向相反B．木塊受到圓盤對它的靜摩擦力，方向指向圓盤中心C．由于木塊運(yùn)動，所以受到滑動摩擦力D．由于木塊做勻速圓周運(yùn)動，所以，除了受到重力、支持力、摩擦力外，還受向心力6、(本題9分)如圖所示，一個小物塊沿光滑斜面向下滑動．小物塊在下滑的過程中（）A．只受重力 B．只受重力和支持力C．只受重力和下滑力 D．只受重力、下滑力和支持力7、(本題9分)關(guān)于做平拋運(yùn)動的物體在相同時間內(nèi)的動量變化，下列說法正確的是（）A．大小相同B．大小不同C．方向相同D．方向不同8、(本題9分)物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對動物世界的認(rèn)識，推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步，下列表述正確的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B．牛頓通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了萬有引力定律C．相對論的創(chuàng)立表明經(jīng)典力學(xué)已不再適用D．愛因斯坦建立了狹義相對論，把物理學(xué)推進(jìn)到高速領(lǐng)域9、(本題9分)如圖所示，光滑水平面上放有一-斜面體，斜面體的斜面光滑，質(zhì)量傾角、底邊長．將一質(zhì)量的小滑塊從斜面的頂端由靜止釋放．取重力加速度，則下列說法正確的是（）A．滑塊下滑過程中滑塊和斜面體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．滑塊下滑過程中滑塊和斜面體組成的系統(tǒng)動量守恒C．滑塊下滑過程中斜面體向左運(yùn)動的位移為D．塊下滑過程中對斜面體的壓力為10、(本題9分)從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和。取地面為重力勢能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10m/s1．由圖中數(shù)據(jù)可得（）A．從地面至h＝4m，物體重力做功80JB．從地面至h＝4m，物體克服空氣阻力做功10JC．物體的質(zhì)量為1kgD．h＝0時，物體的速率為10m/s11、(本題9分)在如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不能忽略，當(dāng)閉合開關(guān)S后，各用電器均能工作?，F(xiàn)將滑動變阻器R的滑片P向下滑動，則A．燈L1B．燈L2C．燈L3D．電壓表和電流表的示數(shù)均減小12、(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(diǎn)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(diǎn)，P點(diǎn)在圓心O的正下方處．小球從最高點(diǎn)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(yùn)動到B點(diǎn)時的速度大小為C．小球在A、B兩點(diǎn)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)某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證動量守恒定律。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：(ⅰ)將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整末端切線水平；(ⅱ)將白紙固定在水平地面上，白紙上面放上復(fù)寫紙；(ⅲ)用重錘線確定斜槽末端在水平地面上的投影點(diǎn)O；(ⅳ)讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放，記錄小球的落地點(diǎn)，重復(fù)多次，確定落點(diǎn)的中心位置Q；(ⅴ)將小球B放在斜槽末端，讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放，記錄兩小球的落地點(diǎn)，重復(fù)多次，確定A、B兩小球落點(diǎn)的中心位置P、R；(ⅵ)用刻度尺測量P、Q、R距O點(diǎn)的距離x1、x2、x3；(ⅶ)用天平測量小球A、B質(zhì)量m1、m2；(ⅷ)分析數(shù)據(jù)，驗(yàn)證等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立，從而驗(yàn)證動量守恒定律。請回答下列問題(1)步驟(ⅴ)與步驟(ⅳ)中定位卡的位置應(yīng)_____________；(2)步驟(ⅶ)用天平測得A的質(zhì)量為17.0g。測量小球B的質(zhì)量時將小球B放在天平的__盤，__盤放上一個5g砝碼，游碼如圖乙位置時天平平衡；(3)如圖丙是步驟(ⅵ)的示意圖。該同學(xué)為完成步驟(ⅷ)設(shè)計了下列表格，并進(jìn)行了部分填寫，請將其補(bǔ)充完整①_______②_________③___________。物理量碰前碰后m/gm1＝17.0m1＝17.0m2＝①x/cmx2＝50.35x1＝②x3＝74.75mx/g·cmm1x2＝855.95m1x1+m2x3=③14、（10分）(本題9分)為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，、同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．其中小車的質(zhì)量為，砂和砂桶的質(zhì)量為，與小車相連的滑輪的質(zhì)量為．力傳感器可測出輕繩中的拉力大小，重力加速度為．實(shí)驗(yàn)時先平衡摩擦力．并調(diào)節(jié)輕繩與木板平行．（1）同學(xué)以力傳感器的示數(shù)為縱坐標(biāo)，加速度為橫坐標(biāo)，畫出的圖象如圖乙所示，求得圖線的斜率為，則小車的質(zhì)量____________________(用所給物理量的符號表示)．（2）同學(xué)也以力傳感器的示數(shù)為縱坐標(biāo)，加速度為橫坐標(biāo)，畫出的圖象如圖丙所示，圖線不過原點(diǎn)的原因可能是________________________________(答一條即可)．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，粗糙水平軌道AB與半徑為R的光滑半圓豎直軌道BC相連接。質(zhì)量為m的小物塊在水平恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動，當(dāng)小物塊運(yùn)動到B點(diǎn)時撒去力F，小物塊沿半圓形軌道運(yùn)動恰好能通過軌道最高點(diǎn)C，小物塊脫離半圓形軌道后剛好落到原出發(fā)點(diǎn)A。已知物塊與水平軌道AB間的動摩擦因數(shù)=0.75，重力加速度為g，忽略空氣阻力。求：（1）小物塊經(jīng)過半圓形軌道B點(diǎn)時對軌道的壓力大?。唬?）A、B間的水平距離；（3）小物塊所受水平恒力F的大小。16、（12分）小明以v0=10m/s初速度豎直向上拋出一個質(zhì)量m=0.1kg的皮球，最后又在拋出點(diǎn)接住皮球．假設(shè)皮球在空氣中所受阻力大小為重力的k=0.15倍．g取10m/s1．求：(1)皮球剛拋出時的動能；(1)皮球上升過程損失的機(jī)械能；(3)皮球落回拋出點(diǎn)時重力的功率.17、（12分）(本題9分)如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的圓弧軌道MNP，其形狀為半徑R=1.0m的圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離是h=2.4m。用質(zhì)量m=0.4kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放彈簧后物塊沿粗糙水平桌面運(yùn)動，從D飛離桌面后恰好由P點(diǎn)沿切線落入圓弧軌道。（不計空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小物塊飛離D點(diǎn)時速度vD的大??；（2）若圓弧軌道MNP光滑，小物塊經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)N時對圓弧軌道的壓力FN的大??；（3）若小物塊m剛好能達(dá)到圓弧軌道最高點(diǎn)M，整個運(yùn)動過程中其克服摩擦力做的功為8J，則開始被壓縮的彈簧的彈性勢能Ep至少為多少焦耳？

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，錯選和不選得零分）1、C【解析】在月球上的同一高度同時釋放羽毛和鐵錘，由于沒有阻力，都做自由落體運(yùn)動，運(yùn)動的加速度相同但不等于物體在地球上的重力加速度g，根據(jù)h＝12g′t22、B【解析】

根據(jù)幾何知識可得：AO與豎直方向的夾角為60°。在A球滑到N點(diǎn)時，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：4mgR（1-cos60°）-mgR=，其中vA=vB；對B，運(yùn)用動能定理得：-mgR+W=，聯(lián)立以上各式得輕桿對B球做的功W=1.2mgR。3、C【解析】

由題可知子彈穿過兩塊木板的動能損失相同，設(shè)子彈在穿越第一塊木板后的速度為v1、子彈的質(zhì)量為m，則有，整理有，故C正確．4、B【解析】

A、牛頓提出了萬有引力定律，故A錯誤。B、卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)證明萬有引力定律是正確的，并測出萬有引力恒量，故B正確。C、開普勒提出了行星運(yùn)動三大定律，故C錯誤。D、哥白尼提出“日心說”，“地心說”最初由古希臘學(xué)者歐多克斯提出,后經(jīng)亞里多德、托勒密進(jìn)一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來，故D錯誤。5、B【解析】

木塊隨圓盤在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，重力與支持力均在豎直方向，與半徑方向垂直，所以圓盤對木塊還有靜摩擦力的作用，由靜摩擦力或者講是由重力、支持力、靜摩擦力三個的合力提供向心力，所以靜摩擦力的方向指向圓心。ABC.木塊受到圓盤對它的靜摩擦力，方向指向圓盤中心，與木塊運(yùn)動方向垂直，選項(xiàng)AC錯誤，B正確；D.木塊做勻速圓周運(yùn)動，所以受到重力、支持力和靜摩擦力，其中靜摩擦力提供向心力，選項(xiàng)D錯誤.6、B【解析】

小物塊受到重力的作用，還受到斜面對它的支持力的作用，所謂下滑力是指重力在斜面方向上的分力，既然我們考慮了重力，就包括了下滑力，故B是正確的．7、AC【解析】

根據(jù)動量定理△P=Ft，動量變化量等于合外力的沖量，自由落體所受的力是恒力，在相等時間內(nèi)物體合外力沖量相同，動量變化量相同，故AC正確，BD錯誤．故選AC.【點(diǎn)睛】根據(jù)動量定理△P=Ft，動量變化量等于合外力的沖量，自由落體、平拋和勻減速直線運(yùn)動物體所受的力是恒力，在相等時間內(nèi)物體合外力沖量相同，動量變化量相同，8、AD【解析】

根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可?！驹斀狻緼項(xiàng)：牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故A正確；B項(xiàng)：牛頓通過月地檢驗(yàn)證實(shí)了萬有引力定律，故B錯誤；C項(xiàng)：相對論并沒有否定經(jīng)典力學(xué)，而是在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，有各自成立范圍，故C錯誤；D、愛因斯坦建立了狹義相對論，把物理學(xué)推進(jìn)到高速領(lǐng)域，故D正確。故選：AD?！军c(diǎn)睛】本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一。9、AC【解析】

A．滑塊下滑過程中滑塊和斜面體組成的系統(tǒng)中，不受摩擦力，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，A正確；B．由于滑塊有豎直方向的分加速度，所以系統(tǒng)豎直方向合外力不為零，系統(tǒng)的動量不守恒，B錯誤；C．系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒，設(shè)兩者水平位移大小分別為，取水平向左為正方向，由動量守恒定律得即有又，解得C正確；D．當(dāng)滑塊相對于斜面加速下滑時，斜面水平向左加速運(yùn)動，所以滑塊相對于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再為零，所以斜面對滑塊的支持力，D錯誤．故選AC?！军c(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是要掌握動量守恒的條件，分析清楚物體運(yùn)動過程即可解題；要注意：系統(tǒng)總動量不守恒，在水平方向動量守恒，由此列式求解斜面向左滑動的距離．10、BC【解析】

A.從地面至h=4m，物體重力勢能增加了80J，則物體重力做功-80J，故A項(xiàng)與題意不相符；B.從地面至h=4m，物體的機(jī)械能減少10J，根據(jù)功能關(guān)系知，物體克服空氣阻力做功10J．故B項(xiàng)與題意相符；C.由圖知，h=4m時Ep=80J，由Ep=mgh得m=1kg，故C項(xiàng)與題意相符；D.h=0時，Ep=0，E總=100J，則物體的動能為Ek=E總-Ep=100J由E得：v0故D項(xiàng)與題意不相符。11、AD【解析】

當(dāng)閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器的滑片P向下時，接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，干路電流增大，路端電壓減小，則燈L1變亮，電壓表的示數(shù)減??；根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，并聯(lián)部分的電壓減小，則燈L2的電流減小，燈L2變暗，電流表的示數(shù)減小；根據(jù)干路電流增大，流過燈L2的電流減小，根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知，L3中電流增大，燈L3變亮；并聯(lián)部分電壓減小，則電容器的電壓減小，由Q=CU，可知電容器C的帶電量減小。A.燈L1B.燈L2C.燈L3D.電壓表和電流表的示數(shù)均減小與分析相符，故D項(xiàng)符合題意。12、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(diǎn)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(yùn)動到B點(diǎn)時的速度vB=2．故B錯誤．設(shè)小球在A、B兩點(diǎn)時彈簧的彈力大小為F．在A點(diǎn)，圓環(huán)對小球的支持力F1=mg+F；在B點(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)時，彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)保持不變(2)左右(3)①5.8g②24.50③850.05【解析】

第一空.為了保證小球A滾到斜槽底端時速度相同，則步驟(ⅴ)與步驟(ⅳ)中定位卡的位置應(yīng)保持不變；第二空.根據(jù)天平的使用規(guī)則，測量小球B的質(zhì)量時將小球B放在天平的左盤；第三空.根據(jù)天平的使用規(guī)則,應(yīng)該在右盤放上一個5g砝碼；第四空.天平讀出m2=5.8g；第五空.由刻度尺讀出，碰后x1=24.50cm；第六空.m1x1+m2x3=17.0×24.50+5.8×74.75=850.05g·cm14、2k-m0；平衡摩擦力過度【解析】(1)對小車和滑輪整體由牛頓第二定律可得：，則，可得：．(2)由圖像可知當(dāng)時，，可知平衡摩擦力過度．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）6mg；（2）2R；（3）2mg【解析】

（1）設(shè)小球經(jīng)過半圓形軌道B點(diǎn)時，軌道給球的作