湖北省荊州市公安縣2021-2022學(xué)年物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)按照題號(hào)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(cuò)選和不選得零分）1、質(zhì)量為15kg的物塊在輕繩的拉動(dòng)下沿傾角為30°的固定斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度取10m/s2。以下說法正確的是A．物塊受到的摩擦力大小為25NB．物塊受到的摩擦力大小為50NC．輕繩的張力為150ND．輕繩的張力為75N2、如圖，傾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面長L=0.75m，質(zhì)量m=1.0kg的物塊從斜面頂端無初速度釋放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，則（）A．物塊從斜面頂端滑到底端的過程中重力做功為7.5JB．物塊滑到斜面底端時(shí)的動(dòng)能為1.5JC．物塊從斜面頂端滑到底端的過程中重力的平均功率為24WD．物塊滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為18W3、某大型拱橋的拱高為h，如圖所示．一質(zhì)量為m的汽車在以不變的速率由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，以下說法正確的是()A．汽車的重力勢(shì)能始終不變，重力始終不做功B．汽車的重力勢(shì)能先減小后增大，總的變化量大于零C．汽車的重力先做正功，后做負(fù)功，總功為零D．汽車的重力先做負(fù)功，后做正功，總功為零4、如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻壁上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個(gè)質(zhì)量也為m的小球從槽高h(yuǎn)處開始下滑，則（）A．在小球從圓弧槽上下滑過程中，小球和槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．在小球從圓弧槽上下滑運(yùn)動(dòng)過程中小球的機(jī)械能守恒C．在小球壓縮彈簧的過程中小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．小球離開彈簧后能追上圓弧槽5、人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速度圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星軌道半徑不同，其運(yùn)行速度、周期等運(yùn)動(dòng)參量也不相同，下面說法正確的是A．衛(wèi)星軌道半徑越大，運(yùn)行速度越大B．衛(wèi)星軌道半徑越大,運(yùn)行周期越大C．衛(wèi)星軌道半徑越小，向心加速度越小D．衛(wèi)星軌道半徑越小，運(yùn)動(dòng)的角速度越小6、(本題9分)如圖所示，是運(yùn)動(dòng)員參加場地自行車賽彎道處轉(zhuǎn)彎的情景，彎道處的路面是傾斜的，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)彎時(shí)是在水平圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此過程的自行車（含運(yùn)動(dòng)員）除受空氣阻力和摩擦力外，還受到（）A．重力和支持力B．支持力和向心力C．重力和向心力D．重力、支持力和向心力7、蹦極是一項(xiàng)非常刺激的體育項(xiàng)目，如圖所示，某人從彈性輕繩P點(diǎn)自由下落，到a點(diǎn)繩子恢復(fù)原長，b點(diǎn)為人靜靜懸吊時(shí)的平衡位置，c點(diǎn)則是人從P點(diǎn)b自由下落的最低點(diǎn)。下列說法正確的是A．人在a到c運(yùn)動(dòng)過程中都做減速運(yùn)動(dòng)B．人在a到b運(yùn)動(dòng)過程中做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，在b點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大C．人在b到c運(yùn)動(dòng)過程中為加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)，此階段人處于超重狀態(tài)D．此過程中人、繩以及地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒8、根據(jù)《日經(jīng)新聞》的報(bào)道，日本將在2020年東京奧運(yùn)會(huì)開幕之前使“無人駕駛”汽車正式上路并且投入運(yùn)營．高度詳細(xì)的3D地圖技術(shù)能夠?yàn)椤盁o人駕駛”汽車提供大量可靠的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以通過汽車內(nèi)部的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析，以執(zhí)行不同的指令．如下圖所示為一段公路拐彎處的3D地圖，你認(rèn)為以下說法正確的是（）A．如果彎道是水平的，則“無人駕駛”汽車在拐彎時(shí)受到重力、支持力、摩擦力和向心力B．如果彎道是水平的，則“無人駕駛”汽車在拐彎時(shí)收到的指令應(yīng)讓車速小一點(diǎn)，防止汽車作離心運(yùn)動(dòng)而發(fā)生側(cè)翻C．如果彎道是傾斜的，3D地圖上應(yīng)標(biāo)出內(nèi)（東）高外（西）低D．如果彎道是傾斜的，3D地圖上應(yīng)標(biāo)出外（西）高內(nèi)（東）低9、(本題9分)小船在靜水中的航速為2m/s，河水的流速為1.5m/s。若小船渡河的最短時(shí)間為100s。下列說法正確的是A．河的寬度為200mB．當(dāng)小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，小船到達(dá)對(duì)岸的位置與出發(fā)點(diǎn)間的距離為250mC．小船船頭方向與河岸成某一角度進(jìn)行渡河時(shí)，船的實(shí)際速度可以達(dá)到3.5m/sD．小船船頭方向與河岸成30°角渡河時(shí)，渡河的時(shí)間為200s10、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于阻力的作用，下落的加速度為4g/5，在物體下落高度為h的過程中，下列說法正確的是(

)A．物體的機(jī)械能減少了4mgh/5 B．物體的動(dòng)能增加了4mgh/5C．物體克服阻力做功mgh/5 D．物體的重力勢(shì)能減少了mgh11、(本題9分)如圖所示，水平傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)并始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)將質(zhì)量為m的某物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，經(jīng)過時(shí)間t物塊保持與傳送帶相對(duì)靜止．設(shè)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，對(duì)于這一過程下列說法正確的是：（）A．物塊加速過程，摩擦力對(duì)物塊做正功B．物塊勻速過程，摩擦力對(duì)物塊做負(fù)功C．摩擦力對(duì)木塊做功為D．摩擦力對(duì)木塊做功為0.5μmgvt12、(本題9分)2018年珠海航展，我國五代戰(zhàn)機(jī)“殲20”再次閃亮登場。表演中，戰(zhàn)機(jī)先水平向右，再沿曲線ab向上(如圖)，最后沿陡斜線直入云霄。設(shè)飛行路徑在同一豎直面內(nèi)，飛行速率不變。則沿ab段曲線飛行時(shí)，戰(zhàn)機(jī)A．所受合外力大小為零B．所受合外力方向不斷變化C．豎直方向的分速度逐漸增大D．水平方向的分速度不變二、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)(1)質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)如圖所示，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為相鄰的點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，長度單位是cm，取g=9.8m/s2,求:a.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=_____m/s(保留兩位有效數(shù)字)；b.從點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體重力勢(shì)能的減少量ΔEp=______J，動(dòng)能的增加量ΔEk=_____J(保留兩位有效數(shù)字).(2)打出的另一條紙帶如圖，假設(shè)點(diǎn)AC間的距離為s1，點(diǎn)CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a＝_________。14、（10分）用如圖a所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”(1)下列物理量需要測(cè)量的是________、通過計(jì)算得到的是_______（填寫代號(hào)）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度(2)設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g．圖b是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn)．根據(jù)測(cè)得的s1、s2、s3、s4寫出重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢(shì)能減少量的表達(dá)式__________，動(dòng)能增量的表達(dá)式__________．由于重錘下落時(shí)要克服阻力做功，所以該實(shí)驗(yàn)的動(dòng)能增量總是__________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力勢(shì)能的減小量．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）(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧的自由端位于O點(diǎn)。用功率恒為P的水平拉力將一質(zhì)量為m=2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A處由靜止開始向右拉動(dòng)，經(jīng)t=2s時(shí)間運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，恰好達(dá)到最大速度vm=4m/s，此時(shí)將拉力撤去?；瑝K繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，彈簧被壓縮至最短。已知xAO=4m，xOB=1m，從A→O→B的整個(gè)過程中滑塊所受摩擦阻力f恒定不變，空氣阻力不計(jì)。求：(1)恒定功率P及摩擦阻力f的大?。?2)彈簧的最大彈性勢(shì)能EP。16、（12分）(本題9分)在全國鐵路第六次大提速后，火車的最高時(shí)速可達(dá)250km/h，若某列車正以216km/h的速度勻速運(yùn)行，在列車頭經(jīng)路標(biāo)A時(shí)，司機(jī)突然接到報(bào)告要求緊急剎車，因前方1000m處有障礙物還沒有清理完畢，若司機(jī)聽到報(bào)告后立即以最大加速度a＝2m/s2剎車，問該列車是否發(fā)生危險(xiǎn)？17、（12分）(本題9分)如圖所示，傳送帶保持v＝4m/s的速度水平勻速運(yùn)動(dòng)，將質(zhì)量為1kg的物塊無初速地放在A端，若物塊與皮帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為1．2，A、B兩端相距6m，則物塊從A到B的過程中，皮帶摩擦力對(duì)物塊所做的功為多少？產(chǎn)生的摩擦熱又是多少？（g取11m/s2）

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、C【解析】

AB.物塊受到的摩擦力大小為，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD.輕繩的張力為，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。2、D【解析】

A、重力做的功為,故A錯(cuò)誤;

B、根據(jù)動(dòng)能定理可得,故B錯(cuò)誤

C、由受力分析可以知道

得:

平均功率為,故C錯(cuò)誤

D、物體運(yùn)動(dòng)斜面低端時(shí)的瞬時(shí)速度為

瞬時(shí)功率為，故D對(duì)；故選D【點(diǎn)睛】根據(jù)牛頓第二定律求出物塊下滑的加速度,然后有運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出下滑時(shí)間和速度，在利用動(dòng)能定理求動(dòng)能的大?。?、D【解析】

由A到B的過程中，重力先做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，后做正功，重力勢(shì)能減小，整個(gè)過程中重力做的總功為零，重力勢(shì)能變化量為零。ABC.由上分析可知，ABC錯(cuò)誤；D.由上分析可知，D正確。4、C【解析】

A.在小球從圓弧槽上下滑過程中，剛開始小球和圓弧槽豎直方向的總動(dòng)量為零，小球向下運(yùn)動(dòng)過程中做曲線運(yùn)動(dòng)有豎直向下的分速度，因此小球有豎直向下的動(dòng)量，而圓弧槽豎直方向動(dòng)量一直為零，因此小球和圓弧槽豎直方向動(dòng)量不守恒，故小球和槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；B.在小球從圓弧槽上下滑運(yùn)動(dòng)過程中，由于水平方向動(dòng)量守恒，槽向左運(yùn)動(dòng)，有動(dòng)能，小球的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)移給槽，所以小球的機(jī)械能不守恒C.在小球壓縮彈簧的過程中，只能彈簧的彈力做功，所以小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故C正確。D.在小球從圓弧槽上下滑運(yùn)動(dòng)過程中，由于水平方向動(dòng)量守恒，水平方向系統(tǒng)的總動(dòng)量為0，兩者質(zhì)量相等，所以兩者分開時(shí)，速度的大小相等，方向相反；在小球壓縮彈簧的過程中，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以小球離開彈簧后的速度與槽的速度大小相等，所以小球離開彈簧后不能追上圓弧槽，故D錯(cuò)誤。5、B【解析】

A.根據(jù)，得，軌道半徑越大，環(huán)繞速度越小，A錯(cuò)誤；B.，軌道半徑越大，周期越大，B正確;C.向心加速度，軌道半徑越小，越大，C錯(cuò)誤；D.運(yùn)動(dòng)的角速度，軌道半徑越小，越大，D錯(cuò)誤。6、A【解析】試題分析：自行車轉(zhuǎn)彎時(shí)受重力、支持力、空氣的阻力和摩擦力，合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式列式分析即可．解：自行車完全不依靠摩擦力轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供．向心力作為效果力，在受力分析中不能單獨(dú)出現(xiàn)．所以只有選項(xiàng)A正確．故選：A7、BCD【解析】

AB.在ab段繩的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，加速度向下，人向下加速運(yùn)動(dòng)，隨著繩子的伸長，拉力增大，合力減小，所以向下的加速度減小，當(dāng)?shù)竭_(dá)b點(diǎn)時(shí)加速度減為零，此時(shí)速度達(dá)到最大；從b到c過程中，繩子的拉力大于重力，加速度向上，人做減速運(yùn)動(dòng)，隨拉力變大，加速度變大，到達(dá)c點(diǎn)時(shí)加速度最大，此時(shí)速度減為零，所以A錯(cuò)誤，B正確。C.由以上分析可知，人在b到c運(yùn)動(dòng)過程中為加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)，此階段因加速度向上，則人處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)C正確；D.此過程中人、繩以及地球組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功，則機(jī)械能守恒，選項(xiàng)D正確。8、BD【解析】試題分析：“無人駕駛”汽車在拐彎時(shí)受到重力、支持力、摩擦力，A錯(cuò)誤；如果彎道是水平的，則靜摩擦力提供向心力，當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)對(duì)應(yīng)一最大速度，超過這個(gè)速度，將發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)而側(cè)翻，B正確；如果彎道傾斜，則要使重力的分力提供向心力，所以應(yīng)標(biāo)出外（西）高內(nèi)（東）低，C錯(cuò)誤：D正確：故選BD．考點(diǎn)：生活中的圓周運(yùn)動(dòng)．【名師點(diǎn)睛】根據(jù)汽車轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)的實(shí)際情況，為防止側(cè)滑，要使公路內(nèi)側(cè)低于外側(cè)，形成斜面，使重力的分力提供向心力．9、ABD【解析】

A.當(dāng)靜水速的方向與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，，那么河寬d=vct=2×100m=200m，故A正確；B.當(dāng)小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，小船沿著水流方向的距離為s=vst=1.5×100=150m，那么到達(dá)對(duì)岸的位置與出發(fā)點(diǎn)間的距離；故B正確.C.船在靜水中的航速為2m/s，河水的流速為1.5m/s，那么當(dāng)小船船頭方向與河岸成某一角度進(jìn)行渡河時(shí)，船的實(shí)際速度最大值不大于3.5m/s，故C錯(cuò)誤；D.當(dāng)船船頭方向與河岸成30°角渡河時(shí)，船渡河的時(shí)間：；故D正確.10、BCD【解析】試題分析：A、根據(jù)合力做功量度動(dòng)能的變化，下落的加速度為g，那么物體的合力為mg，w合=mgh，所以物體的動(dòng)能增加了mgh．故A正確．B、重力做功wG=mgh，重力做功量度重力勢(shì)能的變化，所以重力勢(shì)能減少了mgh，物體的動(dòng)能增加了mgh，即機(jī)械能就減少了mgh．故B不正確．C、物體受豎直向下的重力和豎直向上的阻力，下落的加速度為g，根據(jù)牛頓第二定律得阻力為mg，所以阻力做功wf=﹣fh=﹣mgh．所以物體克服阻力所做的功為mgh，故C正確．D、重力做功wG=mgh，重力做功量度重力勢(shì)能的變化，所以重力勢(shì)能減少了mgh，故D正確．故選B．11、ACD【解析】

A.物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，滑動(dòng)摩擦力作為動(dòng)力使物體加速運(yùn)動(dòng)，所以物塊加速過程，摩擦力對(duì)物體做正功，故A正確；B.物塊勻速過程中，物塊和傳送帶一起運(yùn)動(dòng)，此時(shí)沒有摩擦力的作用，摩擦力做的功為零，故B錯(cuò)誤；C.由動(dòng)能定理知，摩擦力對(duì)木塊做功W=-0故C正確；D.由于摩擦力f=μmg，經(jīng)過時(shí)間t物塊保持與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)發(fā)生的位移l=vt，所以摩擦力對(duì)木塊做功W=fl=0.5μmgvt故D正確．12、BC【解析】

A.戰(zhàn)機(jī)做曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，合外力不為零，故A錯(cuò)誤；B.戰(zhàn)機(jī)飛行速率不變，合力方向始終與速度方向垂直，即指向圓心，故B正確；C.飛機(jī)速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vy=vsinθ增大，即豎直方向的分速度逐漸增大，故C正確；D.飛機(jī)速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vx=vcosθ減小，即水平方向的分速度減小，故D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.970.480.47(【解析】

紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值。【詳解】解：(1)a、利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知，物體的速度：vBb、從點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體重力勢(shì)能的減少量Δ動(dòng)能的增加量ΔE(2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：Δx=at214、CD小于【解析】

(1)[1][2]重錘的質(zhì)量可測(cè)可不測(cè)，因?yàn)閯?dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量式子中都有質(zhì)量，可以約去。需要測(cè)量的物理量是C；重錘下落的高度，通過計(jì)算得到的物理量是D；與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度。(2)[3]重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢(shì)能減少量的表達(dá)式為，[4]B點(diǎn)的速度，D點(diǎn)的速度，