2023屆湖南省衡陽(yáng)市衡陽(yáng)縣六中物理高一下期末達(dá)標(biāo)檢測(cè)試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。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(wú)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(jié)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：（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、(本題9分)如圖，小物體m與圓盤保持相對(duì)靜止，隨盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則物體的受力情況不正確的是（）A．摩擦力的方向始終指向圓心OB．受重力、支持力、靜摩擦力和向心力的作用C．重力和支持力是一對(duì)平衡力D．摩擦力提供物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力2、(本題9分)如圖所示,木塊B上表面是水平的,當(dāng)木塊A置于B上,并與B保持相對(duì)靜止,一起沿固定的光滑斜面由靜止開(kāi)始下滑,在下滑過(guò)程中()A．A所受的合外力對(duì)A不做功 B．B對(duì)A的彈力做正功C．B對(duì)A的摩擦力做負(fù)功 D．A對(duì)B不做功3、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)程的速度圖象如圖所示，從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力恒為Ff，則()A．t1~t2時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速度等于B．0~t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于C．t1~t2時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于D．汽車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中最大速度4、(本題9分)從同一高度以相同的速率分別拋出質(zhì)量相等的兩個(gè)小球，一個(gè)豎直上拋，另一個(gè)平拋。則它們從拋出到落地A．運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等B．位移相同C．落地時(shí)的速度相同D．落地時(shí)的動(dòng)能相等5、在盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)的粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)，其原因是A．原子中有帶負(fù)電的電子，電子會(huì)對(duì)粒子有引力的作用B．原子的正電荷和絕大部分的質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上C．正電荷在原子中是均勻分布的D．原子是不可再分的6、有一只小船停靠在湖邊碼頭，小船又窄又長(zhǎng)（估計(jì)重一噸左右）．一位同學(xué)想用一個(gè)卷尺粗略測(cè)定它的質(zhì)量，他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行于碼頭自由停泊，輕輕從船尾上船，走到船頭停下，而后輕輕下船．用卷尺測(cè)出船后退的距離d，然后用卷尺測(cè)出船長(zhǎng)L．已知他的自身質(zhì)量為m，水的阻力不計(jì)，船的質(zhì)量為()A． B．C． D．7、如圖所示，用一根長(zhǎng)桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來(lái)提升重物M，長(zhǎng)桿的一端放在地面上通過(guò)鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過(guò)兩個(gè)滑輪后掛上重物M，C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L(zhǎng)，現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)過(guò)了90°角）。下列有關(guān)此過(guò)程的說(shuō)法中正確的是A．重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．重物M的速度先減小后增大C．重物M的最大速度是ωLD．重物M的速度先增大后減小8、(本題9分)質(zhì)量為60kg的人，站在升降機(jī)內(nèi)的臺(tái)秤上，測(cè)得體重為680N，由此可知（）A．升降機(jī)減速下降B．升降機(jī)加速上升C．升降機(jī)減速上升D．升降機(jī)加速下降9、一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，20s后汽車勻速運(yùn)動(dòng)，其v—t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為2×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。則A．汽車在前5s內(nèi)的加速度為2m/s2 B．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103NC．汽車的額定功率為60kW D．汽車的最大速度為20m/s10、(本題9分)物體m在水平推力F的作用下水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)各個(gè)力做功情況描述正確地是（）A．重力做正功 B．合力做正功C．摩擦力做負(fù)功 D．推力F做正功11、在平直公路上，汽車由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到vm后立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直到停止，運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示。設(shè)汽車的牽引力為F，摩擦力為f；全過(guò)程中牽引力做功W1，克服摩擦力做功W1，全程牽引力的沖量大小為I1，摩擦力的沖量大小為I1．則下列關(guān)系正確的是()A．F：f＝3：1B．F：f＝4：1C．W1：W1＝1：1D．I1：I1＝1：112、如圖所示的裝置中，木塊B放在光滑的水平桌面上，子彈A以水平速度射入木塊后(子彈與木塊作用時(shí)間極短)，子彈立即停在木塊內(nèi)．然后將輕彈簧壓縮到最短，已知本塊B的質(zhì)量為M，子彈的質(zhì)量為m，現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng))，則從子彈開(kāi)始入射木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中A．系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒B．系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒C．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為D．彈簧最大的彈性勢(shì)能小于二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)要在自己的一輛自行車裝上顯示自行車行駛速度和行駛里程的“碼表”。碼表由傳感器、表體兩個(gè)基本部件構(gòu)成。傳感器安裝在車軸上，車輪每轉(zhuǎn)一周，傳感器產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)被安裝在車把上的“表體”記錄下來(lái)，經(jīng)過(guò)內(nèi)部電路處理之后就能顯示出自行車行駛速度和行駛里程。（1）設(shè)騎行過(guò)程中“表體”記錄到的傳感器的脈沖信號(hào)頻率為f，騎車人還需要給“表體”輸入一個(gè)必要的數(shù)據(jù)，才能正確顯示出自行車的騎行速度。這位同學(xué)應(yīng)該輸入的數(shù)據(jù)是________（寫出輸入數(shù)據(jù)的意義和相應(yīng)的字母），“表體”上顯示的騎行速度應(yīng)為_(kāi)_______（用上述數(shù)據(jù)的字母表示）（2）在騎行的一段時(shí)間內(nèi)，傳感器總共發(fā)出了n個(gè)脈沖信號(hào)。則這一段的騎行里程為_(kāi)_______（可用（1）中數(shù)據(jù)字母表示）（3）如果有一只“碼表”是跟男式大輪自行車配套的，現(xiàn)把它裝在女式小輪自行車上，則顯示出的騎行速度________（填“偏大”、“準(zhǔn)確”或“偏小”）。14、（10分）(本題9分)如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。(1)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP，然后把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)，分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N.接下來(lái)要完成的必要步驟是______(填選項(xiàng)前的符號(hào))A．用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B．測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放高度hC．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HD．測(cè)量平拋射程OM、ON(2)經(jīng)測(cè)定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖所示.碰撞前后m1的動(dòng)量分別為p1與p1'，碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為p2(3)有同學(xué)認(rèn)為，在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì)，其他條件不變，可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大.請(qǐng)你用紙帶中已知的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被碰小球m2平拋運(yùn)動(dòng)射程ON的最大值為_(kāi)____cm.(保留兩位小數(shù))三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，位于豎直平面上的四分之一光滑圓弧軌道固定于水平地面，且半徑為R，OB沿豎直方向，上端A距水平地面高度為H，現(xiàn)將質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，最后落在地面上C點(diǎn)處，已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（2）小球落地點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離．16、（12分）(本題9分)假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知地球表面重力加速度在兩極的大小為，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G，求：（1）地球的密度；（2）若地球自轉(zhuǎn)角速度逐漸增大，使赤道上物體恰好“飄”起時(shí)地球的自轉(zhuǎn)周期。17、（12分）(本題9分)如圖，一質(zhì)量為M=1.5kg的物塊靜止在光滑桌面邊緣，桌面離水平面的高度為h=1.15m．一質(zhì)量為m=0.5kg的木塊以水平速度v0=4m/s與物塊相碰并粘在一起，碰撞時(shí)間極短，重力加速度為g=10m/s1．不及空氣阻力，求：（1）碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（1）此后物塊落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離．

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、B【解析】2、D【解析】木塊向下加速運(yùn)動(dòng)，故動(dòng)能增加，由動(dòng)能定理可知，木塊A所受合外力對(duì)A做正功，故A錯(cuò)誤；A、B整體具有沿斜面向下的加速度，設(shè)為a，由牛頓第二定律可知a=gsinθ；將a正交分解為豎直方向分量a1，水平分量a2，如圖所示，

由于具有水平分量a2，故必受水平向摩擦力f，A受力如圖所示，所以支持力做負(fù)功，摩擦力做正功，故BC錯(cuò)誤；由牛頓第二定律得；豎直方向上；mg-N=ma1

；水平方向上：f=ma2

假設(shè)斜面與水平方向的夾角為θ，摩擦力與彈力的合力與豎直方向夾角為α，由幾何關(guān)系得；

a1=gsinθsinθ

；a2=gsinθcosθ

；tanα=聯(lián)立得：tanα==tanθ，即α=θ

所以B對(duì)A的作用力與斜面垂直，所以B對(duì)A不做功，由牛頓第三定律得，A對(duì)B的作用力垂直斜面向下，所以A對(duì)B也不做功，故D正確，故選D．點(diǎn)睛：判斷外力是否做功及功的正負(fù)可根據(jù)做功的條件是否做功，再根據(jù)力與位移方向的夾角判斷功的正負(fù)，也可以根據(jù)力與速度方向的夾角判斷功的正負(fù)．3、C【解析】

由v-t圖線與橫軸所圍面積表示位移的大小可知，t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速度大于，故A錯(cuò)誤．由題圖可知，0～t1階段，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，a=，F(xiàn)1-Ff=ma，聯(lián)立得，F(xiàn)1=m+Ff，故B錯(cuò)誤；在t1時(shí)刻汽車達(dá)到額定功率P=F1v1=(m+Ff)v1，t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車保持額定功率不變，故C正確；汽車達(dá)到最大速度時(shí)滿足P=Ffv2，則最大速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】本題考查的是汽車的啟動(dòng)方式，對(duì)于汽車的兩種啟動(dòng)方式，恒定加速度啟動(dòng)和恒定功率啟動(dòng)，對(duì)于每種啟動(dòng)方式的汽車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程一定要熟悉．4、D【解析】?jī)汕蛟谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力作用，加速度都是重力加速度，加速度相等，以大小相等的速率從同一高度拋出兩球，豎直上拋小球的先向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后再做自由落體運(yùn)動(dòng)，平拋的小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故A錯(cuò)誤；位移初末位置的有向線段，所以位移不同，故B錯(cuò)誤；豎直上拋小球落地時(shí)速度豎直向下，平拋運(yùn)動(dòng)小球的落地速度斜向下，速度方向不同，所以速度不同，故C錯(cuò)誤；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，兩球拋出時(shí)的初速度大小與高度相同，初狀態(tài)機(jī)械能相等，由機(jī)械能守恒定律可知，落地時(shí)兩球機(jī)械能相等，落地時(shí)的重力勢(shì)能相等，則落地時(shí)的動(dòng)能相等，故D正確。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。5、B【解析】

粒子和電子之間有相互作用力，它們接近時(shí)就有庫(kù)侖引力作用，但由于電子的質(zhì)量只有粒子質(zhì)量的，粒子與電子碰撞就像一顆子彈與一個(gè)灰塵碰撞一樣，粒子質(zhì)量大，其運(yùn)動(dòng)方向幾乎不改變粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)說(shuō)明三點(diǎn)：一是原子內(nèi)有一質(zhì)量很大的粒子存在；二是這一粒子帶有較大的正電荷；三是這一粒子的體積很小，故B正確，ACD錯(cuò)誤6、A【解析】

設(shè)人走動(dòng)時(shí)船的速度大小為v，人的速度大小為v′，人從船尾走到船頭所用時(shí)間為t．取船的速度為正方向．則，；根據(jù)動(dòng)量守恒定律：Mv-mv′=0，則得：，解得船的質(zhì)量：,故選A．7、CD【解析】

ABD.設(shè)C點(diǎn)線速度方向與繩子沿線的夾角為θ（銳角），由題知C點(diǎn)的線速度為，該線速度在繩子方向上的分速度就為．θ的變化規(guī)律是開(kāi)始最大（90°）然后逐漸變小，所以，逐漸變大，直至繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣龋K子的速度變?yōu)樽畲?，為ωL；然后，θ又逐漸增大，v繩=ωLcosθ逐漸變小，繩子的速度變慢。所以知重物的速度先增大后減?。瓵B錯(cuò)誤D正確。C.繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽畲?，為ωL，故C正確。8、AB【解析】

對(duì)人進(jìn)行受力分析，支持力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律：F-mg=ma加速度向上，所以升降機(jī)加速上升或減速下降，故AB正確，CD錯(cuò)誤．故選AB．【點(diǎn)睛】本題中當(dāng)物體處于失重狀態(tài)時(shí)，加速度豎直向下，但速度方向可能向下，也可能向上．9、AC【解析】

AB.汽車在前5s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度，由牛頓第二定律得：F-F阻=ma，F(xiàn)阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正確，B錯(cuò)誤。CD.汽車在5s末功率達(dá)到額定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．當(dāng)汽車速度最大時(shí)，牽引力與阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正確，D錯(cuò)誤；10、CD【解析】

對(duì)物體受力分析可知，物體受重力、支持力、推力和摩擦力而處于平衡狀態(tài)，故推力等于摩擦力；根據(jù)力做功的公式可知重力與位移方向垂直，故重力做功為零；摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相反，故摩擦力做負(fù)功；而推力與運(yùn)動(dòng)方向同向，故推力F做正功；物體做勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，故合力做功為零，故AB錯(cuò)誤；CD正確。故選CD。11、BCD【解析】

由圖可知，物體先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1s末速度為v，由動(dòng)能定理可知(F-f)L減速過(guò)程中，只有阻力做功：(F-f)L由圖象可知，L1：L1=1：3解得：F:f=4:1對(duì)全程由動(dòng)能定理得：W1-W1=0故W1：W1=1：1根據(jù)動(dòng)量定理可知，合外力沖量等于動(dòng)量變化I1-I1=0故I1：I1=1：1A.F：f＝3：1與分析不符，故A項(xiàng)與題意不相符；B.F：f＝4：1與分析相符合，故B項(xiàng)與題意相符；C.W1：W1＝1：1與分析相符，故C項(xiàng)與題意相符；D.I1：I1＝1：1與分析相符，故D項(xiàng)與題意相符。12、CD【解析】

AB.由于子彈射入木塊過(guò)程中，二者之間存在著摩擦，故此過(guò)程系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，子彈與木塊一起壓縮彈簧的過(guò)程中，速度逐漸減小到零，所以此過(guò)程動(dòng)量不守恒，故整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量、機(jī)械能均不守恒，故AB錯(cuò)誤；C.對(duì)子彈和木塊由動(dòng)量守恒及能量守恒得，，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為，故C正確；D.由于子彈和木塊碰撞有機(jī)械能損失，所以最終彈簧彈性勢(shì)能小于最初的動(dòng)能，故D正確．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）車輪半徑（2）（3）偏大【解析】

因?yàn)檐囕喢哭D(zhuǎn)一圈發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，則脈沖信號(hào)頻率就是車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率，所以，自行車輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，線速度，因此還需要車輪半徑這個(gè)必要參數(shù)。第一空.需要車輪半徑這個(gè)必要參數(shù)。第二空.“表體”上顯示的騎行速度應(yīng)為；第三空.一段時(shí)間內(nèi)，傳感器總共發(fā)出了個(gè)脈沖信號(hào)，表明自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)了圈，每轉(zhuǎn)一圈自行車前進(jìn)一個(gè)周長(zhǎng)的距離，因此，這段時(shí)間內(nèi)的里程。第四空.如果有一只碼表是跟男士大輪自行車配套的，顯示的速度，而實(shí)際的速度是，由于，可見(jiàn)現(xiàn)實(shí)的騎行速度偏大。14、AD1.0176.80【解析】

（1）[1]根據(jù)動(dòng)量守