2023-2024學(xué)年甘肅省金昌市永昌四中物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2023-2024學(xué)年甘肅省金昌市永昌四中物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、(本題9分)從空中某一高度同時以大小相等的速度豎直上拋、豎直下拋兩個質(zhì)量均為m的小球，不計空氣阻力，在小球落至地面的過程中，它們的()A．動能變化量不同，速度變化量相同B．動能變化量和速度變化量均相同C．動能變化量相同，速度變化量不同D．動能變化量和速度變化量均不同2、(本題9分)關(guān)于物體機械能是否守恒的敘述，下列說法中正確的是（）A．做勻變速直線運動的物體，機械能一定守恒B．做勻速直線運動的物體，機械能一定守恒C．外力對物體所做的功等于零時，機械能一定守恒D．只有重力做功，機械能一定守恒3、(本題9分)牛頓得出了萬有引力與物體質(zhì)量及它們之間距離的關(guān)系，但不知道引力常量G的值，第一個在實驗室比較準(zhǔn)確測定引力常量G值的科學(xué)家是A．哥白尼 B．第谷 C．開普勒 D．卡文迪許4、(本題9分)如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和粗糙斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一個定滑輪。質(zhì)量分別為M、m(Mm)的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中（）A．輕繩對m做的功等于m機械能的增加B．重力對M做的功小于M減少的重力勢能C．輕繩對m做的功等于m增加的動能與m克服摩擦力所做的功之和D．兩滑塊與輕繩組成的系統(tǒng)的機械能損失等于M、m克服摩擦力所做的功之和5、(本題9分)關(guān)于曲線運動，下列說法正確的有()A．做曲線運動的物體，速度一定在不斷改變B．做曲線運動的物體，速度的變化率一定在不斷改變C．做曲線運動的物體，合外力一定在不斷改變D．做圓周運動的物體，某時刻開始做離心運動，那么受到的合外力一定是突然消失6、(本題9分)質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在xOy平面上做曲線運動，在x方向的速度圖像和y方向的位移圖像如圖所示，下列說法正確的是A．質(zhì)點的初速度為0B．質(zhì)點加速度為4m/s2C．質(zhì)點所受的合外力為6ND．質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直7、(本題9分)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8、(本題9分)如圖所示，傾角為的斜面體C置于水平地面上，一條細(xì)線一端與斜面上的物體B相連，另一端繞過質(zhì)量不計的定滑輪與物體A相連，定滑輪用另一條細(xì)線懸掛在天花板上的O點，細(xì)線與豎直方向成角，A、B、C始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是A．若僅增大A的質(zhì)量，B對C的摩擦力一定減小B．若僅增大A的質(zhì)量，地面對C的摩擦力一定增大C．若僅增大B的質(zhì)量，懸掛定滑輪的細(xì)線的拉力可能等于A的重力D．若僅將C向左緩慢移動一點，角將增大9、(本題9分)兩個小球A、B在光滑水平面上相向運動，已知它們的質(zhì)量分別是m1＝4kg，m2＝2kg，A的速度v1＝3m/s(設(shè)為正)，B的速度v2＝－3m/s，則它們發(fā)生正碰后，其速度可能分別是()A．均為1m/sB．＋4m/s和－5m/sC．＋2m/s和－1m/sD．－1m/s和＋5m/s10、發(fā)射地球同步衛(wèi)星并不是直接把衛(wèi)星送到同步軌道上，而是分為幾個過程。如圖所示，首先把衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后在A點經(jīng)過短時間點火使其在軌道2上沿橢圓軌道運行，最后在遠(yuǎn)地點的B點再次點火將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于A點，軌道2、3相切于B點。衛(wèi)星在軌道1和軌道3上的運動都可以看作勻速圓周運動，不計衛(wèi)星在運動過程中的質(zhì)量變化，關(guān)于該衛(wèi)星下列說法中正確的是（）A．同步軌道3所在的平面不可能經(jīng)過南北兩極B．在軌道3上具有的機械能大于它在軌道1上具有的機械能C．衛(wèi)星在B點從軌道2進入軌道3時需要點火使衛(wèi)星減速D．在軌道1上經(jīng)過A點時的加速度小于它在軌道2上經(jīng)過A點的加速度二、實驗題11、（4分）(本題9分)用如圖甲所示的裝置“驗證機械能守恒定律”．（1）下列物理量中，必需直接測量的是________（填寫代號）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度（2）設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點計時器的打點周期為T、重力加速度為g．圖乙是實驗得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)計時點．根據(jù)測得的x1、x2、x3、x4，寫出重錘由B點到D點重力勢能減少量的表達(dá)式_____________，動能增加量的表達(dá)式________________．由于重錘下落時要克服阻力做功，所以該實驗的動能增量總是________（選填“大于”、“等于”或“小于”）重力勢能的減少量．12、（10分）利用圖示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某班同學(xué)利用實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案：a．用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t．通過v=gt計算出瞬時速度v．b．用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=計算出瞬時速度v．c．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，濁算出圖時速度v,并通過h=計算出高度h．d．用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v．（1）以上方案中只有一種正確，正確的是．（填入相應(yīng)的字母）（2）本實驗計算出重力勢能的減小為，對應(yīng)動能的增加為，由于不可避免地存在阻力，應(yīng)該是（等于，略大于，略小于）三、計算題：解答應(yīng)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）(本題9分)如圖所示，將一小球從傾角θ=60°斜面頂端，以初速度v0水平拋出，小球落在斜面上的某點P，過P點放置一垂直于斜面的直桿(P點和直桿均未畫出)。已知重力加速度大小為g，斜面、直桿處在小球運動的同一豎直平面內(nèi)，求：(1)斜面頂端與P點間的距離；(2)若將小球以另一初速度v從斜面頂端水平拋出，小球正好垂直打在直桿上，求v的大小。14、（14分）(本題9分)如圖所示，水平軌道AB光滑，水平軌道BC粗糙且BC長，光滑足夠長的固定斜面體CDE與水平軌道AC在C點平滑連接，一輕質(zhì)彈簧左端固定于A點，當(dāng)彈簧處于自然長度時。其右端恰好位于B點，在B點放一質(zhì)量的小球。用一水平力把小球推到O點。此時彈簧具有的彈性勢能，。撤去水平力后，小球在斜面體上最遠(yuǎn)能運動到F點，F(xiàn)點到水平面的距離，g取。求：（1）水平軌道BC段的動摩擦因數(shù)；（2）小球第三次通過C點時的速度；（3）小球最終停止的位置距C點多遠(yuǎn)？15、（13分）(本題9分)某同學(xué)利用如圖所示的裝置進行游戲，左邊甲裝置通過擊打可以把質(zhì)量為m=1kg的小球從A點水平擊出，乙裝置是一段豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道BC，底邊與水平軌道CD相切，丙裝置是一個半徑為r=0.5m的半圓形豎直光滑軌道DE，底部也與水平軌道CD相切．已知AB間的水平距離x=1m，BC的高度差h1=0.55m，小球與水平軌道CD間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1．現(xiàn)把A球以v0=2m/s的初速度擊打出去后，恰能從B點沿切線方向進入BC軌道，g取10m/s2，求：（1）AB間的高度差h2;（2）若CD間的距離為l=1.0m，則小球經(jīng)過圓弧軌道最高點E時軌道小球的彈力；（1）若CD間的距離可以調(diào)節(jié)（C點不動），要使小球能進入DE軌道，并在DE軌道上運動時不脫離軌道，則CD間距離應(yīng)該滿足的條件．

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、C【解析】根據(jù)動能定理知，兩球在整個運動過程中只有重力做功，下降的高度相同，則重力做功相同，動能的變化量相同，可知落地的速度大小相等；規(guī)定向下為正方向,設(shè)初速度的大小為v0，末速度的大小為v，則豎直上拋運動的整個過程中，速度變化量Δv=v-(-v0)=v+v0，豎直下拋運動的整個過程中，速度變化量Δv'=v-故選C?！军c睛】根據(jù)動能定理，結(jié)合重力做功的大小比較動能的變化量，從而得出落地的速度大小關(guān)系，結(jié)合速度變化量的公式比較速度變化量的大小。2、D【解析】A、做勻速直線運動的物體機械能不一定守恒，比如：降落傘勻速下降，機械能減小，故A錯誤；

B、做變速直線運動的物體機械能可能守恒，故B錯誤；

C、外力對物體做功為零時，機械能不一定守恒，比如木塊在水平木板上滑動的過程，外力做功為零，但系統(tǒng)的機械能減少，故C錯誤；

D、只有重力對物體做功，物體機械能一定守恒，故D錯誤．點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握機械能守恒的條件，機械能守恒的條件是只有重力或彈簧彈力做功．對于“一定”或“可能”的問題，可以通過舉例說明．3、D【解析】

根據(jù)物理學(xué)史可知，第一個在實驗室比較準(zhǔn)確測定引力常量G值的科學(xué)家是卡文迪許。A.哥白尼，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.第谷，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.開普勒，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.卡文迪許，與結(jié)論相符，選項D正確；4、D【解析】

AC、根據(jù)動能定理可知，輕繩對m做的功等于m增加的機械能與m克服摩擦力所做的功之和，輕繩對m做的功大于m機械能的增加，故A、C錯誤。B、根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系可知，重力對M做的功等于M重力勢能的變化，故B錯誤。D、根據(jù)能量守恒定律，兩滑塊與輕繩組成的系統(tǒng)的機械能損失等于M、m克服摩擦力所做的功之和，故D正確。5、A【解析】A：做曲線運動的物體，速度方向不斷變化，速度一定在不斷改變．故A項正確．B：速度的變化率指加速度，做曲線運動的物體，加速度可能不變．例如平拋運動，加速度不變．故B項錯誤．C：做曲線運動的物體，合外力可能不變．例如拋體運動，所受合外力不變．故C項錯誤．D：做圓周運動的物體，某時刻受到的合外力消失或減小時，物體開始做離心運動．故D項錯誤．點睛：外界提供的力小于物體做圓周運動所需向心力時，物體做離心運動；外界提供的力大于物體做圓周運動所需向心力時，物體做向心運動．6、CD【解析】

A.質(zhì)點在x方向做初速度為0、加速度為3m/s2的勻加速直線運動，在y方向做速度為4m/s的勻速直線運動，故A錯誤；B.速度圖像斜率表示加速度即a=故B錯誤；C.由牛頓第二定律可得：質(zhì)點所受的合外力為F=ma=6N故C正確；D.質(zhì)點的加速度大小恒定，方向沿x方向，速度方向在y的負(fù)方向，加速度與速度方向不在一條直線上，質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直，D正確．7、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.8、BD【解析】

A、若B具有上滑的趨勢，增大A的質(zhì)量，則B對C的摩擦力增大，若B具有下滑的趨勢，增大A的質(zhì)量，則B對C的摩擦力減小，所以不一定增大，故A錯誤；B、將BC看作一個整體，具有向左的運動趨勢，僅增大A的質(zhì)量，地面對C的摩擦力一定增大，故B正確；C、若B具有上滑的趨勢，增大B的質(zhì)量，則B受到的摩擦力減小，若B具有下滑的趨勢，增大B的質(zhì)量，則B受到的摩擦力增大，所以不一定增大，故C錯誤；D、連接AB的細(xì)線的夾角一半即α角的大小，若僅將C向左緩慢移動一點，增大連接AB的細(xì)線的夾角，則α角將增大，故D正確；故選BD．9、AD【解析】

由動量守恒，可驗證四個選項都滿足要求。再看動能情況：×2×9J＝27J；；由于碰撞過程動能不可能增加，所以應(yīng)有Ek≥Ek′，可排除選項B；選項C雖滿足Ek≥Ek′，但A、B沿同一直線相向運動，發(fā)生碰撞后各自仍能保持原來速度方向(vA′＞0，vB′＜0)，這顯然是不符合實際的，因此C錯誤；驗證選項A、D均滿足Ek≥Ek′，故答案為選項A(完全非彈性碰撞)和選項D(彈性碰撞)。10、AB【解析】

A．同步軌道3所在的平面與赤道共面，不可能經(jīng)過南北兩極，故A正確；BC．要將衛(wèi)星由軌道1送入軌道2，需要在點點火加速，使衛(wèi)星做離心運動；要將衛(wèi)星由軌道2送入圓軌道3，需要在點點火加速，則衛(wèi)星在軌道3上具有的機械能大于它在軌道1上具有的機械能，故B正確，C錯誤；D．設(shè)點到地心的距離為，地球的質(zhì)量為，衛(wèi)星經(jīng)過點的加速度為，由牛頓第二定律得解得可知在軌道1上經(jīng)過點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過點的加速度，故D錯誤。故選AB。二、實驗題11、①C，D；②，，小于【解析】

（1）此實驗要驗證的關(guān)系是：mgh=mv2，即gh=v2，則直接測量的有：用刻度尺測量重錘下落的高度h；重物的質(zhì)量可以測量也可以不測量；重力加速度不需測量，通過計算間接得到與重錘下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度，故選C．（2）選取B、D兩點為初末位置研究機械能守恒．重物減少的重力勢能是ΔEp=mgh=mg（x3–x1），根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的速度等于該過程中的平均速度，，，則從B到D動能的變化量：，由于空氣阻力和摩擦力阻力的作用，重物動能的增加總是小于重力勢能的減小．故本題答案是：(1).C(2).mg（x3–x1）(3).(4).小于【點睛】在驗證機械能守恒中要測量出物體下降的高度，利用紙帶上中間時刻的速度等于平均速度求出某點的速度，然后驗證過程中機械能是否守恒，特別注意由于空氣阻力和摩擦力阻力的作用，重物動能的增加總是小于重力勢能的減小，在誤差允許的范圍內(nèi)機械能守恒．12、（1）d（2）略大于【解析】

(1)該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗．因為我們知道自由落體運動只受重力，機械能就守恒．如果把重物看成自由落體運動，再運用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗證呢．其中ABC三項都是運用了自由落體的運動規(guī)律求解的，故abc錯誤，d正確．（2）物體下落過程中存在阻力，重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為動能，因此重力勢能的減少量△Ep略大于動能的增加量為△EK．三、計算題：解答應(yīng)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）L=43v【解析】本題考查平拋與斜面相結(jié)合的問題，涉及位移和速度的分解。（1）小球從拋出到P點，做平拋運動，設(shè)拋出點到P點的距離為L小球在水平方向上做勻速直線運動，有：L在豎直方向上做自由落體運動，有：L聯(lián)立以上各式，代入數(shù)