2023-2024學(xué)年河北衡水武邑中學(xué)物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學(xué)年河北衡水武邑中學(xué)物理高一下期末統(tǒng)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，它們之間的作用力為F，若它們所帶的電荷量都增大為原來(lái)的2倍，距離減少為原來(lái)的1/2，它們之間的相互作用力變?yōu)椋ǎ〢．F B．2F C．4F D．16F2、某段水平公路轉(zhuǎn)彎處彎道所在圓半徑為40m，汽車(chē)輪胎與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，假設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度g=10m/s2，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)不發(fā)生側(cè)滑的最大速率為（）A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s3、(本題9分)在水平面上，一物體在水平力F作用下運(yùn)動(dòng)，其水平力隨時(shí)間t變化的圖象及物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖。由兩個(gè)圖象可知，10s內(nèi)：A．水平力F做的功為56JB．克服摩擦力做的功為40JC．摩擦力做的功為-48JD．合力功為04、(本題9分)關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是A．平拋運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)B．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．平拋運(yùn)動(dòng)不是勻變速運(yùn)動(dòng)D．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體落地時(shí)速度方向一定是豎直向下的5、有一條兩岸平直、河水均勻流動(dòng)、流速恒為v的大河．小明駕著小船渡河，去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直，回程時(shí)行駛路線與河岸垂直．去程與回程所用時(shí)間的比值為，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為（）A．v B．2v C．v D．3v6、(本題9分)如圖所示，物體與路面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同且不為零，運(yùn)動(dòng)中無(wú)碰撞能量損失。DO是水平面，AB是斜面，初速度為v0的物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DBA滑動(dòng)到頂點(diǎn)A時(shí)速度剛好為零。如果斜面改為AC，讓該物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DCA滑動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度也剛好為零，則此時(shí)物體具有的初速度v（）A．大于v0 B．等于v0C．小于v0 D．決定于斜面的傾角7、(本題9分)如圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過(guò)輕繩懸掛在小環(huán)上，小環(huán)套在水平光滑細(xì)桿上，物塊質(zhì)量為M，到小環(huán)的距離為L(zhǎng)，其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F.小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動(dòng).整個(gè)過(guò)程中，物塊在夾子中沒(méi)有滑動(dòng).小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計(jì)，重力加速度為g.下列說(shuō)法正確的是()A．小環(huán)碰到釘子P時(shí)，繩中的張力大于2FB．物塊上升的最大高度為C．速度v不能超過(guò)D．若小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻以的速度反彈，這時(shí)繩的張力等于+Mg8、(本題9分)一質(zhì)量為2kg的物體靜止于光滑水平面上。從t=0時(shí)開(kāi)始，第1秒內(nèi)受到3N的水平外力作用，第2秒內(nèi)受到同方向的1N的外力作用。下列說(shuō)法正確的是()A．第1秒末物體的速度為1.5m/sB．第2秒末物體的動(dòng)能為6JC．第2秒內(nèi)外力沖量為2N·sD．2秒內(nèi)物體動(dòng)量的增量為4kg·m/s9、(本題9分)已知月球質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，月球半徑約為地球半徑的，地球的第一宇宙速度為v，則（）A．月球表面的重力加速度與地球表面重力加速度之比約為4∶81B．月球表面的重力加速度與地球表面重力加速度之比約為16∶81C．載人飛船“近月”運(yùn)行的速度與“近地”運(yùn)行的速度之比約為2∶9D．在月球表面發(fā)射繞月探測(cè)器的最小速度約為10、(本題9分)如圖所示,一塊長(zhǎng)木板B放在光滑的水平面上,再在B上放一物體A,現(xiàn)以恒定的外力拉B,A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),A、B都向前移動(dòng)一段距離,在此過(guò)程中，下列判斷正確的是()A．外力F做的功等于A和B動(dòng)能的增加之和B．B對(duì)A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能增量C．A對(duì)B的摩擦力所做的功等于B對(duì)A的摩擦力所做的功D．外力F對(duì)B做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和11、如圖所示，半徑為R的豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)底部靜止著一個(gè)光滑的小球，現(xiàn)給小球一個(gè)沖擊使其在瞬間得到一個(gè)水平初速度，若大小不同，則小球能夠上升到的最大高度（距離底部）也不同，下列說(shuō)法正確的是A．如果，則小球能夠上升的最大高度為B．如果，則小球能夠上升的最大高度為RC．如果，則小球能夠上升的最大高度為D．如果，則小球能夠上升的最大高度為2R12、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，自高為h、傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止滑下，經(jīng)歷時(shí)間t到達(dá)斜面底端，物體剛滑到斜面底端時(shí)，重力的功率是A．mgsinθ B．mgcosθC． D．二．填空題(每小題6分，共18分)13、(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(zhǎng)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(guò)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、(本題9分)在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,可以描繪平拋物體運(yùn)動(dòng)軌跡和求物體的平拋初速度.實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下:A．讓小球多次從________位置上滾下,記下小球穿過(guò)卡片孔的一系列位置B．安裝好器材,注意使斜槽末端水平和平板豎直,記下斜槽末端O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線.檢測(cè)斜槽末端水平的方法是________C．測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y,用v0=________算出該小球的平拋初速度.實(shí)驗(yàn)需要對(duì)多個(gè)點(diǎn)求v0的值,然后求它們的平均值D．取下白紙,以O(shè)為原點(diǎn),以豎直線為軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫(huà)出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是________(只排列序號(hào)即可).15、(本題9分)如圖甲所示，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還必需要的器材是______和____A．直流電源B．交流電源C．天平及砝碼D．毫米刻度尺（2）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量重物由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h。某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案，這些方案中合理的是________A．用刻度尺測(cè)出物體下落高度h，由打點(diǎn)間隔數(shù)算出下落時(shí)間t，通過(guò)v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度vB．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過(guò)v=2gh計(jì)算出瞬時(shí)速度C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過(guò)h=v2D．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v（3）如圖乙是用重物由靜止開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)到各點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h而繪制出的v2-h圖線。圖象是一條直線，此直線斜率的物理含義是________.（4）若已知重物質(zhì)量為m，利用由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出從起始點(diǎn)到該點(diǎn)的過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量ΔEp=________，動(dòng)能的增加量三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)宇航員駕駛一飛船在靠近某行星表面附近的圓形軌道上運(yùn)行，已知飛船運(yùn)行的周期為T(mén)，行星的平均密度為．試證明（萬(wàn)有引力恒量G為已知，是恒量）17、（10分）(本題9分)第24屆冬奧會(huì)將于2022年在北京舉行，冰壺是比賽項(xiàng)目之一。如圖甲，藍(lán)壺靜止在大本營(yíng)圓心O處，紅壺推出后經(jīng)過(guò)P點(diǎn)沿直線向藍(lán)壺滑去，滑行一段距離后，隊(duì)員在紅壺前方開(kāi)始。不斷刷冰，直至兩壺發(fā)生正碰為止。已知，紅壺經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度v0=3.25m/s，P、O兩點(diǎn)相距L=27m，大本營(yíng)半徑R=1.83m，從紅壺進(jìn)人刷冰區(qū)域后某時(shí)刻開(kāi)始，兩壺正碰前后的v-t圖線如圖乙所示。假設(shè)在未刷冰區(qū)域內(nèi)兩壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定且相同，紅壺進(jìn)入刷冰區(qū)域內(nèi)與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)變小且恒定，兩壺質(zhì)量相等且均視為質(zhì)點(diǎn)。（1）試計(jì)算說(shuō)明碰后藍(lán)壺是否會(huì)滑出大本營(yíng)；（2）求在刷冰區(qū)域內(nèi)紅壺滑行的距離s。

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、D【解析】

根據(jù)庫(kù)侖定律，有：，若它們的帶電量都增大為原來(lái)的2倍，距離減少為原來(lái)的．2、B【解析】

汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)不發(fā)生側(cè)滑，靜摩擦力充當(dāng)向心力，有：mg=m，解得汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)不發(fā)生側(cè)滑的最大速率v==m/s=10m/s，故B正確，ACD錯(cuò)誤。3、D【解析】

A.由速度時(shí)間圖象可知，在1-2s內(nèi)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)不做功，在2-6內(nèi)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1=6N，位移所以力F做的功W1=F1x1=6×8=48J6-8s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)2=4N，位移x2=2×4=8m所以力F做的功W2=F2x2=4×8=32J8-11s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，拉力等于零，沒(méi)有做功，所以1-11s內(nèi)水平力F做的功為W=W1+W2=48+32=81J故A項(xiàng)錯(cuò)誤；BCD.在11s內(nèi)物體的動(dòng)能變化量為零，根據(jù)動(dòng)能定理知，合力做功為1．則摩擦力做功Wf=-W=-81J所以1-11s內(nèi)克服摩擦力做的功為81J，故BC項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。4、B【解析】

平拋運(yùn)動(dòng)的加速度不變，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．【詳解】A、B、C、平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力，則加速度不變?yōu)橹亓铀俣萭，速度隨時(shí)間均勻變化，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確，C錯(cuò)誤．D、平拋運(yùn)動(dòng)落地的速度是水平分速度和豎直分速度的合成，不可能豎直向下；故D錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，5、B【解析】

設(shè)小船相對(duì)靜水的速度為，河的寬度為d，則去程時(shí)過(guò)河的時(shí)間為回程時(shí)船頭與河岸所成角度為，回程的時(shí)間由題意知回程時(shí)水流方向合速度為零即：解得故B對(duì)；ACD錯(cuò)；綜上所述本題答案是：B6、B【解析】設(shè)斜面的傾角為θ，則滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體所做的功為Wf＝－μmg·BD－μmgcosθ·AB＝－μmg·BD－μmg·OB＝－μmg·OD?？梢?jiàn)，Wf與θ無(wú)關(guān)，也就是說(shuō)，物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DBA或DCA滑動(dòng)到A點(diǎn)，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體所做的功相同。根據(jù)動(dòng)能定理，沿DBA，有WG＋Wf＝0－；沿DCA，有WG＋Wf＝0－。解得v＝v0，故選B.點(diǎn)睛：該題考查斜面上的摩擦力做功的特點(diǎn)，解答本題關(guān)鍵的根據(jù)動(dòng)能定理列式，對(duì)列得的方程進(jìn)行討論得出結(jié)論．7、CD【解析】A.小環(huán)碰到釘子P時(shí)，物體M做圓周運(yùn)動(dòng)，依據(jù)最低點(diǎn)由拉力與重力的合力提供向心力，因此繩中的張力等于夾子與物體間的摩擦力，由于物塊在夾子中沒(méi)有滑動(dòng)，拉力一定小于2F，故A錯(cuò)誤；B.依據(jù)機(jī)械能守恒定律，減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，則有：，那么物塊上升的最大高度為h=，故B錯(cuò)誤；C．因夾子對(duì)物體M的最大靜摩擦力為2F，依據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合向心力表達(dá)式，對(duì)物體M，則有：2F?Mg=，解得：v=，故C錯(cuò)誤；D.若小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻以的速度反彈，繩的張力T-Mg=M，T=+Mg，故D正確．故選CD.8、AD【解析】A、根據(jù)牛頓第二定律a=Fm，知第1秒內(nèi)的加速度為a1由速度公式知第1秒末物體的速度為v=aB、根據(jù)速度公式知第2秒末物體的速度為v=a1t+C、根據(jù)沖量的定義可知第2秒內(nèi)外力沖量為I=Ft=1×1=1N?s，故C錯(cuò)；D、根據(jù)動(dòng)量公式P=mv=2×2=4kgm/s，故D對(duì)；故選AD點(diǎn)睛：本題考查了動(dòng)量、動(dòng)能、沖量等公式以及對(duì)公式的熟練運(yùn)用情況。9、BC【解析】

A．根據(jù)萬(wàn)有引力公式與重力的關(guān)系可得B正確，A錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬(wàn)有引力公式和牛頓第二定律可得C正確；D．在月球表面發(fā)射繞月探測(cè)器的最小速度與繞月球表面飛行速度相同，因此約為，D錯(cuò)誤。故選BC。10、BD【解析】

A、A對(duì)B的摩擦力與B對(duì)A的摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑動(dòng)，A、B對(duì)地的位移不等，A對(duì)地的位移小于B對(duì)地的位移，即對(duì)A根據(jù)動(dòng)能定理有：對(duì)B根據(jù)動(dòng)能定理有：聯(lián)立可以得到：，即外力F做的功大于A和B動(dòng)能的增加之和，故A錯(cuò)誤，B正確；C、由于A與B之間的摩擦力大小相等，而且，所以A對(duì)B的摩擦力所做的功不等于B對(duì)A的摩擦力所做的功，故C錯(cuò)誤；D、對(duì)B根據(jù)動(dòng)能定理有：，則，即外力F對(duì)B做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和，故D正確。11、ABD【解析】

A、當(dāng)v0，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mgh，解得h，即小球上升到高度為時(shí)速度為零，所以小球能夠上升的最大高度為．故A正確．B、設(shè)小球恰好能運(yùn)動(dòng)到與圓心等高處時(shí)在最低點(diǎn)的速度為v，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgRmv1，解得．故如果v0，則小球能夠上升的最大高度為R．故B正確．C、設(shè)小球恰好運(yùn)動(dòng)到圓軌道最高點(diǎn)時(shí)在最低點(diǎn)的速度為v1，在最高點(diǎn)的速度為v1．則在最高點(diǎn)，有mg＝m從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：，解得v1，所以v0時(shí)，小球不能上升到圓軌道的最高點(diǎn)，會(huì)脫離軌道，在最高點(diǎn)的速度不為零．根據(jù)，知最大高度h．故C錯(cuò)誤．D、當(dāng)，由上分析知，上升的最大高度為1R．故D正確．故選ABD．12、BD【解析】試題分析：本題所求的是瞬時(shí)功率，根據(jù)可得：物體剛滑到斜面底端時(shí)速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)功公式也可得，再根據(jù)功率計(jì)算公式可得，A錯(cuò)誤，B正確．同理可得：，C錯(cuò)，D，正確．考點(diǎn)：機(jī)械能守恒的簡(jiǎn)單應(yīng)用和勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式的應(yīng)用和瞬時(shí)功率的計(jì)算二．填空題(每小題6分，共18分)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(guò)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、斜槽的同一位置；將小球放在水平槽末端中若能靜止則可認(rèn)為水平；；BADC【解析】

A：在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，要保證小球從斜槽末端飛出時(shí)的速度是相同的，因此，要讓小球多次從斜槽上的同一位置滾下．B、檢驗(yàn)斜槽末端水平的方法有多種，如用水平儀或者將小球放在斜槽末端看其是否滾動(dòng)，若不滾動(dòng)，則斜槽末端水平．C、平拋運(yùn)動(dòng)分解為：水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向有：x＝v0t豎直方向有：hgt2；聯(lián)立求出初速度v0＝x實(shí)驗(yàn)步驟合理順序是：B、A、D、C．15、BDD