2023-2024學(xué)年山東省德州市武城縣第二中學(xué)物理高一下期末預(yù)測試題含解析

2023-2024學(xué)年山東省德州市武城縣第二中學(xué)物理高一下期末預(yù)測試題注意事項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．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準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：（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)一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37°的固定斜面，其運動的加速度大小為0.9g。物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過程中（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（）A．物體克服阻力做的功為1.5mgH B．物體的機械能損失了0.5mgHC．物體的動能損失了0.5mgH D．物體的重力勢能增加了0.6mgH2、(本題9分)如圖所示，小車的上面是中突的兩個對稱的曲面組成，整個小車的質(zhì)量為m，原來靜止在光滑的水平面上．今有一個可以看作質(zhì)點的小球，質(zhì)量也為m，以水平速度v從左端滑上小車，恰好到達小車的最高點后，又從另一個曲面滑下．關(guān)于這個過程，下列說法正確的是（）A．小球滑離小車時，小車又回到了原來的位置B．小球從滑上曲面到最高點的過程中，小車的動量變化大小是零C．小球和小車作用前后，小車和小球的速度一定變化D．車上曲面的豎直高度不會大于3、一小球以5m/s初速度水平拋出，下落高度為20m時，水平位移大小為（忽略空氣阻力，重力加速度取g=10m/s2）：A．5m B．10m C．20m D．25m4、(本題9分)根據(jù)萬有引力定律，兩個質(zhì)量分別是和的物體，他們之間的距離為r時，它們之間的吸引力大小為，式中G是引力常量，若用國際單位制的基本單位表示G的單位應(yīng)為（）A． B． C． D．5、(本題9分)如圖所示，物體從A處靜止開始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑動，最終停在B處．已知A距水平面OB的高度為h，物體的質(zhì)量為m，現(xiàn)將物體m從B點沿原路送回至A處，至少需外力做功A． B． C． D．6、(本題9分)如圖所示，在光滑的水平面上有兩個質(zhì)量相同的球A和球B，A、B之間以及B球與固定點O之間分別用兩段輕繩相連并以相同的角速度繞著O點做勻速圓周運動，如果OB＝AB，則繩OB與繩BA的張力之比為（）A．2∶1B．3∶2C．5∶3D．5∶27、(本題9分)汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5t．汽車在水平面上行駛時，阻力與車重成正比，g＝10m/s2，當汽車以額定功率勻速行駛時速度為12m/s．突然減小油門，使發(fā)動機功率減小到40kW，對接下去汽車的運動情況的描述正確的有（）A．先做勻減速運動再做勻加速運動B．先做加速度增大的減速運動再做勻速運動C．先做加速度減小的減速運動再做勻速運動D．最后的速度大小是8m/s8、(本題9分)兩個質(zhì)量不同的物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)相同，它們以相同的初動能開始沿水平面滑動，最終停止．以下說法正確的是（）A．質(zhì)量小的物體滑行的距離較長B．質(zhì)量大的物體滑行的距離較長C．質(zhì)量大的物體克服摩擦阻力做功較多D．在整個滑動過程中，兩物體克服摩擦阻力做功相等9、(本題9分)如圖所示，在粗糙水平面上，用水平輕繩相連的兩個相同物體P、Q質(zhì)量均為m，在水平恒力F作用下以速度v做勻速運動．在t0時輕繩斷開，Q在F作用下繼續(xù)前進，則下列說法正確的是A．t0至?xí)r間內(nèi)，P、Q的總動量守恒B．t0至?xí)r間內(nèi)，P、Q的總動量守恒C．時，Q的動量為mvD．時，Q的動量為mv10、(本題9分)發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所示。則以下說法正確的是

（）A．要將衛(wèi)星由圓軌道1送入圓軌道3，需要在橢圓軌道2的近地點Q和遠地點P分別點火加速一次B．由于衛(wèi)星由圓軌道1送入圓軌道3被點火加速兩次，則衛(wèi)星在圓軌道3上正常運行速度要大于在圓軌道1上正常運行的速度C．衛(wèi)星在橢圓軌道2上的近地點Q的速度一定大于7.9km/s，而在遠地點P的速度一定小于7.9km/sD．衛(wèi)星在橢圓軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在圓軌道3上經(jīng)過P點時的加速度11、(本題9分)如圖所示,兩個質(zhì)量均為的小球套在半徑為的圓環(huán)上,圓環(huán)可繞豎直方向的直徑旋轉(zhuǎn),兩小球隨圓環(huán)一起轉(zhuǎn)動且相對圓環(huán)靜止．已知與豎直方向的夾角,與垂直,小球與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力,重力加速度為,．下列說法正確的是（）A．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為B．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為C．小球受到的重力和彈力合力水平向左D．小球與圓環(huán)間摩擦力的大小為12、如圖所示,公園蹦極跳床深受兒童喜愛.一小孩系好安全帶后靜止時腳剛好接觸蹦床,將小孩舉高至每根輕質(zhì)彈性繩都處于原長時由靜止釋放,對小孩下落過程的分析,下列說法正確的是A．小孩一直處于失重狀態(tài)B．.彈性繩對小孩的作用力一直增大C．小孩的加速度一直增大D．小孩的機械能一直減小二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)利用如圖所示的裝置可驗證機械能守恒定律：用輕質(zhì)細繩的一端與一個質(zhì)量為m（已知）的小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內(nèi)，將細繩拉離豎直方向一定角度，將小球由靜止釋放，與傳感器相連的計算機記錄的繩的拉力F隨時間t變化的圖線如圖所示，讀出圖中A點的值為F1，圖中B點的值為F2。（1）要利用小球從A到B的運動過程驗證機械能守恒定律只需要再測量一個量的數(shù)值，這個量是___________________；（2）小球從A到B的過程中，重力勢能改變量的大小為_______________；動能改變量的大小為_____________（請用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）問中需要再測量的那個量的符號表示）。14、（10分）(本題9分)為了探究“合力做功與速度變化的關(guān)系”，某學(xué)習(xí)小組在實驗室組裝了如圖所示的裝置．他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m．要完成該實驗，請回答下列問題：（1）實驗時為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是________，實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是________．（2）接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O．在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，測得A、B、C……各點到O點的距離為x1，x2，x3……，如圖所示．實驗中，可認為滑塊所受的拉力大小為mg，從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W＝_______，打B點時小車的速度v＝_______．（3）以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)做出如圖所示的v2－W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達式為________．分析實驗結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是______．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）(本題9分)如圖所示，體積可忽略的帶電導(dǎo)體球A，用絕緣不可伸長的長度為L=0.15m輕質(zhì)細繩懸于空中O點，此時小球A剛好與光滑絕緣水平面接觸，但無彈力作用，空間有無限大的水平向右的勻強電場，場強E=10N/C，已知小球A的質(zhì)量，帶有的電荷量，忽略空氣阻力，勻強電場和帶電體的運動軌道面均在同一豎直面內(nèi)，在輕質(zhì)細繩伸直并處于豎直位置，由靜止釋放導(dǎo)體球A．（，重力加速度大?。?，試求：（1）當輕繩偏離豎直方向的擺球最大時，輕繩對帶電導(dǎo)體球A的拉力大小是多少？（2）當帶電導(dǎo)體球A再次擺回到初始位置時，有一個體積可忽略質(zhì)量為的不帶電的小球B與帶電導(dǎo)體A發(fā)生對心正碰，碰后瞬間粘在一起，同時無限大的勻強電場瞬間變?yōu)樨Q直向上，電場強度大小不變，不計由于電場瞬間變好對帶電體的影響，若在以后的運動過程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，則碰撞前小球B的速度大小需要滿足什么條件？16、（12分）(本題9分)如圖所示閉合電路，電源電動勢E=1.5V，內(nèi)電阻r=0.1Ω，外電路電阻R=1.4Ω.求：（1）電路中的電流I；（2）路端電壓U；（3）電源的輸出功率P出17、（12分）(本題9分)質(zhì)量M＝0.6kg的平板小車靜止在光滑水面上，如圖所示，當t＝0時，兩個質(zhì)量都為m＝0.2kg的小物體A和B，分別從小車的左端和右端以水平速度m/s和m/s同時沖上小車，當它們相對于小車停止滑動時，恰好沒有相碰。已知A、B兩物體與車面的動摩擦因數(shù)都是0.20，取g=10m/s2，求：（1）A、B兩物體在車上都停止滑動時車的速度；（2）車的長度是多少？（3）從A、B開始運動計時，經(jīng)8s小車離原位置的距離.

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，錯選和不選得零分）1、B【解析】

ABC．物體上滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有解得合力根據(jù)動能定理可得動能減小量為物體的機械能損失等于克服阻力做的功，故為故B正確，AC錯誤；D．重力勢能的增加量等于克服重力做的功，故重力勢能增加了mgH，D錯誤。故選B。2、D【解析】A.小球滑上曲面的過程，小車向右運動，小球滑下時，小車還會繼續(xù)前進，故不會回到原位置，故A錯誤；B.由小球恰好到最高點時小球與小車具有共同速度，對于車、球組成的系統(tǒng)，取水平向右為正方向，由動量守恒定律列式為mv=2mv′，得共同速度v′=0.5v.則小車動量的變化為△P=mv′?0=m，故B錯誤；C.由于滿足動量守恒定律，系統(tǒng)機械能又沒有增加，若兩曲面光滑時，小車和小球的速度可能沒有變化．故C錯誤；D.由于小球原來的動能為，小球到最高點時系統(tǒng)的動能為=，所以系統(tǒng)動能減少了.如果曲面光滑，則減少的動能等于小球增加的重力勢能，即=mgh,得h=，顯然，這是最大值，如果曲面粗糙，高度還要小些，所以車上曲面的豎直高度不會大于，故D正確．故選D3、B【解析】

根據(jù)平拋運動的豎直方向為自由落體運動，有，可得平拋時間為；平拋的水平分運動為勻速直線運動，可得；故A，C，D錯誤，B正確.4、C【解析】

國際單位制中質(zhì)量m、距離r、力F的基本單位分別是：kg、m、kg?m?s-2，根據(jù)牛頓的萬有引力定律，得到用國際單位制的基本單位表示G的單位為m3?s-2?kg-1．

A.，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.，與結(jié)論相符，選項C正確；D.，與結(jié)論不相符，選項D錯誤．5、D【解析】

設(shè)OB=x，對從A到B過程，根據(jù)動能定理，有：mgh-μmgx=0

；對返回過程，由動能定理得到：W-mgh-μmgx=0

；聯(lián)立解得：W=2mgh，即需外力做的功至少應(yīng)為2mgh，故ABC錯誤，D正確．故選D．【點睛】本題的關(guān)鍵是采用分段法，對下滑全程和上滑全程根據(jù)動能定理列式，要注意選擇研究的過程．6、B【解析】由于A、B用一條繩連接，所以在運動過程中角速度相等，根據(jù)F=mω對A：F1對B：F2所以繩OB與繩BA的張力之比為F2故選：B7、CD【解析】試題分析：根據(jù)P=Fv知，功率減小，則牽引力減小，開始牽引力等于阻力，根據(jù)牛頓第二定律知，物體產(chǎn)生加速度，加速度的方向與速度方向相反，汽車做減速運動，速度減小，則牽引力增大，則牽引力與阻力的合力減小，知汽車做加速度減小的減速運動，當牽引力再次等于阻力時，汽車做勻速運動．故C正確，AB錯誤．當額定功率為60kW時，做勻速直線運動的速度為12m/s，則．當牽引力再次等于阻力時，又做勻速直線運動，．故D正確．故選CD．考點：牛頓第二定律；功率【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵會根據(jù)P=Fv判斷牽引力的變化，會根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的變化，以及會根據(jù)加速度方向與速度的方向關(guān)系判斷汽車做加速運動還是減速運動．8、AD【解析】A、B、由動能定理可知：-μmgs=0-EK；由公式可知，因初動能相同，故兩物體克服阻力做功相同；而，故質(zhì)量大的物體，滑行距離要小，故A正確，B錯誤；C、D、由-μmgs=0-EK可知摩擦力做功相等，故C錯誤，D正確；故選AD．【點睛】本題綜合考查動能定理、牛頓第二定律及位移公式，在解題時要注意如果題目中涉及時間，則應(yīng)考慮應(yīng)用牛頓第二律，若不涉及時間應(yīng)優(yōu)先采用動能定理或功能關(guān)系．9、AD【解析】

設(shè)P、Q所受的滑動摩擦力大小均為f，系統(tǒng)勻速運動時，有F=2f，得f=F/2；輕繩斷開后，對P，取向右為正方向，由動量定理得-ft=0-mv，聯(lián)立得，即時P停止運動．在P停止運動前，即在t=0至?xí)r間內(nèi)，P、Q系統(tǒng)的合外力為零，總動量守恒．故A正確．至?xí)r間內(nèi)，P停止運動，Q勻加速運動，系統(tǒng)的合外力不為零，則系統(tǒng)的總動量不守恒，故B錯誤．時，取向右為正方向，對Q，由動量定理得(F-f)t=pQ-mv，解得Q的動量pQ=mv，故D錯誤，C錯誤．故選AD．【點睛】本題是脫鉤問題，要抓住脫鉤前系統(tǒng)的動量守恒，脫鉤后在兩者都在運動時系統(tǒng)的動量也守恒．在涉及力在時間上的積累效應(yīng)時，運用動量定理求動量或速度是常用的方法．10、ACD【解析】

在Q點，從1軌道到2軌道，是內(nèi)軌向外軌變軌，所以需加速，在P點，從2軌道到3軌道，也是內(nèi)軌向外軌變軌，也需加速，所以A正確；變軌過程中加速兩次，但P點到Q點過程，克服引力做功，速度會變??；由圓軌道速度公式可知，軌道3的運行速度小于軌道1的運行速度，故B錯誤；在Q點，從1軌道到2軌道需加速，衛(wèi)星在軌道1上Q點的速度為7.9km/s，則衛(wèi)星在橢圓軌道2上的近地點Q的速度一定大于7.9km/s；衛(wèi)星在圓軌道3上的運行速度小于7.9km/s，在P點，從2軌道到3軌道需加速，則橢圓軌道2遠地點P的速度一定小于7.9km/s，故C正確；根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律得：，所以衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點的加速度等于在軌道1上經(jīng)過Q點的加速度．故D正確。11、AD【解析】小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，有：mgtan37°=mω2Rsin37°；解得：ω＝，則A正確，B錯誤；對小球A受力分析如圖，可知小球A受到的重力、彈力和摩擦力的合力水平向左，選項C錯誤；由圖可知：

Nsinθ-fcosθ=mω2Rsinθ；Ncosθ+fsinθ-mg=0；聯(lián)立解得：f＝mg，故D正確；故選AD．點睛：解決本題的關(guān)鍵搞清物塊做圓周運動向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律，抓住豎直方向上合力為零，水平方向上的合力提供向心力進行求解．12、BD【解析】

A項：由于初始時刻彈性繩處于原長，彈力為零，小孩加速度向下，最后接觸蹦床，速度一定會減小至零，故小孩先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，A項錯誤；B項：隨著小孩的下落，彈性繩伸長彈力增大，彈力之間夾角減小，彈性繩合力增大，B項正確；C項：小孩加速下落時，mg－F彈=ma，加速度減小，當接觸蹦床后，做減速運動，F(xiàn)蹦+F彈－mg=ma，加速度增大，C項錯誤；D項：由于彈性繩和蹦床都會對小孩做負功，所以小孩的機械能一直減小，D項正確。故選：BD。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）懸點到球心的距離L（2）【解析】

解：(1)(2)小球在最低點時，繩子的拉力最大，則由牛頓第二定律可得，解得，小球從到的過程中，動能改變量的大小為；小球在最高點時，繩子的拉力最小，則有，即，小球擺到最高點時與最低點的高度差，小球從到的過程中，重力勢能改變量的大小為；若小球從到的運動過程機械能守恒定律則有，驗證機械能守恒定律成立的表達式為，由于小球的質(zhì)量已知，和通過力傳感器可以讀出，所以要利用小球從到的運動過程驗證機械能守恒定律只需要再測量一個量的數(shù)值，這個量是懸點到球心的距離。14、沙和小桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量；平衡摩擦力；；；；質(zhì)量；【解析】

（1）當沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量時，繩子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶應(yīng)滿足的實驗條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量，由受力分析可知，為保證細線拉力為木塊的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．（2）從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W＝mgx2，打B點時小車的速度.（3）根據(jù)圖象上的點，可知，可以得出得v2隨W變化的表達式為：v2=0.01+4.7W；

功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設(shè)為k，則k=，代入單位后，k的單位為kg-1，所以與該斜率有關(guān)的物理量為質(zhì)量；【點睛】本題考查動能定理的實驗探究，這個實驗的一個重點就是學(xué)會使用打點計時器計算速度，然后分析動能和重力勢能的關(guān)系，多練習(xí)速度計算也是本題的一個基礎(chǔ)．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)N(2)或【解析】

（1）設(shè)輕繩偏離豎直