內(nèi)蒙古赤峰第四中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一下期末考試試題含解析

內(nèi)蒙古赤峰第四中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一下期末考試試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度是不同的，已知內(nèi)外軌道平面對水平面傾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時速度大于，則（）A．內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓 B．外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓C．這時鐵軌對火車的支持力等于 D．這時鐵軌對火車的支持力小于2、(本題9分)兩個質(zhì)量相同的物體放在水平桌面上，與桌面間的動摩擦因數(shù)相同，因為水平方向受到的拉力大小不同，A做勻速運(yùn)動，B做變速運(yùn)動，則它們受到的滑動摩擦力大小（）A．FA＞FBB．FA＝FBC．FA＜FBD．不能確定3、如圖所示為某中學(xué)科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動小車的裝置．當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板時，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機(jī)帶動小車前進(jìn)．若電動機(jī)的額定輸出功率為80W，在平直路面上行駛的最大速度為4m/s，則汽車在以最大速度勻速行駛時所受的阻力是（）A．16NB．20NC．40ND．80N4、(本題9分)如圖，從地面上方某點，將一質(zhì)量為1Kg小球以5m/s的初速度沿水平方向拋出。小球經(jīng)過1s落地。不計空氣阻力，g=10m/s2。則可求出A．小球拋出時離地面的高度是10mB．小球落地時重力的瞬時功率為100WC．小球落地時的速度大小是15m/sD．小球落地時的速度方向與水平地面成30o角5、關(guān)于平拋運(yùn)動和勻速圓周運(yùn)動的性質(zhì)說法正確的是:()A．其中有一個屬于勻速運(yùn)動B．二者都是變速運(yùn)動，只不過前者是勻加速運(yùn)動，后者變加速曲線運(yùn)動C．二者都是加速度不變的變速運(yùn)動D．二者都是變加速曲線運(yùn)動6、兩個帶等量正電的點電荷，固定在圖中P、Q兩點，MN為PQ連線的中垂線，交PQ于O點，A為MN上的一點．一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動，取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則A．q由A向O的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動B．q由A向O運(yùn)動的過程電勢能逐漸增大C．q運(yùn)動到O點時的動能最大D．q運(yùn)動到O點時電勢能為零7、(本題9分)一帶電小球在空中由A點運(yùn)動到B點的過程中,受重力、電場力和空氣阻力三個力作用．若該過程中小球的重力勢能增加3J,機(jī)械能增加1.5J,電場力對小球做功2J,則下列判斷正確的是（?）A．小球的重力做功為3J B．小球克服空氣阻力做功0.5JC．小球的電勢能增加2J D．小球的動能減少1.5J8、(本題9分)科幻電影《流浪地球》中講述了人類想方設(shè)法讓地球脫離太陽系的故事.地球流浪途中在接近木星時被木星吸引,當(dāng)?shù)厍蚩煲矒裟拘堑奈ｋU時刻，點燃木星產(chǎn)生強(qiáng)大氣流推開地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，且航天器在地球表面的重力為G1，在木星表面的重力為G2，地球與木星均可視為球體，其半徑分別為R1、R2，則下列說法正確的是（）A．地球逃逸前，其在相等時間內(nèi)與太陽連線掃過的面積相等B．木星與地球的第一宇宙速度之比為GC．地球與木星繞太陽公轉(zhuǎn)周期之比的立方等于它們軌道半長軸之比的平方D．地球與木星的質(zhì)量之比為G9、如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板靜止在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m=1kg的小滑塊以初速度v0=5m/s從木板的左端向右滑上木板，小滑塊始終未離開木板。則下面說法正確是A．從開始到小滑塊與木板相對靜止這段時間內(nèi),小滑塊和木板的加速度大小之比為1:4B．.整個過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為10JC．可以求出木板的最小長度是3.5mD．從開始到小滑塊與木板相對靜止這段時間內(nèi)，小滑塊與木板的位移之比是6:110、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平，OB豎直，一個質(zhì)量為的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，不計空氣阻力，小球沿軌道到達(dá)最高點B時恰好對軌道沒有壓力．已知PA=2.5R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動過程中：A．重力做功2.5 B．動能增加0.5C．克服摩擦力做功 D．機(jī)械能減少1.511、如果取彈簧伸長△x時的彈性勢能為0，則下列說法中正確的是（）A．彈簧處于原長時，彈簧的彈性勢能為正值B．彈簧處于原長時，彈簧的彈性勢能為負(fù)值C．當(dāng)彈簧的壓縮量為△x時，彈性勢能的值為0D．只要彈簧被壓縮，彈性勢能的值都為負(fù)值12、(本題9分)在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于內(nèi)軌，當(dāng)火車在彎道處以規(guī)定的速度v轉(zhuǎn)彎時，彎道內(nèi)外軌均不會受到輪緣的擠壓，則下列說法正確的是（）A．火車可能受到重力、支持力和向心力作用B．當(dāng)火車速率小于v時，外軌將受到輪緣的擠壓C．當(dāng)火車速率大于v時，外軌將受到輪緣的擠壓D．當(dāng)火車的質(zhì)量改變時，規(guī)定的行駛速度v不改變二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某興趣小組通過物塊在斜面上運(yùn)動的試驗，探究合外力做功與物體動能的變化的關(guān)系.他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器(用來測量物體每次通過Q點時的速度v)，每次實驗，物體從不同高度h處由靜止釋放，但始終保持斜面底邊長L＝0.5m不變．他們最后做出了如圖乙所示的v2－h(huán)圖象．圖象與橫軸的交點為0.25.(1)圖象乙不過坐標(biāo)原點的原因是________________________________．(2)物塊與斜面間的滑動摩擦因數(shù)μ＝________.(3)若最后得到的圖象如圖丙所示，則可能的原因是(寫出一個)________________．(4)若更換光滑的斜面，重復(fù)上述步驟得到如圖乙所示的圖象，圖象的斜率將________．(填增大減小不變)14、（10分）(本題9分)小明同學(xué)設(shè)計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗．如圖甲所示，長木板下墊著小木片以平衡兩車的摩擦力；讓小車做勻速運(yùn)動，然后與原來靜止在前方的小車相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動，在小車后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為．（1）某次實驗測得紙帶上各計數(shù)點的間距如圖乙所示，為運(yùn)動的起點，則應(yīng)選____________段來計算小車碰撞前的速度，應(yīng)選_________段來計算小車和碰后的共同速度．（選填“”“”“”或“”）（2）測得小車的質(zhì)量，小車的質(zhì)量，則碰前兩小車的總動量大小為____________________，碰后兩小車的總動量大小為_________________（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）由本次實驗獲得的初步結(jié)論是__________________________________________________．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)蹦床比賽分成預(yù)備運(yùn)動和比賽動作．最初，運(yùn)動員靜止站在蹦床上在預(yù)備運(yùn)動階段，他經(jīng)過若干次蹦跳，逐漸增加上升高度，最終達(dá)到完成比賽動作所需的高度；此后，進(jìn)入比賽動作階段．把蹦床簡化為一個豎直放置的輕彈簧，彈力大小F="kx"(x為床面下沉的距離，k為常量)．質(zhì)量m=50kg的運(yùn)動員靜止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在預(yù)備運(yùn)動中，假設(shè)運(yùn)動員所做的總功W全部用于其機(jī)械能；在比賽動作中，把該運(yùn)動員視作質(zhì)點，其每次離開床面做豎直上拋運(yùn)動的騰空時間均為△t=2.0s，設(shè)運(yùn)動員每次落下使床面壓縮的最大深度均為xl．取重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力的影響．（1）求常量k，并在圖中畫出彈力F隨x變化的示意圖；（2）求在比賽動作中，運(yùn)動員離開床面后上升的最大高度hm；（3）借助F-x圖像可以確定彈性做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，求x1和W的值16、（12分）(本題9分)如圖，半徑R＝0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點B與長為L＝1m的水平軌道相切于B點，BC離地面高h(yuǎn)＝0.45m，C點與一傾角為θ＝30o的光滑斜面連接．質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放，已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，g＝10m/s1．求：⑴小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點時軌道的支持力大??；⑵小滑塊從C點運(yùn)動到地面所需的時間．17、（12分）如圖所示，方向水平向右的勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點，線段ab＝10cm、bc＝15cm，其中ab沿電場方向，bc與電場方向間成53°角。電荷量q＝4×10—7C的正電荷從a點移到b點，電場力做功W＝1.2×10—5J，已知sin53°=0.8。求:(1)電場的電場強(qiáng)度大小E(2)電荷q從a點移到c點過程中電勢能變化量△E

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】

AB．火車的重力和軌道對火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時，此時火車的速度是當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎的速度大于，需要的向心力增大，則外軌就要對火車產(chǎn)生一個向內(nèi)的力來提供不足的力，所以此時外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓。故A錯誤，B正確；

CD．當(dāng)內(nèi)外軌沒有擠壓力時，受重力和支持力，此時由于外軌對火車的作用力沿著軌道平面斜向下，可以把這個力分解為水平和豎直向上兩個分力，由于豎直向上的分力的作用，使鐵軌對火車的支持力變大，故CD錯誤。

故選A。2、B【解析】兩者都相對地面運(yùn)動，即受到的摩擦力都為滑動摩擦力，兩只質(zhì)量相同，與桌面間的動摩擦因數(shù)相同，根據(jù)Ff=μmg，可知摩擦力相同，即3、B【解析】

當(dāng)牽引力等于阻力時，加速度為零，汽車速度最大，根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得故B正確。4、B【解析】

小球拋出點的高度h=gt2＝×10×1m＝5m；故A錯誤。小球落地時豎直分速度vy=gt=10m/s，落地時重力的瞬時功率為P=mgvy=100W，選項B正確；小球的速度大小，故C錯誤。設(shè)小球落地的速度方向與水平方向的夾角為θ，則tanθ＝＝2，可知θ≠30°．故D錯誤。5、B【解析】

平拋運(yùn)動的物體只受重力，加速度為g保持不變，做勻變速曲線運(yùn)動；勻速圓周運(yùn)動所受的合外力提供向心力，合外力大小不變，方向改變，加速度時刻在改變，做變加速曲線運(yùn)動.A．描述與分析不符，故A錯誤.B．描述與分析相符，故B正確.C．描述與分析不符，故C錯誤.D．描述與分析不符，故D錯誤.6、C【解析】試題分析：兩等量正電荷周圍部分電場線如右圖所示：其中P、Q連線的中垂線MN上，從無窮遠(yuǎn)到O過程中電場強(qiáng)度先增大后減小，且方向始終指向無窮遠(yuǎn)方向，故試探電荷所受的電場力是變化的，q由A向O的運(yùn)動做非勻加速直線運(yùn)動，故A錯誤；電場力方向與AO方向一致，電場力做正功，電勢能逐漸減小，故B錯誤；從A到O過程，電場力做正功，動能增大，從O到N過程中，電場力做負(fù)功，動能減小，故在O點試探電荷的動能最大，速度最大，故C正確；取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，從無窮遠(yuǎn)到O點，電場力做正功，電勢能減小，則q運(yùn)動到O點時電勢能為負(fù)值，故D錯誤考點：電勢能【名師點睛】本題考查靜電場的基本概念．關(guān)鍵要熟悉等量同種點電荷電場線的分布情況，根據(jù)等量同種點電荷電場線的分布情況，抓住對稱性，分析試探電荷q的受力情況，確定其運(yùn)動情況，根據(jù)電場力做功情況，分析其電勢能的變化情況．7、BD【解析】A、小球的重力勢能增加3J，則球克服重力做功3J．故A錯誤．B、小球共受到重力、電場力、空氣阻力三個力作用．小球的機(jī)械能增加1.5J，則除重力以外的力做功為1.5J，電場力對小球做功2J，則知，空氣阻力做功為-0.5J，即小球克服空氣阻力做功0.5J．故B正確．C、電場力對小球做功2J，則小球的電勢能減小2J．故C錯誤．D、小球的重力勢能增加3J，機(jī)械能增加1.5J，說明動能減小1.5J．故D正確．故選BD．【點睛】本題關(guān)鍵要掌握功與能的關(guān)系，要注意幾對功與能的對應(yīng)關(guān)系，不能混淆．8、AD【解析】

A.由開普勒第二定律可知對每一個行星而言，行星與太陽的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，所以地球逃逸前，其在相等時間內(nèi)與太陽連線掃過的面積相等，故選項A正確；B.根據(jù)重力提供向心力得G1=mv12RC.根據(jù)開普勒第三定律得a13TD.根據(jù)重力與萬有引力相等，根據(jù)G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的質(zhì)量為9、BD【解析】

由牛頓第二定律分別求出加速度即可；分析滑塊和木板組成的系統(tǒng)所受的外力，判斷動量是否守恒?；瑝K相對木板靜止時，由動量守恒定律求出兩者的共同速度，由能量守恒定律求內(nèi)能。再由Q=μmgL，求木板的最小長度L；由運(yùn)動學(xué)公式求滑塊與木板的位移之比?！驹斀狻緼．滑塊在水平方向只受到摩擦力的作用，由牛頓第二定律可得：ma1=μmg，地面光滑，可知M在水平方向也只受到m對M的摩擦力，由牛頓第二_定律可得：MB．水平面光滑，則滑塊和木板組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，兩者水平方向動量守恒，滑塊相對木板靜止時，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得：mv0=M+mvC．設(shè)木板的最小長度為L，則有Q=μmgL，但由于不知道動摩擦因數(shù)μ，不能求出木板的最小長度，故C錯誤；D.從開始到滑塊與木板相対靜止込段吋向內(nèi)，滑快與木板的位移之比是：xm【點睛】本題主要考查了板塊模型的綜合應(yīng)用，屬于中等題型。10、BC【解析】

A、重力做功只與豎直高度有關(guān)，故重力做功為：1.5mgR，A錯誤；B、恰好到達(dá)B點有：，由動能定理知由P運(yùn)動B的過程中，合外力所做的功為：，故B正確；C、由P到B，由可得：克服摩擦力做功為：，故C正確；D、由以上分析知在由P運(yùn)動到B的過程中，機(jī)械能的減少量為等于克服摩擦力所做的功，故為，D錯誤．11、BC【解析】

AB.如果取彈簧伸長△x時的彈性勢能為0，彈簧回復(fù)原長，彈力對彈簧做正功，彈性勢能減小，故彈簧處于原長時，彈簧的彈性勢能為負(fù)值;故A錯誤，B正確.C.當(dāng)彈簧的壓縮量為△x，又對彈簧做負(fù)功，勢能增大，根據(jù)對稱性知此時彈性勢能為0；故C正確.D.根據(jù)C分析知壓縮彈簧勢能不一定為負(fù)值，與彈簧的壓縮量有關(guān)系；故D錯誤.12、CD【解析】

A.火車轉(zhuǎn)彎時，受到重力與支持力，不受向心力。A錯誤；BC.當(dāng)火車在彎道處以規(guī)定的速度v轉(zhuǎn)彎時，彎道內(nèi)外軌均不會受到輪緣的擠壓，此時重力與支持力的合力恰好提供向心力，當(dāng)火車速率小于v時，需要向心力變小，火車有近心運(yùn)動趨勢，擠壓內(nèi)軌；當(dāng)火車速率大于v時，火車有離心運(yùn)動趨勢，擠壓外軌，B錯誤C正確。D.對火車受力分析如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知：，所以，與質(zhì)量無關(guān)，D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、存在摩擦阻力；0.5；釋放物塊時存在初速度；不變；【解析】

設(shè)斜面的長為s，傾角為θ．由動能定理得（mgsinθ－μmgcosθ）s＝即mgh－μmgL＝，v2＝2gh－2μgLv2與h是一次函數(shù)，不過原點的原因是存在摩擦阻力，由圖像可知，當(dāng)h＝0.25m時，v＝0，代入v2＝2gh－2μgL得μ＝0.5，若圖像發(fā)生了彎曲，說明釋放物塊時存在初速度，或者是釋放位置高度大于h．由v2＝2gh－2μgL知斜率k＝2g為定值，若更換光滑的斜面，圖像的斜率不變．14、BC;DE;0.420;0.417;在誤差允許范圍內(nèi)，系統(tǒng)動量守恒;【解析】(1)推動小車由靜止開始運(yùn)動,故小車有個加速過程,在碰撞前做勻速直線運(yùn)動,即在相同的時間內(nèi)通過的位移相同,故BC段為勻速運(yùn)動的階段,所以選BC段來計算小車碰撞前的速度，同理應(yīng)選DE段來計算小車和碰后的共同速度（2）由圖乙可以知道,BC段的距離為則碰前小車的速度為碰前的總動量為:碰后小車的共同速度為碰后的動量為（3）根據(jù)碰撞前后的動量關(guān)系可以知道在誤差允許的范圍內(nèi)系統(tǒng)動量守恒.

點睛：(1)小車做勻速直線運(yùn)動時,在相等時間內(nèi)的位移相等,分析小車的運(yùn)動過程,然后答題;

(2)根據(jù)打出的紙帶由速度公式求出小車的速度,然后由求出動量.

(3)根據(jù)得出的碰撞前后的動量關(guān)系可分析系統(tǒng)動量是否守恒.三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15