安徽省肥東縣高級中學(xué)2017-2018學(xué)年高一物理下學(xué)期期末模擬試題(含解析)

1、安徽省肥東縣高級中學(xué) 2017-2018 學(xué)年度下學(xué)期高一物理期末模擬卷一、選擇題1.下列關(guān)于重力勢能的說法中，正確的是（）A. 在有阻力作用的情況下，物體重力勢能的減少量不等于重力對物體所做的功B. 物體的重力勢能是物體與地球所共有的，其大小與勢能零點的選取有關(guān)C. 重力勢能增加時，重力對物體做正功D. 重力勢能有負值，是矢量【答案】B【解析】在任何情況下，物體重力勢能的減少量都等于重力對物體所做的功，選項 A 錯誤；物體的重力勢能是物體與地球所共有的，其大小與勢能零點的選取有關(guān)，選項B 正確；重力勢能增加時，重力對物體做負功，選項 C 錯誤；重力勢能有負值，但是勢能合成不滿足平行四邊 形法

2、則，故不是矢量，是標量，選項D 錯誤；故選 B.2.如圖所示，質(zhì)量為 m 的小球 A 沿高度為 h 傾角為0的光滑斜面由靜止滑下， 另一質(zhì)量與 AA. 從釋放至落地瞬間，重力對兩球做的功相同B. 落地前的瞬間 A 球的速度大于 B 球的速度C. 落地前的瞬間 A 球重力的瞬時功率大于 B 球重力的瞬時功率D. 從釋放至落地瞬間，兩球重力的平均功率相同【答案】A【解析】根據(jù) W=mg 知卩，重力對兩球做功相同。故 A 正確；根據(jù)動能定理兩球下落時都只有重力做功，兩球落地時的速率相同，故 B 錯誤；由于 A、B 落地時速度大小相等，根據(jù) P=mgvcos0知，A球著地時重力的功率小于B 球著地時重

3、力的功率，故 C 錯誤；在斜面上下滑的小球沿斜面向下的加速度 a=gsin0，且沿斜面方向的位移大于豎方向下落的位移，故可知沿斜面上運-2 -動的時間長，而重力做功相同，根據(jù) P=w/t 可知，重力做功平均功率不同，故 D 錯誤。故選A。點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握重力做功的特點，以及知道平均功率和瞬時功率的區(qū)別，掌握這 兩種功率的求法.3. 2013 年 12 月 2 日，“嫦娥三號”探測器順利發(fā)射升空，在探測器上升過程中，其重力做功和重力勢能變化的情況為（）A. 重力做正功，重力勢能減小B. 重力做正功，重力勢能增加C. 重力做負功，重力勢能減小D. 重力做負功，重力勢能增加【答案】D【解析】

4、試題分析：上升過程中重力的方向和位移的方向相反，故重力做負功，則重力勢能增加，故選項 D 正確?？键c：重力勢能名師點睛；本題考查重力做功和重力勢能的關(guān)系，重力做正功，重力勢能減小，重力做負功，重力勢能增加。4.如圖所示，A B兩球質(zhì)量相等，A 球用不能伸長的輕繩系于 O 點，B 球用輕彈簧系于O點，O 與O點在同一水平面上，分別將 A、B 球拉到與懸點等高處，使繩和輕彈簧均處于水 平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當兩球達到各自懸點的正下方時，兩【答案】B兩球到達各自懸點的正下方時，球仍處在同一水平面上，則（A.兩球動能相等B. 兩球到達各自懸點的正下方時，A 球動能較大C. 兩

5、球到達各自懸點的正下方時，A 球損失的重力勢能較多D. 兩球到達各自懸點的正下方時，B 球受到向上的拉力較大-3 -在下降的過程中， 繩的拉力不做功， 球 A 的機械能守恒.B球用彈簧相連，在球 B 下降的過程中，彈簧要對球 B 做功，彈簧的彈性勢能增加，球B 的機【解析】試題分析：A 球用繩連著,-4 -械能不守恒，但整個系統(tǒng)的機械能守恒由此分析即可.解：AB 兩個球都是從同一個水平面下降的，到達最低點時還在同一個水平面上，根據(jù)重力做功的特點可知在整個過程中，A、B 兩球重力做的功相同，但是，A 球下擺過程中，只有重力做功，B 球在下落的過程中彈簧要對球做負功，根據(jù)動能定理得，A 球到達最低

6、點時速度要比 B 球的速度大，動能也要比 B 球的大，故 A 錯誤，B 正確；C 兩球質(zhì)量相等，下降的高度相同，所以重力做功相同，損失的重力勢能相同，故C 錯誤.D 由于在最低點時 B 的速度小，根據(jù)向心力的公式可知，B 球需要的向心力小，所以繩對 B的拉力也要比 A 的小，故 D 錯誤.故選：B5.如右圖所示，在 M 點分別以不同的速度將質(zhì)量相同的兩小球水平拋出，兩小球分別落在水平地面上的 P 點、Q 點.已知 0 點是 M 點在地面上的豎直投影，OP PQ=1: 3,且不考慮空氣阻力的影響下列說法中正確的是（）A. 兩小球的剛著地時速度方向與水平方向夾角的正切值之比為1: 3B. 兩小球下

7、落過程的動能增量之比為1 : 3C. 兩小球的速度變化量之比為1: 3D. 兩小球的初速度大小之比為1: 4【答案】D【解析】試題分析；A、防丿卜球平拋運動的高度相同,則運動的時間相同+則豎直分速度相同f因為兩球平拋運動的水平位移之比為1：4T則初連度之比為1:4,小球落地時速度方向與水平方向夾角的正可知兩小球的剛著地時速度方向與水平方向夾角的正切值之比為4；故A錯溟,B 根據(jù)動能定理知，合力做功相同，則動能的增量相同，故B 錯誤.C 由于運動的時間相同，加速度不變，則速度變化量相等，故C 錯誤.切值tana=vo-5 -故選：D.6.質(zhì)量為 m 的物體，由靜止開始下落，由于阻力作用，下落的加

8、速度為4g/5，在物體下落 h的過程中，下列說法中正確的是（）A. 物體的動能增加了 4mgh/5B. 物體的機械能減少了 4mgh/5C. 物體克服阻力所做的功為mgh/5D. 物體的重力勢能減少了 mgh【答案】ACD【解析】試題分析：要知道并能運用功能關(guān)系.合力做功量度動能的變化.除了重力其他的力做功量度機械能的變化.重力做功量度重力勢能的變化.解：A、根據(jù)合力做功量度動能的變化，下落的加速度為g，那么物體的合力為 =mgb5ddw 合=.mgh 所以物體的動能增加了 mgh.故 A 正確.55B 重力做功 WG=mgh,重力做功量度重力勢能的變化，所以重力勢能減少了mgh,物體的動能4

9、1增加了 =mgh,即機械能就減少了 . mgh.故 B 不正確.4C 物體受豎直向下的重力和豎直向上的阻力，下落的加速度為g,根據(jù)牛頓第二定律得阻力5為mg5所以阻力做功 Wf=- fh= - mgh.所以物體克服阻力所做的功為mgh,故 C 正確.55D 重力做功 wd=mgh,重力做功量度重力勢能的變化，所以重力勢能減少了mgh,故 D 正確.故選 B.7.如圖所示，一個質(zhì)量為 m 的小球套在固定的與水平方向成60的傾斜光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于 O 點，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到與 O 點等高的位置（此時彈簧剛好為原長）由靜止釋放，小球沿桿下滑，

10、當彈簧處于豎直時，小球速度恰好為零，此時小球下落的高度為 h。若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為 g, 在小球下滑過程中，下列說法正確的是（）-6 -a= gsin6D * = ，選項 A 正確； 小球運動過程中， 只有重力和彈簧彈力做功， 小球的機械能的變化等于彈力做功，從開始可知彈簧與桿垂直時，彈力做負功，機械能減??；再往下運動到彈簧與豎直方向夾角為300時，彈力做正功， 機械能增加； 再運動到豎直位置時， 彈力做負功，機械能減小，故選項B 錯誤；整個過程中由動能定理可知：卜呂 h-W 彈匸 5|，小球下滑到最低點過程中，彈簧的彈性勢能為mgh,選項 C 正確；彈簧與桿垂直時，彈力方向

11、與桿垂直，合外力方向沿桿向下，小球繼續(xù)加速，速 度沒有達到最大值.故 D 錯誤；故選 AC.考點：牛頓第二定律；能量守恒定律【名師點睛】本題主要考查了機械能守恒定律的直接應(yīng)用；關(guān)鍵是能分析小球在幾個特殊位置的受力情況，結(jié)合機械能守恒定律和牛頓第二定律討論解答。8.如圖所示，電梯質(zhì)量為M電梯地板上放置一個質(zhì)量為m的物塊，輕質(zhì)鋼索拉動電梯由靜止開始豎直向上做勻加速直線運動，當上升高度為H時，速度達到v。不計空氣阻力，重力加速度為g,在這個過程中（）A.物塊所受支持力與鋼索拉力之比為m MI2B.地板對物塊的支持力做的功等于押曠斗 mgHA. 釋放瞬間小球的加速度大小為gB. 小球的機械能先增大后減

12、小C. 小球下滑到最低點過程中，彈簧的彈性勢能為D. 當彈簧與桿垂直時，小球的動能最大【答案】AC【解析】試題分析：釋放瞬間小球的加速度大小為mgh-7 -D.電梯及物塊構(gòu)成的系統(tǒng)機械能增加量等于【答案】BC【解析】設(shè)電梯的加速度為a,則物塊所受的支持力為 7mN=rn(g I a)；鋼索的拉力:，則物塊所受支持力與鋼索拉力之比為m(M+m)選項 A 錯誤；由動能定|T加量等于，+ I (M I 選項 D 錯誤；故選 BC.2點睛：本題考查動能定理的應(yīng)用，運用動能定理解題關(guān)鍵選擇好合適的研究對象和研究過程, 分析過程中有哪些力做功，然后根據(jù)動能定理列式求解。9.如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定于豎

13、直墻壁，另一端緊靠質(zhì)量為有連接)，在外力作用下，物塊將彈簧壓縮了一段距離后靜止于A 點?，F(xiàn)撤去外力，物塊向右運動，離開彈簧后繼續(xù)滑行，最終停止于 B 點。已知 A、B 間距離為 x,物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為 ，重力加速度為 g，下列說法正確的是(A.壓縮彈簧過程中，外力對物塊做的功為 卩 mg xB. 物塊在 A 點時，彈簧的彈性勢能為卩 mgxC. 向右運動過程中，物塊先加速，后減速D.向右運動過程中，物塊加速度先減少，后不斷增大【答案】BC【解析】試題分析：根據(jù)功能關(guān)系可知，在壓縮彈簧的過程中，外力做的功一方向?qū)椈蓧嚎s了，貯存了一定的彈性勢能，另一方向還克服摩擦做了功，故壓縮彈簧過

14、程中，外力對物C.物塊克服重力做功的平均功率等于理:和叔mgH =mv2,則地板對物塊的支持力做的功等于mgH，選項 B 正確；物塊克 7j服重力做功的平均功率等于mgH I=-2H尹創(chuàng)，選項 C 正確；電梯及物塊構(gòu)成的系統(tǒng)機械能增m 的物塊(彈簧與物塊沒-8 -塊做的功將大于 卩 mg x，故選項 A 錯誤；松開手后，彈簧貯存的彈性勢能，轉(zhuǎn)化為摩擦力做 的功，即Ep=W 和 mg x，故選項 B 正確；向右運動時，彈簧對物塊向右一個作用力，使物塊 做加速運動，待離開彈簧后，物塊受摩擦力的作用而做減速運動，所以選項C 正確；向右運-9 -動時，離開彈簧后，物塊的加速度是不變的，所以選項D 錯誤

15、?？键c：功能關(guān)系，牛頓第二定律。10.一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖所示。設(shè)該物體在to和 2t0時刻相對于出發(fā)點的位移分別是合外力從開始至to時刻做的功是W,從to至2to時刻做的功是0,則（ ）W2= 2F0-傀xj =8W，故 AC 正確，BD 錯誤。ii.如圖所示，桌面距地面 o.8m一物體質(zhì)量為 2kg，放在距桌面 0.4m的支架上下列關(guān)于重力勢能的計算，正確的是（）A.重物的重力勢能為 24JB. 重物的重力勢能為8JC. 重物從支架下落到地面重力勢能減為零D.因為沒有選取零勢面，無法計算重物的重力勢能0.x nX1和X2，速度分別是

16、V1和V2,2/-.-|-IIII片- ；:IIII-1-1A.X2= 5xiV2= 3viB.C.X2= 5xiW= 8 W D.【答案】ACxi= 9X2V2= 3ViV2= 5ViW= 9W2 倍的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律關(guān)系，即a2=2ai，所以物體的位移:體的位移為 乜=衍 I 宅 1 屮掃：=初可=5 期，速度為:F=ma可知，加速度也是 2 倍的巾=5丨乜厲=女 1，做的功-10 -【答案】D【解析】重力勢能是相對的，是相對于零勢能面的，該題沒有選擇零勢能面，所以無法計算 重物的重力勢能，故 ABC錯誤，D 正確；故選 D。12.“打水漂”是人類最古老的游戲之一，游戲者運用手腕的力

17、量把撇出去的石頭在水面上 彈跳數(shù)次。下列說法正確的是（）A. 石頭的機械能一直是守恒的B. 石頭與水面接觸時石頭的機械能守恒，石頭在空中飛行時石頭的機械能減小C. 石頭與水面接觸時石頭的機械能減小，石頭在空中飛行時石頭的機械能守恒D. 石頭無論與水面接觸還是在空中飛行，石頭的機械能都減小【答案】C【解析】石頭與水面接觸時石頭受到水的阻力做負功，則石頭的機械能減??；石頭在空中飛行時石頭只有重力做功，則機械能守恒，選項C 正確，ABD 錯誤；故選 C.13.下列運動過程中，機械能守恒的物體是（ ）A. 在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動物體B. 在水中下沉的物體C. 沿粗糙斜面勻速下滑的物體D. 自由下落

18、的物體【答案】D【解析】在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動的物體,動能不變，重力勢能不斷變化.機械能不斷變化，故A錯誤；在水中下況的物體.受到向上的阻力,機械能減少，故B錯誤；沿粗糙斜面勻速下滑的物體,暦擦力做負功,機械能減少，故C錯誤；做自由落體運動的物體,只有重力做功，所以機械能守恒,故D正確。所以ABC錯誤,D正確14.如圖所示， 半徑可變的四分之-11 -一光滑圓弧軌道置于豎直平面內(nèi)，軌道的末端B 處的切線水平現(xiàn)將一小物體從軌道頂端A 處由靜止釋放，小物體剛到達B 點時的加速度為 a,對 B 點的壓力為 N,小物體離開 B 點后的水平位移為 x,落地時的速率為 v,若保持圓心 0 的位置不-1

19、2 -變，改變圓弧軌道的半徑 R（不超過圓心離地的高度），不計空氣阻力，下列圖象正確的是（）【答案】AD二、實驗題15.如圖所示，在“利用自由落體運動驗證機械能守恒定律”的實驗中，讓重錘拖著穿過打 點計時器的紙帶做自由落體運動，測量重錘的重力勢能減少量和動能增加量，從而驗證機械 能守恒定律。A.B.C.D.【解析】A、到圓弧軌道最低點時加速度，故加速度大小與 R 無關(guān)，故 A 正確;B 根據(jù)動能定理:imgR=嚴 $， 在 B 點根據(jù)牛頓第二定律:N-mg = mR，聯(lián)立可以得到：因= Hmg,根據(jù)半徑 R 無關(guān),故選項 B 錯誤;C 根據(jù)平拋運動,， ngR = -m2V0整理可以得到:二

20、4R（H-瑪，可知選項 C 錯誤;D 根據(jù)動能定理可知:，由于高度不變，末速度大小不變，故選項D 正確。i-R=*q,-13 -(1) 下列對實驗過程的描述哪些是正確的 _A. 實驗前必須要用天平稱出重錘的質(zhì)量；B. 實驗需要重復(fù)操作幾次，打出多條紙帶，從中挑選出頭兩個點之間間距大約為2mnt勺一條紙帶進行測量；C. 更換紙帶后的每次操作都必須要先接通電源，后釋放紙帶；D. 為獲得重錘的動能，可以先用公式正珂獲得重錘的速度。(2)如果交流電頻率是 50Hz實驗得到的紙帶如右圖，0點為計時器打下的第一個點，A B、C是紙帶上連續(xù)的三個計時點，測得OA=9.51cm OB=12.42cm 0(=1

21、5.70cm若用OB段來驗證機械能守恒定律，g取 9.80m/s2。則單位質(zhì)量重錘重力勢能減少量為 EP=_ J/kg，單位質(zhì)量重錘動能的增加量為Ek=_ J/kg。(保留均三位有效數(shù)字)【答案】(1).(1) BC;(2).(2) 1.22 (3). 1.20【解析】(1)實驗要驗證的關(guān)系是：量，選項 A 錯誤；實驗需要重復(fù)操作幾次，打出多條紙帶，從中挑選出頭兩個點之間間距大 約為 2mm勺一條紙帶進行測量，選項 B 正確；更換紙帶后的每次操作都必須要先接通電源，后釋放紙帶，選項 C 正確；為獲得重錘的動能，通過紙帶上的點跡，根據(jù).41球解n2T: * ro c-14 -速度，選項 D 錯誤

22、；故選 BC.(2)單位質(zhì)量重錘重力勢能減少量為=丨 210_124 刀傀=1.22!傀|；打B點時的OC-OA 0.1570-0.0951速度: 臨= 2T =-両-m/s = 1.55m/s ；單位質(zhì)量重錘動能的增加量為-15 -= -1.552J.-kg = l.2QJ/kg。16.某實驗小組采用如圖所示的裝置探究“探究做功和物體動能變化間的關(guān)系”，圖中桌面A .在小車上放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細繩連接小車和鉤碼；B .開始將小車停在 _(填“靠近”或“遠離”)打點計時器位置，小車拖動紙帶，先接通電源待打點穩(wěn)定后，再釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，斷開開

23、關(guān)；C .改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)第二步的操作。(2)如下圖 2 所示為某次實驗中得到的一條紙帶，其中0、A、B、C 是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為 T,貝 U B 點對應(yīng)小車的速度 VB=_ 。要驗證小車合外力的功與動能變化的關(guān)系，除鉤碼和砝碼的質(zhì)量、位移、速度外，還要測出的物理量為：_。1:出眄C1-xl-7- 斗-：-V.-r*iz【答案】(1).(1)靠近； (2).(2) _(3).小車的質(zhì)量【解析】(1) B 開始將小車停在靠近打點計時器位置；(2 )根據(jù)在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小可知B由此可知需要測量的物理量有：鉤碼質(zhì)

24、量m 小車的質(zhì)量 M 位移 X,速度 V.則還需要測量的是小車的質(zhì)量；17. (1)用落體法驗證機械能守恒定律，下面哪些測量工具是必需的 _ ?A.天平 B. 彈簧秤 C. 刻度尺 D.秒表如圖是實驗中得到的一條紙帶。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,當?shù)氐闹亓铀冱c的速度大小為:-16 -度 g = 9.80m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg ,紙帶上第 0、1 兩點間距離接近 2mm A B-17 -C D 是連續(xù)打出的四個點，它們到0 點的距離如圖所示，則由圖中數(shù)據(jù)可知，重物由動到 C 點，重力勢能的減少量等于 _J，動能的增加量等于 _ J (取三位有效數(shù)字)。動能增加量

25、小于重力勢能的減少量的原因主要是：_?！敬鸢浮?1). C (2). 7.62 (3). 7.56(4).重物下落時受到空氣阻力和打點針與紙帶間的阻力作用【解析】(1)在該實驗中，通過打點計時器來記錄物體運動時間，不需要秒表，由于驗證機械能公式中可以把物體質(zhì)量約掉，因此不需要天平，也不需要彈簧秤同時實驗中需要測量 紙帶上兩點間的距離，所以需要刻度尺，所以選Co(2)根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得C點的瞬時速度：XBD (85 73-70 18) x 10-2L 亓二-而m/S = 38WS,|_ 重力勢能的減小量：Ep=mgh=1x9.80 x0.7776J=7.62J ;

26、動能增加量小于重力勢能的減少量的原因主要是：主要 原因是重物下落受到空氣阻力和打點針與紙帶間的阻力作用。三、解答題18.小紅一家自駕來東陽橫店旅游，在“諸永”高速公路上，轎車在平直的路面上勻速行駛, 速度表如圖甲所示，她從車窗向外看，恰好看到交通標志牌上的標志(如圖乙所示)求：(1) 從標志牌處到東陽還需多長時間？(2) 若轎車發(fā)動機的功率為 5X104W 則轎車在該路段行駛中所做的功是多少？(3) 汽車在勻速行駛時所受的阻力是多少？【答案】(1)0.8h (2)1.44X108J (3)1800N0 點運，則動能的增加量:也亠記丄】炸&.X.J 2-18 -【解析】(1)由標志牌知，到東陽的路程s=80km,由速度計知車速是100km/h，從標志牌到 泉州的時間t = -=SOkm=08h = 2880:J Y100km/h(2) 轎車所做的功 W=pt=5X 104WVM故物塊不能到達 M 點.21.如圖所示，AB 為固定在豎直面內(nèi)、半徑為R 的四分之一圓弧形光滑軌道，其末端(B 端)切線水平，且距水平地面的高度也為R. 1、2 兩小滑塊(均可視為質(zhì)點)用輕細繩拴接在一起