內(nèi)蒙古烏蘭察布市北京八中烏蘭察布分校2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試題

烏蘭察布分校20192020學(xué)年第二學(xué)期教學(xué)質(zhì)量調(diào)研高一年級(jí)物理試題（命題人：張鵬審核人：李孝分值100分時(shí)間90分鐘）注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考號(hào)填寫在答題卡上。2.將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將答題卡交回。一、單選題（本大題共8小題，共32.0分）1.如圖所示，一個(gè)木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊．木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量．現(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度v0，則()A.小木塊和木箱最終都將靜止B.小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，二者一起向右運(yùn)動(dòng)C.小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)D.如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止，則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】系統(tǒng)所受外力的合力為零，動(dòng)量守恒，初狀態(tài)木箱有向右的動(dòng)量，小木塊動(dòng)量為零，故系統(tǒng)總動(dòng)量向右，系統(tǒng)內(nèi)部存在摩擦力，阻礙兩物體間的相對(duì)滑動(dòng)，最終相對(duì)靜止，由于系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒，不管中間過程如何相互作用，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，最終兩物體以相同的速度一起向右運(yùn)動(dòng)．故B正確，ACD錯(cuò)誤．2.質(zhì)量為M的火箭原來以速度大小在太空中飛行，現(xiàn)在突然向后噴出一股質(zhì)量為m的氣體，噴出氣體相對(duì)火箭的速度的大小為u，則噴出后火箭的速率為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】以火箭和噴出的氣體為研究對(duì)象，以火箭飛行的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得解得故選A。3.如圖所示，質(zhì)量為的小球以速度水平拋出，恰好與傾角為的斜面垂直相碰，其彈回速度的方向與碰前相反，大小與拋出時(shí)的速度大小相等，則小球與斜面碰撞過程中受到的沖量大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】小球在碰撞斜面前做平拋運(yùn)動(dòng)設(shè)碰撞斜面時(shí)小球速度為，由幾何關(guān)系得，碰撞過程中，小球速度由變?yōu)榉聪虻?，以反彈的速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量定理可得，小球與斜面碰撞過程受到的沖量大小，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤．4.如圖所示是光電效應(yīng)中光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象．從圖中可知()A.Ek與ν成正比B.入射光頻率必須大于或等于極限頻率νc時(shí)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)C.對(duì)同一種金屬而言，Ek僅與ν有關(guān)DEk與入射光強(qiáng)度成正比【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系圖線知，圖線不過原點(diǎn)，所以不是成正比關(guān)系．故A錯(cuò)誤．B．由圖線知，入射光的頻率大于或等于極限頻率時(shí)，最大初動(dòng)能大于等于零，才能發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確．C．根據(jù)光電效應(yīng)方程知，Ekm=hvW0，同一種金屬，逸出功相同，則最大初動(dòng)能僅與v有關(guān)，故C正確．D．最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故D錯(cuò)誤．故選BC．5.氫原子的能級(jí)圖如圖所示。用氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑，下列說法正確的是（）A.產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為6.41eVB.產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為12.75eVC.氫原子從n=2能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光不能使金屬鉑發(fā)生光電效應(yīng)D.氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光也能使金屬鉑發(fā)生光電效應(yīng)【答案】A【解析】【詳解】AB．從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射的光子能量為產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為故A正確B錯(cuò)誤；C．氫原子從n=2能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量為10.2eV，能使金屬鉑發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量小于逸出功，故不能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。故選A。6.放在粗糙水平地面上質(zhì)量為0.8kg的物體受到水平拉力的作用，在0~6s內(nèi)其速度與時(shí)間的關(guān)系圖像和該拉力的功率與時(shí)間的關(guān)系圖像分別如圖甲、乙所示，下列說法中正確的是（）A.0~6s內(nèi)拉力做的功為120J B.物體在0~2s內(nèi)所受的拉力為4NC.物體與粗糙水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5 D.合外力在0~6s內(nèi)做的功與0~2s內(nèi)做的功相等【答案】D【解析】【詳解】A．0~6s內(nèi)拉力做的功為P－t圖線下所圍的面積W＝140JA錯(cuò)誤；B．在0~2s內(nèi)拉力恒定不變，在2s末，拉力的功率為60W，而運(yùn)動(dòng)速度為10m/s，根據(jù)可得拉力大小F＝6NB錯(cuò)誤；C．在2s~6s內(nèi)物體勻速運(yùn)動(dòng)，因此由滑動(dòng)摩擦力公式f＝μN(yùn)得μ＝0.25C錯(cuò)誤；D．由于在2s~6s內(nèi)物體勻速運(yùn)動(dòng)，合外力做功為0，因此合外力在0~6s內(nèi)做的功與0~2s內(nèi)做的功相等，D正確。故選D。7.如圖所示，是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底的連接處都是一段與相切的圓弧，為水平的，其距離，盆邊緣的高度為．在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止出發(fā)下滑．已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．小物塊在盆內(nèi)來回滑動(dòng)，最后停下來，則停的地點(diǎn)到B的距離為（）．A.0.50m B.0.25m C.0.10m【答案】D【解析】【分析】小物塊滑動(dòng)過程中，重力做功和摩擦阻力做功，全過程應(yīng)用動(dòng)能定理可進(jìn)行求解?！驹斀狻坑尚∥飰K從A點(diǎn)出發(fā)到最后停下來，設(shè)小物塊在BC面上運(yùn)動(dòng)的總路程為S，整個(gè)過程用動(dòng)能定理有：所以小物塊在BC面上運(yùn)動(dòng)的總路程為而d=0.5m，剛好3個(gè)來回，所以最終停在B點(diǎn)，即距離B點(diǎn)為0m。故選D?！军c(diǎn)睛】本題對(duì)全過程應(yīng)用動(dòng)能定理，關(guān)鍵要抓住滑動(dòng)摩擦力做功與總路程的關(guān)系。8.如圖所示為一水平傳送帶，以5m/s的速率順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，AB間距為4m．現(xiàn)將1kg的小塊經(jīng)放在傳送帶的左端，小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝0.5，重力加速度取10m/s2．小物塊從傳送帶左端運(yùn)動(dòng)到右端的過程中A.小物塊一直做勻加速運(yùn)動(dòng)B.傳送帶對(duì)小物塊做功為20JC.摩擦產(chǎn)生的熱量為12.5JD.電動(dòng)機(jī)由于傳送小物塊多消耗的電能為12.5J【答案】C【解析】【詳解】A.小物塊先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為：a==μg=5m/s2，物塊速度增加至與皮帶速度相同時(shí)所用時(shí)間為：；勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移為：，然后物塊相對(duì)傳送帶靜止一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤．B.小物塊運(yùn)動(dòng)到皮帶右端時(shí)速度為v=5m/s，根據(jù)動(dòng)能定理得：傳送帶對(duì)小物塊做功W=mv2=×1×52=12.5J，故B錯(cuò)誤．C.物塊勻加速運(yùn)動(dòng)過程，傳送帶的位移為：x帶=vt=5×1m=5m；物塊相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移大小為：△x=x帶x1=5m-2.5m=2.5m；則摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=μmg△x=12.5J，故CD.電動(dòng)機(jī)由于傳送小物塊多消耗的電能等于物塊增加的動(dòng)能和摩擦產(chǎn)生的熱量之和，為E多=mv2+Q=25J，故D錯(cuò)誤．二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）9.如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)球，原來在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A球的速度是，B球的速度是，不久A、B兩球發(fā)生了對(duì)心碰撞。對(duì)于該碰撞之后的A、B兩球的速度可能值，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們做了很多種猜測(cè)，下面的猜測(cè)結(jié)果有可能實(shí)現(xiàn)的是（）A.， B.，C.， D.，【答案】BC【解析】【詳解】以下計(jì)算過程均是無量綱的數(shù)值計(jì)算單位已統(tǒng)一設(shè)每個(gè)球的質(zhì)量均為m，碰前系統(tǒng)總動(dòng)量碰前的總動(dòng)能A．碰撞后A的速度仍大于B的速度，故A不可能實(shí)現(xiàn)；B．碰后總動(dòng)量，總動(dòng)能，動(dòng)量守恒，機(jī)械能不增加，故B可能實(shí)現(xiàn)；C．碰后總動(dòng)量，總動(dòng)能，動(dòng)量守恒，機(jī)械能不增加，故C可能實(shí)現(xiàn)；D．碰后總動(dòng)量，總動(dòng)能，動(dòng)量不守恒，機(jī)械能增加，違反能量守恒定律，故D不可能實(shí)現(xiàn)。故選BC。10.如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上，其正上方A位置處有一個(gè)小球，小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零。關(guān)于小球下落階段，下列說法中正確的是（）A.在B位置小球動(dòng)能最大B.在C位置小球動(dòng)能最大C.從A→C位置小球重力勢(shì)能的減少量小于小球動(dòng)能的增加量D.從A→D位置小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量【答案】BD【解析】【詳解】AB．在C位置小球所受彈力大小等于重力，合力等于零，加速度等于零，此時(shí)速度達(dá)到最大值，所以在C位置小球動(dòng)能最大，故A錯(cuò)誤，B正確；C．從A→C位置小球減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能，所以小球重力勢(shì)能的減少量大于小球動(dòng)能的增加量，故C錯(cuò)誤；D．由于小球在D點(diǎn)的速度為零，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，從A→D位置小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量，故D正確。故選BD。11.如圖所示，相同質(zhì)量的三個(gè)物塊同時(shí)由靜止開始，分別沿著底邊長(zhǎng)度相同而傾角不同的固定斜面a、b、c由頂端滑到底端，則下列敘述正確的是（）A.若物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則三個(gè)物塊損失的機(jī)械能相同B.若斜面光滑，則三個(gè)物塊一定同時(shí)運(yùn)動(dòng)到斜面底端C.若斜面光滑，則在斜面c上運(yùn)動(dòng)物塊一定最后到達(dá)斜面底端D.若物塊到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)能相同，則物塊與斜面c之間的動(dòng)摩擦因數(shù)最大【答案】AD【解析】【詳解】A．物塊損失的機(jī)械能等于克服摩擦力做的功，設(shè)斜面與水平面的夾角為，底邊長(zhǎng)為，則下滑過程克服摩擦力做功所以若物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則三個(gè)物塊損失的機(jī)械能相同，故A正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理即解得所以若物塊到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)能相同，則物塊與斜面c之間的動(dòng)摩擦因數(shù)最大，故D正確；BC．若斜面光滑，則a=gsinθ根據(jù)位移時(shí)間公式有解得c斜面傾斜角度未知，所以在斜面c上運(yùn)動(dòng)的物塊不一定最后到達(dá)斜面底端，故BC錯(cuò)誤。故選AD。12.用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為M的小木塊，木塊靜止，如圖所示．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈自左方水平射向木塊，并停留在木塊中，子彈初速度為v0，則下列判斷正確的是（）A.從子彈射向木塊到一起上升到最高點(diǎn)的過程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B.子彈射入木塊瞬間系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故子彈射入木塊瞬間子彈和木塊共同速度為C.忽略空氣阻力，子彈和木塊一起上升過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，其機(jī)械能一定小于子彈射入木塊前的動(dòng)能D.子彈和木塊一起上升的最大高度為【答案】BCD【解析】【詳解】A、從子彈射向木塊到一起運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程可以分為兩個(gè)階段：子彈射入木塊的瞬間系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但機(jī)械能不守恒，有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)能，之后子彈在木塊中與木塊一起上升，該過程只有重力做功，機(jī)械能守恒但總能量小于子彈射入木塊前的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤，C正確；B、規(guī)定向右為正方向，由子彈射入木塊瞬間系統(tǒng)動(dòng)量守恒可得：mv0＝（m+M）v′，所以子彈射入木塊后的共同速度為：v′，故B正確；D、之后子彈和木塊一起上升，該階段機(jī)械能守恒（M+m）v2＝（M+m）gh，可得上升的最大高度為，故D正確．三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共1小題，共12.0分）13.如圖所示，某同學(xué)制作了一個(gè)彈簧彈射裝置，輕彈簧兩端各放一個(gè)金屬小球（小球與彈簧不連接），壓縮彈簧并鎖定，該系統(tǒng)放在內(nèi)壁光滑的金屬管中（管徑略大于兩球直徑），金屬管水平固定在離地面一定高度處，解除彈簧鎖定，兩小球向相反方向彈射，射出管時(shí)均已脫離彈簧，現(xiàn)要測(cè)定彈射裝置鎖定時(shí)具有的彈性勢(shì)能，并探究彈射過程遵循的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)小組配有足夠的基本測(cè)量工具，重力加速度大小取g，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①用天平測(cè)出小球P和Q的質(zhì)量分別為m1、m2；②用刻度尺測(cè)出管口離地面的高度h；③解除鎖定記錄兩球在水平地面上的落點(diǎn)N、M；根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：（1）除上述測(cè)量外，要測(cè)定彈射裝置鎖定時(shí)具有的彈性勢(shì)能，還需要測(cè)量的物理量是（）A．彈簧的壓縮量ΔxB．P、Q兩球落地點(diǎn)M、N到對(duì)應(yīng)管口的水平距離x1、x2C．金屬管的長(zhǎng)度LD．兩球從彈出到落地的時(shí)間t1、t2（2）根據(jù)測(cè)量物理量可得彈性勢(shì)能的表達(dá)式EP=_____________________________________．（3）如果滿足關(guān)系式_______________________，則說明彈射過程中輕彈簧和兩金屬球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．（用測(cè)得的物理量符號(hào)表示）【答案】(1).B；(2).；(3).；【解析】【詳解】（1）由題意可知，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，則由EP＝mv2即可求得彈性勢(shì)能；故應(yīng)測(cè)量小球的質(zhì)量m以及通過光電門的速度v，為了測(cè)量小球的速度，需要知道做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，即需測(cè)量P、Q兩球落地點(diǎn)M、N到對(duì)應(yīng)管口的水平距離x1、x2；壓縮量、金屬管的長(zhǎng)度以及時(shí)間和小球的直徑均不需要測(cè)量；故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B；

（2）由（1）可知：由h＝gt2可得平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=，根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：v1＝，v2＝，即為：（3）根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，兩球碰前動(dòng)量為零，碰后方向向反，設(shè)向左為正，則有：0=m1v1m2v2

再根據(jù)水平方向x=vt可得：m1x1=m2x2【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)量守恒定律的驗(yàn)證以及彈性勢(shì)能的計(jì)算，要注意通過題意明確實(shí)驗(yàn)原理，能根據(jù)機(jī)械能守恒定律以及動(dòng)量守恒定律分析對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律及誤差情況．四、計(jì)算題（本大題共3小題，共40.0分）14.一質(zhì)量為M=2kg的鐵錘從距地面h=3.2m處自由下落，恰好落在地面上的一個(gè)質(zhì)量為m=6kg的木樁上，隨即與木樁一起向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t=0.1s停止運(yùn)動(dòng)．求木樁向下運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地面的平均阻力大小。（鐵錘的橫截面小于木樁的橫截面，木樁露出地面部分的長(zhǎng)度忽略不計(jì)）?！敬鸢浮俊窘馕觥俊驹斀狻縈下落，機(jī)械能守恒，M、m碰撞，動(dòng)量守恒Mv=（M+m）v′v′=2m/s木樁向下運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量定理（規(guī)定向下為正方向）[（M+m）gf]△t=0（M+m）v′f=240N15.如圖所示，在足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道上靜止放置三個(gè)小物塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA=4kg，mB=2kg，mc=1kg；其中A、B用一輕彈簧連接，B、C之間夾有少許塑膠炸藥，C的右邊有一個(gè)彈性擋板．現(xiàn)引爆塑膠炸藥，炸藥爆炸后B以3m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，B、C分開后，C恰好在A、B之間的彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)追上B，并與B碰撞后粘在一起．已知炸藥爆炸的時(shí)間、C、B碰撞的時(shí)間很短，可以忽略不計(jì)，小物塊C與彈性擋板碰撞過程沒有能量損失，求：(1)炸藥爆炸產(chǎn)生的能量；(2)C、B碰撞后的運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能．【答案】(1)(2)【解析】取水平向左為正方向．（1）設(shè)炸藥爆炸后B、C速度分別為、，爆炸產(chǎn)生能量為E，爆炸過