2024屆安徽省北大附屬宿州實驗學(xué)校高一物理第二學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2024屆安徽省北大附屬宿州實驗學(xué)校高一物理第二學(xué)期期末考試模擬試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)如圖所示，從一根空心豎直鋼管A的上端沿直徑方向向管內(nèi)水平射入一小鋼球，球與鋼管相碰撞后落地（球每次與管壁碰撞時間極短且無機械能損失）。若換一根等高但內(nèi)徑較粗的鋼管B，用同樣的方法射人此鋼球，則運動時間（）A．在兩管中的運動時間一樣長 B．在B管中的運動時間長C．在A管中的運動時間長 D．無法確定2、(本題9分)小球A沿著光滑的水平面以速度v0（方向向右）與靜止的小球B發(fā)生彈性正碰。若mA：mB=1：2，則碰撞后（）A．A球的速度大小為13v0B．A球的速度大小為13v0C．B球的速度大小為13v0D．B球的速度大小為13v03、(本題9分)如圖所示，桌面離地高度為h，質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落．若以桌面為參考平面，則小球落地時的重力勢能及整個過程中小球重力做功分別為A．mgh，mg(H－h(huán)) B．mgh，mg(H＋h) C．-mgh，mg(H－h(huán)) D．-mgh，mg(H＋h)4、(本題9分)一輛小汽車駛上圓弧半徑為90m的拱橋。當(dāng)汽車經(jīng)過橋頂時恰好對橋沒有壓力而騰空，g=10m/s2，則此時汽車的速度大小為（）A．90m/s B．30m/s C．10m/s D．3m/s5、(本題9分)在光滑的水平面上，用繩子系一小球做半徑為R的勻速圓周運動，若繩子拉力為F，在小球經(jīng)過圓周的時間內(nèi)，F(xiàn)所做的功為()A．0 B．RF C．RF D．RF6、發(fā)動機額定功率為P0的汽車在水平路面上從靜止開始先勻加速啟動，最后達到最大速度并做勻速直線運動，已知汽車所受路面阻力恒為F，汽車剛開始啟動時的牽引力和加速度分別為F0和a0，如圖所示描繪的是汽車在這一過程中速度隨時間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象，其中正確的是(）A． B．C． D．7、如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是（）A．電動機由于傳送物塊多做的功為mv2B．物體在傳送帶上的劃痕長C．摩擦力對物塊做的功為mv2D．傳送帶克服摩擦力做的功等于摩擦熱8、如圖汽車通過輕質(zhì)光滑的定滑輪，將一個質(zhì)量為m的物體從井中拉出，繩與汽車連接點A距滑輪頂點高為h，開始時物體靜止，滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊．汽車以速度v0向右勻速運動，運動到跟汽車連接的細(xì)繩與水平夾角為θ=30°，則（）A．從開始到繩與水平夾角為30°過程，拉力做功mghB．從開始到繩與水平夾為30°過程，拉力做功mgh+C．在繩與水平夾角為30°時，拉力功率大于mgv0D．在繩與水平夾角為30°時，拉力功率小于mgv09、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達同一水平面，則（不計一切阻力）（）A．下落過程，重力對兩物體做的功相同B．下落過程，重力的平均功率相同C．到達底端時重力的瞬時功率PA＜PBD．到達底端時兩物體的速度相同10、如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑水平軌道的左邊與墻壁對接，右邊與一個足夠高的光滑圓弧軌道平滑相連，木塊A、B靜置于光滑水平軌道上，A、B的質(zhì)量分別為和?，F(xiàn)讓A以的速度水平向左運動，之后與墻壁碰撞，碰撞的時間為，碰后的速度大小變?yōu)?，?dāng)A與B碰撞后立即粘在一起運動，g取，則（）A．A與墻壁碰撞的過程中，墻壁對A的平均作用力的大小B．A與墻壁碰撞的過程中沒有能量損失C．A、B碰撞后的速度D．A、B滑上圓弧軌道的最大高度二、實驗題11、（4分）(本題9分)某實驗小組用如圖1所示的實驗裝置“探究功與速度變化的關(guān)系”。(1)實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力?，F(xiàn)把長木板右端墊高，在不掛鉤碼且打點計時器打點的情況下，輕推一下小車，若獲得了如___________(選填“圖2”或“圖3”)所示的紙帶，表明已平衡了摩擦力和其他阻力。(2)掛上質(zhì)量為m的鉤碼，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(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知打相鄰計數(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4所示。實驗中，鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為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W為縱坐標(biāo)，v2為橫坐標(biāo)，利用實驗數(shù)據(jù)作出如圖5所示的W—v2圖像。通過圖像可以得到的結(jié)論是______________________。12、（10分）(本題9分)用如圖所示的實驗裝置探究“恒力做功與物體動能變化的關(guān)系”。鉤碼質(zhì)量m=10.0g。（以下計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）(1)打點計時器使用的電源是_____（選填選項前的字母）。A．直流電源B．交流電源(2)為消除摩擦力的影響，調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度后，接下來的操作是_____（選填選項前的字母）。A．不掛重物且計時器打點的情況下，輕推小車，小車做勻速運動B．掛一鉤碼且計時器打點的情況下，輕推小車，小車拖著紙帶做勻速運動C．不掛重物且計時器打點的情況下，輕推小車，小車拖著紙帶做勻速運動D．掛一鉤碼且計時器不打點的情況下，輕推小車，小車拖著紙帶做勻速運動(3)如圖是實驗時打出的一條紙帶。選擇某一點為O，依次每隔4個計時點取一個計數(shù)點，用刻度尺量出相鄰計數(shù)點間的距離，記錄在紙帶上。其中打出計數(shù)點“2”時小車的速度v2=_____m/s。(4)將鉤碼的重力視為小車受到的拉力，g取9.80m/s2，從計數(shù)點1到計數(shù)點6的過程中，拉力對小車做的功W=_____J。(5)實驗中，小車實際所受拉力小于鉤碼重力，所以小車動能的變化量△Ek總是略_____W（選填“小于”或“大于”）。三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）蹦極是一項非常刺激的運動，為了研究蹦極過程，可將人視為質(zhì)點，人的運動沿豎直方向，人離開蹦極臺時的初速度、彈性繩的質(zhì)量，空氣阻力均可忽略。某次蹦極時，人從蹦極臺跳下，到A點時彈性繩恰好伸直，人繼續(xù)下落，能到達的最低位置為B點，如圖所示。已知人的質(zhì)量m=50kg，彈性繩的彈力大小F=kx，其中x為彈性繩的形變量，k=200N/m，彈性繩的原長=10m,整個過程中彈性繩的形變始終在彈性限度內(nèi)。取重力加速度g=10m/，在人離開蹦極臺至第一次到達B點的過程中，機械能損失可忽略。(1)求人第一次到達A點時的動能(2)求人第一次速度達到最大時，距離蹦極臺的距離；(3)已知彈性繩的形變量為x時，它的彈性勢能=。求B點與蹦極臺間的距離14、（14分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在水平地面上，受到與水平地面夾角為θ=37°、大小F=10N的拉力作用，物體移動了L=2m，物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：(1)拉力F所做的功W1;(2)合力F合所做的功W.15、（13分）(本題9分)如圖所示，小球從離地h=5m高、離豎直墻水平距離s=4m處，以v0=8m/s的初速度向墻水平拋出，不計空氣阻力，則（取g=10m/s2）（1）小球碰撞點離地面的高度是多少？（2）若要使小球不碰到墻，則它的初速度應(yīng)滿足什么條件？

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、A【解析】由于鋼球水平拋入，所以可看成豎直方向做自由落體與水平方向做勻速直線運動，根據(jù)題意：兩鋼管等高，由自由落體公式：h=12gt2點睛：曲線運動一般可看成兩個垂直方向的分運動，將曲線運動分解成兩個直線運動．注意兩分運動的時間與實際運動的時間是相等的.2、A【解析】

以向右為正方向，A和B的碰撞滿足動量守恒，有：mAA和B發(fā)生彈性碰撞，系統(tǒng)的機械能守恒，有：12代入質(zhì)量關(guān)系mA：mB=1：2，可得：vv聯(lián)立解得：vA=-vA.A球的速度大小為13v0B.A球的速度大小為13v0C.B球的速度大小為13v0D.B球的速度大小為13v03、D【解析】物體的重力勢能為：Ep=mgh，其中h為物體到零勢能點的高度，所以該物體落地時的重力勢能為：Ep=?mgh；物體下落的始末位置的高度差為：H+h故重力做功為：W=mg(h+H)，故ABC錯誤，D正確．故選D．【名師點睛】解答本題要掌握：重力做功只與物體始末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，與零勢能點的選取無關(guān)；重力勢能大小與零勢能點的選取有關(guān)，同一位置選擇的零勢能點不同，對應(yīng)的重力勢能就不同．4、B【解析】

汽車經(jīng)過橋頂時受力分析，如圖所示：車對橋恰好沒有壓力而騰空，根據(jù)牛頓第三定律知橋?qū)嚨闹С至榱?，即N=0即汽車做圓周運動的向心力完全由其自身的重力提供，有：F=G=m解得：v=A.90m/s與計算結(jié)果不相符；故A項不合題意.B.30m/s與計算結(jié)果相符；故B項符合題意.C.10m/s與計算結(jié)果不相符；故C項不合題意.D.3m/s與計算結(jié)果不相符；故D項不合題意.5、A【解析】

繩子拉著小球在水平面上做勻速圓周運動，繩子的拉力提供向心力，所以繩子拉力的方向始終與速度方向垂直，不做功，所以在小球經(jīng)過四分之一，圓周的過程中，F(xiàn)所做的功為零，故A正確，BCD錯誤．6、AC【解析】

汽車勻加速啟動時，a一定，根據(jù)v=at知v增大，根據(jù)知F一定，根據(jù)P=Fv知，功率P也均勻增大，達到P額后，功率保持不變，由v繼續(xù)增大，牽引力減小，當(dāng)F=f時，a=0，速度達到最大，之后勻速．A.根據(jù)以上分析，故A符合題意．B.根據(jù)以上分析，最終加速度為零，故B不符合題意．C.根據(jù)以上分析，故C符合題意．D.根據(jù)以上分析，功率均勻增大，故D不符合題意．7、BC【解析】電動機多做的功轉(zhuǎn)化成了物體的動能和內(nèi)能，物體在這個過程中獲得動能就是mv1，所以電動機多做的功一定要大于mv1．故A錯誤。物體在傳送帶上的劃痕長等于物體在傳送帶上的相對位移，物塊達到速度v所需的時間t＝，在這段時間內(nèi)物塊的位移，傳送帶的位移x1＝vt＝．則物體相對位移?x=x1?x1＝．故B正確。根據(jù)動能定理，摩擦力對物塊做的功等于物塊增加的動能mv1，選項C正確；傳送帶克服摩擦力做的功為Wf=μmgx1=μmg?=mv1，摩擦熱為Q=μmg△x=μmg?=mv1，則知Wf≠Q(mào)，故D錯誤。故選BC。點睛：解決本題的關(guān)鍵是搞清運動過程，掌握能量守恒定律；物體在傳送帶上運動時，物體和傳送帶要發(fā)生相對滑動，先做勻加速直線運動，當(dāng)速度達到傳送帶速度后做勻速直線運動，電動機多做的功一部分轉(zhuǎn)化成了物體的動能，還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．知道劃痕的長度等于物塊在傳送帶上的相對位移，摩擦生熱與相對位移有關(guān)．8、BC【解析】

將汽車的速度沿著平行繩子和垂直繩子方向正交分解，如圖所示

貨物速度為：v貨物=v0cosθ，由于θ逐漸變小，故貨物加速上升；當(dāng)θ=30°時，貨物速度為v0；當(dāng)θ=90°時，貨物速度為零；根據(jù)功能關(guān)系，拉力的功等于貨物機械能的增加量，故有：WF=△EP+△EK=mgh+mv02，故A錯誤，B正確；在繩與水平夾角為30°時，拉力的功率為：P=Fv貨物，其中v貨物=v0，由于加速，拉力大于重力，故P＞mgv0，故C正確，D錯誤。9、AC【解析】

A．兩物體下降的高度相同，則重力做功相等，故A正確；B．設(shè)斜面的傾角為θ，高度為h，自由落體運動的時間沿斜面勻加速運動過程有解得可知兩物體運動的時間不同，根據(jù)平均功率不同，故B錯誤；CD．根據(jù)動能定理知，自由落體運動和沿斜面勻加速到達底端的速度大小相等，方向不同，設(shè)該速度為v，對于B，有則故C正確，D錯誤。故選AC。10、AC【解析】試題分析：設(shè)水平向右為正方向，A與墻壁碰撞時根據(jù)動量定理有，解得，故A正確。若A與墻壁碰撞時無能量損失，A將以速度水平向右運動，由題已知碰后的速度大小變?yōu)?m/s，故B錯誤。設(shè)碰撞后A、B的共同速度為，根據(jù)動量守恒定律有，解得，故C正確。A、B在光滑圓弧軌道上滑動時，機械能守恒，由機械能守恒定律得，解得，故D錯誤?？键c：動量守恒定律【名師點睛】本題考查了求作用力、高度問題，分析清楚物體運動過程，應(yīng)用動量定理、動量守恒定律、機械能守恒定律即可正確解題。二、實驗題11、圖3mgx2外力對物體所做的功和速度的二次方成正比【解析】

第一空.當(dāng)摩擦力平衡后，輕推小車，小車應(yīng)該在木板上勻速運動，紙帶上的點跡應(yīng)該是均勻的，即為圖3所示；第二空.從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W=mgx2；第三空.打B點時小車的速度等于AC之間的平均速度，則；第四空.由圖像可知，W與v2成正比，即外力對物體所做的功和速度的二次方成正比.12、BCv2=0.27m/s【解析】

(1)打點計時器使用的是交流電，故選：

B

；(2)平衡摩擦力的方法是：把木板一段墊高，讓小車單獨滑下，當(dāng)小車勻速運動時，就意味著摩擦力抵消了，此時應(yīng)當(dāng)讓打點計時器打點，因為打點計時器也會有摩擦力，故選：

C；(3)中點時刻的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度

,

所以

B

點的速度等于

AC

段的平均速度

,v2（4）由于近似認(rèn)為拉力等于重力

,

所以根據(jù)

W=FS

可知

,

拉力做功為

W=mgx(5)實驗中，小車實際所受拉力小于鉤碼重力，所以小車動能的變化量△Ek總是略小于重力做功W綜上所述本題答案是：(1).B(2).C（3）v2=0.27m/s（4）【點睛】（1）打點計時器使用的都是交流電；

（2）回憶平衡摩擦力的方法；為了平衡摩擦力和阻力，應(yīng)該讓打點計時器打點；

（3）根據(jù)功的定義計算拉力對小車做的功，根據(jù)中點時刻瞬時速度等于平均速度