山西省朔州市懷仁市2023-2024學年物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

山西省朔州市懷仁市2023-2024學年物理高一下期末統(tǒng)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)船在靜水中的速度為4m/s，河岸筆直，河寬100m，適當調(diào)整船頭的方向，使該船運動到河對岸時航程最短為L，最短航行時間T，下列說法中正確的是()A．當水流速度為3m/s時，L為125mB．當水流速度為6m/s時，L為150mC．當水流速度為3m/s時，T為20SD．當水流速度為6m/s時，T為2、(本題9分)物體沿曲線從M點到N點的運動過程中，速度大小逐漸減小.在此過程中物體所受合力的方向可能是（）A． B． C． D．3、(本題9分)如圖所示，銀河系中某行星有三顆衛(wèi)星A、B、C，它們在同一平面沿順時針方向繞行星做勻速圓周運動.不考慮其它星體的影響，下列說法正確的是A．三顆衛(wèi)星的角速度大小關(guān)系是A>B=CB．三顆衛(wèi)星向心加速度的大小關(guān)系是aA>aB=aCC．三顆衛(wèi)星受到行星的萬有引力大小關(guān)系是FA<FB=FCD．三顆衛(wèi)星的線速度大小關(guān)系是vA<vB=vC4、(本題9分)設汽車在啟動階段所受阻力恒定并做勻加速直線運動，則在這過程中()．A．牽引力增大，功率增大B．牽引力不變，功率增大C．牽引力增大，功率不變D．牽引力不變，功率不變5、(本題9分)已知某行星繞太陽運動的軌道半徑為r，周期為T，太陽的半徑為R，萬有引力常量為G，則太陽的質(zhì)量為（）A．M=4B．M=4C．M=4D．M=26、(本題9分)下列說法正確的是A．功率表示力對物體做功多少B．功的單位可以用C．開普勒在前人研究的基礎上總結(jié)出行星運動三定律D．牛頓由于測出了萬有引力常量而被稱為第一個“稱量地球的質(zhì)量”的人7、(本題9分)如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連．現(xiàn)將小球從M點由靜止釋放，它在下降的過程中經(jīng)過了N點．已知M、N兩點處，彈簧對小球的彈力大小相等，且∠ONM<∠OMN<．在小球從M點運動到N點的過程中A．彈力對小球先做正功后做負功B．有兩個時刻小球的加速度等于重力加速度C．彈簧長度最短時，彈力對小球做功的功率為零D．小球到達N點時的動能等于其在M、N兩點的重力勢能8、(本題9分)探測器繞月球做勻速圓周運動，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運動，則變軌后與變軌前相比A．軌道半徑變小B．向心加速度變大C．線速度變小D．角速度變大9、無人機在某段飛行過程中，通過機載傳感器描繪出運動的圖象，圖甲是沿水平方向的x-t圖象，圖乙是沿豎直方向的v-t圖象，在0~3s內(nèi)（）A．無人機在水平方向做勻加速直線運動B．無人機在豎直方向做勻加速直線運動C．無人機的運動軌跡為拋物線D．t=3s時無人機的速度大小為5m/s10、2019年5月17日，我國成功發(fā)射第45顆北斗導航衛(wèi)星，“北斗二號系統(tǒng)定位精度由10米提升至6米。若在北斗衛(wèi)星中有a、b兩衛(wèi)星，它們均環(huán)繞地球做勻速圓周運動，且a的軌跡半徑比b的軌跡半徑小，則A．a(chǎn)的周期小于b的周期B．a(chǎn)的線速度小于b的線速度C．a(chǎn)的加速度小于b的加速度D．a(chǎn)的角速度大于b的角速度11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A,B兩個木塊間用輕彈簧相連，放在光滑水平面上，A緊靠豎直墻壁．用水平力向左推B，將彈簧壓縮，推到某位置靜止時推力大小為F，彈簧的彈性勢能為E.在此位置突然撤去推力，下列說法中正確的是A．撤去推力的瞬間，B的加速度大小為B．從撤去推力到A離開豎直墻壁前，A,B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能守恒C．A離開豎直墻壁后，彈簧彈性勢能最大值為D．A離開豎直墻壁后，彈簧彈性勢能最大值為E12、(本題9分)關(guān)于重力勢能與重力做功，下列說法中正確的是A．重力對物體做正功，物體的重力勢能可能增加B．將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，物體所減少的重力勢能相等C．用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功與物體增加的重力勢能之和D．物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某學習小組做“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實驗，如圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W，，當用2條、3條、…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致，每次實驗中小車獲得的速度由電磁打點計時器所打的紙帶測出（1）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可使木板適當傾斜來平衡摩擦力，則下面操作正確的是（）A．不系橡皮筋，放開小車，能夠自由下滑即可B．不系橡皮筋，輕推小車，小車能夠勻速下滑即可C．不系橡皮筋，放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D．不系橡皮筋，輕推拖著紙帶的小車，小車能夠勻速下滑即可（2）若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的v-W草圖如圖所示，根據(jù)圖線形狀可知，對W與v的關(guān)系作出的以下猜想可能正確的是．A．W∝1/vB．W∝vC．W∝v2D．W∝v314、（10分）(本題9分)如圖所示為研究平拋運動的實驗裝置：(1)現(xiàn)把兩個小鐵球分別吸在電磁鐵C、E上，然后切斷電磁鐵C的電源，使一只小鐵球從軌道A射出，并在射出時碰到碰撞開關(guān)S，使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵球，兩鐵球同時落到地面。這個實驗________________A．只能說明平拋運動的水平方向做勻速直線運動的規(guī)律B．只能說明平拋運動的豎直方向做自由落體運動的規(guī)律C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條D．能同時說明上述AB兩條規(guī)律(2)若把該裝置進行改裝，可以驗證動量守恒定律，改裝后的裝置如圖。實驗原理和簡要步驟如下：A．用天平測出直徑相同的入射小球與被碰小球的質(zhì)量m1、m2相比較，應是m1大于m2B．在地面上依次鋪白紙和復寫紙。C．調(diào)整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重錘確定小球拋出點（斜槽末端口）在地面上的豎直投影點O。D．不放被碰球m2，先讓入射球m1多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP。E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，讓入射球m1從傾斜軌道上S位置靜止滑下，與球正碰后，記下落點，重復多次，確定出入射球m1和被碰球m2的平均落地點位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的長度。請按要求完成：①在步驟A中有“m1大于m2”的要求，其原因是為了防止________________，在步驟B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是為了__________________②若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為_________；若碰撞是彈性碰撞，那么還應滿足的表達式為_________（用實驗測量的量m1、m2、OM、?ON和?OP表示）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）靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=1.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧(長度不計)，其彈性勢能為10.0J，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的速度之比是vA︰vB=4︰1。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A與墻壁碰撞前后動能不變且碰撞時間不計。求：(1)彈簧釋放后瞬間A、B速度的大?。?2)物塊A、B中有一個停下來時，A與B之間的距離。16、（12分）(本題9分)如圖所示，一物體質(zhì)量為m=2kg，在傾角為θ=37°的斜面上的A點以初速度v0=3m/s下滑，A點距彈簧上端B的距離為AB=4m．當物體到達B后將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量BC=0.2m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點，D點距A點AD=3m，擋板及彈簧質(zhì)量不計，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ(2)物體第一次到達B點時的速度大小(3)彈簧的最大彈性勢能17、（12分）(本題9分)下是某同學設計的“魚龍戲水”景觀示意圖．鯉魚的噴水口離水池底面的高度使用效率的水泵從旁邊的水池抽水，當水到達噴水口后以不變的速率沿水平方向射出，恰好沿龍首入口的切線方向被“吸入”，然后流入水池中循環(huán)利用．已知龍首入口切線方向與水平面成a角，，入口離水池底面的高度，噴水口的橫截面積為，水的密度為，若不計空氣阻力，（1）水從鯉魚口噴出的初速度多大？（2）鯉魚的噴水口與龍首的入口的水平距離應該設計為多少？（3）帶動該水泵的電動機的輸出功率至少為多少？

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】A、當水流速度為3m/s時，小于船在靜水中的速度為4m/s，當船的合速度垂直河岸，則該船的航程最短，最短航程為L=100m，故A錯誤；B、當水流速度為6

m/s時，因為水流速度大于靜水速度，所以合速度的方向不可能垂直河岸，則小船不可能到達正對岸，當合速度的方向與靜水速的方向垂直時，合速度的方向與河岸的夾角最小，渡河航程最短

設此時靜水速的方向與河岸的夾角為θ，則有，根據(jù)幾何關(guān)系，則有：，因此最短的航程是，故B正確；C、當水流速度為3m/s時，小于船在靜水中的速度為4m/s，那么當船頭垂直河岸時，該船渡河時間最短，最短時間為，故C錯誤；D、當水流速度為6m/s時，小于船在靜水中的速度為4m/s，那么當船頭垂直河岸時，該船渡河時間最短，最短時間為，故D錯誤；故選B．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道當靜水速與河岸垂直時，渡河時間最短，當靜水速大于水流速，合速度與河岸垂直，渡河航程最短，當靜水速小于水流速，合速度與靜水速垂直，渡河航程最短．2、B【解析】物體沿曲線從M點向N點運動的過程中做曲線運動，物體所受合力的方向指向軌跡的凹側(cè)，同時物體在運動過程中速度大小逐漸減小，所以物體所受合力的方向與速度方向的夾角要大于，故B正確，A、C、D錯誤；故選B．3、D【解析】

衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動，由衛(wèi)星與行星間的萬有引力提供向心力，則，可得.AB.根據(jù)，由ra＞rb=rc可知：A<B=C，aA<aB=aC;故A、B均錯誤.C.由于不知道衛(wèi)星質(zhì)量大小關(guān)系，所以不能比較萬有引力大??；故C錯誤.D.根據(jù)，由ra＞rb=rc可知：vA<vB=vC；故D正確.4、B【解析】試題分析：汽車啟動階段受到牽引力和阻力作用，根據(jù)牛頓第二定律，勻加速直線運動加速度不變，阻力不變，所以牽引力不變，汽車的功率，隨時間延長功率逐漸增大選項B正確．考點：牛頓第二定律功率5、A【解析】研究行星繞太陽運動作勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式為GMmr26、C【解析】

A．功率表示力對物體做功的快慢程度，選項A錯誤；B．功的單位可以用N?m=J表示，1N=1kg?m/s2是力的單位，選項B錯誤；C．開普勒在前人研究的基礎上總結(jié)出行星運動三定律，選項C正確；D．卡文迪許由于測出了萬有引力常量而被稱為第一個“稱量地球的質(zhì)量”的人，選項D錯誤；故選C.7、BCD【解析】

牛頓第二定律、能量守恒定律【詳解】A．因M和N兩點處彈簧對小球的彈力大小相等，且∠ONM<∠OMN<知M處的彈簧處于壓縮狀態(tài)，N處的彈簧處于伸長狀態(tài)，則彈簧的彈力對小球選做負功后正功，選項A錯誤．B．當彈簧水平時，豎直方向的力只有重力，加速度為g；當豎直方向的合外力為mg時，加速度為也g，則有兩個時刻的加速度大小等于g，選項B正確；C．彈簧長度最短時，即彈簧水平，彈力與速度垂直，則做功的功率為零，選項C正確；D．由M→N的動能定理，因M和N兩點處彈簧對小球的彈力大小相等，則由彈力作功特點知，即，選項D正確．8、ABD【解析】萬有引力充當向心力，故有GMmr2=m4π29、BCD【解析】

A、由水平方向的x-t圖象知，無人機在水平方向做勻速直線運動，速度為3m/s，故A錯誤。B、由豎直方向的v-t圖象知，無人機在豎直方向做勻加速直線運動，加速度a=m/s2，故B正確。C、無人機在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做勻加速直線運動，所以無人機的運動軌跡為拋物線，故C正確。D、t=3s時，無人機vx=3m/s，vy=4m/s，無人機的速度v==5m/s，故D正確。10、AD【解析】

北斗衛(wèi)星繞地球勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力：A.由上可得周期為：a的軌道半徑小，所以a的周期小.故選項A符合題意.B.由上可得線速度為：a的軌道半徑小，所以其線速度大.故選項B不符合題意.C.由上可得加速度為：a的軌道半徑小，所以加速度大.故選項C不符合題意.D.由上可得角速度為：a的軌道半徑小，所以角速度大.故選項D符合題意.11、AC【解析】A、撤去F后，B水平方向受到彈簧的彈力F，根據(jù)牛頓第二定律：加速度a=，A正確；B、A離開豎直墻前，豎直方向兩物體的重力與水平面的支持力平衡，合力為零，而墻對A有向右的彈力，使系統(tǒng)的動量不守恒．這個過程中，只有彈簧的彈力對B做功，系統(tǒng)的機械能守恒，B正確、C錯誤；D、A離開豎直墻后，系統(tǒng)水平方向不受外力，豎直方向外力平衡，則系統(tǒng)的動量守恒，只有彈簧的彈力做功，機械能也守恒．當兩物體速度相同時，彈簧伸長最長或壓縮最短，彈性勢能最大．設兩物體相同速度為v，A離開墻時,B的速度為v0，根據(jù)動量守恒和機械能守恒得：2mv0=3mv，又聯(lián)立得到彈簧的彈性勢能最大值為EP=E/3，D正確．故選：ABD．【名師點睛】B受兩個力作用處于平衡狀態(tài)，說明B所受彈力的大小等于F，故撤去F時，B的合力大小為彈力大小，根據(jù)牛頓第二定律求產(chǎn)生的加速度a，在A離開墻壁前受墻壁對系統(tǒng)的作用力，系統(tǒng)不滿足動量守恒條件，又因為墻壁作用力對A不做功，故系統(tǒng)滿足機械能守恒條件．A離開墻壁后系統(tǒng)機械能守恒動量也守恒，故系統(tǒng)動能不可以為0，則彈簧彈性勢能不可能與系統(tǒng)總機械能相等．12、BD【解析】

A.重力對物體做正功，物體的重力勢能減小，故A錯誤；B.將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物體所減少的重力勢能相等，故B正確；C.根據(jù)動能定理，用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功，故C錯誤；D.物體克服重力做功就是重力做負功.假設上升高度為H，則重力做負功為mgH，重力勢能增加也為mgH,所以相等，所以物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量，故D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）D（2）CD【解析】試題分析：（1）小車受到重力、支持力、摩擦力和細線的拉力，要使拉力等于合力，必須使重力的下滑分量平衡摩擦力，摩擦力包括紙帶受到的摩擦和長木板的摩擦，因此平衡摩擦力時，不系橡皮筋，輕推拖著紙帶的小車，如果小車能夠勻速下滑，則恰好平衡摩擦力，故選D．（2）根據(jù)圖象結(jié)合數(shù)學知識可知，該圖象形式和形式，故CD正確．考點：“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實驗14、B兩球相碰后反彈保證小球做平拋運動m1·OM＋m1·ON=m1·OPm1·OM1＋m1·ON1=m1·OP1【解析】

(1)[1].兩球同時落地，可知平拋運動在豎直方向上的運動規(guī)律與自由落體運動的規(guī)律相同，即平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，該實驗不能得出平拋運動在水平方向上的運動規(guī)律。A．只能說明平拋運動的水平方向做勻速直線運動的規(guī)律，與分析不符，故A項錯誤；B．只能說明平拋運動的豎直方向做自由落體運動的規(guī)律，與分析相符，故B項正確；C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條，與分析不符，故C項錯誤；D．能同時說明上述AB兩條規(guī)律，與分析不符，故D項錯誤。(1)①[1].入射球質(zhì)量應大于被碰球質(zhì)量，即：m1＞m1，是為了防止兩球碰撞后入射球反彈，保證小球碰后速度方向不變。

[3].斜槽的末端必須水平，是為了使小球拋出時速度方向水平，從而做