河北省衡水市中學(xué)·2023-2024學(xué)年物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題含解析

河北省衡水市中學(xué)·2023-2024學(xué)年物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)一物體的速度大小為v0時(shí)，其動(dòng)能為Ek，當(dāng)它的動(dòng)能為2Ek時(shí)，其速度大小為A． B．2v0 C． D．2、在水平面上，一物體在水平力F作用下運(yùn)動(dòng)，其水平力隨時(shí)間t變化的圖象及物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖。由兩個(gè)圖象可知，10s內(nèi)：A．水平力F做的功為56JB．克服摩擦力做的功為40JC．摩擦力做的功為-48JD．合力功為03、(本題9分)如圖示，兩個(gè)質(zhì)量為m1=2kg和m2=3kg物體放置于光滑水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接，兩個(gè)大小分別為F1=30N，F(xiàn)2=20N的水平拉力分別作用于m1和m2上．則（）A．彈簧秤示數(shù)是24NB．m1和m2共同運(yùn)動(dòng)加速度大小為a=4m/s2C．突然撤去F2的瞬間，m1的加速度大小為a=3m/s2D．突然撤去F1的瞬間，m2的加速度大小為a=2m/s24、(本題9分)下列家用電器在正常工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是A．洗衣機(jī)B．電飯鍋C．電視機(jī)D．電腦5、汽車以恒定功率P、初速度v0沖上傾角一定的斜坡時(shí)，汽車受到的阻力恒定不變，則汽車上坡過程的v-—t圖像不可能是選項(xiàng)圖中的A． B．C． D．6、(本題9分)如圖所示，一個(gè)小球從高處自由下落到達(dá)輕質(zhì)彈簧頂端A處起，彈簧開始被壓縮。在小球與彈簧接觸，到彈簧被壓縮到最短的過程中，關(guān)于小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能，彈簧的彈性勢(shì)能的說法中正確的是()A．小球的動(dòng)能先增大后減小B．小球的動(dòng)能一直在減小C．小球的重力勢(shì)能逐漸減小，彈簧的彈性勢(shì)能逐漸增加D．小球的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和逐漸增加7、(本題9分)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(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體過一會(huì)兒能保持與傳送帶相對(duì)靜止，對(duì)于物體從靜止釋放到相對(duì)靜止這一過程，下列說法正確的是（）A．物體在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)B．傳送帶克服摩擦力做的功為C．電動(dòng)機(jī)多做的功為D．電動(dòng)機(jī)增加的功率為8、(本題9分)在離地面30m高處，將一小球豎直向上拋出，到達(dá)最大高度h的時(shí)，速度為10m/s，則小球拋出5s末的速度大小、方向和5s內(nèi)位移的大小和方向是(取g＝10m/s2)()A．v＝30m/s，方向豎直向上B．v＝30m/s，方向豎直向下C．x＝45m，方向豎直向下D．x＝25m，方向豎直向下9、如圖為過山車以及軌道簡(jiǎn)化模型，不計(jì)一切阻力，以下判斷正確的是A．過山車在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．過山車在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)乘客處于失重狀態(tài)C．過山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于D．過山車在斜面h＝3R高處由靜止滑下通過圓軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力大小等于其重力10、半徑為r和R（r＜R）的光滑半圓形槽，其圓心均在同一水平面上，如圖所示，質(zhì)量相等的兩物體分別自半圓形槽左邊緣的最高點(diǎn)無(wú)初速地釋放，在下滑過程中兩物體（）A．機(jī)械能均逐漸減小B．經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等C．在最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力相等D．在最低點(diǎn)的機(jī)械能相等二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）在“DIS研究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，通過測(cè)定擺錘在某一位置的瞬時(shí)速度，從而求得擺錘在該位置的動(dòng)能，同時(shí)輸入擺錘的高度，求得擺錘在該位置的重力勢(shì)能，進(jìn)而研究勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化時(shí)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)，不必輸入?，F(xiàn)某位同學(xué)要測(cè)定擺錘在D點(diǎn)的瞬時(shí)速度。其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示；接著他點(diǎn)擊“開始記錄”，同時(shí)讓擺錘從圖中所示位置釋放，計(jì)算機(jī)將擺錘通過某位置的瞬時(shí)速度自動(dòng)記錄在表格的對(duì)應(yīng)處，如圖。（1）請(qǐng)問該實(shí)驗(yàn)中所用傳感器的名稱是_____傳感器。并將該傳感器和_____相連。（2）請(qǐng)指出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤之處：①傳感器未放在標(biāo)尺盤最低端的D點(diǎn)；②_____。（3）擺圖中計(jì)算機(jī)記錄的數(shù)據(jù)與真實(shí)值相比將_____（填“偏大”、“偏小”或“仍準(zhǔn)確”）（4）在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，如果以v2/2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2/2—h圖象應(yīng)是_____，才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，v2/2－h(huán)圖線的斜率等于_____的數(shù)值。（5）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：________________________的情況下，物體的_____________，但總機(jī)械能守恒。12、（10分）兩個(gè)同學(xué)相互配合，利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律?？邕^定滑輪的細(xì)繩兩端與兩個(gè)鉤碼A、B相連，其中鉤碼A的質(zhì)量為m，鉤碼B的質(zhì)量為M（M>m）。實(shí)驗(yàn)過程如下：①鉤碼A放置在地面上，鉤碼B跨過定滑輪懸空，同學(xué)甲用手將鉤碼A壓在地面上，使得A、B靜止不動(dòng)，同學(xué)乙用米尺測(cè)量并記錄鉤碼B的底端距地面的高度為H，然后手持秒表，做好測(cè)量B落地時(shí)間的準(zhǔn)備。②某時(shí)刻，同學(xué)甲松手讓A、B運(yùn)動(dòng)起來(lái)，與此同時(shí)，同學(xué)乙開啟秒表，在鉤碼B落地時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄下鉤碼B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。③重復(fù)測(cè)量幾次下落時(shí)間，取其平均值作為測(cè)量值t。請(qǐng)回答下列問題：(1)鉤碼B落地時(shí)的瞬時(shí)速度v=________。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并知道當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，如果關(guān)系式H=________成立，則可說明機(jī)械能守恒定律成立。(3)你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因，可能有________。(寫出一條即可)三、計(jì)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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)從某一高度處以v0=15m/s初速度水平拋出一個(gè)物體，物體質(zhì)量為2kg，經(jīng)過時(shí)間t=2s落地。g取10m/s2，求：(1)物體落地時(shí)速度的大?。?2)物體落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率。14、（14分）(本題9分)某工廠生產(chǎn)流水線示意圖如圖所示，半徑R=1m的水平圓盤邊緣E點(diǎn)固定一小桶．在圓盤直徑DE正上方平行放置的水平傳送帶沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右端C點(diǎn)與圓盤圓心O在同一豎直線上，豎直高度h=1.25m；AB為一個(gè)與CO在同一豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，半徑r=0.45m，且與水平傳送帶相切于B點(diǎn)．一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止釋放,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,當(dāng)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，圓盤從圖示位置以一定的角速度ω繞通過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)恰與傳送帶同速并水平拋出，剛好落人圓盤邊緣的小捅內(nèi)．取g=10m/s2，求:(1)滑塊到達(dá)圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力NB;(2)傳送帶BC部分的長(zhǎng)度L;(3)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足的條件．15、（13分）(本題9分)如圖是一個(gè)設(shè)計(jì)“過山車”的試驗(yàn)裝置的原理示意圖．斜面AB與豎直面內(nèi)的圓形軌道在B點(diǎn)平滑連接．斜面AB和圓形軌道都是光滑的．圓形軌道半徑為R．一個(gè)質(zhì)量為m的小車(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)由靜止釋放沿斜面滑下，小車恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn)Ｃ．已知重力加速度為g．求：(1)A點(diǎn)距水平面的高度h；(2)B點(diǎn)軌道對(duì)小車支持力的大?。?/p>

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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、C【解析】

設(shè)物體的質(zhì)量為m，當(dāng)一物體的速度大小為v0時(shí)，其動(dòng)能為Ek，則有當(dāng)它的動(dòng)能為2Ek時(shí)，有解得：A..故選項(xiàng)A不符合題意.B.2v0.故選項(xiàng)B不符合題意.C..故選項(xiàng)C符合題意.D..故選項(xiàng)D不符合題意.2、D【解析】

A.由速度時(shí)間圖象可知，在1-2s內(nèi)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)不做功，在2-6內(nèi)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1=6N，位移所以力F做的功W1=F1x1=6×8=48J6-8s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)2=4N，位移x2=2×4=8m所以力F做的功W2=F2x2=4×8=32J8-11s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，拉力等于零，沒有做功，所以1-11s內(nèi)水平力F做的功為W=W1+W2=48+32=81J故A項(xiàng)錯(cuò)誤；BCD.在11s內(nèi)物體的動(dòng)能變化量為零，根據(jù)動(dòng)能定理知，合力做功為1．則摩擦力做功Wf=-W=-81J所以1-11s內(nèi)克服摩擦力做的功為81J，故BC項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。3、D【解析】

AB．對(duì)兩個(gè)物體整體受力分析，兩物體受到F1與F2的拉力作用，彈簧秤的拉力屬于系統(tǒng)內(nèi)力，由牛頓第二定律有：，解得m1和m2共同運(yùn)動(dòng)加速度大小為；對(duì)m1受力分析可知，m1受到向右的F1的拉力以及向左的彈簧秤的拉力T，則有：，解得彈簧秤的拉力為，故AB錯(cuò)誤；CD．突然撤去F2的瞬間，由于彈簧秤的彈力不變，則m1的受力情況不變，其加速度大小仍為，故C錯(cuò)誤，D正確．4、A【解析】試題分析：做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，明確各用電器的工作原理，確定各用電器工作時(shí)能量的轉(zhuǎn)化方向，然后答題．解：電流做功的過程，實(shí)際上就是個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過程，從電能轉(zhuǎn)化成其它形式的能．A、電視機(jī)主要是把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能，所以A錯(cuò)誤；B、電飯鍋是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以B錯(cuò)誤；C、電話機(jī)是把聲音轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，所以C錯(cuò)誤；D、電風(fēng)扇是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以D正確；故選D．【點(diǎn)評(píng)】電功也是一種功，所以要和前面的內(nèi)能、做功等能量知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)記憶，也能更便于理解．5、A【解析】

汽車沖上斜坡，受重力、支持力、牽引力和阻力，設(shè)斜面的坡角為，根據(jù)牛頓第二定律，有，其中，故；AC、若，則物體加速運(yùn)動(dòng)，加速度會(huì)減小，當(dāng)加速度減為零時(shí)，速度達(dá)到最大，故選項(xiàng)C正確，A錯(cuò)誤；B、若，則物體速度不變，做勻速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B正確；D、若，即加速度沿斜面向下，物體減速，故加速度會(huì)減小，當(dāng)加速度減為零時(shí)，速度達(dá)到最小，故選項(xiàng)D正確；故不可能是選選項(xiàng)A．6、AC【解析】

AB.小球剛接觸彈簧時(shí)，彈簧形變量較小，彈力小于重力，對(duì)小球而言受重力和彈力作用，合力方向向下，故小球先向下做加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈力大于重力時(shí)，合力向上，則小球做減速運(yùn)動(dòng)，則小球的動(dòng)能先增加后減小，故A正確；B錯(cuò)誤；

C.由于將彈簧壓縮至最低的過程中，小球一直在向下運(yùn)動(dòng)，相對(duì)地面的高度是越來(lái)越小，故重力勢(shì)能一直減小，而小球接觸彈簧至彈簧壓縮最低點(diǎn)的過程中彈簧的形變量越來(lái)越大，彈性勢(shì)能也越來(lái)越大，故C正確；D.因?yàn)檎麄€(gè)過程中忽略阻力，只有重力和彈力做功，滿足系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能及彈簧的彈性勢(shì)能之和不變，而在小球壓縮彈簧的過程中，小球的動(dòng)能先增大后減少，所以小球的重力勢(shì)能和彈簧的之和先減小后增大。故D錯(cuò)誤。7、AD【解析】

A．物體在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)等于物體在傳送帶上的相對(duì)位移，物塊達(dá)到速度v所需的時(shí)間在這段時(shí)間內(nèi)物塊的位移傳送帶的位移則物體相對(duì)位移故A正確；BC．電動(dòng)機(jī)多做的功轉(zhuǎn)化成了物體的動(dòng)能和內(nèi)能，物體在這個(gè)過程中獲得動(dòng)能就是，由于滑動(dòng)摩擦力做功，相對(duì)位移等于產(chǎn)生的熱量傳送帶克服摩擦力做的功就為電動(dòng)機(jī)多做的功為，故BC錯(cuò)誤；D．電動(dòng)機(jī)增加的功率即為克服摩擦力做功的功率，大小為故D正確。故選AD。8、BD【解析】根據(jù)上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知，物體上升到最高點(diǎn)后，再下落距離時(shí)，速度大小也為10m/s，由，解得：h＝20m．由得，可得初速度v0＝20m/s；拋出5s后的速度v＝v0－gt＝20m/s－10×5m/s＝－30m/s，負(fù)號(hào)說明方向豎直向下；位移為：，負(fù)號(hào)說明方向豎直向下，故BD正確，AC錯(cuò)誤．9、CD【解析】

A．過山車在豎直圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，其機(jī)械能守恒，動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，知速度大小變化，不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．在最低點(diǎn)時(shí)，乘客的加速度向上，處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．在最高點(diǎn)，重力和軌道對(duì)車的壓力提供向心力，當(dāng)軌道對(duì)車的壓力為零時(shí)，速度最小，則得：所以過山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于，故C正確；D．過山車在斜面h=3R高處由靜止滑下到最高點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：解得；所以軌道對(duì)車的支持力為故D正確；10、CD【解析】

A：圓形槽光滑，兩小球在下滑過程中，均只有重力做功，機(jī)械能守恒。故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B：對(duì)左側(cè)小球的下滑過程，據(jù)機(jī)械能守恒定律可得mgr=12mv12=C：設(shè)左側(cè)小球在最低點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球的支持力為FN1；對(duì)左側(cè)小球在最低點(diǎn)時(shí)受力分析，據(jù)牛頓第二定律可得FN1-mg=mD：取任一高度處為參考平面，兩球在最高點(diǎn)無(wú)初速釋放時(shí)的機(jī)械能相等；下滑過程中，兩球的機(jī)械能守恒，則兩球在最低點(diǎn)的機(jī)械能相等。故D項(xiàng)正確。二、實(shí)驗(yàn)題11、光電門數(shù)據(jù)采集器擺錘釋放器未置于A點(diǎn)偏小一條傾斜直線重力加速度只有重力做功動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化【解析】

（1）[1][2]．該實(shí)驗(yàn)中所用傳感器的名稱是光電門傳感器。并將該傳感器和數(shù)據(jù)采集器相連。（2）[3]．該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤之處：①光電門傳感器未放在標(biāo)尺盤最底端的D點(diǎn)；②擺錘釋放器未置于A點(diǎn)。（3）[4]．由于擺錘釋放器未置于A點(diǎn)，所以得到的動(dòng)能與真實(shí)值相比將偏小。（4）[5][6]．在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，由可得則如果以v2/2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2/2—h圖象應(yīng)是一條傾斜直線，才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，v2/2－h(huán)圖線的斜率等于重力加速度g的數(shù)值。（5）[7][8]．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：只有重力做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但總機(jī)械能守恒。12、（1）（3）釋放鉤碼A的時(shí)間與秒表開始計(jì)時(shí)時(shí)間不同步、空氣阻力、滑輪與繩子摩擦力等都會(huì)造成誤差【解析】

第一空.運(yùn)動(dòng)過程中的平均速度，又因?yàn)椋虼耍涞厮俣?。第二?如果機(jī)械能守恒，則，所以。第三空.空氣阻力、滑輪阻力、釋放鉤碼A的時(shí)間與秒表開始計(jì)時(shí)時(shí)間不同步等，都會(huì)造成誤差。三、計(jì)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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、(1)v=25m/s(2)P【解析】

(1)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平行四邊形定律求出初速度；(2)根據(jù)P=Fv求功率．【詳解】(1)平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)豎直方向速度vy=gt=20m/s水平方向的速度v0=15m/s故合速度為v=(2)由功率的定義式，得重力的瞬時(shí)功率P=mgvy

得重力的瞬時(shí)功率P=20×20=400W【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解．14、（1）6N，方向豎直向下；（2）1.25m；（3）ω=2nπrad/s(n=1，2，3…)【