2023-2024学年河北省邢台市物理高一下期末质量检测试题含解析

2023-2024学年河北省邢台市物理高一下期末质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)关于做曲线运动的物体所受的合力，下列说法正确的是：A．一定是恒力B．一定是变力C．合力方向与速度方向在同一直线上D．合力方向与速度方向不在同一直线上2、如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h．若以地面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是A．mgh，减少mg(H－h)B．mgh，增加mg(H＋h)C．0，增加mg(H－h)D．0，减少mg(H＋h)3、如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力F缓慢拉A直到B刚好离开地面，则这一过程中力F做的功至少为（）A． B．C． D．4、(本题9分)以v0=15m/s的初速从地面竖直向上抛出一物体，设空气阻力大小不变，则在抛出后的第2s内平均速度和平均速率分别为A．0，0 B．0，2.5m/s C．2.5m/s，2.5m/s D．2.5m/s，05、一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm，环上有一穿孔的小球m，仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转（取g=10m/s2），则相对环静止时小球与环心O的连线与O1O2的夹角θ是（）A．60°B．45°C．30°D．75°6、(本题9分)物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为24m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度是（）A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出).现用水平向右的力缓慢地将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W.撤去拉力后让物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零.已知物块的质量为m，AB=b，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.则上述过程中A．经O点时，物块的动能最大B．物块动能最大时，弹簧的弹性势能为零C．物块在A点时，弹簧的弹性势能小于()D．物块在B点时，弹簧的弹性势能小于()8、(本题9分)一根轻质弹簧的下端固定在水平地面，上端连接一个小球，静止时小球处于O点，如图所示．将小球向下压至A点位置（未超过弹簧的弹性限度）然后放开，小球将在竖直方向上下往复运动，小球到达的最高位置为B点，忽略空气阻力的影响．则关于小球从A点向上运动至B点的过程中，以下判断正确的是（）A．弹簧的弹力对小球始终做正功B．小球在O点时的动能达到最大C．小球在B点时弹簧的弹性势能最大D．弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小9、如图为“嫦娥二号”的姐妹星“嫦娥一号”某次在近地点A由轨道1变轨为轨道2的示意图，其中B、C分别为两个轨道的远地点。关于上述变轨过程及“嫦娥一号”在两个轨道上运动的情况，下列说法中正确的是（）A．“嫦娥一号”在轨道1的A点处应点火减速B．“嫦娥一号”在轨道2的A点向C点运动的过程动能减小，势能增大C．“嫦娥一号”在轨道1的B点运动到A点万有引力做正功，动能增大，机械能守恒D．以上说法均不正确10、(本题9分)汽车在平直的公路上行驶，某一段时间内汽车的功率随时间的变化如图所示，设汽车运动过程中受到的阻力不变，则在这一段时间内汽车的运动情况可能是（）A．汽车做匀速直线运动B．汽车做匀加速直线运动C．汽车做加速度增加的加速直线运动D．汽车做加速度减小的加速直线运动11、(本题9分)如图所示，两个完全相同的光滑小球P、Q，放置在墙壁和斜木板之间，当斜木板和竖直墙壁的夹角θ角缓慢减小时（），则（）A．墙壁、木板受到P球的压力均增大B．墙壁、木板受到P球的压力均减小C．Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小D．P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力不变12、(本题9分)一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则（）A．物体在空中运动的时间是B．物体在空中运动的时间是C．物体抛出时的竖直高度是D．物体抛出时的竖直高度是二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50Hz．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：cm）（1）这五个数据中不符合读数要求的是哪一段_______．（填OA、OB、OC、OD或OE）（2）从下列器材中选出实验所必须的器材，其编号为________．（多选、漏选均不得分）A．打点计时器（包括纸带）；B．重锤；C．天平；D．毫米刻度尺；E．秒表；F．运动小车（3）实验中纸带的_______端与重物相连(填“O”或“E”)．（4）某同学用重锤在OD段的运动来验证机械能守恒，OD距离用h来表示，他用vD=计算与D点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法_______．（填“对”或“不对”）（5）在验证机械能守恒定律时，如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图象应是一条直线能验证机械能守恒定律，图线的斜率表示_______________．（6）若重锤质量m=200g，重力加速度g=9.80m/s2，由图中给出的数据，可得出从O点到打下D点，重锤重力势能的减少量为_____J，而动能的增加量为______J（均保留三位有效数字）．（7）实验中，动能的增加量小于重力势能的减少量，其主要原因是___________．14、（10分）(本题9分)如图甲所示，螺旋测微器的读数为__________mm；如图乙所示，电压表的量程为3V，则电压表的读数为__________V。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图甲所示．水平放置的两平行金属板、B相距为d，板间加有如图乙所示随时间变化的电压．、B板中点O处有一带电粒子，其电荷量为，质量为m，在时间内粒子处于静止状态．已知重力加速度为g，周期．求：（1）判定该粒子的电性；（2）在方时间内两板间的电压U0：（3）若时刻，粒子恰好从O点正下方金属板A的小孔飞出，那么的比值应满足什么条件．16、（12分）(本题9分)如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为m=1kg的物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度BC的长为L=6m，沿逆时针方向以恒定速度v=1m/s匀速转动．CD为光滑的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道，DE与CD相切于D点．已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s1．（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能；（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C点，并经过圆弧轨道DE，从其最高点E飞出，最终落在CD上距D点的距离为x=1.1m处（CD长大于1.1m），求物块通过E点时受到的压力大小；（3）满足（1）条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能．17、（12分）(本题9分)高铁列车上有很多制动装置．在每节车厢上装有制动风翼，当风翼完全打开时，可使列车产生a1=0.5m/s2的平均制动加速度．同时，列车上还有电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等．单独启动电磁制动系统，可使列车产生a2（1）若不再开启其他制动系统，从开始制动到停车，高铁列车行驶的距离是多少？（2）若制动风翼完全打开时，距离前车只有2km

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解析】

物体做曲线运动时，所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上，合力可以是恒力，也可以是变力．【详解】物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力可以变化，可以不变化。平抛运动受到的是恒力，匀速圆周运动受到的是变力，故D正确，A、B、C错误；故选D.【点睛】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．2、D【解析】

以地面为零势能参考平面，则小球落地时的重力势能为：Ep1=0整个过程中小球高度降低，重力势能减少，重力势能的减少量为：ABC.由上分析可知，ABC错误；D.由上分析可知，D正确。3、B【解析】

开始时，A、B都处于静止状态，弹簧的压缩量设为，由胡克定律有物体A恰好离开地面时，弹簧对B的拉力为，设此时弹簧的伸长量为，由胡克定律有这一过程中，物体A上移的距离根据动能定理可得解得这一过程中力做的功至少为故B正确，ACD错误。故选B。4、B【解析】

物体做竖直上抛运动，物体上升的时间为：t=v所以抛出后第2s内有两个运动过程，1s~1.5s上升，1.5s~2s下降，两个过程互逆AD．第2s内的两个过程，相当于两个做了0.5s自由落体运动的过程，故在第2s内的路程为：s=2×故第2s内平均速率为：v，AD错误；BC．根据对称性可知，第2s内物体的位移为0，则第2s内平均速度为0，B正确C错误．5、A【解析】小球转动的半径为Rsinθ，小球所受的合力垂直指向转轴，根据平行四边形定则和牛顿第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正确，ABD错误。6、B【解析】第一段平均速度为：，第二段平均速度为：，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，两个中间时刻的时间间隔为：，加速度为：，故B正确，A、C、D错误；故选B．【点睛】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出两个中间时刻的瞬时速度，结合速度时间公式求出物体的加速度．7、CD【解析】

AB、物体从A到O的过程中，弹簧的弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，物体先加速后减速，在弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反的位置速度最大，此时弹簧处于伸长状态，弹性势能不为零，该位置应在O点的右侧，故A、B错误．C、如果没有摩擦力，则O点应该在AB中间，由于有摩擦力，物体从A到B过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点．故，此过程物体克服摩擦力做功大于，所以物块在A点时，弹簧的弹性势能小于，故C正确．D、由A分析得物块从开始运动到最终停在B点，路程大于，故整个过程物体克服阻力做功大于，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于，故D正确．故选CD．【点睛】到达B点时速度为0，但加速度不一定是零，即不一定合力为0，这是此题的不确定处．弹簧作阻尼振动，如果接触面摩擦系数μ很小，则动能为最大时时弹簧伸长量较小（此时弹力等于摩擦力μmg），而弹簧振幅变化将很小，B点弹簧伸长大于动能最大点；如果μ较大，则动能最大时，弹簧伸长量较大，（因弹力等于摩擦力，μ较大，摩擦力也较大，同一个弹簧，则需要较大伸长量，弹力才可能与摩擦力平衡），而此时振幅变化很大，即振幅将变小，则物块将可能在离O点很近处，就处于静止（速度为0，加速度也为0），此时B点伸长量可能小于动能最大时伸长量，B点势能可能小于动能最大处势能．至于物块在A点或B点时弹簧的弹性势能，由功能关系和动能定理分析讨论即可．8、BD【解析】

A．小球从A点向上运动至B点的过程中，弹簧弹力方向先向上，后向下，所以弹力先做正功，后做负功，故A错误；B．从A到O，弹力大于重力，小球向上做加速运动，在O点，重力等于弹簧弹力，加速度为零，小球速度最大，则动能最大，故B正确；C．对小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，当小球的机械能最小时，弹簧的弹性势能最大，从A到B的过程中，A点小球的机械能最小，则A点弹性势能最大，故C错误；D．系统机械能守恒，从A到B的过程中，小球重力势能增大，则弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小，故D正确。9、BC【解析】

A.要想使“嫦娥一号”在近地点A由轨道1变轨为轨道2，需要加速做离心运动，应在A点加速，故选项A不合题意；B.“嫦娥一号”在轨道2的A点向C点运动的过程中，克服万有引力做功，卫星动能减小，势能增大，故选项B符合题意；CD.“嫦娥一号”在轨道1的B点运动到A点的过程中，万有引力做正功，动能增大，机械能守恒，故选项C符合题意，选项D不合题意。10、AD【解析】在这一段时间内，若初始时刻，牵引力等于阻力，则汽车做匀速直线运动，功率保持不变．若牵引力大于阻力，汽车做加速运动，速度增大，功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速直线运动，故BD正确．11、ACD【解析】

AB、以小球P、Q为研究对象，处于平衡装态，根据受力平衡，由图可知，墙壁对球的压力F2逐渐增大，木板对球的支持力F1逐渐增大，根据牛顿第三定律可知墙壁受到的压力增大，木板受到的压力增大，故A正确，B错误；C、以小球Q为研究对象，处于平衡装态，根据受力平衡，P球对Q球的支持力，木板给Q球的支持力，当斜木板和竖直墙壁的夹角θ角缓慢减小时，P球对Q球的支持力增大，挡板给Q球的支持力减小，根据牛顿第三定律可知Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小，故C正确；D、小球P为研究对象，处于平衡装态，合外力为零，P球受到重力、墙壁对球的压力、木板对球的支持力和Q球对P球的压力，所以P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力与P球受到重力大小相等，方向相反，故D正确；故选ACD．【点睛】对球进行正确受力分析，把握其受力特点：一个力大小和方向不变（重力），一个力方向不变（墙给球的支持力），另一个力的大小、方向均发生变化（挡板给球的作用力），对于这类动态平衡问题，可以采用“图解法”进行．12、BD【解析】

AB．物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度再根据得故A错误，B正确；CD．物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度再根据得故C错误，D正确。故选BD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）OB（2）ABD（3）O（4）不对；（5）g（6）0.380J；0.376J；（7）物体在下落过程中克服摩擦阻力做功【解析】

第一空.毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OB读数．第二空.实验中必须要用的器材有：A.打点计时器（包括纸带）；B.重锤；D.毫米刻度尺；不需要C.天平；E.秒表以及F.运动小车；故选ABD.第三空.由纸带上的点迹分布可知，从O点到E点做匀加速运动，因此实验中纸带的O端与重物相连．第四空.不对；在验证机械能守恒的实验中，由于存在阻力物体实际下落的加速度小于重力加速度，所以不应当用重力加速度g来表示某位置的速度，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小；即．第五空.由机械能守恒定律可知：mgh=mv2；变形可知：gh=，则根据实验数据绘出的图象应是一条直线，图线的斜率表示重力加速度g；第六空.从O到打下D点，重锤重力势能的减少量△EP=mgh=0.2×9.8×0.1941J=0.380J；第七空.利用匀变速直线运动的推论；则EkD=mvD2=×0.2×1.942J=0.376J；则动能的增加量△Ek=0.376J；第八空.通过计算可知动能的增加量小于重力势能的减小量，其原因是物体在下落过程中克服摩擦阻力做功，导致重力势能没有完全转化