2023-2024学年湖北省枣阳市高级中学物理高一下期末统考试题含解析

2023-2024学年湖北省枣阳市高级中学物理高一下期末统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、关于经典力学，下列说法错误的是A．由于相对论、量子力学的提出，经典力学已经被完全否定B．经典力学可看作相对论、量子力学在一定条件下的特殊情形C．经典力学在宏观物体、低速运动、引力不太大时适用D．经典力学对高速运动的微观粒子不适用2、(本题9分)一物体做平抛运动，描述物体在竖直方向上的分速度v随时间变化规律的图线是如图所示中的（取竖直向下为正）（）A． B． C． D．3、(本题9分)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是（）A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变4、(本题9分)战车是机械化步兵或摩托化步兵的主要装备，具有攻击，运输、发射三种功能，有的还能起反坦克导弹发射车的作用．如图所示是某部装备的新型战车，其质量为，行驶时额定功率为，在某水平路上行驶时所受阻力为车重的0.1倍，重力加速度为，下列说法正确的是（）A．若战车以大小为的加速度匀加速启动，则在刚达到额定功率时，战车的速度大小为B．若战车以大小为的加速度匀加速启动，则在刚达到额定功率时，战车的速度大小为C．若战车以额定功率运动，当其速度大小为时，战车的加速度大小为D．若战车以额定功率运动，当其速度大小为时，战车的加速度大小为5、(本题9分)两质量均为m的木块A、B重叠在一起，静置于水平面上，水平恒力F作用在A上，两木块一起运动，加速度大小为a1，如图(a)所示。现取走木块B，在木块A上施加一方向竖直向下的恒力F1，F1=mg（g为重力加速度）。木块A仍在上述水平恒力F的作用下运动，加速度大小为a2，如图(b)所示。下列关于a1和a2的关系，正确的是A．B．C．D．6、(本题9分)如图所示为等量异种电荷周围的电场线分布情况，现将一个带负电的点电荷C（图中没有画出）以一定初速度从A点释放，速度的方向沿电荷连线由A指向B，则关于C在AB之间的运动，下列分析正确的是（）A．速度先增加后减小，加速度先减小后增大B．速度先减小后增加，加速度先增大后减小C．动能一直减小，电场力对C一直做负功D．动能一直增大，电场力对C一直做正功7、用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，则下列说法正确的是（）A．小球过最高点时，绳子张力可以为零B．小球过最高点时的速度是0C．小球做圆周运动过最高点时的最小速度是√gRD．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反8、(本题9分)2017年9月25日是我国新一代同步卫星“风雨四号”在轨交付的日子，与上一代相比，“风云四号”的整星观察数据量提高了160倍，当日，腾讯公司把微信的启动页面从阿波罗17号宇航员所拍摄的非洲大陆上空视角照片更换为“风云四号”拍摄的中国所在的东半球上空视角照片，下列关于“风云四号”同步卫星的说法正确的是（）A．一定位于赤道正上空B．绕地球运行的周期比月球绕地球的周期大C．发射速度大于D．运行速度大于9、(本题9分)如图所示，质量为1kg的物体（可视为质点）在水平传送带上被传送，A为终端皮带轮，传送带与皮带轮之间不打滑且与皮带在C点相切，物体刚放上皮带时的速度为0，距C点的距离为1m，皮带轮的半径为10cm，重力加速度g=10m/s2，若皮带轮转动的线速度大小为1m/s，物体运动到C点的前速度已达到1m/s，则（）A．物体在C点对传送带的压力大小为10NB．物体与传送带间的摩擦因数至少为0.1C．物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带D．物体与传送带摩擦产生的热量为0.5J10、(本题9分)一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，A距地面为L，如图所示。由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起。从释放开始到A落地历时t1，A落地前的瞬时速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前的瞬时速率为v2，则（）A．t1>t2 B．t1＝t2 C．v1:v2＝1:2 D．v1:v2＝1:311、如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s.则在此过程中A．摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)B．摩擦力对木板做功为μmgsC．木板动能的增量为μmgdD．由于摩擦而产生的热量为μmgs12、如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是A．M可能为电子，N可能为质子B．N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功C．N在d点的电势能等于它在c点的电势能D．M在b点的动能大于它在a点的动能二、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“碰撞中的动量守恒”实验中，仪器按要求安装好后开始实验，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接静止放在斜樁末端的水平部分，在白纸上记录下重锤位置和各小球落点的平均位置依次为O、A、B、C，设入射小球和被碰小球的质层依次为m1、m2，则下列说法中正确的有（）A．第一、二次入射小球的落点浓次是B，AB．入射小球的质量可以小于被碰小球的质量C．第二次入射小球和被碰小球将同时落地D．若碰撞过程动量守恒，误差范围内满足：m1·AB=m2·OC14、（10分）(本题9分)在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，(1)下列器材中不必要的一项是_________（只需填字母代号）．A．重物

B．纸带

C．天平

D．低压交流电源

E．毫米刻度尺(2)关于本实验的误差，说法不正确的是______________A．选择质量较小的重物，有利于减小误差B．选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，有利于减小误差C．先松开纸带后接通电源会造成较大的误差D．实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用(3)某同学在“验证机械能守恒定律”实验中得到了如图所示的一条纸带，图中O点为打点计时器打下的第一点，可以看做重物运动的起点，从后面某点起取连续打下的三个点A、B、C．己知相邻两点间的时间间隔为0.02s，假设重物的质量为1.00kg，则从起点O到打下B点的过程中，重物动能的增加量_________

J，重力势能的减小量__________J．（保留三位有效数字，重力加速度g取9.80m/s2），通过计算，数值上ΔEP

_____ΔEK

（填“>”“=”或“<”），原因是_____________________

实验的结论是__________________________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)如图所示，位于竖直平面上的四分之一光滑圆弧轨道固定于水平地面，且半径为R，OB沿竖直方向，上端A距水平地面高度为H，现将质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在地面上C点处，已知重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）小球刚运动到B点时对轨道的压力；（2）小球落地点C与B点的水平距离．16、（12分）(本题9分)一辆质量为m的汽车通过一座拱桥，拱桥桥面的侧视图可视为半径为R的圆弧的一部分，重力加速度用g表示，汽车可视为质点。（1）求汽车以大小为v的速度通过桥顶（桥的最高点）时汽车受到的支持力的大小FN；（2）要保证汽车不脱离桥面，汽车的速度不得超过多大？17、（12分）(本题9分)如图所示，在光滑水平面上固定一由14圆弧AB和12圆弧BC组成的光滑轨道，两者在点B处平滑连接。AB弧的半径为R,BC弧的半径为R2。一质量为m的小球以大小为v0(1)小球从A点运动到B点的时间；(2)小球在A、C两点所受轨道的弹力大小之比。

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、A【解析】

相对论、量子力学的提出，没有否定经典力学，只是对力学的完善；经典力学是相对论、量子力学在低速、宏观状态下的特殊情形，对于高速、微观的情形经典力学不适用，高速情形要用相对论，微观粒子运动要用量子力学。A．描述与分析不符，故A符合题意B．描述与分析相符，故B不符题意C．描述与分析相符，故C不符题意D．描述与分析相符，故D不符题意2、D【解析】

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，即做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，速度时间图线为过原点的倾斜直线，故D正确，ABC错误．故选D．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，通过运动规律确定v-t图线，基础题．3、B【解析】摩天轮运动过程中做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，选项A错误；圆周运动过程中，在最高点由重力和支持力的合力提供向心力，即，所以重力大于支持力，选项B正确；转动一周，重力的冲量为I=mgT，不为零，C错误；运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，根据P=mgvcosθ可知重力的瞬时功率在变化，选项D错误．故选B．4、D【解析】AB、战车以大小为的加速度匀加速启动，战车的牵引力为，在刚达到额定功率时，战车的速度大小为，故A、B错误；CD、战车以额定功率运动，当其速度大小为时，战车的牵引力为，战车的加速度大小为，故D正确，C错误；故选D．【点睛】战车以大小为的加速度匀加速启动，根据牛顿第二定律求出战车的牵引力，在刚达到额定功率时求出战车的速度大小；战车以额定功率运动，根据P=Fv求出战车的牵引力，根据牛顿第二定律求出战车的加速度大小．5、A【解析】

两个加速度都要用受力分析结合牛顿第二定律求解.【详解】设A与地面的动摩擦因数为，对A和B的整体由牛顿第二定律；对A加一压力F1=mg，受力分析可知，整理得，解得；故选A.【点睛】通常可以采用整体法和隔离法，用整体法可以求得系统的加速度的大小，再用隔离法可以求物体之间的作用的大小；两图的区别是图2中增加的是力而没有增加质量，则没有产生加速度.6、D【解析】

AB.带负电荷的电荷从A点由静止释放，则所受的电场力沿AB方向，则加速度沿AB方向，速度一直变大，因场强先减小后增加，可知电场力先减小后增加，加速度先减小后增加，选项AB错误。CD.负电荷从A到B运动时，电场力沿AB方向，一直做正功，则动能一直增加，选项D正确，C错误.7、AC【解析】A、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力，此时拉力为零，故A正确；B、C、小球刚好能过最高点时满足的条件是小球受的重力提供向心力，即：mg=mv2R【点睛】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住刚好能过最高点的临界情况．8、AC【解析】A、地球同步卫星因公转周期一定为T=24h，则高度一定，转动方向为自西向东，则相对于赤道静止，故A正确．B、根据，可得，同步卫星相对于月球半径较小，则周期较小，故B错误．C、卫星发射越高，克服地球引力做功越多，需要的初动能越大，第一宇宙速度是发射到近地轨道的速度，第二宇宙速度是发射绕太阳运动的卫星的速度，故发射地球卫星的发射速度应大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，则C正确．D、由万有引力提供向心力得，解得，可知卫星的线速度v随轨道半径r的增大而减小，v=7.9km/s为第一宇宙速度，即卫星围绕地球表面运行的速度；因同步卫星轨道半径比地球半径大很多，因此其线速度应小于7.9km/s，故D错误．故选AC．【点睛】本题要了解第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．知道地球同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．9、CD【解析】物体在C点时，由牛顿第二定律得N-mg=m，得：N=m（g+）=1×（10+）=20N，由牛顿第三定律知，物体在C点对传送带的压力大小N′=N=20N，故A错误．若物体一直做匀加速运动，直至C点，由动能定理得：μmgx=mv2，得：，所以物体与传送带间的摩擦因数至少为0.05，故B错误．由于物体在C点时对传送带有压力，所以物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带，故C正确．设物体匀加速运动的时间为t，则物体相对传送带的位移为：△x=vt-=，物体匀加速运动的位移为：x=．根据动能定理得：fx=mv2，摩擦生热为：Q=f△x，可知，Q=mv2=×1×12=0.5J，故D正确．故选CD.10、BC【解析】

AB．由静止释放A、B，A、B都做自由落体运动，A运动的位移为L，B运动的位移为4L，根据自由落体公式可知，A落地的时间B落地的时间为则有所以t1=t2，故A错误，B正确；CD．A落地前瞬间速率为B落地前瞬间速率为所以v1：v2=1：2，故C正确，D错误。故选BC。11、AB【解析】

A.物块相对于地面运动的位移为x1=s+d，则摩擦力对物块做功为Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正确；B.木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为W=μmgs，故B正确；C.对木板，根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，故C错误；D.系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为μmgd，故D错误.12、AB【解析】

A．据做曲线运动物体所受合外力指向轨迹内侧知，带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，则带电粒子M带负电；带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，则带电粒子N带正电；所以M可能为电子，N可能为质子．故A项符合题意；BC．带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，N在从c点运动到d点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子N做正功，带电粒子N在d点的电势能小于它在c点的电势能．故B项符合题意，C项不符合题意；D．带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，M在从a点运动到b点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子M做负功，带电粒子M动能减小，则带电粒子M在b点的动能小于它在a点的动能．故D项不符合题意．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AD【解析】

入射小球和被碰小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以B点是没有碰时入射小球的落地点，A碰后入射小球的落地点，C碰后被碰小球的落地点，故A正确；为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，故B错误；两球碰后都做平抛运动，竖直高度相同，它们在空中的运动时间相等，由于被碰球先离开斜槽入射球后离开斜槽，被碰球先落地，入射球后落地，故C错误；如果两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m1v3t，得：m1OB=m1OA+m2OC，即：m1AB=m2OC，故D正确．所以AD正确，BC错误．14、CA1.841.88>重物在下落过程中有摩擦阻力或纸带与限位孔间有摩擦力在误差允许范围内，机械能守恒【解析】

（1）[1]．实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量质量，则不需要天平，故选C．

（2）[2]．实验中减少误差，A中使用质量较小的重锤，由于阻力的存在，会使相对误差加大，故A错误；打点计时器的时间间隔为0.02s，利用自由落体运动可得