2023-2024学年湖南省株洲市攸县第三中学物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2023-2024学年湖南省株洲市攸县第三中学物理高一下期末学业水平测试试题注意事项：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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)如图，弹性轻绳的一端套在手指上，另一端与弹力球连接，用手将弹力球以某一竖直向下的初速度抛出，抛出后手保持不动。从球抛出瞬间至球第一次到达最低点的过程中（弹性轻绳始终在弹性限度内，不计空气阻力），下列说法正确的是（）A．绳刚伸直时，球的动能最大B．该过程中，球的机械能守恒C．该过程中，重力对球做的功等于球克服绳的拉力做的功D．该过程中，轻绳的弹性势能和小球的动能之和一直增大2、(本题9分)如图所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中（容器固定）由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为FN．重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为（）A． B． C． D．3、(本题9分)2013年12月6日17时47分，在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥三号开始实施近月制动，进入100公里环月轨道Ⅰ，2013年12月10日晚21:20分左右，嫦娥三号探测器将再次变轨，从100公里的环月圆轨道Ⅰ，降低到近月点（B点）15公里、远月点（A点）100公里的椭圆轨道Ⅱ，为下一步月面软着陆做准备．关于嫦娥三号卫星，下列说法正确的是A．卫星在轨道Ⅱ运动的周期大于在轨道Ⅰ运动的周期B．卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度大于在轨道Ⅰ上A点的加速度C．卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能D．卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在A点应加速4、(本题9分)如图所示，在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时的弹性势能为（g=10m/s2）（）A．10J B．15J C．20J D．25J5、(本题9分)下列说法正确的是A．做平抛运动的物体机械能一定守恒B．被匀速吊起的集装箱机械能一定守恒C．做变速运动的物体机械能一定不守恒D．合外力对物体做功为零时，物体的机械能一定守恒6、(本题9分)如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长l＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，则A．物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统动量守恒B．物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统机械能守恒C．若v0=2m/s，则物块在车面上滑行的时间为0.24sD．若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于5m/s7、(本题9分)如图，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在电场中通过A、B两点的连线中点对称地选取一个闭合路径abcd。现将一个质子沿abcd移动一周，下列说法正确的是（）A．a点和b点的电场强度相同B．c点电势低于于d点电势C．由b→c，电场力一直做正功D．由c→d，质子电势能一直在增加8、(本题9分)无人机在某段飞行过程中，通过机载传感器描绘出运动的图象，图甲是沿水平方向的x-t图象，图乙是沿竖直方向的v-t图象，在0~3s内（）A．无人机在水平方向做匀加速直线运动B．无人机在竖直方向做匀加速直线运动C．无人机的运动轨迹为抛物线D．t=3s时无人机的速度大小为5m/s9、(本题9分)如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1=2m/s顺时针运行，质量m=2.0kg的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处以初速度v2=4m/s向左滑上传送带，若传送带足够长，已知物块与传送带间摩擦因数为0.4，，下列判断正确的是A．物体离开传送带速度大小为2m/sB．物体离开传送带速度大小为4m/sC．摩擦力对物块做的功为-12JD．系统共增加了12J的内能10、如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑．下列说法正确的是（）A．A与B线速度大小相等B．B与C线速度大小相等C．C与A角速度大小相等D．A与B角速度大小相等二、实验题11、（4分）(本题9分)某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验，图中小车是在1条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、________(填测量工具)和________(填“交流”或“直流”)电源．(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是________．A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可12、（10分）某物理课外小组利用图甲中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。（1）除了甲图中所给器材以及交流电源和导线外，为完成实验在下列器材中，还必须使用的器材是____。（选填正确选项的字母）A．秒表B．天平（含砝码）C．弹簧测力计D．刻度尺（2）在实验中，得到一条符合要求的打点纸带，如乙图所示。已知相邻计数点间的时间间隔为T，已测量出相邻计数点间距为x1、x2、x3、x4、x5、x6。为了减小实验误差，较准确得出小车的加速度，则小车加速度的表达式为a=_____。（3）某组同学在验证加速度与力的关系时，获得数据后，在坐标系中作出了如丙图所示的a-F图象。①此图线不过坐标原点的原因是____________。②这组同学使用的小车的质量为___kg。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示，质量为M=2kg、左端带有挡板的长木板放在水平面上，板上贴近挡板处放有一质量为m=1kg的物块，现用一水平向右大小为9N的拉力F拉长木板，使物块和长木板一起做匀加速运动，物块与长木板间的动摩擦因数为μ1=0.1，长木板与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.2，运动一段时间后撤去F，最后物块恰好能运动到长木板的右端，木板长L=4.8m，物块可看成质点，不计挡板的厚度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，求：(1)撤去F的瞬间，物块和板的加速度；(2)拉力F作用的时间；(3)整个过程因摩擦产生的热量。14、（14分）(本题9分)用F=100N的水平恒力拉质量m=20kg的小木箱，使木箱在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，如图所示.已知木箱与地面之间的动摩擦因数μ=0.40，重力加速度g=10m/s（1）木箱的加速度a的大小；（2）木箱运动2.0s时，它的速度v的大小；（3）从静止开始到木箱运动2.0s的过程中，水平恒力F对木箱做的功W．15、（13分）某小型设备工厂采用如图所示的传送带传送工件。传送带由电动机带动，以的速度顺时针匀速转动，倾角。工人将工件轻放至传送带最低点A，由传送带传送至最高点B后再由另一工人运走，工件与传送带间的动摩擦因数为，所运送的每个工件完全相同且质量。传送带长度为，不计空气阻力。（工件可视为质点，，，）求：(1)若工人某次只把一个工件轻放至A点，则传送带将其由最低点A传至B点电动机需额外多输出多少电能？(2)若工人每隔1秒将一个工件轻放至A点，在传送带长时间连续工作的过程中，电动机额外做功的平均功率是多少？

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】

A、绳伸直前，球在做加速运动。绳伸直以后，开始阶段，重力大于绳的拉力，合力向下，球的速度增大，故球的动能增大，当重力与拉力相等时球的速度最大，动能最大，故A错误；B、由于绳的拉力对球做功，所以球的机械能不守恒，故B错误；C、该过程中，由于球的动能减小，根据动能定理知重力对球做的功与绳的拉力做的功之和为负值，所以重力对球做的功小于球克服绳的拉力做的功，故C错误；D、由于只有重力和弹性绳的弹力做功，所以球、绳和地球组成的系统机械能守恒，则轻绳的弹性势能、小球的动能和重力势能之和保持不变，重力势能一直在减小，则轻绳的弹性势能和小球的动能之和一直增大，故D正确；2、A【解析】试题分析：在B点有：．得．A滑到B的过程中运用动能定理得，，得．故A正确．考点：考查了动能定理的应用3、C【解析】

A：卫星在轨道Ⅱ运动的半长轴小于卫星在轨道Ⅰ运动的半径，据开普勒第三定律，卫星在轨道Ⅱ运动的周期小于在轨道Ⅰ运动的周期．故A项错误．B：卫星在轨道Ⅱ上A点和轨道Ⅰ上A点时，均只受万有引力，据可得：卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度等于在轨道Ⅰ上A点的加速度．故B项错误．C：据开普勒第二定律可得，卫星在轨道Ⅱ经过A点时的速率小于在轨道Ⅱ经过B点时的速率，则卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能．故C项正确．D：卫星在轨道Ⅰ上做圆周运动，则；卫星在轨道Ⅱ过A点时要做近心运动，则．，则卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在A点应减速．故D项错误．4、A【解析】

由得，，则落地时竖直方向上的分速度；，解得；弹簧被压缩时具有的弹性势能为物体所获得动能，则．故A正确．5、A【解析】

A.做平抛运动的物体，只有重力做功，其机械能一定守恒，故A正确；B.被匀速吊起的集装箱由于拉力做功，机械能不守恒；故B错误；C.做匀变速直线运动的物体机械能可能守恒。比如：自由落体运动。故C错误。D.物体机械能守恒不是合外力对物体做功为零，而是只有重力做功，故D错误。6、ACD【解析】由于地面光滑，所以物块和小车构成的系统动量守恒，故A正确；由于物块和小车之间有摩擦力，所以系统机械能不守恒，故B错误；设物块与小车的共同速度为v，以水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律有，设物块与车面间的滑动摩擦力为，则对物块应用动量定理有，解得，代入数据得，C正确；要使物块恰好不从车面上滑出，须物块到车面最右端时与小车有共同的速度，设其为v′，则，由功能关系有，代入数据解得，故D正确；7、BD【解析】

等量同种电荷电场线如图：

A．结合等量异种点电荷的电场线的图象可知，ab两点的电场强度的方向不同，故A错误；

B．d点的电势为正值，c点的电势为负值，c点电势低于d点电势，故B正确；

C．在bc的连线上，两电荷连线上方，场强竖直向分量向下，两电荷连线下方，场强竖直向分量向上。则质子由b到c，电场力先做正功后做负功，故C错误；

D．由c→d，质子受力的方向与运动的方向之间的夹角始终是钝角，电场力做负功，电势能一直在增大，故D正确。故选BD。8、BCD【解析】

A、由水平方向的x-t图象知，无人机在水平方向做匀速直线运动，速度为3m/s，故A错误。B、由竖直方向的v-t图象知，无人机在竖直方向做匀加速直线运动，加速度a=m/s2，故B正确。C、无人机在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，所以无人机的运动轨迹为抛物线，故C正确。D、t=3s时，无人机vx=3m/s，vy=4m/s，无人机的速度v==5m/s，故D正确。9、AC【解析】

AB、小物块先向左匀减速直线运动，然后小物块向右做匀加速运动，当速度增加到与皮带相等时，摩擦力消失，最后以2m/s向右做匀速运动，故A正确，B错误；C、根据动能定理，摩擦力对物块做的功等于木块动能的减少量：，故C正确；D、小物块先向左匀减速直线运动加速度大小为，物块与传送带的相对位移为：，小物块向右做匀加速运动时物块与传送带间的相对位移：，故系统增加的热量为：，故D错误；故选AC．【点睛】物体先受到向右的摩擦力，小物块先向左匀减速直线运动，然后向右匀加速，当速度增加到与皮带相等时，一起向右匀速，摩擦力消失．10、AC【解析】试题分析：据题意，这是摩擦传递装置，两轮边缘接触部分线速度大小相等，即，故选项A正确；由于两轮半径不相同，据可知A、B两点角速度不相等，故选项D错误；由于A、C两点在同一轮上，角速度相等，，据可知，故选项B错误而选项D正确．考点：圆周运动【名师点睛】摩擦传递装置，接触边远部分线速度相等，可以判断A、B两点线速度相等；A、C两点在同一转动轮上，属于同轴转动体，同轴转动体除了转动轴，其他任意两点角速度相等，可以判断A、C两点角速度大小，进而比较B、C两点的线速度大小．二、实验题11、刻度尺；交流；D【解析】

第一空第二空.实验还需要用刻度尺测量纸带，故还需要毫米刻度尺，打点计时器需要使用交流电源；第三空.实验前要平衡摩擦力，把长木板一端适当垫高，轻推拖着纸带的小车，小车做匀速直线运动恰好平衡摩擦力，故ABC错误，D正确。12、BD未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足0.5【解析】

第一空.依据实验特点，打点计时器有计时功能，合力近似等于砂桶的重力，因此实验中不需要秒表和弹簧测力计；但是要用天平测量小车及砂桶的质量，用刻度尺测量纸带计数点之间的距离，故AC错误，BD正确；第二空.由匀变速直线运动规律可知：x4-x1=a1T2；x5-x2=a1T2；x6-x3=a1T2；所以小车加速度的表达式为；第三空.当绳子上拉力时小车没有加速度，说明小车的摩擦力大于重力沿斜面向下的分力．该组同学实验操作中未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足第四空.在a-F图像中，斜率是质量的倒数，所以小车的质量三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、(1)1m/s2，方向向左，2.5m/s2，方向向左(2)4s(3)72J【解析】

(1)撤去拉力时，设物块和板的加速度大小为

a1、a2，由牛顿第二定律得：

对物块：μ1mg=ma1对木板：μ2（M+m）g-μ1mg=Ma2解得：a1=1

m/s2，方向向左a2=2.5

m/s2，方向向左(2)开始阶段，