2023-2024学年陕西省西北农林科技大学附属中学物理高一下期末联考试题含解析

2023-2024学年陕西省西北农林科技大学附属中学物理高一下期末联考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)长为L的轻绳，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，下列说法中正确的是()A．小球在最高点速度v的最小值为0B．当小球运动到最高点一定受到绳子的拉力C．当小球运动到最低点时，绳子的拉力等于小球的重力D．小球在运动过程中绳子的拉力不做功2、(本题9分)从距地面高度为H处，将质量为m的铅球无初速释放，铅球落入沙坑后，在沙坑中下落的距离为h，重力加速度用g表示，不计空气阻力，则A．从释放到铅球落入沙坑的全过程机械能守恒B．铅球刚要落入沙坑时的动能为mghC．沙坑中的沙子对铅球的平均阻力的大小为D．沙坑中的沙子对铅球做的功为―mg(H+h)3、(本题9分)神舟六号载人飞船顺利发射升空后，经过115小时3的太空飞行，在离地面约为430km的圆轨道上运行了77圈，运动中需要多次轨道维持．所谓轨道维持就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定飞行，如果不进行轨道维持，由于飞船受到轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况是A．动能、重力势能和机械能逐渐减少B．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小4、真空中存在范围足够大、竖直方向的匀强电场，A、B为该匀强电场中的两个等势面．现有三个质量相同、带同种等量电荷的小球a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v0分别沿竖直向下、水平向右和竖直向上方向开始运动，如图所示．经过一段时间，三个小球先后通过等势面B，则下列判断正确的是()A．等势面A的电势一定高于等势面B的电势B．a、c两小球通过等势面B时的速度相同C．开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同D．开始运动后的任一时刻，三个小球电势能总是相等5、(本题9分)如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面由静止滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下．下列说法正确的是A．小球运动到地面的时间tA<tBB．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率C．从释放至落地这一过程，两球重力的平均功率相等D．从释放至落地瞬间，重力对两球做的功相等6、(本题9分)据新华社报道，2018年5月9日凌晨，我国长征系列运载火箭，在太原卫星发射中心完或第274次发射任务，成功发射高分五号卫星，该卫星是世界上第一颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星。最初静止的运载火箭点火后喷出质量为M的气体后，质量为m的卫星(含未脱离的火箭)的速度大小为v，不计卫星受到的重力和空气阻力。则在上述过程中，卫星所受冲量大小为()A．MvB．(M+m)vC．(M-m)vD．mv7、(本题9分)2016年1月20日，美国天文学家MichaelBrown推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的10倍，直径约为地球直径的4倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的600倍，万有引力常量G已知．下列说法正确的有A．该行星绕太阳运转的周期在1～2万年之间B．由题中所给的条件可以估算出太阳的密度C．该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度8、(本题9分)如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的轻质定滑轮与物体B相连．开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析不正确的是（）A．B物体的机械能一直增大B．B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和C．B物体机械能的减少量大于弹簧的弹性势能的增加量D．细线拉力对A物体做的功等于弹簧弹性势能的增加量9、如图为某一机械手表，其分针与时针上的点看作做匀速圆周运动，且分针长度是时针长度的1.5倍．下列说法正确的是（）A．分针与时针的角速度之比是12：1B．分针末端与时针末端的线速度之比是18：1C．分针与时针的周期之比是12：1D．分针末端与时针末端的加速度之比是216：110、(本题9分)质量为2kg的物体在合外力作用下做直线运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．在0﹣1s内合外力做功为4JB．在1～3s内合外力做功为4JC．在0.5s时合外力功率大小为4WD．在2s时合外力功率大小为4W11、(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力的作用，下落的加速度为4g/5，在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是(

)A．物体的机械能减少了4mgh/5 B．物体的动能增加了4mgh/5C．物体克服阻力做功mgh/5 D．物体的重力势能减少了mgh12、(本题9分)如图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是()A．A点的电场强度最大B．A点的电势最高C．把一个点电荷依次放在这三点，它在B点受到的静电力最大D．带负电的点电荷在A点所受静电力的方向与A点的场强方向相反二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在做“验证动量守恒定律”实验中，装置如图1（1）需要的测量仪器或工具有_____A．秒表B．天平C．刻度尺D．重锤线E．打点计时器F．圆规（2）必须要求的条件是_______A．两小球碰撞时，球心必须在同一高度上B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下（3）某次实验中得出的落点情况如下图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为_________．（4）在做“验证动量守恒定律”实验中，对产生误差的主要原因表述正确的是_____A．碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上B．倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用C．没有测量高度，算出具体的平抛时间mD．测量长度的误差14、（10分）(本题9分)某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”．人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图所示．在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化．设自行车无动力后受到的阻力恒定．（1）在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s，为了计算自行车的初速度v，还需要测量_______（填写物理量的名称及符号）．（2）设自行车受到的阻力恒为f,计算出阻力做的功W及自行车的初速度v．改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值,以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出W－v曲线．分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系．在实验中作出W－v图象如图所示，其中符合实际情况的是______________．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)汽车发动机的额定功率为30kW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，g=10m/s2（1）汽车在路面上能达到的最大速度？（2）当汽车速度为10m/s时的加速度？（3）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？16、（12分）(本题9分)质量为2t的汽车，以30kW的恒定功率在平直公路上行驶，运动过程受到的阻力恒为2000N。求：（1）10s内汽车牵引力做的功；（2）汽车的最大行驶速度；（3）当汽车速度为36km/h时，汽车的加速度。17、（12分）(本题9分)如图所示的实验装置，可用来探究物体在斜面上运动的加速度以及弹簧储存的弹性势能。实验器材有：斜面、弹簧(弹簧弹性系数较大)、带有遮光片的滑块(总质量为m)、光电门、数字计时器、游标卡尺、刻度尺。实验步骤如下：①用适当仪器测得遮光片的宽度为d；②弹簧放在挡板P和滑块之间，当弹簧为原长时，遮光板中心对准斜面上的A点；③光电门固定于斜面上的B点，并与数字计时器相连；④压缩弹簧，然后用销钉把滑块固定，此时遮光板中心对准斜面上的O点；⑤用刻度尺测量A、B两点间的距离L；⑥拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间△t；⑦移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。根据实验数据做出的－L图象为如图所示的一条直线，并测得－L图象斜率为k、纵轴截距为b。（1）根据－L图象可求得滑块经过A位置时的速度vA=____，滑块在斜面上运动的加速度a=_____。（2）实验利用光电门及公式v=测量滑块速度时，其测量值____真实值（选填“等于”、“大于”或“小于”）。（3）本实验中，往往使用的弹簧弹性系数较大，使得滑块从O到A恢复原长过程中弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量，则弹簧储存的弹性势能Ep=___，Ep的测量值与真实值相比，测量值偏_____(填“大”或“小”)。

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】

在最高点时，当重力完全充当向心力时，速度最小，有，解得，此时绳子的拉力为零，AB错误；在最低点时，绳子的拉力和重力的合力充当向心力，有，拉力不一定等于重力，C错误；运动过程中拉力恒垂直于速度方向，故拉力不做功，D正确．2、D【解析】

A、释放到铅球落入沙坑的全过程中，重力做正功，沙坑中的沙子对铅球做负功，所以从释放到铅球落入沙坑的全过程铅球的机械能不守恒，故选项A错误；B、从释放到铅球刚要落入沙坑时，根据动能定理可得，解得铅球刚要落入沙坑时的动能为，故选项B错误；C、对全过程运用动能定理得，则小球在沙坑中受到的平均阻力为，故选项C错误。D、小球下落全过程中，根据动能定理可得，沙坑中的沙子对铅球做的功为，故选项D正确；3、D【解析】

轨道逐渐降低，引力做正功，重力势能减小，动能增大，因为阻力做功，所以机械能减小，故选D【点睛】基础题，比较简单，关键是知道过程中引力做正功，阻力做负功；4、B【解析】试题分析：由于小球所受重力和电场力的大小不知，所以电场的方向不确定，即AB两等势面电势的高低不确定，A错；对a、b、c三小球通过等势面B时，电场力和重力对三球做功相同，所以三球通过等势面B时的动能相同，而ac在水平方向没有速度，所以ac两球在竖直方向的速度相同，B对；开始运动后a球由于具有向下的初速度，所以要比b球向下运动的快，即重力和电场力对ab两球做功不同，所以在任一时刻，a、b两小球的动能不相同，C错；因在任一时刻三球在竖直方向的位移不同，所以电场力做功不同，即三球的电势能不相等，D错．考点：本题考查动能定理，运动过程分析点评：本题学生做时能想象出三球的运动过程，知道在开始运动后任一时刻在竖直方向上的速度和位移都不同．5、D【解析】A、在斜面上下滑的小球沿斜面向下的加速度，且沿斜面方向的位移大于竖方向下落的位移，故可知沿斜面上运动的时间长，即，故A错误；

B、由于A、B落地时速度大小相等，根据知，A球着地时重力的功率小于B球着地时重力的功率，故B错误；

C、根据知，重力对两球做功相同，而下降的时间的不相等，故重力做功平均功率不同，故C错误，D正确．点睛：解决本题的关键掌握重力做功的特点，以及知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法．6、D【解析】

喷出气体过程中卫星的重力和空气阻力可忽略不计，可知在火箭发射的过程中卫星受到气体对卫星的冲量等于卫星动量的变化，则：I=△mv=mv，故ABC错误，D正确；故选D。【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用，考查了求导弹的速度问题，知道发射过程系统动量守恒是解题的前提，应用动量守恒定律可以解题。7、ACD【解析】

根据开普勒行星运动第三定律可知:，解得，选项A正确；因太阳的半径未知，故据题中条件不能估测太阳的密度，选项B错误；根据可知，，故该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，选项C正确；根据，则，故该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，选项D正确．8、AD【解析】

本题首先要分析清楚过程中物体受力的变化情况，清理各个力做功情况；根据功能关系明确系统动能、B重力势能、弹簧弹性势能等能量的变化情况，注意各种功能关系的应用．【详解】从开始到B速度达到最大的过程中，绳子的拉力对B一直做负功，所以B的机械能一直减小，故A错误；对于B物体，只有重力与细线拉力做功，根据动能定理可知，B物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和，故B正确；整个系统中，根据功能关系可知，B减小的机械能能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能，故B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故C正确；根据功能关系，细线拉力对A做的功等于A物体的动能增量与弹簧弹性势能的增加量之和，故D错误。本题选不正确的，故选AD。【点睛】正确受力分析，明确各种功能关系，是解答这类问题的关键，这类问题对于提高学生的分析综合能力起着很重要的作用．9、ABD【解析】

AC.分针的周期为T分＝1h，时针的周期为T时＝12h，两者周期之比为T分：T时＝1：12由研究得知，分针与时针的角速度之比是12：1.故选项A符合题意，故选项C不符合题意.B.由v＝ωr得，分针与时针端点的线速度之比为v分：v时＝ω分r分：ω时r时＝12×1.5：＝18：1即分针与时针末端的线速度之比为18：1.故选项B符合题意.D、根据a＝ω2r得分针与时针末端的向心加速度之比为216：1.故选项D符合题意.10、AC【解析】

A、由动能定理可知，0﹣1s内合外力做功，故A正确；B、由动能定理可知，1﹣3s内合外力做功，故B错误。C、0.5s时加速度大小为，合外力大小为，在0.5s时合外力功率大小为，故C正确；D、在2s时加速度大小为，合外力大小为，在2s时合外力功率大小为，故D错误。11、BCD【解析】试题分析：A、根据合力做功量度动能的变化，下落的加速度为g，那么物体的合力为mg，w合=mgh，所以物体的动能增加了mgh．故A正确．B、重力做功wG=mgh，重力做功量度重力势能的变化，所以重力势能减少了mgh，物体的动能增加了mgh，即机械能就减少了mgh．故B不正确．C、物体受竖直向下的重力和竖直向上的阻力，下落的加速度为g，根据牛顿第二定律得阻力为mg，所以阻力做功wf=﹣fh=﹣mgh．所以物体克服阻力所做的功为mgh，故C正确．D、重力做功wG=mgh，重力做功量度重力势能的变化，所以重力势能减少了mgh，故D正确．故选B．12、BCD【解析】试题分析：电场线的疏密程度可表示电场强度的大小，所以B点的电场强度最大，A点的最小，A错误，沿电场线方向电势降落，所以A点的电势最高，B的电势最低，B正确，B点的电场强度最大，所以同一个点电荷在B点受到的电场力最大，C正确，电场线上某点的切线方向表示该点的电场线的方向，与放在该点的正电荷的受力方向相同，与负电荷受到的电场力方向相反，D正确，故选BCD考点：考查了对电场线的理解点评：顺着电场线电势降低，根据电场线的方向判断电势的高低．由电场线的疏密判断电场强度的大小．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）BCDF（2）ABD（3）19：5（4）AD【解析】

（1）本实验需要天平称量物体的质量，需要刻度尺测量长度，需要中垂线调节轨道末端水平，需要圆规找物体的平均落点，故选BCDF．

（2）A、要保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，故A正确；

B、要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；

C、入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹，故C错误；

D、为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故D正确；

故选ABD．

（3）根据动量守恒定律，有：

代入数据，有：m1×0.2550=m1×0.1550+m2×0.3800

解得：m1：m2=19：5

（4）A、要保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动；若碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上会产生较大的误差，故A正确；

B、倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用，但只要入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，即可保证碰撞的初速度相同，故B错误；

C、小球做平抛运动的时间由高度差决定，由于高度差一定，故平抛的时间都相同，故水平射程与平抛的初速度成正比，故不需要测量高度差，只要满足：m1，就一定有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，故C错误；

D、测量长度的误差对最终动量是否守恒的验证会有影响，故D正确；14、人停止蹬车后自行车滑行的时间tC