河北省衡水市武邑中学2023-2024学年物理高一下期末监测试题含解析

河北省衡水市武邑中学2023-2024学年物理高一下期末监测试题注意事项：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、下列物理量中属于矢量的是（）A．电场强度 B．势能 C．功 D．电荷量2、(本题9分)2018年2月22日，平昌冬奥会上武大靖以的成绩夺得500米短道速滑冠军．图示是他在水平弯道上滑行的情景，关于他在弯道上的受力，下列说法正确的是A．受到的合力为零B．所需的向心力是由静摩擦力提供的C．受到的重力与支持力是一对相互作用力D．受重力、支持力、摩擦力3、(本题9分)如图所示，甲图是某人站在力传感器上做下蹲-起跳动作的示意图，甲图中的“●”表示人的重心，乙图是根据力传感器画出的压力F随时间t变化的图线．乙图中a、d、f、g各点数据分别与甲图中人的a、d、f、g状态相对应，其余点对应状态没有在甲图中画出．乙图中a、c、e、i点对应的纵坐标均为610N．请根据这两个图所给出的信息，判断下列说法中正确的是A．乙图中b点时刻，人处于超重状态B．乙图中d点时刻，人处于失重状态C．乙图中g点时刻，人处于失重状态D．乙图中i点时刻，人的速度为零4、(本题9分)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车以规定的行驶速度拐弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的行驶速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是（）A．该弯道的半径B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也相应改变C．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．火车在转弯过程是火车受到的重力、轨道的支持力的合力提供转弯的向心力5、(本题9分)关于静电场的等势面，下列说法正确的是A．两个电势不同的等势面可能相交B．电场线与等势面处处相互垂直C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功6、(本题9分)如图所示，一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动，记住它向右能够达到的最大高度，然后用一把直尺在P点挡住悬线，继续观察之后小球的摆动情况并分析，下列结论中正确的是（）A．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显低于没放直尺时到达的高度B．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显高于没放直尺时到达的高度C．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度变大D．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球加速度变大7、(本题9分)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度，如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则()A．该车可变换两种不同挡位B．该车可变换四种不同档位C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA：ωD．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA：ω8、下列叙述中正确的是（）A．物体在变力的作用下不可能做曲线运动B．物体在变力的作用下不可能做直线运动C．物体在变力和恒力作用下都可能做直线运动D．物体在变力和恒力作用下都可能做曲线运动9、(本题9分)卫星在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于卫星的运动，下列说法中正确的是（）A．卫星在圆形轨道I上过A点时减速可能进入椭圆轨道ⅡB．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道I上经过A的速度C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道I上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度10、质量为m的汽车在平直的公路上行驶，阻力f保持不变，当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作.下列说法正确的是（

）A．发动机提供的动力保持不变 B．汽车的加速度将减小C．汽车的最大行驶速度为 D．汽车的额定功率为11、关于平抛运动，下列说法中正确的是A．是加速度不变的匀变速曲线运动B．是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动的合运动C．是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动的合运动D．是速度大小不变的曲线运动12、(本题9分)下列运动过程中机械能守恒的是A．雨滴在空中匀速下落B．小石块做平抛运动C．子弹射穿木块D．物块沿光滑斜面下滑二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置：所用电源的频率为50Hz。某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O的距离（单位：cm）如图所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C是连续打下的三个点。(1)关于这一实验，下列操作中正确的是________A．打点计时器应接直流电源B．应先接通电源打点，后释放纸带C．需使用秒表测出重物下落的时间D．释放重物前，重物应靠近打点计时器(2)若重锤质量为1kg，g取9.8m/s2。打点计时器打出B点时，重锤的动能EkB=_______J，从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为_______J（结果保留两位有效数字）。通过计算，数值上重锤动能的增加量________重力势能的减少量（填“>”“＝”或“<”），你认为产生误差的一个可能的原因是_________.14、（10分）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，重物带动纸带从静止开始下落，某实验小组利用此装置验证机械能守恒定律．（1）关于这一实验，下列说法中正确的是________.A．必须测量重物质量B．打点计时器可以用4节干电池串联组成电源C．可以用手托住重物，待纸带自由下垂稳定后再释放重物D．先接通电源，再释放纸带（1）小明得到如图所示的纸带，纸带上各点O、A、B、C…是打点计时器打出的点，其中O点为纸带上打出的第一个点，相邻点的时间间隔为0.01s．重物下落高度可从纸带上各点间的距离直接测出．已知当地的重力加速度g，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_________．A．OA、AD和EG的长度B．OC、BC和CD的长度C．OE、CE和EG的长度D．AC、BD和EG的长度（3）小明同学用刻度尺测得OA＝9.61cm，OC＝15.89cm，OE＝13.64cm．重物的质量为1.00kg，取g＝9.80m/s1．在OC段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp＝______J；重物的动能增加量ΔEk＝_______J(结果均保留三位有效数字)．（4）小华同学利用该实验装置测定当地的重力加速度g．打出了一条纸带后，在纸带上测量出了各点到第一个点的距离h，并算出了各点对应的速度v，以h为横轴，以v1为纵轴画出了如图所示的图线．由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是__________．A．重物下落过程受到空气阻力B．先释放重物，再接通打点计时器的电源C．所用电源的频率偏大小华测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g____k(选填“>”、“=”或“<”)．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）2018年4月9日，深圳国际无人机展开幕．其中，公开展出的软体飞机引发观众广泛关注．据介绍，软体飞机是没有硬质骨架的飞机，从箱子里面取出来吹气成型．同比之下机翼面积大，载荷能力强，可做超低速超低空飞行，具有良好的弹性，耐撞击而不易受损．可用于航拍、航测、遥感等用途．飞翔从容、稳定、柔和、自如，易操纵，被称为“空中自行车”“无线的风筝”若一质量为m的软体飞机超低空飞行，在距离地面h高度的水平面内，以速率v做半径为R的匀速圆周运动，重力加速度为g。（1）求空气对飞机的作用力的大小；（2）若飞机在匀速圆周运动过程中，飞机上的一个质点脱落，求质点落地点与飞机做匀速圆周运动的圆心之间的距离（空气阻力忽略不计）．16、（12分）(本题9分)如图所示，水平地面上左侧有一质量为2m的四分之一光滑圆弧斜槽C，斜槽末端切线水平，右侧有一质量为3m的带挡板P的木板B，木板上表面水平且光滑，木板与地面的动摩擦因数为0.25，斜槽末端和木板左端平滑过渡但不粘连。某时刻，一质量为m的可视为质点的光滑小球A从斜槽顶端静止滚下，重力加速度为g，求:(1)若光滑圆弧斜槽C不固定，圆弧半径为R且不计斜槽C与地面的摩擦，求小球滚动到斜槽末端时斜槽的动能?(2)若斜槽C固定在地面上，小球从斜槽末端滚上木板左端时的速度为v0，小球滚上木板的同时，外界给木板施加大小为v0的水平向右初速度，并且同时分别在小球上和木板上施加水平向右的恒力F1与F2，且F1=F2=0.5mg。当小球运动到木板右端时(与挡板碰前的瞬间)，木板的速度刚好减为零，之后小球与木板的挡板发生第1次相碰，以后会发生多次碰撞。已知小球与挡板都是弹性碰撞且碰撞时间极短，小球始终在木板上运动。求:①小球与挡板第1次碰撞后的瞬间，木板的速度大小。②小球与挡板第1次碰撞后至第10次碰撞后瞬间的过程中F1与F2做功之和。17、（12分）(本题9分)如图所示，倾角的斜面固定在水平面上，斜面长L=4m，质量m=10kg的物块从斜面顶端无初速度释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：(1)物块从斜面顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功；(2)物块滑到斜面底端时重力的功率。

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】

A.电场强度既有大小又有方向，是矢量，选项A正确；B.势能只有大小无方向，是标量，选项B错误；C.功只有大小无方向，是标量，选项C错误；D.电荷量只有大小无方向，是标量，选项D错误．2、D【解析】

水平弯道转弯需要有力提供向心力，此时人受重力、支持力、静摩擦，冰面的摩擦力非常小不可能提供向心力．【详解】水平弯道转弯需要有力提供向心力，此时人受重力、支持力、静摩擦，人的向心力大部分应该是由支持力的水平分力提供的，而并非摩擦力，故AB错误，D正确；受到的重力施力物体是地球，支持力施力物体是地面，它们不是相互作用力，故C错误；故选D．3、C【解析】

人下蹲过程中先加速下降，到达一个最大速度后再减速下降，直至速度减为零，则乙图中b点时刻，人处于失重状态，A错误；人站起来的阶段向上做加速运动，处于超重状态，则乙图中d点时刻，人处于超重状态，B错误；当人离开水平面时处于完全失重状态，则乙图中g点时刻，人处于失重状态，C正确；当人落回到水平面时，向下先加速后减速运动，则乙图中i点时刻，人的速度最大，不为零，D错误；故选C。4、D【解析】

火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=m，解得：，故A错误，D正确；根据牛顿第二定律得mgtanθ=m，解得：v=，可知火车规定的行驶速度与质量无关，故B错误；当火车速率小于v时，重力和支持力的合力偏大与所需的向心力，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨．故C错误．故选D．【点睛】解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力，此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力．5、B【解析】

A．等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故A错误；B．电场线与等势面垂直，B正确；C．同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C错误；D．将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误；6、D【解析】

AB.小球从A点开始摆动，在P点挡住摆线后，小球能继续向运动，在整个过程中机械能的总量保持不变，机械能是守恒的，小球能上升到原来的高度，故AB错误；CD.小球到达最低点时水平方向不受力，则悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度大小不变，而半径变小，根据a=v7、BC【解析】

AB、A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D连接，又可有两种速度，所以该车可变换4种挡位，故A错误，B正确；CD、当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，A轮转一圈，D转4圈，即ωA故选BC。【点睛】关键知道靠传送带传动，两轮边缘的线速度大小相等，结合齿轮的齿数之比可以得出轨道半径之比，从而求出角速度之比，A轮分别与C、D连接，B轮分别与C、D连接，共有4种不同的挡位。8、CD【解析】

如物体所受的合力与速度在同一直线上，物体做直线运动，若不在同一直线上物体做曲线运动，但力可以使恒力，也可以是变力。A.A选项与分析不符，A错误B.B选项与分析不符，B错误C.C选项与分析相符，C正确D.D选项与分析相符，D正确9、AC【解析】从低轨进入高轨需要加速，从高轨进入低轨需要减速，故A正确；由万有引力定律可知：飞船在A点时，在轨道Ⅰ、Ⅱ上受到的万有引力相同；飞船在轨道Ⅰ做圆周运动，在轨道Ⅱ做向心运动，故在轨道Ⅰ时需要的向心力大于在轨道Ⅱ时，即在轨道II上的A的速度小于在轨道I上A的速度，故B错误；轨道Ⅰ可看成长半轴、短半轴相等的椭圆，故轨道Ⅰ的长半轴大于轨道Ⅱ的长半轴，那么，由开普勒第三定律可知：在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期，故C正确；飞船只受万有引力作用，故飞船在A处受到的合外力不变，那么，在轨道II上经过A的加速度等于在轨道I上经过A的加速度，故D错误．故选AC．10、BD【解析】

发动机始终在额定功率下工作，即发动机的功率保持不变，而汽车加速运动，速度增大，则由P=Fv可知：功率不变，速度增大时，牵引力减小，故A错误；水平方向上汽车在发动机牵引力F和阻力f的共同作用下，加速运动，,当牵引力F减小时，加速度减小，故B正确；当它以速度v、加速度a加速前进时，由牛顿第二定律：F-f=ma，可计算出牵引力F=f+ma，则此时汽车的功率P=（f+ma）v，即额定功率为（f+ma）v，故D正确；当汽车行驶速度达到最大时，牵引力F=f，则此时的速度：，故C错误；故选BD。【点睛】本题是牛顿第二定律与功率类问题的综合，关键是知道汽车的运动特点，做加速度减小的变加速运动，加速度为零时速度最大；解题的核心公式为：F-f=ma，P=Fv。11、AB【解析】

A.平抛运动只受重力，所以平抛运动为加速度不变的匀变速曲线运动，故A正确；BC.平抛运动在水平方向上不受力，做匀速直线运动，在竖直方向上初速度为零，仅受重力，做自由落体运动，故B正确，C错误；D.平抛运动的速度大小和方向都发生改变，故D错误。12、BD【解析】

物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，或者看有没有机械能转化为其它形式的能，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒．【详解】A、雨滴落地前在空中匀速下落的过程，说明雨滴动能不变，重力势能减小，所以机械能不守恒;故A错误.B、小石块做平抛运动只受重力作用，所以机械能守恒;故B正确.C、子弹射穿过木块的运动中，要受到阻力的作用，阻力对物体做负功，所以机械能不守恒;故C错误.D、物体沿光滑曲面下滑，没有摩擦力的作用，同时物体受到支持力对物体也不做功，所以只有物体的重力做功，机械能守恒;故D正确.故选BD。【点睛】本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件，知道各种运动的特点即可.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BD0.480.49<重锤下落过程中受到空气阻力(或纸带与限位孔之间有摩擦)【解析】试题分析：（1）打点计时器应接交流电源，故A错误；实验时应先接通电源，再释放纸带，故B错误；重物下落的时间不需要秒表测量，可以通过打点计时器得出，故C错误；释放重物前，重物应靠近打点计时器，故D正确。（2）B点的瞬时速度vB=xAC2T=(7.06-3.14)×考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，以及有关误差分析，要学会根据可能产生误差的原因进行分析。14、（1）D（1）BC（3）1.561.54（4）B＞【解析】

（1）此实验要验证的关系是mgh=mv1，两边的质量m可以消掉，则没必要测量重物质量，选项A错误；打点计时器必须要接低压交流电源，选项B错误；实验前用手拉住纸带保持竖直，然后由静止释放，选项C错误；实验时要先接通电源，再释放纸带，选项D正确；（1）根据要验证的关系mgh=mv1，若已知BC和CD的长度可求解C点的速度，再已知OC可验证机械能守恒定律，选项B正确；若已知CE和EG的长度可求解E点的速度，再已知OE可验证机械能守恒定律，选项C正确；根据AD的数据不能验证机械能守恒定律；故选BC.（3）在OC段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp＝mghOC=1×9.8×0.1589J=1.56J；打C点时重物的速度：；重物的动能增加量ΔEk＝．（4）从图象中可以看出，当物体下落的高度为0时，物体的速度不为0，说明了操作中先释放重物，再接通（打点计时器）电源。故选B.若阻力不能忽略，则有：mgh-fh=mv1，则v1=（g-）h，斜率k＜g，即当地的重力加速度g>k。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）【解析】（1）受力分析，根据牛顿第二定律有：F向=F合=m．