河北省衡水市中学·2023-2024学年物理高一下期末统考模拟试题含解析

河北省衡水市中学·2023-2024学年物理高一下期末统考模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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)一物体的速度大小为v0时，其动能为Ek，当它的动能为2Ek时，其速度大小为A． B．2v0 C． D．2、在水平面上，一物体在水平力F作用下运动，其水平力随时间t变化的图象及物体运动的v-t图象如图。由两个图象可知，10s内：A．水平力F做的功为56JB．克服摩擦力做的功为40JC．摩擦力做的功为-48JD．合力功为03、(本题9分)如图示，两个质量为m1=2kg和m2=3kg物体放置于光滑水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为F1=30N，F2=20N的水平拉力分别作用于m1和m2上．则（）A．弹簧秤示数是24NB．m1和m2共同运动加速度大小为a=4m/s2C．突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为a=3m/s2D．突然撤去F1的瞬间，m2的加速度大小为a=2m/s24、(本题9分)下列家用电器在正常工作时，消耗的电能主要转化为机械能的是A．洗衣机B．电饭锅C．电视机D．电脑5、汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v­—t图像不可能是选项图中的A． B．C． D．6、(本题9分)如图所示，一个小球从高处自由下落到达轻质弹簧顶端A处起，弹簧开始被压缩。在小球与弹簧接触，到弹簧被压缩到最短的过程中，关于小球的动能、重力势能，弹簧的弹性势能的说法中正确的是()A．小球的动能先增大后减小B．小球的动能一直在减小C．小球的重力势能逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐增加D．小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和逐渐增加7、(本题9分)如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A．物体在传送带上的划痕长B．传送带克服摩擦力做的功为C．电动机多做的功为D．电动机增加的功率为8、(本题9分)在离地面30m高处，将一小球竖直向上抛出，到达最大高度h的时，速度为10m/s，则小球抛出5s末的速度大小、方向和5s内位移的大小和方向是(取g＝10m/s2)()A．v＝30m/s，方向竖直向上B．v＝30m/s，方向竖直向下C．x＝45m，方向竖直向下D．x＝25m，方向竖直向下9、如图为过山车以及轨道简化模型，不计一切阻力，以下判断正确的是A．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B．过山车在圆轨道最低点时乘客处于失重状态C．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于D．过山车在斜面h＝3R高处由静止滑下通过圆轨道最高点时对轨道压力大小等于其重力10、半径为r和R（r＜R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体（）A．机械能均逐渐减小B．经最低点时动能相等C．在最低点对轨道的压力相等D．在最低点的机械能相等二、实验题11、（4分）在“DIS研究机械能守恒定律”实验中，通过测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能和动能转化时的规律。实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入。现某位同学要测定摆锤在D点的瞬时速度。其实验装置如图所示；接着他点击“开始记录”，同时让摆锤从图中所示位置释放，计算机将摆锤通过某位置的瞬时速度自动记录在表格的对应处，如图。（1）请问该实验中所用传感器的名称是_____传感器。并将该传感器和_____相连。（2）请指出该同学实验中的错误之处：①传感器未放在标尺盘最低端的D点；②_____。（3）摆图中计算机记录的数据与真实值相比将_____（填“偏大”、“偏小”或“仍准确”）（4）在处理实验数据时，如果以v2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v2/2—h图象应是_____，才能验证机械能守恒定律，v2/2－h图线的斜率等于_____的数值。（5）本实验应该得到的实验结论是：________________________的情况下，物体的_____________，但总机械能守恒。12、（10分）两个同学相互配合，利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。跨过定滑轮的细绳两端与两个钩码A、B相连，其中钩码A的质量为m，钩码B的质量为M（M>m）。实验过程如下：①钩码A放置在地面上，钩码B跨过定滑轮悬空，同学甲用手将钩码A压在地面上，使得A、B静止不动，同学乙用米尺测量并记录钩码B的底端距地面的高度为H，然后手持秒表，做好测量B落地时间的准备。②某时刻，同学甲松手让A、B运动起来，与此同时，同学乙开启秒表，在钩码B落地时停止计时，记录下钩码B的运动时间。③重复测量几次下落时间，取其平均值作为测量值t。请回答下列问题：(1)钩码B落地时的瞬时速度v=________。(2)根据实验数据，并知道当地重力加速度为g，如果关系式H=________成立，则可说明机械能守恒定律成立。(3)你认为本实验误差产生的原因，可能有________。(写出一条即可)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)从某一高度处以v0=15m/s初速度水平抛出一个物体，物体质量为2kg，经过时间t=2s落地。g取10m/s2，求：(1)物体落地时速度的大小；(2)物体落地时重力的瞬时功率。14、（14分）(本题9分)某工厂生产流水线示意图如图所示，半径R=1m的水平圆盘边缘E点固定一小桶．在圆盘直径DE正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动，传送带右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上，竖直高度h=1.25m；AB为一个与CO在同一竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径r=0.45m，且与水平传送带相切于B点．一质量m=0.2kg的滑块(可视为质点)从A点由静止释放,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,当滑块到达B点时，圆盘从图示位置以一定的角速度ω绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，滑块到达C点时恰与传送带同速并水平抛出，刚好落人圆盘边缘的小捅内．取g=10m/s2，求:(1)滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力NB;(2)传送带BC部分的长度L;(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件．15、（13分）(本题9分)如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图．斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接．斜面AB和圆形轨道都是光滑的．圆形轨道半径为R．一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点Ｃ．已知重力加速度为g．求：(1)A点距水平面的高度h；(2)B点轨道对小车支持力的大小．

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、C【解析】

设物体的质量为m，当一物体的速度大小为v0时，其动能为Ek，则有当它的动能为2Ek时，有解得：A..故选项A不符合题意.B.2v0.故选项B不符合题意.C..故选项C符合题意.D..故选项D不符合题意.2、D【解析】

A.由速度时间图象可知，在1-2s内，物体处于静止状态，F不做功，在2-6内，物体做匀加速直线运动，F1=6N，位移所以力F做的功W1=F1x1=6×8=48J6-8s内做匀速运动，F2=4N，位移x2=2×4=8m所以力F做的功W2=F2x2=4×8=32J8-11s内做匀减速运动，拉力等于零，没有做功，所以1-11s内水平力F做的功为W=W1+W2=48+32=81J故A项错误；BCD.在11s内物体的动能变化量为零，根据动能定理知，合力做功为1．则摩擦力做功Wf=-W=-81J所以1-11s内克服摩擦力做的功为81J，故BC项错误，D项正确。3、D【解析】

AB．对两个物体整体受力分析，两物体受到F1与F2的拉力作用，弹簧秤的拉力属于系统内力，由牛顿第二定律有：，解得m1和m2共同运动加速度大小为；对m1受力分析可知，m1受到向右的F1的拉力以及向左的弹簧秤的拉力T，则有：，解得弹簧秤的拉力为，故AB错误；CD．突然撤去F2的瞬间，由于弹簧秤的弹力不变，则m1的受力情况不变，其加速度大小仍为，故C错误，D正确．4、A【解析】试题分析：做功的过程是能量转化的过程，明确各用电器的工作原理，确定各用电器工作时能量的转化方向，然后答题．解：电流做功的过程，实际上就是个能量转化的过程，从电能转化成其它形式的能．A、电视机主要是把电能转化为声能和光能，所以A错误；B、电饭锅是把电能转化为内能，所以B错误；C、电话机是把声音转化成电信号，所以C错误；D、电风扇是把电能转化为机械能，所以D正确；故选D．【点评】电功也是一种功，所以要和前面的内能、做功等能量知识点联系起来记忆，也能更便于理解．5、A【解析】

汽车冲上斜坡，受重力、支持力、牵引力和阻力，设斜面的坡角为，根据牛顿第二定律，有，其中，故；AC、若，则物体加速运动，加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最大，故选项C正确，A错误；B、若，则物体速度不变，做匀速运动，故选项B正确；D、若，即加速度沿斜面向下，物体减速，故加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最小，故选项D正确；故不可能是选选项A．6、AC【解析】

AB.小球刚接触弹簧时，弹簧形变量较小，弹力小于重力，对小球而言受重力和弹力作用，合力方向向下，故小球先向下做加速运动；当弹力大于重力时，合力向上，则小球做减速运动，则小球的动能先增加后减小，故A正确；B错误；

C.由于将弹簧压缩至最低的过程中，小球一直在向下运动，相对地面的高度是越来越小，故重力势能一直减小，而小球接触弹簧至弹簧压缩最低点的过程中弹簧的形变量越来越大，弹性势能也越来越大，故C正确；D.因为整个过程中忽略阻力，只有重力和弹力做功，满足系统机械能守恒，即小球的动能与重力势能及弹簧的弹性势能之和不变，而在小球压缩弹簧的过程中，小球的动能先增大后减少，所以小球的重力势能和弹簧的之和先减小后增大。故D错误。7、AD【解析】

A．物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间在这段时间内物块的位移传送带的位移则物体相对位移故A正确；BC．电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，由于滑动摩擦力做功，相对位移等于产生的热量传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功为，故BC错误；D．电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为故D正确。故选AD。8、BD【解析】根据上抛运动的特点知，物体上升到最高点后，再下落距离时，速度大小也为10m/s，由，解得：h＝20m．由得，可得初速度v0＝20m/s；抛出5s后的速度v＝v0－gt＝20m/s－10×5m/s＝－30m/s，负号说明方向竖直向下；位移为：，负号说明方向竖直向下，故BD正确，AC错误．9、CD【解析】

A．过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，只有重力做功，其机械能守恒，动能和重力势能相互转化，知速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A错误；B．在最低点时，乘客的加速度向上，处于超重状态，故B错误；C．在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当轨道对车的压力为零时，速度最小，则得：所以过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于，故C正确；D．过山车在斜面h=3R高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得：解得；所以轨道对车的支持力为故D正确；10、CD【解析】

A：圆形槽光滑，两小球在下滑过程中，均只有重力做功，机械能守恒。故A项错误。B：对左侧小球的下滑过程，据机械能守恒定律可得mgr=12mv12=C：设左侧小球在最低点时，轨道对小球的支持力为FN1；对左侧小球在最低点时受力分析，据牛顿第二定律可得FN1-mg=mD：取任一高度处为参考平面，两球在最高点无初速释放时的机械能相等；下滑过程中，两球的机械能守恒，则两球在最低点的机械能相等。故D项正确。二、实验题11、光电门数据采集器摆锤释放器未置于A点偏小一条倾斜直线重力加速度只有重力做功动能和势能相互转化【解析】

（1）[1][2]．该实验中所用传感器的名称是光电门传感器。并将该传感器和数据采集器相连。（2）[3]．该同学实验中的错误之处：①光电门传感器未放在标尺盘最底端的D点；②摆锤释放器未置于A点。（3）[4]．由于摆锤释放器未置于A点，所以得到的动能与真实值相比将偏小。（4）[5][6]．在处理实验数据时，由可得则如果以v2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v2/2—h图象应是一条倾斜直线，才能验证机械能守恒定律，v2/2－h图线的斜率等于重力加速度g的数值。（5）[7][8]．本实验应该得到的实验结论是：只有重力做功的情况下，物体的动能和势能相互转化，但总机械能守恒。12、（1）（3）释放钩码A的时间与秒表开始计时时间不同步、空气阻力、滑轮与绳子摩擦力等都会造成误差【解析】

第一空.运动过程中的平均速度，又因为，因此，落地速度。第二空.如果机械能守恒，则，所以。第三空.空气阻力、滑轮阻力、释放钩码A的时间与秒表开始计时时间不同步等，都会造成误差。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)v=25m/s(2)P【解析】

(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平行四边形定律求出初速度；(2)根据P=Fv求功率．【详解】(1)平抛运动的竖直方向为自由落体运动，落地时竖直方向速度vy=gt=20m/s水平方向的速度v0=15m/s故合速度为v=(2)由功率的定义式，得重力的瞬时功率P=mgvy

得重力的瞬时功率P=20×20=400W【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，结合运动学公式灵活求解．14、（1）6N，方向竖直向下；（2）1.25m；（3）ω=2nπrad/s(n=1，2，3…)【