山西省忻州市第一中学校2023-2024学年高一下学期期末物理试题

这是一份山西省忻州市第一中学校2023-2024学年高一下学期期末物理试题，共10页。

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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1．（本题9分）如图所示，一条小船位于200m宽的河的正中央A处，从这里向下游处有一危险区．当时水流的速度为4m/s，为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少是（ ）
A．B．C．2m/sD．4m/s
2．（本题9分）重物在空中下落的过程中，关于重力做功和重力势能的变化，以下说法正确的是（ ）
A．重力做正功，重力势能增加B．重力做正功，重力势能减少
C．重力做负功，重力势能不变D．重力做负功，重力势能减少
3．（本题9分）在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．这个电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点的电场强度大小关系是
C．同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加
D．无法比较以上四点的电场强度值
4．一台电动机工作时输出的机械功率为40kW，保持该机械功率，竖直提升质量为的货物，阻力不计，则货物能达到的最大速度为（ ）
A．0.2m/sB．0.5m/sC．2m/sD．5m/s
5．（本题9分）如图所示，木板可绕固定水平轴O转动，木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止，在这一过程中，物块的重力势能增加了2J，用表示物块受到的支持力，用表示物块受到的摩擦力，在此过程中，以下判断正确的是（ ）
A．和对物块都不做功B．和对物块所做功的代数和为0
C．对物块不做功，对物块做功为2JD．对物块做功为2J，对物块不做功
6．（本题9分）体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是（ ）
A．沿的方向B．沿的方向
C．先沿的方向后沿的方向D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向
7．x轴上有两点电荷和，和之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可看出（ ）
A．一定大于
B．和一定是同种电荷，但不一定是正电荷
C．电势最低处P点的电场强度为0
D．和之间各点的电场方向都指向P点
8．（本题9分）如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体A以速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x，现让弹簧一端连接另一质量为m的物体B（如图乙所示），物体A以的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x，则（ ）
A．A物体的质量为3mB．A物体的质量为2m
C．弹簧压缩最大时的弹性势能为D．弹簧压缩最大时的弹性势能为
9．（本题9分）质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体动能增加了B．物体的机械能减少了
C．物体克服阻力所做的功为D．物体的重力势能减少了mgh
10．（本题9分）如图，长为L的细绳一端系在天花板上的O点，另一端系一质量m的小球．将小球拉至细绳处于水平的位置由静止释放，在小球沿圆弧从A运动到B的过程中，不计阻力，则（ ）
A．小球经过B点时，小球的动能为mgL
B．小球经过B点时，绳子的拉力为3mg
C．小球下摆过程中，重力对小球做功的平均功率为0
D．小球下摆过程中，重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小
11．如图所示，质量相同的P、Q两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向弹出，Q球同时被松开而自由下落，则（ ）
A．P、Q两球同时落地
B．Q先落地，P后落地
C．下落过程中，两球的重力平均功率相同
D．下落至相同高度时，两球的重力瞬时功率不同
12．发动机额定功率为的汽车在水平路面上从静止开始先匀加速启动，最后达到最大速度并做匀速直线运动，已知汽车所受路面阻力恒为F，汽车刚开始启动时的牵引力和加速度分别为和，如图所示描绘的是汽车在这一过程中速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、填空题（每小题6分，共18分）
13．（本题9分）如图所示，一倾角为、高为h的光滑斜面，固定在水平面上，一质量为m的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下，则物块滑至斜面的底端时，小物块的动量大小为______，重力的冲量为______大小．（重力加速度为g）
14．一轻绳上端固定，下端连一质量为0.05kg的小球，若小球摆动过程中轻绳偏离竖直线的最大角度为60°，则小球经过最低点时绳中张力等于______N．（）
15．（本题9分）一个重为20N的物体静止放在动摩擦因数的水平面上，若受到水平拉力为3N，物体受到的是______摩擦力，大小为______N，若受到的水平拉力为6N时，物体受到的摩擦力大小为______N．
三、计算题（22分）
16．（12分）我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移时才能达到起飞所要求的速度．已知飞机质量，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度取．求：
（1）飞机滑跑过程中加速度a的大小；
（2）飞机滑跑过程中牵引力的平均功率P．
17、（10分）（本题9分）如图所示，为大型游乐设施环形座舱跳楼机．跳楼机由高度75m处自由下落到离地面30m的位置开始以恒力制动，已知跳楼机和人的总质量，重力加速度．不计跳楼机与柱子间的摩擦力及空气阻力．试求：
（1）跳楼机的最大速度；
（2）跳楼机在制动过程中，所受制动力的大小；
（3）跳楼机从开始下落到着地经历的时间．
参考答案
一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、C
【解题分析】设小船的合速度与水流速度的夹角为；则有，因此；
，故选C
2．B
【解题分析】
重物在空中下落的过程中，重力的方向与位移都向下，则重力做正功，重力势能减少，故选B．
3．B
【解题分析】
AB．图线斜率的绝对值，所以可以使用直线的斜率表示电场强度的大小，d图线斜率的绝对值最大，所以d点的电场强度最大，c图线斜率的绝对值最小，电场强度的最小．
所以四点场强的大小关系是．故AD不符合题意，B符合题意．
C．同一点的电场强度是由电场本身决定的与试探电荷的电荷量无关．故C不符合题意．
4．A
【解题分析】
货物达到最大速度时，拉力等于重力，即：；设货物能达到的最大速度为v．由得：；
A．此选项正确；
BCD．此三项错误；
5．D
【解题分析】
由受力分析知，支持力的方向是垂直于木板向上的，物体的位移也是向上的，所以支持力做正功，但摩擦力方向是沿斜面向上的，摩擦力的方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功；由动能定理可知，，故支持力做功为，故B正确，A、B、C错误；
故选D．
【题目点拨】当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，当力的方向与物体运动的方向垂直时力对物体不做功．
6．D
【解题分析】
支持力是弹力，方向总是垂直于接触面，并指向被支持物．所以斜台给篮球的弹力的方向为垂直斜台向左上方方向．
A．沿的方向与分析结果不相符；故A项错误．
B．沿的方向与分析结果不相符；故B项错误．
C．先沿的方向后沿的方向与分析结果不相符；故C项错误．
D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向与分析结果相符；故D项正确．
7．AC
【解题分析】
从图象看到，从到电势是先减小后增大，可以判断和为同种正电荷，若P点位于中点，两点电荷的电荷量相同，但是P点离近点，说明一定大于；因此A正确B错误；沿着电场线的方向电势降低，因此可以判断OP之间得额场强方向向右，而之间的场强方向向左，因此D错误，图像的斜率为场强，因此P点的场强为零，因此C正确
8．AC
【解题分析】
对图甲，设物体A的质量为M，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩x时弹性势能国对图乙，物体A以的速度向右压缩弹簧，A、B组成的系统动量守恒，
弹簧达到最大压缩量仍为x时，A、B二者达到相等的速度v
由动量守恒定律有：
由能量守恒有：
联立两式可得：，故B、D错误，A、C正确．
故选A、C
9．ACD
【解题分析】
物体的合外力为，下降了h，所以根据动能定理得物体的动能增加了4mgh/5，物体的重力势能减小了mgh，克服阻力做功，机械能减小了，所以ACD正确．
10．ABD
【解题分析】
A、从A到B的过程中，根据动能定理得：，故A正确；
B、在B点，根据牛顿第二定律得，解得：，故B错误；
C、小球下摆过程中，重力做的功，则重力的平均功率不为零，故C错误；
D、小球下摆过程中，重力的瞬时功率从0变化到0，应是先增大后减小，故D正确．
点睛：本题主要考查了圆周运动向心力公式、动能定理的直接应用，要求同学们能正确分析小球的受力情况，会利用特殊点解题．
11、AC
【解题分析】
AB．根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，Q做自由落体运动，P竖直方向的分运动也是自由落体运动，因此两球将同时落地，故A正确，B错误；
C．由于两球同时落时，且重力做功相同，根据，所以重力做功的平均功率相同，故C正确；
D．由于落地时竖直分速度相同，根据，所以两球落地时的重力做功的瞬时功率相同，故D错误．
12．AC
【解题分析】
汽车匀加速启动时，a一定，根据知v增大，根据知F一定，根据知，功率P也均匀增大，达到后，功率保持不变，由v继续增大，牵引力减小，当时，，速度达到最大，之后匀速．
A．根据以上分析，故A符合题意．
B．根据以上分析，最终加速度为零，故B不符合题意．
C．根据以上分析，故C符合题意．
D．根据以上分析，功率均匀增大，故D不符合题意．
二、填空题（每小题6分，共18分）
13．
【解题分析】
设物块到达底端的速度大小为v，根据机械能守恒可得：；
所以：；
所以小物块的动量大小为；
物块在斜面上只受到重力和支持力，沿斜面方向的合外力提供加速度，则：，
所以：；
物块到达斜面底端的时间：，
所以重力的冲量为：
14．1
【解题分析】
根据动能定理得：
根据向心力公式得：
联立两式解得．
15．静摩擦力 3N 4N
【解题分析】
考查滑动摩擦力与静摩擦力判断及大小．
【题目详解】
[1][2]物体与地面间的最大静摩擦力为
而用3N的拉力拉不动，此时受到的是静摩擦力，大小等于3N；
[3]而当用6N的力拉物体时，物体已开始运动，此时受到是滑动摩擦力，大小为4N．
三、计算题（22分）
16．（1） （2）
【解题分析】
试题分析：飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，结合速度位移公式求解加
速度；对飞机受力分析，结合牛顿第二定律，以及求解牵引力的平均功率；
（1）飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有①，解得②
（2）设飞机滑跑受到的阻力为，依题意可得③
设发动机的牵引力为F，根据牛顿第二定律有④；
设飞机滑跑过程中的平均速度为，有⑤
在滑跑阶段，牵引力的平均功率⑥，联立②③④⑤⑥式得．
【题目点拨】考查牛顿第二定律，匀变速直线运动，功率的求解，加速度是连接力和运动的桥梁，本题较易，注意在使用公式求解功率时，如果v对应的是瞬时速度，则求解出来的为瞬时功率，如果v为平均速度，则求解出来的为平均功率．
17．（1）30m/s （2） （3）5s
【解题分析】
（1）自由下落过程：
解得：
（2）制动过程：
解得：
制动过程，由牛顿运动定律有：
解得：
（3）自由下落过程时间：
解得：
制动时间：
解得：
跳楼机下落过程的时间：．