2024屆重慶市西北狼聯(lián)盟物理高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

2024屆重慶市西北狼聯(lián)盟物理高一第二學(xué)期期末考試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、下列四幅運動圖象中加速度不為零的是（）A． B．C． D．2、(本題9分)物體在合外力作用下做直線運動的v－t圖象如圖所示，下列表述正確的是()A．在0～1s內(nèi)，合外力做正功B．在0～2s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功C．在1s～2s內(nèi)，合外力不做功D．在0～3s內(nèi)，合外力總是做正功3、(本題9分)2011年中俄將聯(lián)合實施探測火星活動計劃，由中國負(fù)責(zé)研制的“螢火一號”火星探測器將與俄羅斯研制的“福布斯—土壤”火星探測器一起，由俄羅斯“天頂”運載火箭發(fā)射前往火星，在火星上繞圓軌道運行.已知地球質(zhì)量約為火星的質(zhì)量的9倍，火星的半徑約為地球半徑的，地球表面重力加速度為g.下列說法正確的是A．火星表面的重力加速度約為B．探測器環(huán)繞火星運行的最小周期約為地球同步衛(wèi)星運行周期的倍C．探測器環(huán)繞火星運行的最大速度約為地球第一宇宙速度的倍D．探測器環(huán)繞火星運行時，其內(nèi)部的儀器處于受力平衡狀態(tài)4、(本題9分)現(xiàn)有中子星（可視為均勻球體），它的自轉(zhuǎn)周期為T0時恰能維持星體的穩(wěn)定（不因自轉(zhuǎn)而瓦解），則當(dāng)中子星的自轉(zhuǎn)周期增為T=2T0時，某物體在該中子星“兩極”所受重力與在“赤道”所受重力的比值為()A．5/4 B．3/2 C．2 D．4/35、(本題9分)如圖甲所示，將質(zhì)量為m的小球以速度v0豎直向上拋出，小球上升的最大高度為h．若將質(zhì)量分別為2m、3m、4m、5m的小球，分別以同樣大小的速度v0從半徑均為的豎直圓形光滑軌道的最低點水平向右射入軌道，軌道形狀如圖乙、丙、丁、戊所示．在質(zhì)量分別為2m、3m、4m、5m的小球中，能到達的最大高度仍為h的是（）(小球大小和空氣阻力均不計)A．質(zhì)量為2m的小球B．質(zhì)量為3m的小球C．質(zhì)量為4m的小球D．質(zhì)量為5m的小球6、(本題9分)如圖所示，小車放在光滑水平面上，A端固定一個輕彈簧，B端粘有油泥，小車總質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，開始時小車和C都靜止，當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時，C被釋放，使C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下說法正確的是()A．彈簧伸長過程中C向右運動，同時小車也向右運動B．C與B碰前，C與小車的速率之比為m：MC．C與油泥粘在一起后，小車立即停止運動D．C與油泥粘在一起后，小車?yán)^續(xù)向右運動7、(本題9分)一質(zhì)量為1kg的物體從某一高度以6m/s的速度水平拋出。落地時速度大小為10m/s，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．物體在空中的運動時間為0.8sB．物體拋出時離地而的高度為3.2mC．物體拋出點到落地點的水平距離為6mD．物體運動過程中重力做功的平均功率為40W8、(本題9分)如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列關(guān)于小球和彈簧的能量敘述中正確的是()A．小球的機械能守恒B．彈簧的彈性勢能增大C．小球剛接觸彈簧時，動能最大D．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒9、如圖所示，A為多匝線圈，與電鍵、滑動變阻器相連后接入M、N間的交流電源，B為一接有小燈珠的閉合多匝線圈，下列關(guān)于小燈珠發(fā)光說法正確的是（）A．閉合電鍵后小燈珠可能發(fā)光B．若閉合電鍵后小燈珠發(fā)光，則再將B線圈靠近A，則小燈珠更亮C．閉合電鍵瞬間，小燈珠才能發(fā)光D．若閉合電鍵后小燈珠不發(fā)光，將滑動變阻器滑臂左移后，小燈珠可能會發(fā)光10、如圖所示，小物塊甲從豎直固定的14光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下，軌道半徑為R，圓弧底端切線水平．小物塊乙從高為R\A．兩物塊到達底端時速度相同B．兩物塊到達底端時動能相同C．兩物塊運動到底端的過程中重力做功相同D．兩物塊到達底端時，乙重力做功的瞬時功率大于甲重力做功的瞬時功率11、(本題9分)一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能E隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是（）A．x1處電場強度為零B．x1、x2、x3處電勢φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ1＞φ2＞φ3C．粒子在0～x2段做勻變速運動，x2～x3段做勻速直線運動D．x2～x3段是勻強電場12、(本題9分)如圖，a、b、c、d為一邊長為2l的正方形的頂點。電荷量均為q（q>0）的兩個點電荷分別固定在a、c兩點，靜電力常量為k。不計重力。下列說法不正確的是A．b點的電場強度大小為2kq4l2 B．電子過C．在兩點電荷產(chǎn)生的電場中，ac連線上中點的電勢最高 D．在b點從靜止釋放的電子，到達d點時動能不為零二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)用圖1所示的裝置驗證牛頓第二定律．(1)實驗中，補償打點計時器對小車的阻力和其它阻力的具體做法是：將小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器．把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做__________運動．(1)實驗中打出的一條紙帶的一部分如圖1所示．①紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的3個計數(shù)點A、B、C，相鄰計數(shù)點之間還有4個點沒有標(biāo)出．打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上．則打點計時器打B點時，小車的速度vB=__________m/s；②如圖3所示，在v-t坐標(biāo)系中已標(biāo)出5個計數(shù)點對應(yīng)的坐標(biāo)點．其中，t=0.10s時的坐標(biāo)點對應(yīng)于圖1中的A點．請你將①中計算出的vB標(biāo)在圖3所示的坐標(biāo)系中，作出小車運動的v-t圖線________，并利用圖線求出小車此次運動的加速度a=__________m/s1．(3)“細(xì)線作用于小車的拉力F等于砂和桶所受的總重力mg”是有條件的．若把實驗裝置設(shè)想成如圖4所示的模型：水平面上的小車，用輕繩跨過定滑輪使之與盛有砂的砂桶相連．已知小車的質(zhì)量為M，砂和桶的總質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計摩擦阻力與空氣的阻力，根據(jù)牛頓第二定律可得F=________；由此可知，當(dāng)滿足________條件時，可認(rèn)為細(xì)線作用于小車的拉力F等于砂和桶的總重力mg．(4)在研究a與M的關(guān)系時，已經(jīng)補償了打點計時器對小車的阻力及其它阻力．若以小車加速度的倒數(shù)為縱軸、小車和車上砝碼的總質(zhì)量M為橫軸，可作出-M圖像．請在圖5所示的坐標(biāo)系中畫出-M圖像的示意圖______．14、（10分）圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖，實驗前，應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平．取g=9.8m/s2，計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字．(1)實驗過程中，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，其目的是_____________．(2)圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)所得的平拋運動的曲線，其中O為拋出點，則小球做平拋運動的初速度大小____________m/s．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，用絕緣細(xì)繩系帶正電小球在豎直平面內(nèi)運動，已知繩長為L，重力加速度g，小球半徑不計，質(zhì)量為m，電荷q．不加電場時，小球在最低點繩的拉力是球重的9倍。(1)求小球在最低點時的速度大小；(2)如果在小球通過最低點時，突然在空間產(chǎn)生豎直向下的勻強電場，若使小球在后面的運動中，繩出現(xiàn)松軟狀態(tài)，求電場強度可能的大小。16、（12分）豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場，其電場強度為E，在該勻強電場中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡，此時小球與右邊金屬板的距離為b，如圖所示，重力加速度為g，求：（1）小球帶電荷量是多少？（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時間？（3）碰到金屬板時的速度是多大？17、（12分）(本題9分)如圖所示,在粗糙水平地面上,有一質(zhì)量為25kg的木箱,在一個大小為200N與水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下,向右前進了30m,求作用在物體上的每個力所做的功及合力做的功．(木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解題分析】

A．圖中表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，加速度為零，選項A不符合題意；B．圖中表示物體處于勻速直線運動狀態(tài)，加速度為零，選項B不符合題意；C．圖中表示物體處于勻速直線運動狀態(tài)，加速度為零，選項C不符合題意；D．圖中表示物體處于勻加速直線運動狀態(tài)，加速度不為零，選項D符合題意；2、A【解題分析】

A．由圖可知，在0-1s內(nèi)，動能增加，故合外力做正功，故A正確；B．在0-2s內(nèi)，動能先增大后減小，故合外力先做正功，后做負(fù)功，故B錯誤；C．在1-2s內(nèi)，動能減小，故合外力做負(fù)功，故C錯誤；D．在0-3s內(nèi)，動能先增加后減小，故合外力先做正功，后做負(fù)功，故D錯誤．3、C【解題分析】

據(jù)萬有引力等于重力有：G＝mg，可得火星表面的重力加速度，故A錯誤；根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力，火星表面的最小周期mg′＝mR火，可得，即探測器繞火星運動的最小周期為繞地球運行的最小周期的倍，不是地球同步衛(wèi)星的倍，故B錯誤；探測器繞火星的最大速度即為火星的第一宇宙速度，根據(jù)萬有引力提供向心力有可得，故C正確；探測器繞火星運行時，其內(nèi)部的儀器所受萬有引力提供其隨探測器一起繞火星圓周運動的向心力，故內(nèi)部儀器處于完全失重狀態(tài)不是處于平衡狀態(tài)，故D錯誤．故選C．【題目點撥】掌握萬有引力在星球表面與重力相等，航天器繞中心天體圓周運動時萬有引力提供圓周運動向心力是解決問題的關(guān)鍵．4、D【解題分析】自轉(zhuǎn)周期為T0時恰能維持星體的穩(wěn)定，有：，當(dāng)中子星的自轉(zhuǎn)周期增為T=2T0時，在兩極有：，在赤道，有：?mg′＝mR；聯(lián)立解得．故D正確，ABC錯誤．故選D．點睛：解此題一定要找到能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解時的臨界情況，以及知道在兩極和赤道萬有引力和重力的關(guān)系．5、C【解題分析】試題分析：甲圖將質(zhì)量為m的小球以速度v0豎直向上拋出，小球上升的最大高度為h，此時速度為零；乙圖將質(zhì)量為2m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到達最大高度為h，則此時速度不為零，根據(jù)動能與重力勢能之和，大于初位置的動能與重力勢能，因此不可能；丙圖將質(zhì)量為3m的小球以速度v0滑上曲面，小球若從最高點拋出，做斜拋運動，則此時速度不為零，根據(jù)機械能守恒可知，不可能達到h高度；丁圖將質(zhì)量為4m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到達最大高度為h，則此時速度為零，根據(jù)機械能守恒定律可知，滿足條件；戊圖將質(zhì)量為5m的小球以速度v0滑上曲面，小球若從最高點拋出，做斜拋運動，則此時速度不為零，根據(jù)機械能守恒可知，不可能達到h高度；故選C．考點：機械能守恒定律【名師點睛】考查機械能守恒定律的應(yīng)用，掌握曲線運動時，最高點的速度不為零，而直線運動最高點速度為零，是解題的關(guān)鍵．6、C【解題分析】小車AB與木塊C組成的系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)在初狀態(tài)動量為零，則在整個過程中任何時刻系統(tǒng)總動量都為零，由動量守恒定律可知，彈簧伸長過程中C向右運動，同時AB與向左運動，故A錯誤；以向右為正方向，由動量守恒定律得：mvC-MvAB=0，

解得：vc點睛：本題根據(jù)動量守恒和機械能守恒的條件進行判斷：動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或受到的外力的合力為零；機械能守恒的條件是除重力和彈力外的其余力不做功．7、ABD【解題分析】

A.根據(jù)平行四邊形定則知，物體落地的豎直分速度，則物體在空中運動的時間；故A正確.B.物體離地面的高度；故B正確.C.物體拋出點到落地點的水平距離x＝v0t＝6×0.8m＝4.8m；故C錯誤.D.物體運動過程中重力做功的功率；故D正確.8、BD【解題分析】

對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢能一直在增大。小球的動能先增大后減小?！绢}目詳解】在將彈簧壓縮到最短的整個過程中，彈簧的彈力對小球做負(fù)功，故小球的機械能不守恒，故A錯誤；在壓縮到最短的過程中，小球?qū)椈墒冀K做正功，故彈簧的彈性勢能移植增大，故B正確；小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧的彈力逐漸增大，彈簧的彈力先小小球受到的重力，后大于重力，合力先向下后向上，所以小球先向下加速運動，后向下減速運動，所以小球的動能先變大后變小，故C錯誤；對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，故D正確；故選BD?！绢}目點撥】本題考查彈簧中的功能變化關(guān)系，彈簧問題往往是動態(tài)變化的，分析這類問題時用動態(tài)變化的觀點進行，要注意該系統(tǒng)機械能守恒，但小球的機械能并不守恒。不能想當(dāng)然，認(rèn)為小球一接觸彈簧動能就開始減小。9、AB【解題分析】試題分析：因回路接的是交流電，所以當(dāng)開關(guān)閉合后，線圈A中通變化的電流，產(chǎn)生變化的磁場，所以線圈B的磁通量變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律線圈B產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，若回路閉合，回路由感應(yīng)電流，小燈珠發(fā)光，所以A正確；若閉合電鍵后小燈珠發(fā)光，則再將B線圈靠近A，因越靠近A，磁場越強，磁場變化的越快，A中產(chǎn)生的電動勢越大，所以小燈珠會更亮，故B正確；因回路接的是交流電，閉合電鍵后，仍能產(chǎn)生電動勢，所以C錯誤；若閉合電鍵后小燈珠不發(fā)光，說明線圈B與電珠構(gòu)成的回路不閉合，故再怎么移動滑片，小燈珠也不會發(fā)光，所以D錯誤．考點：本題考查電磁感應(yīng)定律10、BCD【解題分析】

AB、根據(jù)動能定理得：mgR=12mv2C、兩物塊運動到底端的過程中，下落的高度相同，由于質(zhì)量相等，則重力做功相同，故C正確；D、兩物塊到達底端的速度大小相等，甲重力與速度方向垂直，瞬時功率為零，則乙重力做功的瞬時功率大于甲重力做功的瞬時功率，故D正確；故選BCD?！绢}目點撥】關(guān)鍵是動能是標(biāo)量，只有大小沒有方向，但是要注意速度是矢量，比較速度不僅要比較速度大小，還要看速度的方向；以及知道瞬時功率的表達式P=mgcosθ，注意θ為力與速度方向的夾角。11、ABD【解題分析】

根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系：E=，得：，由數(shù)學(xué)知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于Eq，x1處切線斜率為零，則x1處電場強度為零，故A正確；根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，粒子帶負(fù)電，q＜0，則知：電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有：φ1＞φ2＞φ1．故B正確；由圖看出在0～x1段圖象切線的斜率不斷減小，由上式知場強減小，粒子所受的電場力減小，加速度減小，做非勻變速運動．x1～x2段圖象切線的斜率不斷增大，場強增大，粒子所受的電場力增大，做非勻變速運動．x2～x1段斜率不變，場強不變，即電場強度大小和方向均不變，是勻強電場，粒子所受的電場力不變，做勻變速直線運動，故C錯誤，D正確；故選ABD.【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢和場強的變化，再根據(jù)力學(xué)基本規(guī)律：牛頓第二定律進行分析電荷的運動情況.12、CD【解題分析】

A．固定在a點的點電荷在b點的電場強度大小E1=kq(2l)2，方向由a點指向b點；固定在c點的點電荷在b點的電場強度大小E2=kq(2l)BD．由等量正電荷電場線分布和等勢面分布特點知，b、d兩點的電勢相等，則電子過b、d點時的電勢能相等；據(jù)能量守恒知，在b點從靜止釋放的電子，到達d點時動能為零．故B項不符合題意，D項符合題意；C．由等量正電荷電場線分布和等勢面分布特點知，ac連線上中點的電勢最低；故C項符合題意。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）勻速（1）①0.44m/s；②；1.0m/s1（3）；m＜＜M【解題分析】

根據(jù)實驗?zāi)康拿鞔_實驗步驟和所要測量的物理量，即可知道實驗所需要的實驗器材，根據(jù)勻變速直線運動的推論平均速度等于中間時刻的瞬時速度求B點速度，由v-t圖線的斜率求加速度；根據(jù)牛頓第二定律得出加速度的倒數(shù)與小車質(zhì)量的關(guān)系以及加速度倒數(shù)與鉤碼的總質(zhì)量m的倒數(shù)的關(guān)系，從而選擇圖象．【題目詳解】（1）平衡摩擦力時，把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動即可；

（1）①根據(jù)勻變速直線運動的推論，平均速度等于中間時刻的瞬時速度②作圖

；

v-t圖象的斜率等于加速度，

（3）以小車與砂和桶組成的系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律得：mg=（M+m）a，系統(tǒng)的加速度，以小車為研究對象，由牛頓第二定律得細(xì)線作用于小車的拉力為：，當(dāng)m＜＜M時，