2024屆陜西省興平市秦嶺中學物理高一第二學期期末考試試題含解析

2024屆陜西省興平市秦嶺中學物理高一第二學期期末考試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、(本題9分)在下列圖像中，描述質點做勻速直線運動的是（）A．B．C．D．2、如圖所示，將一小球以10m/s的速度水平拋出，落地時的速度方向與水平方向的夾角恰為45°，不計空氣阻力，g取10m/s2，則（）A．小球拋出點離地面的高度15m B．小球拋出點離地面的高度10mC．小球飛行的水平距離10m D．小球飛行的水平距離20m3、輕彈簧下端固定，處于自然狀態(tài)，一質量為m的小球從距離彈簧上端H的高度自由落下，彈簧的最大圧縮量為L，換用質量為2m的小球從同一位置落下，當彈簧的壓縮量為L時，小球的速度等于________。（已知重力加速度為g，空氣阻力不計，彈簧形變沒有超出其彈性限度。）A． B． C． D．4、(本題9分)如圖所示，質量為M、中間為半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽內有一質量為m的小鐵球，現用一水平向右的推力F推動凹槽，小鐵球與光滑凹槽相對靜止時，凹槽球心和小鐵球的連線與豎直方向成α角．則下列說法正確的是()A．小鐵球受到的合外力方向水平向左B．F＝(M＋m)gtanαC．系統(tǒng)的加速度為a＝gsinαD．F＝mgtanα5、(本題9分)一人用力踢質量為1kg的靜止足球，使球以10m/s的水平速度飛出，設人踢球的平均作用力為200N，球在水平方向滾動的距離為20m，則人對球做功為(g取10m/s2)()A．50JB．200JC．4000JD．6000J6、(本題9分)在離地面高為h處豎直上拋一質量為m的物塊，拋出時的速度為，當它落到地面時速度為v，用g表示重力加速度，則在此過程中物塊克服空氣阻力所做的功等于（）A． B．C． D．7、(本題9分)如圖所示，在摩擦力不計的水平面上，放一輛質量為M的小車，小車左端放一只箱子，其質量為m，水平恒力F把箱子拉到小車的右端；如果第—次小車被固定在地面上，第二次小車沒固定，可沿水平面運動，在上述兩種情況下（）A．F做的功第二次多B．箱子與小車之間的摩擦力大小相等C．箱子獲得的動能一樣多D．由摩擦而產生的內能不—樣多8、如圖所示，用高壓水槍噴出的強力水柱沖擊煤層，設水柱直徑為D，水流速度大小為，方向水平向右．水柱垂直煤層表面，水柱沖擊煤層后水的速度變?yōu)榱?，水的密度為，高壓水槍的重力不可忽略，手持高壓水槍操作，下列說法正確的是A．水槍單位時間內噴出水的質量為B．高壓水槍的噴水功率為C．水柱對煤層的平均沖擊力大小為D．手對高壓水槍的作用力水平向右9、如圖所示，質量相同的小球A和B分別懸掛在長為l和2l的不可伸長的輕繩下端，繩的另一端懸于等高點。先將小球拉至與懸點等高處，使繩伸直，從靜止釋放小球，當兩繩豎直時，下列說法正確的是A．兩球的加速度大小相等B．兩球的動能一樣大C．兩球的機械能一樣大D．兩球所受的拉力大小相等10、(本題9分)把兩個質量相等的小球a、b放在玻璃漏斗中，晃動漏斗，可以使兩小球沿光滑的漏斗壁分別在1、2水平面內做勻速圓周運動，如圖所示.平面1比平面2高，軌道1半徑是軌道2半徑的2倍.則（）A．小球做勻速圓周運動時受到重力支持力、向心力B．小球a的線速度大小是小球b的倍C．小球a對漏斗壁的壓力大小是小球b的2倍D．小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度11、一質量為m的木塊，由碗邊滑向碗底，碗內表面是半徑為r的球面，由于摩擦力的作用，木塊運動的速率不變，則()A．木塊的加速度為零B．木塊所受合外力為零C．木塊所受合外力的大小一定，方向改變D．木塊的加速度大小不變12、(本題9分)“嫦娥之父”歐陽自遠透露：我國計劃于2020年登陸火星。假如某志愿者登上火星后將一小球從高h處以初速度的水平拋出一個小球，測出小球的水平射程為L.已知火星半徑為R，萬有引力常量為G，不計空氣阻力，不考慮火星自轉，則下列說法正確的是()A．火星表面的重力加速度B．火星的第一宇宙速度為C．火星的質量為D．火星的平均密度為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，所用重物的質量為，打點計時器所用電源頻率為，當地重力加速度為。(1)有下列器材可供選用：重物、鐵架臺、電磁打點計時器、復寫紙、紙帶、低壓交流電源、導線，其中缺少的器材是__________________________；(2)實驗時要從幾條打上點的紙帶中挑選第一、第二兩點之間的距離接近__________且點跡清晰的紙帶進行測量，圖示紙帶的___________（左、右）端與重物相連；(3)從起點到打下計數點的過程中重力勢能減少量是_________________，此過程中物體動能的增加量____________________________（用題中出現的字母表示）；(4)根據紙帶算出相關各點的速度，測出下落距離，則以為縱軸，以為橫軸，畫出的圖像應是圖中的_________________。A．B．C．D．14、（10分）圖1是“研究平拋物體運動”的實驗裝置，通過描點畫出平拋小球的運動軌跡．（1）以下實驗過程的一些做法，其中合理的有________.a.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c.每次小球應從同一高度由靜止釋放d.為描出小球的運動軌跡描繪的點可以用折線連接（2）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，圖2中y-x2圖象能說明平拋小球的運動軌跡為拋物線的是_________.（3）圖3是某同學根據實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋起點，在軌跡上任取三點A、B、C，測得A、B兩點豎直坐標y1為5.0cm、y2為45.0cm，測得A、B兩點水平距離Δx為40.0cm，則平拋小球的初速度v0為______m/s，若C點的豎直坐標y3為60.0cm，則小球在C點的速度為vC=______m/s（結果保留兩位有效數字，g取10m/s2）．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）(本題9分)兩輪平衡車(如圖所示)廣受年輕人的喜愛.它的動力系統(tǒng)由電池驅動，能夠輸出的最大功率為P0.小明駕駛平衡車在水平路面上沿直線運動時，受到的阻力恒為f，已知小明和平衡車的總質量為（1）求平衡車能達到的最大行駛速度vm（2）假設啟動過程是由靜止開始的加速度為a的勻加速運動，平衡車達到最大功率所用的時間t為多少？（3）小明想研究此平衡車在一定條件下的續(xù)航里程.他設想以某一恒定速度行駛直至能量耗盡，若忽略啟動和停止過程平衡車的能量消耗及位移，則可由平衡車行駛的速度和時間，利用公式x=vt估算出平衡車單次行駛的最大距離x.除此之外，請你再提供一種估算的方法，說明還需要哪些物理量，并給出最大距離的表達式.(注意：需要用到題目中沒有給出的物理量，請在解答過程中做必要的說明)16、（12分）宇航員駕駛宇宙飛船成功登上月球，他在月球表面做了一個實驗：在停在月球表面的登陸艙內固定一傾角為θ＝30°的斜面，讓一個小物體以速度v0沿斜面上沖，利用速度傳感器得到其往返運動的v-t圖象如圖所示，圖中t0已知．已知月球的半徑為R，萬有引力常量為G不考慮月球自轉的影響．求：(1)月球的密度ρ；(2)宇宙飛船在近月圓軌道繞月球做勻速圓周運動的速度v1．17、（12分）如圖所示，小球從豎直放置的四分之一光滑圓弧軌道的b點由靜止開始沿軌道下滑，從c端水平飛出，下落到與水平面成30°的斜面上的d點.已知小球的質量為m，圓弧半徑為R，b點和圓心O的連線與水平方向的夾角為30°，重力加速度取g.求：（1）小球到c點時所受軌道支持力的大??；（2）小球從圓弧c處飛出落到斜面d點時的動能；（3）某同學認為，無論小球以多大速度從c點水平飛出，落到斜面時的速度方向都相同.你是否同意這一觀點？請通過計算說明理由.

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、A【解析】A圖中速度隨時間不變，即勻速直線運動，A正確；B圖中速度隨時間均勻增加，勻加速直線運動，B錯誤；C圖中速度隨時間均勻減小，勻減速直線運動，C錯誤；D圖中v-t圖線的斜率不斷增大，表示加速度不斷增大的直線運動，D錯誤；故選A．點睛：本題首先要理解并掌握勻速直線運動速度不變的特點，其次要抓住圖象的斜率數學意義來分析物體的運動性質．2、C【解析】

AB.根據平拋規(guī)律：求得：落地豎直速度，豎直方向：，計算得：，AB錯誤CD.根據豎直方向，解得，水平方向，C正確D錯誤3、C【解析】

設彈簧壓縮量為時，彈簧的彈性勢能為，質量為的小球下落時,根據機械能守恒，質量為2m小球下落時，根據機械能守恒定律，解得；A.，與結論不相符，A錯誤；B.，與結論不相符，B錯誤；C.，與結論相符，C正確；D.，與結論不相符，D錯誤；4、B【解析】

小鐵球和凹槽整體在水平方向上只受推力F作用，故系統(tǒng)有向右的加速度，小鐵球受到的合外力方向水平向右；受力分析如圖所示；故A錯誤．根據幾何關系可知小鐵球所受的合外力為mgtanα，由牛頓第二定律可知加速度為gtanα，推力F=（m+M）gtanα，故B正確，CD錯誤．故選B．【點睛】本題主要考查牛頓第二定律的應用，要注意整體法和隔離法的正確應用，明確兩物體的加速度相同；則根據小球的受力情況可明確加速度大?。?、A【解析】對于人踢球的過程，根據動能定理得人對足球所做的功為：，故選項A正確．點睛：本題中人對足球的作用力是變力，不能直接根據功的公式求人做功，可以根據動能定理求解，這是慣用的方法．6、C【解析】

選取物體從剛拋出到正好落地，空氣阻力做功為Wf，設阻力做功的大小為Wf，由動能定理可得：，可得：，故C正確。7、AB【解析】

第二次由于小車也會向右移動，故滑塊的對地位移變大了，故拉力做的功變多了，A正確；滑動摩擦力與壓力成正比，兩次壓力相等，都等于mg，動摩擦因數是一定的，故滑動摩擦力一定相等，B正確；根據動能定理，有F-fx=12mv8、BD【解析】

A、t時間內噴水質量為：水槍單位時間內噴出水的質量為故選項A錯誤；B、水槍在時間1s內做功轉化為水柱的動能即為高壓水槍的噴水功率，則：故選項B正確；C、t時間內噴出的水在t內速度減小為0，則由動量定理得：聯(lián)立得：，故選項C錯誤；D、水對高壓水槍的作用力向左，則手對高壓水槍的作用力水平向右，故選項D正確．9、ACD【解析】

A．令細線的長度為l，小球下落到最低點的過程中，由動能定理得：mgl=mv2，解得：，在最低點加速度大小，與細線的長度l無關，所以兩球在最低點加速度大小相等，故A正確；B．根據動能定理得小球下落到最低點的動能為Ek=mgl，可知兩球質量相等，細線長度l不等，則到達最低點時的動能不等，故B錯誤；C．A、B兩球在運動的過程中，只有重力做功，機械能都守恒，初始位置時它們的機械能相等，所以在最低點，兩球的機械能相等。故C正確。D．小球在最低點時，根據牛頓第二定律得：F-mg=ma，得：F=3mg，與繩的長度無關。所以兩繩拉力大小相等。故D正確。10、BD【解析】A、小球做勻速圓周運動時，只受重力和支持力兩個力作用，由兩個力的合力提供向心力，故A錯誤．

B、受力分析如圖所示：根據牛頓第二定律得：，解得：，知軌道1半徑是軌道2半徑的2倍，則同一個小球在軌道1的線速度是軌道2線速度的倍，即：小球a的線速度大小是小球b的倍，故B正確；

C、軌道對小球的支持力為：，與軌道平面的高度無關，則小球對軌道的壓力也與軌道平面無關，因此同一個小球a和小球b對漏斗壁的壓力大小相等，故C錯誤；

D、根據得：，知同一個小球在軌道1的向心加速度等于在軌道2的向心加速度，即小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度，故D正確．點睛：本題是圓錐擺類型的問題，分析受力情況，確定小球向心力的來源，再由牛頓第二定律和圓周運動規(guī)律結合進行分析，是常用的方法和思路．11、CD【解析】木塊做勻速圓周運動，合力指圓心，加速度不為零，所以A錯；B錯；合力就是向心力，時刻指向圓心，方向時刻改變，C正確，加速度的大小不變，方向時刻改變，D正確，故答案選CD．思路分析：解決本題應當掌握勻速圓周運動受力特點：做勻速圓周運動的物體合外力提供向心力，其向心力大小不變，方向始終指向圓心試題點評：本題很簡單，考察了勻速圓周運動向心力特點，注意向心力是根據效果命名的，只能由其它力充當12、BC【解析】

某志愿者登上火星后將一小球從高h處以初速度v0水平拋出一個小球，測出小球的水平射程為L，根據分位移公式，有：L=v0t；h=gt2，解得：，故A錯誤；火星的第一宇宙速度為：，故B正確；由G＝mg，解得火星的質量為：，故C正確；火星的平均密度為：，故D錯誤；故選BC。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、刻度尺2mm左A【解析】

(1)[1]實驗中要用刻度尺測量紙帶，則缺少刻度尺；(2)[2][3]若打第一個點時，紙帶剛好由靜止開始運動，則第一、第二兩點之間的距離約為；重物連著紙帶做勻加速運動，相同時間內的位移越來越大，所以紙帶左端與重物相連；(3)[4][5]從起點到打下計數點的過程中重力勢能減少量此過程中物體動能的增加量(4)[6]由，可得則圖像為過原點的傾斜直線，故A項正確，BCD三項錯誤。14、acc2.04.0【解析】

（1）斜槽末端水平，才能保證小球離開斜槽末端時速度為水平方向，故a對；為保證小球多次運動是同一條軌跡，每次小球的釋放點都應該相同，b錯c對；小球的運動軌跡是平滑曲線，故連線時不能用折線，d錯．（2）平拋運動的水平位移與豎直位移分別滿足的關系是：聯(lián)立可得可知圖象是直線時，說明小球運動軌跡是拋物線．（3）由豎直方向的分運動可知，，，即，水平初速度為C點的豎直分速度為由運動合成可知三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）vm=P0【解析