湖南省懷化市中方縣二中2023-2024學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

湖南省懷化市中方縣二中2023-2024學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、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(hào)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?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)圖為《流浪地球》中旋轉(zhuǎn)空間站的示意圖，空間站為圓環(huán)，圓環(huán)內(nèi)的中空管道為宇航員的活動(dòng)空間，圓環(huán)外徑為r，當(dāng)圓環(huán)繞O點(diǎn)自轉(zhuǎn)時(shí)，能產(chǎn)生類似地表的重力。要使位于管道外側(cè)的宇航員感受到與在地表相同的重力，那么，空間站自轉(zhuǎn)的角速度應(yīng)為(設(shè)地表重力加速度為g)A． B． C． D．2、某滑雪運(yùn)動(dòng)員沿斜坡下滑了一段距離，重力對(duì)他做功2000J，他克服阻力做功200J。則在這段下滑過(guò)程中，該運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加了A．1800JB．2000JC．2200JD．200J3、某人將石塊從某高處以5m/s的速度水平拋出，落地點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平距離為5m。忽略空氣阻力，g取10m/s2，則石塊落地時(shí)間和拋出點(diǎn)的高度分別是（）A．1s5m B．1s10mC．2s5m D．2s5m4、(本題9分)北京時(shí)間2019年4月10日21時(shí)，在全球七大城市同時(shí)發(fā)布由“事件視界望遠(yuǎn)鏡”觀測(cè)到位于室女A星系（M87）中央的超大質(zhì)量黑洞的照片，如圖所示。若某黑洞半徑R約為45km，質(zhì)量M和半徑R滿足的關(guān)系為，（其中c為光速，c=3.0×108m/s，G為引力常量），則估算該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級(jí)為A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s25、(本題9分)宋代詩(shī)人蘇軾的名句“會(huì)挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”中蘊(yùn)含了一些物理知識(shí)，關(guān)于拉弓過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是A．弓的彈性形變?cè)酱?，彈性?shì)能就越大B．弓的彈性形變?cè)酱?，彈性?shì)能就越小C．人對(duì)弓的作用力越大，弓的彈性形變?cè)叫．人對(duì)弓的作用力越大，彈性勢(shì)能就越小6、—物體的速度大小為v0時(shí)，其動(dòng)能為Ek，當(dāng)它的動(dòng)能為2Ek時(shí)，其速度大小為A． B．2v0C．v0 D．7、(本題9分)如圖所示，足夠長(zhǎng)傳送帶與水平方向的傾角為θ，物塊a通過(guò)平行于傳送帶的輕繩跨過(guò)光滑輕滑輪與物塊b相連，開始時(shí)，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力的作用，現(xiàn)讓傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則在b上升h高度(未與滑輪相碰)過(guò)程中()A．物塊a重力勢(shì)能減少量等于物塊b重力勢(shì)能的增加量B．物塊a機(jī)械能的減少量等于物塊b機(jī)械能的增加量C．摩擦力對(duì)物塊a做的功等于物塊a、b動(dòng)能增加之和D．任意時(shí)刻，重力對(duì)a、b做功的瞬時(shí)功率大小相等8、如圖所示，人在岸上勻速的、拉著質(zhì)量不計(jì)的繩子使船靠岸，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為f，當(dāng)船沿水面行駛x米的位移時(shí)，輕繩與水平面的夾角為θ，船的速度為v，此時(shí)人的拉力大小為F，則（）A．人拉繩的速度大小是vB．船行駛x米位移的過(guò)程，人的拉力做功為FxcosθC．船行駛x米位移時(shí)，人的拉力的瞬時(shí)功率為FvcosθD．此時(shí)船的加速度為F9、(本題9分)如圖所示為兩物體A、B在沒有其他外力作用時(shí)相互作用前后的速度—時(shí)間（v－t）圖像，則由圖像可知（）A．A、B作用前后總動(dòng)量不守恒B．一定是A物體追及B物體發(fā)生碰撞C．A、B的質(zhì)量之比為5∶3D．該碰撞是彈性碰撞10、如圖所示，物塊在水平向右推力F作用下沿豎直光滑圓弧軌道向上緩慢移動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．F是恒力B．物塊受到軌道的支持力逐漸增大C．物塊受到的合外力逐漸增大D．F與支持力的合力跟物塊的重力大小相等11、(本題9分)甲、乙兩個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它們的加速度之比為2:1，線速度之比為2:3，那么下列說(shuō)法中正確的是（）A．它們的半徑之比為2:9 B．它們的半徑之比為1:2C．它們的周期之比為2:3 D．它們的周期之比為1:312、如圖，海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為T0，若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過(guò)M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A．從P到M所用的時(shí)間等于B．從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大C．從P到Q階段，速率逐漸變小D．從M到N階段，萬(wàn)有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，他們的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．按圖示安裝好器材。B．將電火花計(jì)時(shí)器接到電源上。C．接通電源后釋放紙帶，打出一條紙帶。D．換用另外的紙帶，重復(fù)步驟C。E．選取點(diǎn)跡清晰的紙帶，測(cè)量所選紙帶上一系列測(cè)量點(diǎn)距初位置的距離。F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能和它增加的動(dòng)能，比較二者是否相等請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，除了圖中所給器材外，還必需的器材有_____（填正確選項(xiàng)前的字母）。A．天平B．秒表C．毫米刻度尺D．4～6V的交流電源E．110V的交流電源（1）實(shí)驗(yàn)中，夾子與重物的質(zhì)量m＝150g，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，如圖乙所示，為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)連續(xù)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.01s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s1．選取其中O點(diǎn)和B點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，則重物重力勢(shì)能減少量△EP＝_____J．B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB＝_____m/s（均要求保留3位有效數(shù)字）。（3）在步驟（E）中測(cè)得測(cè)量點(diǎn)距初位置的距離為h，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的速度為v。以h為橫軸，v1為縱軸，畫出的圖線如圖丙所示，圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開____（不計(jì)一切阻力）。14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用如圖所示的裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系．（1）圖中所示的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)該配備的_________填（“交流”或“直流”）電源．實(shí)驗(yàn)中為了平衡小車所受的摩擦力，可將木板的_________填（“左”或“右”）端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋谄胶饽Σ亮r(shí)，小車_________（填“是”或“否”）需要與紙帶連接；（2）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變橡皮筋的________（填“長(zhǎng)度”或“條數(shù)”）改變功的值；（3）操作正確的情況下，以功W為縱坐標(biāo)，以________（填“v”、“”或“”）為橫坐標(biāo)做出的圖線最接近一條傾斜的直線．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，平行板電容器兩極板正對(duì)且傾斜放置，下極板接地，電容器電容C=10-8F，板間距離d=3cm,兩極板分別帶等量的異種電荷，電量Q=1x10-6c.一電荷量q=3x10-10C,質(zhì)量m=8x10-8kg帶負(fù)電的油滴以vo=0.5m/s的速度自AB板左邊緣水平進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中沿水平方向運(yùn)動(dòng)，并恰好從CD板右邊緣水平飛出，g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力.求:(1)兩極板之間的電壓U;(2)油滴運(yùn)動(dòng)到AD中點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能Ep:(3)帶電粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)的速度大小v.16、（12分）(本題9分)滑板運(yùn)動(dòng)是青少年喜愛的一項(xiàng)活動(dòng)．如圖所示，滑板運(yùn)動(dòng)員以某一初速度從A點(diǎn)水平離開h=0.8m高的平臺(tái)，運(yùn)動(dòng)員（連同滑板）恰好能無(wú)碰撞的從B點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道，然后經(jīng)C點(diǎn)沿固定斜面向上運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)D．圓弧軌道的半徑為1m，B、C為圓弧的兩端點(diǎn)，其連線水平，圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ=106°，斜面與圓弧相切于C點(diǎn)．已知滑板與斜面問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=，g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員（連同滑板）質(zhì)量為50kg，可視為質(zhì)點(diǎn)．試求：（1）運(yùn)動(dòng)員（連同滑板）離開平臺(tái)時(shí)的初速度v0；（2）運(yùn)動(dòng)員（連同滑板）通過(guò)圓弧軌道最底點(diǎn)對(duì)軌道的壓力；（3）運(yùn)動(dòng)員（連同滑板）在斜面上滑行的最大距離．17、（12分）如圖所示，高為L(zhǎng)的傾斜直軌道AB、CD與水平面的夾角均為53°，分別與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道相切于B、D兩點(diǎn)，圓弧的半徑也為L(zhǎng)。質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)由靜止下滑后，經(jīng)軌道CD后返回，再次沖上軌道AB至速度為零時(shí)，相對(duì)于水平線BD的高度為。已知滑塊與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5，重力加速度為g，(取)求：（1）求滑塊第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大?。唬?）滑塊第一次經(jīng)過(guò)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；（3）滑塊與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2。

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

宇航員是靠環(huán)對(duì)他的支持力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：FN=mω2r，據(jù)題有FN=mg；可得；A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、A【解析】重力對(duì)他做功2000J，他克服阻力做功200J，則外力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的總功是1800J，據(jù)動(dòng)能定理可得，運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能增加了1800J。故A項(xiàng)正確，BCD三項(xiàng)錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：重力對(duì)物體所做的功等于物體重力勢(shì)能的減少量；合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增加量；除重力（彈簧彈力）其他力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的增加量。3、A【解析】

平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則x=v0t，則；豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則；故選A.4、B【解析】

黑洞實(shí)際為一天體，天體表面的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬(wàn)有引力，對(duì)黑洞表面的某一質(zhì)量為m物體有：，又有，聯(lián)立解得，代入數(shù)據(jù)得重力加速度的數(shù)量級(jí)為1012m/s2。

A.1010m/s2與結(jié)果不相符；B.1012m/s2與結(jié)果相符；C.1014m/s2與結(jié)果不相符；D.1016m/s2與結(jié)果不相符；5、A【解析】

AB.彈性勢(shì)能的大小與彈簧的形變量有關(guān)，則弓的彈性形變?cè)酱螅瑥椥詣?shì)能就越大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD.根據(jù)胡克定律，人對(duì)弓的作用力越大，弓的彈性形變?cè)酱螅瑥椥詣?shì)能就越大，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤．6、C【解析】

設(shè)當(dāng)它的動(dòng)能為時(shí)，其速度大小為，根據(jù)動(dòng)能定義式則有，，解得，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。7、ACD【解析】

A．開始時(shí)，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用，則有magsinθ=mbg，則masinθ=mb．b上升h，則a下降高度為hsinθ，則a重力勢(shì)能的減小量為maghsinθ=mbgh．即物塊a重力勢(shì)能減少量等于物塊b重力勢(shì)能的增加量，故A正確．B．由于摩擦力對(duì)a做正功，系統(tǒng)機(jī)械能增加，所以物塊a機(jī)械能的減少量小于物塊b機(jī)械能的增加量，故B錯(cuò)誤．C．根據(jù)能量守恒得知系統(tǒng)機(jī)械能增加，摩擦力對(duì)a做的功等于a、b機(jī)械能的增量．所以摩擦力做功大于a的機(jī)械能增加．因?yàn)橄到y(tǒng)重力勢(shì)能不變，所以摩擦力做功等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加之和．故C正確．D．任意時(shí)刻a、b的速率相等，對(duì)b，克服重力的瞬時(shí)功率Pb=mgv，對(duì)a有：Pa=magvsinθ=mgv，所以重力對(duì)a、b做功的瞬時(shí)功率大小相等．故D正確．8、CD【解析】

A.船運(yùn)動(dòng)的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動(dòng)速度的合速度。如圖1所示根據(jù)平行四邊形定則有，v人=vcosθ，故A項(xiàng)與題意不相符；B.如圖2可知，當(dāng)船前進(jìn)的距離為x時(shí)，人走的距離：x′=x1-x2≠x，所以人做的功W≠Fxcosθ．故B項(xiàng)與題意不相符；C.船行駛x米位移時(shí)v人=vcosθ，人的拉力的瞬時(shí)功率為：P=Fv人=Fvcosθ，故C項(xiàng)與題意相符；D.對(duì)小船受力分析，如圖所示，則有Fcosθ-f=ma因此船的加速度大小為Fcos故D項(xiàng)與題意相符。9、BCD【解析】

A.由題意可知，物體A、B組成的系統(tǒng)不受外力作用，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故A錯(cuò)誤；B.因?yàn)槌鯛顟B(tài)，A的速度大于B的速度，末狀態(tài)，A的速度小于B的速度，而物體A、B組成的系統(tǒng)不受外力作用，所以一定是A物體追及B物體發(fā)生碰撞，故B正確；C.由動(dòng)量守恒定律得：，解得，故C正確；D.碰前的機(jī)械能；碰后的機(jī)械能，碰前的機(jī)械能等于碰后機(jī)械能，所以是該碰撞是彈性碰撞，故D正確。10、BD【解析】

物塊在水平向右推力F作用下沿豎直光滑圓弧軌道向上緩慢移動(dòng)過(guò)程中，物塊受三力平衡如圖，在向上緩慢移動(dòng)過(guò)程中，隨著的逐漸增大，F(xiàn)逐漸變大；軌道對(duì)物塊的支持力N逐漸增大；物塊受到的合外力為零；F與支持力的合力跟物塊的重力大小相等，方向相反，故AC錯(cuò)誤，BD正確。11、AD【解析】

AB．兩物體勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由：得：所以有：＝＝故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由：得：T甲∶T乙＝∶＝故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。12、CD【解析】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，則PM段的時(shí)間小于MQ段的時(shí)間，所以P到M所用的時(shí)間小于，故A錯(cuò)誤；B．從Q到N的過(guò)程中，由于只有萬(wàn)有引力做功，機(jī)械能守恒，故B錯(cuò)誤；C．從P到Q階段，萬(wàn)有引力做負(fù)功，速率減小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力方向與速度方向的關(guān)系知，從M到N階段，萬(wàn)有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功，故D正確。故選D。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、CE0.4901.95【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)中不需要重錘的質(zhì)量，因此不需要天平，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，故不需要秒表。電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該與110V交流電源連接。需要毫米刻度尺測(cè)量紙帶上兩點(diǎn)間的距離。CE正確（1）減少的重力勢(shì)能為：△Ep＝mgh＝0.15×9.8×0.1J＝0.490J利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有：（3）根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：，v1＝1gh，知v1與1gh成正比，圖線的斜率等于重力加速度1g，即k＝1g，故；g=14、交流左是條數(shù)v2【解析】

（1）[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源．[2]由圖可知，小車在橡皮筋拉力作用下向右運(yùn)動(dòng)，為使橡皮筋做功等于合外力做功，需要適當(dāng)墊高木板的左端，用重力的分量來(lái)平衡摩擦力．[3]因?yàn)榧垘Ш拖尬豢组g也有摩擦力，需要一起平衡掉，所以在平衡摩擦力時(shí)需要連上紙帶.（2）[4]實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次保持橡皮筋的形變量一定，當(dāng)有n根相同橡皮筋系在小車上時(shí)，n根相同橡皮筋對(duì)小車做的功就等于系一根橡皮筋時(shí)對(duì)小車做的功的n倍．所以實(shí)驗(yàn)中不需要直接去測(cè)量力和計(jì)算功，只要改變橡皮筋的條數(shù)，即可使做功按倍數(shù)增加．（3）[5]由動(dòng)能定理，所以以v2為橫坐標(biāo)時(shí)作出的圖線最接近一條傾斜的直線．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、(1)100V；(2)；