2024屆安徽省合肥市新城高升學校物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

2024屆安徽省合肥市新城高升學校物理高一下期末統(tǒng)考試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上放著一個質量為10kg的木箱，拉力F與水平方向成60°角，F(xiàn)=2N，木箱從靜止開始運動，4s末拉力的瞬時功率為（）A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W2、(本題9分)一塊重量是2N的石塊靜止在水平地面，一同學用與石塊接觸時平均大小為10N的力踢石塊，石塊在水平地面上滑行了1m．則該同學對石塊所做的功是A．2J B．10J C．12J D．條件不足，無法計算3、2017年2月23日，天文學家宣布，在距離地球40光年的單顆恒星TRAPPIST-1周圍發(fā)現(xiàn)7顆類地行星，分別編號為b、c、d、e、f、g、h．7顆行星的運動都近似勻速圓周運動，可能都已被潮汐鎖定（即行星的自轉周期等于公轉周期）．則以下說法正確的是A．根據(jù)題中信息可以判斷行星h的自轉周期最大B．已知某行星的軌道半徑就可以推算該行星的質量C．這7顆行星和地球一樣都有晝夜更替D．行星b公轉的線速度比h行星小4、(本題9分)如圖，一半徑為R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質量為m的質點自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點進入軌道。質點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功，則（）A．，質點恰好可以到達Q點B．，質點不能到達Q點C．，質點到達Q后，繼續(xù)上升一段距離D．，質點到達Q后，繼續(xù)上升一段距離5、如圖所示，重物M沿豎直桿下滑，并通過繩子帶動小車m沿斜面升高。則當滑輪右側的繩子與豎直方向成θ角且重物下滑的速度為v時，小車的速度為A．vcosθ B．vsinθ C． D．vtanθ6、(本題9分)如圖所示，一圓盤可繞一通過圓盤中心O且垂直于盤面的豎直軸轉動，圓盤上的小物塊A隨圓盤一起運動，對小物塊進行受力分析，下列說法正確的是()A．受重力和支持力B．受重力、支持力、摩擦力C．受重力、支持力、向心力D．受重力、支持力、摩擦力、向心力7、如圖所示，水平光滑長桿上套有小物塊A，細線繞過O點的輕質光滑小定滑輪，一端連接A，另一端懸掛小物塊B，物塊B質量是A質量的4倍。C為O點正下方桿上的一點，滑輪到桿的距離OC=h。開始時，A位于P點，PO與水平方向的夾角為30°，現(xiàn)將A、B由靜止釋放。下列說法正確的是A．物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，速度不斷增大B．在物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，物塊B克服細線拉力做的功小于B重力勢能的減少量C．物塊A在桿上長為2h的范圍內(nèi)做往復運動D．物塊A經(jīng)過C點時的速度大小為8、(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑水平軌道的左邊與墻壁對接，右邊與一個足夠高的光滑圓弧軌道平滑相連，木塊A、B靜置于光滑水平軌道上，A、B的質量分別為和。現(xiàn)讓A以的速度水平向左運動，之后與墻壁碰撞，碰撞的時間為，碰后的速度大小變?yōu)?，當A與B碰撞后立即粘在一起運動，g取，則（）A．A與墻壁碰撞的過程中，墻壁對A的平均作用力的大小B．A與墻壁碰撞的過程中沒有能量損失C．A、B碰撞后的速度D．A、B滑上圓弧軌道的最大高度9、(本題9分)如圖所示，光滑桿偏離豎直方向的夾角為θ，桿以O點為支點繞豎直軸旋轉，質量為m的小球套在桿上可自由滑動，當桿旋轉角速度為ω1時，小球可在A處的水平面內(nèi)旋轉，當桿旋轉角速度為ω2時，小球可在B處的水平面內(nèi)旋轉，設球對桿的壓力分別為N1和N2，則（）A．N1=N2B．N1＜N2.C．ω1＜ω2D．ω1＞ω210、(本題9分)“和諧”號動車組列車高速運行時可以讓乘客體驗追風的感覺．我們把火車轉彎近似看成是做勻速圓周運動，火車速度提高會使外軌受損．為解決火車高速轉彎時不使外軌受損這一難題，你認為以下措施可行的是（）A．增大彎道半徑B．減小彎道半徑C．增加內(nèi)外軌的高度差D．減小內(nèi)外軌的高度差11、(本題9分)已知地球半徑為R，靜置于赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度大小為a，地球同步衛(wèi)星做勻速圓周運動的軌道半徑為r，向心加速度大小為a0，萬有引力常量為G，則（）A．向心加速度之比B．向心加速度之比C．地球質量D．地球質量12、(本題9分)如圖所示,(a)圖表示光滑平臺上,物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車上,車與水平面間的動摩擦因數(shù)不計,(b)圖為物體A與小車的v-t圖像,由此可知().A．小車B獲得的動能B．小車上表面至少的長度C．物體A與小車B的質量之比D．A與小車B上表面的動摩擦因數(shù)二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)細胞膜的厚度約等于800nm（1nm=10-9m），當膜的內(nèi)外層之間的電壓達0.4V時，即可讓一價鈉離子滲透．設細胞膜內(nèi)的電場為勻強電場，則鈉離子在滲透時,膜內(nèi)電場強度約為________V/m,每個鈉離子沿電場方向透過膜時電場力做的功等于____________J.14、(本題9分)在“天宮一號”的太空授課中，航天員王亞平做了一個有趣實驗，如圖所示，在T形支架上用帶小圓環(huán)的細繩拴著一顆小鋼球，小球質量為m，細繩長度為L，王亞平用手指沿細繩的垂直方向輕推小球，小球在細繩拉力作用下繞T形支架做勻速圓周運動，測得小球運動的周期為T，由此可知此時小球的線速度為______________，細繩對小球中的拉力為_________________．15、(本題9分)一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播．t=0時刻的波形圖如圖甲所示，圖乙是圖甲中某質點的振動圖象．則這列波的周期為____s，波速為___m/s。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，BCD是半徑R=0.4m的豎直圓形光滑軌道，D是軌道的最高點，水平面AB與圓軌道在B點相切．一質量為m=1kg可以看成質點的物體靜止于水平面上的A點．現(xiàn)用F=7N的水平恒力作用在物體上，使它在水平面上做勻加速直線運動，當物體到達B點時撤去外力F，之后物體沿BCD軌道運動，物體到達D點時的速度大小vD=4m/s．已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，取重力加速度g=10m/s1．求：（1）在D點軌道對物體的壓力大小FN；（1）物體運動到B點時的速度大小vB；（3）A與B之間的距離x．17、（10分）(本題9分)由于地球自轉的影響，地球表面的重力加速度會隨緯度的變化而有所不同．已知地球表面兩極處的重力加速度大小為，在赤道處的重力加速度大小為，地球自轉的周期為，引力常量為．假設地球可視為質量均勻分布的球體．求：（1）質量為的物體在地球北極所受地球對它的萬有引力的大?。?）地球的半徑．（3）地球的密度．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解題分析】

根據(jù)牛頓第二定律得，加速度；則4s末的速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s，則拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W．故B正確，ACD錯誤。2、D【解題分析】在公式W=Fscosα中，如果F和s不在同一個物理過程，則代入公式計算是沒有意義的．以石塊為研究對象，石塊受力為10N，由于在此力作用下的位移未知，故無法確定，故D對；ABC錯；故選D3、A【解題分析】

A.根據(jù)恒星對行星的萬有引力提供向心力：行星運行的周期：，可知行星的半徑越大，周期越大，可以判斷行星h的自轉周期最大，故A項正確；B.同一半徑的軌道可以有不同質量的行星，已知某行星的軌道半徑無法推算該行星的質量，故B項錯誤；C.由于行星的自轉周期等于公轉周期，行星面向恒星的一面總是面向恒星，沒有晝夜的更替，故C項錯誤；D.根據(jù)恒星對行星的萬有引力提供向心力：行星運行的線速度：可知行星的半徑越大，線速度越小，可以判斷行星b公轉的線速度比h行星大，故D項錯誤。4、C【解題分析】

對N點運用牛頓第二定律，結合壓力的大小求出N點的速度大小，對開始下落到N點的過程運用動能定理求出克服摩擦力做功的大小。抓住NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功，根據(jù)動能定理分析Q點的速度大小，從而判斷能否到達Q點?！绢}目詳解】從出發(fā)點到P點，由動能定理知，在N點由牛頓第二定律知，知，從P到N由動能定理知，。設PN上某點與OP的夾角為θ，由變速圓周運動知，根據(jù)左右對稱，在同一高度，由于摩擦力做負功導致右側對稱點速率小，軌道的支持力小，滑動摩擦力小，因此。從N到Q，由動能定理知，因此，質點繼續(xù)上升一段距離。故選C?！绢}目點撥】運用好動能定理和向心力相關公式。5、A【解題分析】

物體M以速度v沿豎直桿勻速下滑，繩子的速率等于小車m的速率，將M物體的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的分速度等于繩速，由幾何知識求解m的速率，從而即可求解.【題目詳解】將M物體的速度按圖示兩個方向分解，如圖所示：得繩子速率為，而繩子速率等于小車m的速率，則有小車m的速率為；故A正確【題目點撥】本題通常稱為繩端物體速度分解問題，容易得出的結果是將繩的速度分解，一定注意合運動是物體的實際運動,是把合速度分解成兩等效的分速度.6、B【解題分析】

小木塊做勻速圓周運動，合力指向圓心，對木塊受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，如圖所示重力和支持力平衡，靜摩擦力提供向心力．A.A項與上述分析結論不相符，故A錯誤；B.B項與上述分析結論相符，故B正確；C.C項與上述分析結論不相符，故C錯誤；D.D項與上述分析結論不相符，故D錯誤；7、AC【解題分析】

A.物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，繩子拉力對A做正功，動能不斷增大，速度不斷增大，故A正確。B.到C點時B的速度為零。則根據(jù)功能關系可知，在物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，物塊B克服細線拉力做的功等于B重力勢能的減少量，故B錯誤。C.由幾何知識可得AC=h，由于AB組成的系統(tǒng)機械能守恒，由對稱性可得物塊A在桿上長為2h的范圍內(nèi)做往復運動。故C正確。

D.設物塊A經(jīng)過C點時的速度大小為v，此時B的速度為0。根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得：，得v=2，故D錯誤。8、AC【解題分析】試題分析：設水平向右為正方向，A與墻壁碰撞時根據(jù)動量定理有，解得，故A正確。若A與墻壁碰撞時無能量損失，A將以速度水平向右運動，由題已知碰后的速度大小變?yōu)?m/s，故B錯誤。設碰撞后A、B的共同速度為，根據(jù)動量守恒定律有，解得，故C正確。A、B在光滑圓弧軌道上滑動時，機械能守恒，由機械能守恒定律得，解得，故D錯誤。考點：動量守恒定律【名師點睛】本題考查了求作用力、高度問題，分析清楚物體運動過程，應用動量定理、動量守恒定律、機械能守恒定律即可正確解題。9、AD【解題分析】

對小球受力分析，如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則知，N=，可知支持力大小相等，則壓力大小相等．故A正確、B錯誤．根據(jù)＝mrω1得，ω=，由于r1＞r1，所以ω1＞ω1．故D正確，C錯誤．故選AD．【題目點撥】解決本題的關鍵是畫出小球的受力圖，找到小球做圓周運動的圓心，然后確定向心力，結合牛頓第二定律進行求解．10、AC【解題分析】

AB．設彎道半徑為R，路面的傾角為θ，由牛頓第二定律得θ一定，v增大時，可增大半徑R，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)由于θ較小，則h為內(nèi)外軌道的高度差，L為路面的寬度。則L、R一定，v增大，h增大，故C正確，D錯誤。11、BC【解題分析】AB、地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，根據(jù)可知向心加速度之比，故A錯;B正確CD、地球赤道上的物體隨地球自轉時有地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，則由結合兩個公式可解得地球質量，故C正確；D錯誤；故選BC點睛：解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運用，注意赤道上的物體不是靠萬有引力提供向心力．12、BCD【解題分析】

當A滑上B后，在滑動摩擦力作用下，A做勻減速直線運動，B做勻加速直線運動，最終以共同速度v1勻速運動，根據(jù)動量守恒定律求解質量比，根據(jù)速度時間圖象的面積表示位移可以求得A相對于B的位移，根據(jù)能量守恒可以確定動摩擦因數(shù)，因為不知道B車質量，所以不能求得B的動能．【題目詳解】A、由于小車B的質量不可知，故不能確定小車B獲得的動能，故A錯誤；B、由圖象可知，AB最終以共同速度勻速運動，這時兩物體位移差即為小車上表面最小的長度，即最小為：，故B正確；

C、由動量守恒定律得，，解得：，故可以確定物體A與小車B的質量之比，故C正確；

D、由圖象可以知道A相對小車B的位移，根據(jù)能量守恒得：，根據(jù)B中求得質量關系，可以解出動摩擦力因數(shù)，故D正確；【題目點撥】本題主要考查了動量守恒定律、能量守恒定律的直接應用，要求同學們能根據(jù)圖象得出有效信息．二．填空題(每小題6分，共18分)13、5×1056.4×10-20【解題分析】由題意得，膜內(nèi)電場強度為

由電場力做功與電勢差的關系

W=qU=1.6×10-19×0.4=6.4×10-20J