河南省三門峽市2024屆物理高一第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

河南省三門峽市2024屆物理高一第二學(xué)期期末綜合測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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)如圖，鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高低是不同的，已知內(nèi)外軌道對水平面傾角為，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車以速度v通過某彎道時(shí)，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用，下面分析正確的是A．B．若火車速度小于v時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向內(nèi)C．若火車速度大于v時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向外D．無論火車以何種速度行駛，對內(nèi)側(cè)軌道都有壓力2、(本題9分)長度不同的兩根細(xì)繩懸于同一點(diǎn)，另一端各系一個(gè)質(zhì)量相同的小球，使它們在同一水平面內(nèi)作圓錐擺運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則兩個(gè)圓錐擺相同的物理量是（）A．周期B．線速度的大小C．向心力D．繩的拉力3、船在靜水中的航速為，水流的速度為．為使船行駛到河正對岸的碼頭，則相對的方向應(yīng)為（）A． B． C． D．4、(本題9分)2018年12月25日10點(diǎn)30分，從杭州東站出發(fā)的D9551次復(fù)興號列車，歷時(shí)2小時(shí)，準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)站——黃山北站，這標(biāo)志著杭黃高鐵正式開通運(yùn)營．杭黃高鐵歷時(shí)4年多的建設(shè)，設(shè)計(jì)時(shí)速250km，全長265公里，被譽(yù)為“中國最美高鐵線”，下列說法正確的是A．歷時(shí)4年多指的是時(shí)刻B．D9551從杭州到黃山的位移為265kmC．設(shè)計(jì)時(shí)速250km指列車的平均速度D．研究列車從杭州到黃山的運(yùn)行時(shí)間時(shí)可將列車視作質(zhì)點(diǎn)5、如圖所示，足夠長的光滑斜面固定在水平面上，A、B物塊與輕質(zhì)彈簧相連，A、C物塊由跨過光滑輕質(zhì)小滑輪的輕繩連接。初始時(shí)刻，C在外力作用下靜止，繩中恰好無拉力，B靜置在水平面上，A靜止，現(xiàn)撤去外力，物塊C沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)C運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B剛好離開地面.已知A、B的質(zhì)量均為m,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則上述過程中A．物塊C的質(zhì)量mc可能等于物塊A的質(zhì)量mB．物塊C運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，物塊A的加速度為gC．物塊C的速度最大時(shí)，彈簧彈性勢能為零D．物塊A、B、C系統(tǒng)的機(jī)械能先變小后變大6、某同學(xué)在探究實(shí)驗(yàn)室做“用傳感器探究作用力與反作用力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．得到兩個(gè)力傳感器的相互作用力隨時(shí)間變化的曲線如圖所示．圖中兩條圖線具有對稱性，通過圖象不能得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論（）A．兩個(gè)相互作用力大小始終相等 B．兩個(gè)相互作用力方向始終相反C．兩個(gè)相互作用力同時(shí)變化 D．兩個(gè)相互作用力作用在同一個(gè)物體上7、(本題9分)在光滑水平面上，原來靜止的物體在水平力的作用下．經(jīng)過時(shí)間、通過位移后，動(dòng)量變?yōu)?，?dòng)能變?yōu)椋韵抡f法正確的是（）A．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過位移，其動(dòng)量等于B．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過時(shí)間，其動(dòng)量等于C．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過時(shí)間，其動(dòng)能等于D．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過位移，其動(dòng)能等于8、(本題9分)如圖所示為人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖，其中1為近地圓周軌道，2為橢圓軌道，3為地球同步軌道，其中P、Q為軌道的切點(diǎn)，則下列說法中正確的是A．衛(wèi)星在1軌道上運(yùn)行可經(jīng)過一次加速轉(zhuǎn)移到3軌道上運(yùn)行B．衛(wèi)星由1軌道進(jìn)入2軌道機(jī)械能增大C．衛(wèi)星在軌道1上的運(yùn)行周期最短D．在軌道2上由Q點(diǎn)運(yùn)行到P點(diǎn)的過程中，萬有引力對其做正功，它的動(dòng)能增加，重力勢能減少，機(jī)械能增加9、在地球表面，用彈簧測力計(jì)測得質(zhì)量為m0的物體的重力為P，已知地球的半徑為R，萬有引力常量為G，地球同步通訊衛(wèi)星的軌道離地面的高度為hA．地球的第一宇宙速度為RPB．地球的質(zhì)量為RC．地球的近地衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小等于RD．地球的自轉(zhuǎn)周期等于2π(R+h)10、如圖所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)給小球一初速度使它在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球在軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則細(xì)桿對小球的作用力可能是A．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力B．a(chǎn)處為拉力，b處為推力C．a(chǎn)處為推力，b處為拉力D．a(chǎn)處為推力，b處為推力11、(本題9分)“復(fù)興號”是我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組，它的成功研制生產(chǎn)，標(biāo)志著鐵路成套技術(shù)裝備特別是高速動(dòng)車組已經(jīng)走在世界先進(jìn)行列．若一輛質(zhì)量為M的高鐵，以額定功率P啟動(dòng)，高鐵在鐵軌上行駛時(shí)受到的阻力恒為車重的k倍，則()A．高鐵起動(dòng)時(shí)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．在時(shí)間

內(nèi)高鐵牽引力做功為PtC．高鐵在軌道上行駛時(shí)能達(dá)到的最大速度為D．當(dāng)高鐵運(yùn)行速度為v(小于最大速度)時(shí)的加速度為12、如圖所示，由兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器的極板N與靜電計(jì)相接，極板M接地．現(xiàn)給電容器充電，靜電計(jì)指針張開一定角度．保持電容器所帶電量不變的情況下，下面哪些操作將使靜電計(jì)指針張角變小A．將M板向下平移B．將M板沿水平向左方向遠(yuǎn)離N板C．將M板沿水平向右方向靠近N板D．在M、N板之間插入云母板二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）下列釋放紙帶的操作正確的是__________．（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz．某次打出的一條紙帶如圖所示，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vB＝________m/s．（結(jié)果保留兩位小數(shù))（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)重物重力勢能減少量大于其動(dòng)能增大量，原因可能是_____________．14、（10分）在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，如果紙帶上前面幾點(diǎn)比較密集，不夠清晰，可舍去前面的比較密集的點(diǎn)，在后面取一段打點(diǎn)較為清晰的紙帶，同樣可以驗(yàn)證；如釁10所示，取O點(diǎn)為起始點(diǎn)，各點(diǎn)的間距已量出并標(biāo)在紙帶上，所用交流電的頻率為50Hz，若重物的質(zhì)量為．（1）打A點(diǎn)時(shí)，重物下落速度為=__________，重物動(dòng)能=__________．（2）打F點(diǎn)時(shí)，重物下落速度為=_________，重物動(dòng)能=__________．（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器自打下A點(diǎn)開始到打出F點(diǎn)，重物重力拋能的減少量為_____，動(dòng)能的增加量為_______．（4）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出A點(diǎn)到打出F點(diǎn)的過程中，得到的結(jié)論是________________________________________．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）設(shè)地球質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G．將地球視為半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮空氣的影響．若把一質(zhì)量為m的物體放在地球表面的不同位置，由于地球自轉(zhuǎn)，它對地面的壓力會(huì)有所不同．（1）若把物體放在北極的地表，求該物體對地表壓力的大小F1；（2）若把物體放在赤道的地表，求該物體對地表壓力的大小F2；（3）假設(shè)要發(fā)射一顆衛(wèi)星，要求衛(wèi)星定位于第（2）問所述物體的上方，且與物體間距離始終不變，請說明該衛(wèi)星的軌道特點(diǎn)并求出衛(wèi)星距地面的高度h．16、（12分）如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定經(jīng)過圓心O點(diǎn)且水平向右為x軸正方向。在O點(diǎn)正上方距盤面高為h＝5m處有一個(gè)可間斷滴水的容器，從t＝0時(shí)刻開始，容器沿水平軌道向x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知t＝0時(shí)刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面時(shí)再滴下一滴水。(取g＝10m/s2)（1）每一滴水離開容器后經(jīng)過多長時(shí)間滴落到盤面上？（2）要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上，圓盤的角速度ω應(yīng)為多大？（3）當(dāng)圓盤的角速度為1.5π時(shí)，第二滴水與第三滴水在盤面上落點(diǎn)間的距離為2m，求容器的加速度a。17、（12分）(本題9分)滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的運(yùn)動(dòng)，深受青少年的喜愛。如圖是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道，AB和CD是兩段圓弧形軌道，BC是一段長x=7m的水平軌道，其與圓弧AB、CD分別相切于B、C兩點(diǎn)。某次一運(yùn)動(dòng)員從AB軌道上P點(diǎn)以v0的速度下滑，經(jīng)BC軌道后沖上CD軌道的最大高度H=2.0m。已知運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量m=60kg，滑板與BC軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，h=1.6m，不計(jì)圓弧軌道上的摩擦。(計(jì)算時(shí)，將運(yùn)動(dòng)員和滑板簡化為質(zhì)點(diǎn)，g=10m/(1)運(yùn)動(dòng)員的初速度大??；(2)運(yùn)動(dòng)員在BC軌道上因摩擦產(chǎn)生的熱量是多少？在BC軌道上運(yùn)動(dòng)的總路程是多少米？

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、C【解題分析】AD、火車以某一速度v通過某彎道時(shí)，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由圖可以得出：（為軌道平面與水平面的夾角合力等于向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，故AD錯(cuò)誤；B、當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度小于規(guī)定速度時(shí)，火車所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火車有向心趨勢，故其內(nèi)側(cè)車輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓，內(nèi)軌受到側(cè)壓力作用方向平行軌道平面向內(nèi)，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于規(guī)定速度時(shí)，火車所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火車有離心趨勢，故其外側(cè)車輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓，外軌受到側(cè)壓力作用方向平行軌道平面向外，故C正確；故選C【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵抓住火車所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的臨界情況，計(jì)算出臨界速度，然后根據(jù)離心運(yùn)動(dòng)和向心運(yùn)動(dòng)的條件進(jìn)行分析．2、A【解題分析】

對其中一個(gè)小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故合力提供向心力；

將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得，合力：F=mgtanθ；由向心力公式得到，F(xiàn)=mω2r；設(shè)繩子與懸掛點(diǎn)間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htanθ；由三式得，，與繩子的長度和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑無關(guān)；又由，故周期與繩子的長度和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑無關(guān)，故A正確；由v=ωr，兩球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不等，故線速度不同，故B錯(cuò)誤；由F=ma=mω2r，兩球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不等，故向心力不同，故C錯(cuò)誤；繩子拉力：，故繩子拉力不同，故D錯(cuò)誤．3、C【解題分析】

由題中的條件知的合速度垂直于河岸，即垂直于，那么，由矢量合成的平行四邊形法則知必須與河岸成一定的角度斜著向上才能滿足條件．所以，選項(xiàng)C符合條件正確．4、D【解題分析】

位移是指初位置到末位置的有向線段，根據(jù)列車運(yùn)行表先查出成都到西安的路程，由速度平均速率公式求出列車的平均速率，能否把物體看做質(zhì)點(diǎn)關(guān)鍵是看大小或形狀是否影響所研究的問題?！绢}目詳解】歷時(shí)4年多對應(yīng)的是一段時(shí)間間隔，所以指的是時(shí)間，故A錯(cuò)誤；D9551從杭州到黃山火車走的曲線，265km指的是路程而不是位移，故B錯(cuò)誤；設(shè)計(jì)時(shí)速250km指列車的瞬時(shí)速度，故C錯(cuò)誤；研究列車從杭州到黃山的運(yùn)行時(shí)間，能忽略大小和形狀，所以能看成質(zhì)點(diǎn)，故D正確。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。【題目點(diǎn)撥】本題考查了位移與路程、速度與速率、平均速度與平均速率、時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別，能從列車時(shí)刻表得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵。5、C【解題分析】

A項(xiàng)：彈簧原來的壓縮量，當(dāng)C運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B對地面的壓力剛好為零，彈簧的拉力等于B

的重力，則彈簧此時(shí)的伸長量為則x1=x2，彈簧初末狀態(tài)的彈性勢能相等，根據(jù)A、B、C和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有，α是斜面的傾角，得mCsinα=m，sinα＜1，所以mC＞m，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：對A、C為一整體受力分析可知且由牛頓第二定律得：，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：當(dāng)C的速度最大時(shí)A的速度達(dá)到最大，即ABC與彈簧為一系統(tǒng)，系統(tǒng)的動(dòng)能最大，則彈性勢能最小，則彈簧為原長，即彈簧彈性勢能為零，故C正確；D項(xiàng)：由于A、B、C和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，而彈簧先復(fù)原再拉長，故彈性勢能先減小后增加，故A、B、C系統(tǒng)的機(jī)械能先變大后變小，故D錯(cuò)誤。6、D【解題分析】

作用力與反作用力大小相等，方向相反，同時(shí)存在，同時(shí)消失，同種性質(zhì)，作用在兩個(gè)物體上．【題目詳解】力是物體對物體的作用，兩個(gè)物體之間的作用總是相互的，任何物體是施力物體的同時(shí)也是受力物體，兩個(gè)物體問相互作用的這一對力，叫做作用力和反作用力．由F-t圖線的對稱性可知，作用力與反作用力大小始終相等，方向始終相反，同時(shí)發(fā)生變化，兩個(gè)相互作用力是作用在兩個(gè)物體上的，故A、B、C正確，不能得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論就是D.故選D7、BD【解題分析】

由題意可知，經(jīng)過時(shí)間t、通過位移L后，動(dòng)量為p、動(dòng)能為，由動(dòng)量定理可知，由動(dòng)能定理得，設(shè)物體質(zhì)量為m；當(dāng)位移為2L時(shí)，物體的動(dòng)能，物體的動(dòng)量，故A錯(cuò)誤D正確；當(dāng)時(shí)間為2t時(shí)，動(dòng)量，物體的動(dòng)能，故B正確C錯(cuò)誤．8、BC【解題分析】

A.衛(wèi)星從1軌道轉(zhuǎn)移到3軌道上運(yùn)行，需要在P點(diǎn)和Q點(diǎn)加速兩次。故A錯(cuò)誤；B.衛(wèi)星由1軌道進(jìn)入2軌道需要在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，所以機(jī)械能增大。故B正確；C.根據(jù)開普勒第三定律可知，軌道半徑最小的1軌道的周期最小。故C正確；D.衛(wèi)星在橢圓軌道2上自由運(yùn)行時(shí)，只有萬有引力對它做功，其機(jī)械能守恒，則它在P點(diǎn)的機(jī)械能等于在Q點(diǎn)的機(jī)械能．故D錯(cuò)誤．9、AB【解題分析】

由P=m0g【題目詳解】AB．第一宇宙速度即為近地衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度，由萬有引力提供向心力，得：GMm即：v=GM由P=m0g在地球的表面,由重力等于萬有引力得：GMm'聯(lián)立②③，解得：地球的質(zhì)量為M=P將④代入①得：v=RPmC．地球的近地衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為a=vD．對于地球同步衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力，得：GMm'聯(lián)立④⑤得：T=2π即地球自轉(zhuǎn)的周期也為：T=2π【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了萬有引力定律及其應(yīng)用，屬于中等題型。10、AB【解題分析】

在a處，受重力和桿子的作用力，合力提供向心力，方向豎直向上，所以桿子表現(xiàn)為拉力。在b處，若桿子作用力為零，根據(jù)mg得，v，若v，桿子表現(xiàn)為拉力，若，桿子表現(xiàn)為支持力，故AB正確，CD錯(cuò)誤。11、BD【解題分析】A項(xiàng)：高鐵起動(dòng)時(shí)，由于功率P不變，由公式可知，速度增大，牽引力減小，阻力不變，所以加速度減小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：根據(jù)公式可知，在時(shí)間

內(nèi)高鐵牽引力做功為Pt，故B正確；C項(xiàng)：當(dāng)牽引力等阻力時(shí)速度達(dá)到最大，即，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由牛頓第二定律可知，，解得：，故D正確．點(diǎn)晴：解決本題關(guān)鍵處理機(jī)車啟動(dòng)問題抓住兩個(gè)公式：1、，2、，有時(shí)綜合應(yīng)用即可解題．12、CD【解題分析】

A．將M板向下平移，正對面積減小，根據(jù)，電容減小，根據(jù)，Q不變，則電勢差增大，張角變大，故A錯(cuò)誤；B．將M板沿水平向左方向遠(yuǎn)離N板，d變大，根據(jù)，電容減小，根據(jù)，Q不變，則電勢差增大，張角變大，故B錯(cuò)誤；C．將M板沿水平向右方向靠近N板，d減小，根據(jù)，電容增大，根據(jù)，Q不變，則電勢差減小，張角變小，故C正確；D．在M、N之間插入云母板（介電常數(shù)ε＞1），根據(jù)，電容增大，根據(jù)，Q不變，則電勢差減小，張角變小，故D正確；二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、A1.83阻力造成了機(jī)械能損失（意思正確即可）【解題分析】

(1)[1]由圖中可以看出，B和C圖中的紙帶發(fā)生彎曲，阻力太大，故BC選項(xiàng)錯(cuò)誤，而D圖有可能造成打出的點(diǎn)跡太少，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤，故選項(xiàng)A正確；(2)[2]由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求速度(3)[3]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)重物重力勢能減少量大于其動(dòng)能增大量，這是系統(tǒng)誤差造成的，阻力造成了機(jī)械能損失14、1.30m/s0.85mJ2.28m/s2.60mJ1.75mJ1.75mJ滿足機(jī)械能守恒【解題分析】

（1）A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則重錘的動(dòng)能．（2）F點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則重錘的動(dòng)能．

（3）從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)開始到打下F點(diǎn)的過程中，重錘重