2024屆湖南省長(zhǎng)沙市鐵路一中高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2024屆湖南省長(zhǎng)沙市鐵路一中高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)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(hào)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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，以10m/s的水平初速度v0拋出的物體，飛行一段時(shí)間后，撞在傾角為30°的斜面上時(shí)，速度方向與斜面成60°，這段飛行所用的時(shí)間為()A．1s B．2s C．3s D．6s2、(本題9分)關(guān)于功的概念，以下說法正確的是A．力是矢量，位移是矢量所以功也是矢量B．功有正、負(fù)，所以功也有方向C．若某一個(gè)力對(duì)物體不做功，說明該物體一定沒有發(fā)生位移D．一個(gè)恒力對(duì)物體做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移的大小及力和位移方向間夾角的余弦三者的乘積3、下列說法正確的是：A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測(cè)出了萬有引力常量。B．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合力一定指向圓心C．慣性是物體的固有屬性，速度大的物體慣性一定大D．國(guó)際單位制中，力學(xué)的三個(gè)國(guó)際基本單位是：kg、m、s4、(本題9分)汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛.下圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向，你認(rèn)為正確的是A． B．C． D．5、(本題9分)如圖所示，一個(gè)花灑噴水頭掛在豎直墻上。開啟水龍頭后，假設(shè)噴水頭出水速度不變，噴出的水在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是A．噴水頭越高，水落地時(shí)速度越小B．水落地時(shí)的速度與噴水頭高度無關(guān)C．噴水頭越高，水從噴出到落地所需時(shí)間越長(zhǎng)D．水從噴出到落地所需時(shí)間與噴水頭高度無關(guān)6、(本題9分)質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平力F作用下，從最低點(diǎn)P緩慢地移到Q點(diǎn)，如圖所示，重力加速度為g，則在此過程中（）A．小球受到的合力做功為mgl（1﹣cosθ）B．拉力F的功為FlcosθC．重力勢(shì)能的變化大于mgl（1﹣cosθ）D．水平力F做功使小球與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能變化了mgl（1﹣cosθ）7、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，繞著固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)速度可能為零B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)所受輕繩的拉力可能為零C．小球通過最低點(diǎn)時(shí)速度的最小值等于D．小球通過最低點(diǎn)時(shí)輕繩拉力的最小值等于8、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m＝4kg的小物體B以水平速度v0＝2m/s滑上原來靜止的長(zhǎng)木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示，取g=10m/s2，則下列說法正確的是()A．木板A獲得的動(dòng)能為2JB．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為2JC．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1D．木板A的最小長(zhǎng)度為2m9、我國(guó)為建設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，發(fā)射了多顆地球同步衛(wèi)星，關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是：A．它們的質(zhì)量一定相同B．它們一定都在赤道正上方運(yùn)行C．它們距離地面的高度一定相同D．它們的運(yùn)行周期一定相同10、(本題9分)兩汽車甲、乙分別掛上拖車，兩汽車與兩拖車的質(zhì)量均相同，且阻力與質(zhì)量成正比。開始兩車以相同的速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻兩拖車同時(shí)脫離汽車，已知汽車甲的牽引力不變，汽車乙的功率不變，經(jīng)過相同的時(shí)間t0，汽車甲、乙的速度大小分別為2v0、1.5v0。則下列說法正確的是（）A．t0時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩汽車的位移之比為4：3B．t0時(shí)刻，甲、乙兩汽車的加速度大小之比為3：1C．t0時(shí)刻汽車甲的功率為拖車脫離前功率的4倍D．t0時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩汽車牽引力做功之比為3：211、如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點(diǎn)與圓心O等高．一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點(diǎn)，P點(diǎn)在圓心O的正下方處．小球從最高點(diǎn)A由靜止開始沿逆時(shí)針方向下滑，已知彈簧的原長(zhǎng)為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說法正確的有（）A．彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，小球的動(dòng)能最大B．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為C．小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力差為4mgD．小球從A到C的過程中，彈簧對(duì)小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量12、一輕彈簧的左端固定在豎直墻上，右端與質(zhì)量為M的滑塊相連，組成彈簧振子，在光滑的水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到右側(cè)最大位移處時(shí)，在滑塊上輕輕放上一木塊組成新振子，繼續(xù)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，新振子的運(yùn)動(dòng)過程與原振子的運(yùn)動(dòng)過程相比（）A．新振子的最大速度比原來的最大速度小B．新振子的最大動(dòng)能比原振子的最大動(dòng)能小C．新振子從最大位移處到第一次回到平衡位置所用時(shí)間比原振子大D．新振子的振幅和原振子的振幅一樣大二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)摩托車障礙賽中，運(yùn)動(dòng)員在水平路面上遇到一個(gè)壕溝，壕溝的尺寸如圖所示，要安全的越過這壕溝，摩托車的速度vo至少為_______m/s．（空氣阻力不計(jì)，g=10m/s2）14、動(dòng)能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比，則其質(zhì)量之比mA∶mB=___；動(dòng)量之比___；兩者碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)，其總動(dòng)量與A原來動(dòng)量大小之比__。15、(本題9分)2014年10月8日，月全食帶來的“紅月亮”亮相天空，引起人們對(duì)月球的關(guān)注。我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用時(shí)間為t，如圖所示。已知月球半徑為R，月球表面處重力加速度為g月，引力常量為G．試求：①月球的質(zhì)量M__________；②月球的第一宇宙速度v1_______________；③“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星離月球表面高度h_________。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊A、B的質(zhì)量均為m=1kg，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木塊A、B間夾有一小塊炸藥（炸藥的質(zhì)量可以忽略不計(jì)）．讓A、B以10m/s的初速度一起從O點(diǎn)滑出，滑行一段距離后到達(dá)P點(diǎn)，此時(shí)炸藥爆炸使木塊A、B脫離，發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置，木塊A繼續(xù)沿水平方向前進(jìn)．己知O、P兩點(diǎn)間的距離為s=8m，木塊與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能，爆炸時(shí)間很短可以忽略不計(jì)，g取10m/s2求：（l）小木塊A、B到達(dá)P點(diǎn)的速度大小；（2）炸藥爆炸后瞬間A的速度大小；（3）炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能．17、（10分）(本題9分)如圖所示，水平面AC與傾角的光滑斜面CD向用一小段光滑圓弧連接，B點(diǎn)左側(cè)的水平面光滑、右側(cè)的水平面粗糙?；瑝K甲、乙（均可視為質(zhì)點(diǎn)）分別靜止在A、B兩點(diǎn)，B、C兩點(diǎn)間的距離L=1m，現(xiàn)用一大小F1=2N、方向水平向右的推力推甲，經(jīng)時(shí)間t1=1s推力的大小突然增大為F2=4N方向不變），又經(jīng)時(shí)間撒去推力，之后甲與乙相碰并粘合在一起繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，最高能滑到斜面上的E。已知甲的質(zhì)量乙的質(zhì)量，甲乙與水平面BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，取。求：(1)推力F的總沖量大小I和碰前甲的速度大??；(2)甲、乙到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小vC以及C、E兩點(diǎn)間的距離d。

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、A【解題分析】物體做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)垂直地撞在傾角為30°的斜面上時(shí)，把物體的速度分解如圖所示，由圖可知，此時(shí)物體的豎直方向上的速度的大小為根據(jù)可解得t=1s，故A正確．點(diǎn)晴：平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，將速度進(jìn)行分解，根據(jù)平行四邊形定則求出撞在斜面上豎直方向上的分速度，從而根據(jù)速度時(shí)間公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．2、D【解題分析】

A．功是物體之間能量轉(zhuǎn)化的量度，它是標(biāo)量。故A錯(cuò)誤。

B．功有正、負(fù)之分，但功的正負(fù)不是表示方向，是表示力對(duì)物體的做功效果。故B錯(cuò)誤。

C．當(dāng)力的方向和物體位移的方向垂直時(shí)，力對(duì)物體就不做功，所以物體的位移并不一定是零。故C錯(cuò)誤。

D．根據(jù)功的定義可知，一個(gè)恒力對(duì)物體做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移的大小及力和位移間夾角的余弦三者的乘積。故D正確。3、D【解題分析】

A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，他沒有測(cè)出萬有引力常量，是卡文迪許測(cè)出了萬有引力常量；故A錯(cuò)誤.B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力一定指向圓心，變速圓周運(yùn)動(dòng)的合力不一定指向圓心；故B錯(cuò)誤.C.慣性是物體的固有屬性，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，慣性大小與速度無關(guān)；故C錯(cuò)誤.D.國(guó)際單位制中，力學(xué)的三個(gè)國(guó)際基本單位是：kg、m、s；故D正確.4、D【解題分析】

汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，汽車做曲線運(yùn)動(dòng)，沿曲線由M向N行駛，汽車所受合力F的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡內(nèi)測(cè)；A圖中力的方向與速度方向相同，不符合實(shí)際，故A錯(cuò)誤；B圖中力的方向與速度方向相反，不符合實(shí)際，故B錯(cuò)誤；C圖中力的方向指向外側(cè)，不符合實(shí)際，故C錯(cuò)誤；D圖中力的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的內(nèi)測(cè)，符合實(shí)際，故D正確；故選D．【題目點(diǎn)撥】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，合力的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，當(dāng)物體速度大小不變時(shí)，合力方向與速度方向垂直，當(dāng)物體速度減小時(shí)，合力與速度的夾角要大于90°，當(dāng)物體速度增大時(shí)，合力與速度的夾角要小于90°．5、C【解題分析】

AB．水落地時(shí)的速度，可知噴水頭越高，水落地時(shí)速度越大，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)可知，噴水頭越高，水從噴出到落地所需時(shí)間越長(zhǎng)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.6、D【解題分析】

A.小球緩慢移動(dòng)，動(dòng)能不變，動(dòng)能的變化量為零，根據(jù)動(dòng)能定理得知，小球受到的合力做功為零，故A錯(cuò)誤；B.設(shè)繩與豎直方向的夾角為α，根據(jù)平衡條件可知F＝mgtanα，所以可知F為變力，根據(jù)動(dòng)能定理WF﹣mgl（1﹣cosθ）＝0則得拉力F的功為WF＝mgl（1﹣cosθ），故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系可得：重力勢(shì)能的增加Ep＝mgh＝mgl（1﹣cosθ）故C錯(cuò)誤；D.由上知，小球的動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加mgl（1﹣cosθ），而重力勢(shì)能是小球與地球共有的，又根據(jù)除了重力以外的力做功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化，可知水平力F做功使小球與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能變化了mgl（1﹣cosθ），故D正確．7、BD【解題分析】

AB.小球剛好通過最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力恰好為零，由重力提供向心力，則有：解得：，即為小球通過最高點(diǎn)的最小速度。故A錯(cuò)誤，B正確；CD.從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒，則有：解得：小球能通過最高點(diǎn)時(shí)最低點(diǎn)的最小速度為，在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得：解得：繩子在最低點(diǎn)的最小拉力為，故C錯(cuò)誤，D正確。8、AC【解題分析】

A．由圖示圖像可以知道，木板獲得的速度為，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以B的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得解得所以木板A獲得的動(dòng)能為故A正確；B．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為故B錯(cuò)誤；C．結(jié)合圖像可知B的加速度大小為，所以故C正確；D．根據(jù)能量之間的關(guān)系可知解得故D錯(cuò)誤；故選AC。點(diǎn)睛：由圖能讀出木板獲得的速度,根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出木板A的質(zhì)量,根據(jù)求解木板獲得的動(dòng)能.根據(jù)斜率求出B的加速度大小,根據(jù)牛頓第二定律求出動(dòng)摩擦因數(shù).根據(jù)系統(tǒng)克服摩擦力做功求解系統(tǒng)損失的機(jī)械能.9、BCD【解題分析】

BD.同步衛(wèi)星與地球保持相對(duì)靜止，可知同步衛(wèi)星必須位于赤道的上方，同步衛(wèi)星的周期一定，與地球的自轉(zhuǎn)周期相等為24h；故B，D均正確.AC.根據(jù)萬有引力提供向心力，得，則軌道半徑一定，則衛(wèi)星的高度一定；而對(duì)于同步衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同；故A錯(cuò)誤，C正確.10、BD【解題分析】

A．對(duì)甲車拖車脫離后做勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過t0的位移對(duì)乙車功率一定，則做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，則經(jīng)過t0時(shí)的位移則t0時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩汽車的位移之比不可能為4：3，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．設(shè)汽車和拖車的質(zhì)量均為m，則汽車的牽引力為F=2kmg，對(duì)甲車拖車脫離后做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度乙車功率一定P=Fv0=2kmgv0在t0時(shí)刻乙車的加速度則甲、乙兩汽車的加速度大小之比為3：1，選項(xiàng)B正確；C．甲車拖車脫離前功率P=Fv0=2kmgv0t0時(shí)刻汽車甲的功率為P0=2kmg?2v0=4kmgv0=2P選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．甲車牽引力做功乙車牽引力做功t0時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩汽車牽引力做功之比為3：2，選項(xiàng)D正確。故選BD。11、CD【解題分析】

彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，在此后的過程中，小球的重力沿軌道的切向分力大于彈簧的彈力沿軌道切向分力，小球仍在加速，所以彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，小球的動(dòng)能不是最大．故A錯(cuò)誤．由題可知，小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢(shì)能相等，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB=2．故B錯(cuò)誤．設(shè)小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力大小為F．在A點(diǎn)，圓環(huán)對(duì)小球的支持力F1=mg+F；在B點(diǎn)，由圓環(huán)，由牛頓第二定律得：F2-mg-F=m，解得圓環(huán)對(duì)小球的支持力F2=5mg+F；則F2-F1=4mg，由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力差為4mg，故C正確．小球從A到C的過程中，根據(jù)功能原理可知，彈簧對(duì)小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量．故D正確．故選CD．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵要分析清楚小球的受力情況，判斷能量的轉(zhuǎn)化情況，要抓住小球通過A和B兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢(shì)能相等．12、ACD【解題分析】

A.因整體的質(zhì)量增大，整體的加速度小于原來的加速度，故物體回到平衡位置時(shí)的速度大小比原來小，故A正確；B.振子在最大位移處時(shí)系統(tǒng)只有彈簧的彈性勢(shì)能，彈性勢(shì)能不變，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知到達(dá)平衡位置的動(dòng)能，即最大動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)周期公式：可知總質(zhì)量增大，則周期增大，所以新振子從最大位移處到第一次回到平衡位置所用時(shí)間比原振子大，故C正確；D.因?yàn)閺椈傻淖畲笊扉L(zhǎng)量不變，故振子的振幅不變；故D正確。二．填空題(每小題6分，共18分)13、20m/s【解題分析】摩托車