2023-2024學年福建龍海市第二中學物理高一第二學期期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學年福建龍海市第二中學物理高一第二學期期末統(tǒng)考試題考生須知：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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)關(guān)于繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．同一軌道上的衛(wèi)星質(zhì)量大的向心加速度小B．離地面越近的衛(wèi)星角速度越小C．衛(wèi)星的發(fā)射速度可能等于D．衛(wèi)星的運行速度可能等于2、(本題9分)關(guān)于地球同步通訊衛(wèi)星，下列說法中錯誤的是A．不同的地球同步通訊衛(wèi)星它在地球上空的高度不同．B．它相對于太陽是運動的C．它繞地心轉(zhuǎn)動一周的時間是24hD．它相對于地球是靜止的3、(本題9分)A、B兩球沿一直線運動并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前、后的位移隨時間變化的圖象，a、b分別為A、B兩球碰前的位移隨時間變化的圖象，c為碰撞后兩球共同運動的位移隨時間變化的圖象，若A球質(zhì)量是m=2kg，則由圖判斷下列結(jié)論不正確的是()A．碰撞前、后A球的動量變化量為4kg·m/sB．碰撞時A球?qū)球所施的沖量為－4N·sC．碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10JD．A、B兩球碰撞前的總動量為3kg·m/s4、關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是()A．物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定B．物體與零勢能面的距離越大，它的重力勢能也越大C．一個物體的重力勢能從－5J變化到－3J，重力勢能減少了D．重力勢能的減少量等于重力對物體做的功5、火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據(jù)開普勒行星運動定律可知A．太陽位于木星運行軌道的中心B．火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等C．它們公轉(zhuǎn)周期的平方與軌道半長軸的三次方之比都與太陽質(zhì)量有關(guān)D．相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積6、如圖甲所示，在光滑水平面上，輕質(zhì)彈簧一端固定，物體以速度向右運動壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量為，現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為的物體（如圖乙所示），物體以的速度向右壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量仍為，則()A．物體的質(zhì)量為B．物體的質(zhì)量為C．彈簧壓縮最大時的彈性勢能為D．彈簧壓縮最大時的彈性勢能為7、(本題9分)如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是()A．小球通過最高點時的最小速度vmin＝B．小球通過最高點時的最小速度vmin＝0C．小球在水平線ab以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力8、(本題9分)如圖所示，下列關(guān)于地球人造衛(wèi)星軌道的說法，正確的是（）A．衛(wèi)星軌道a、b、c都是可能的B．衛(wèi)星軌道只可能是b、cC．同步衛(wèi)星軌道可能是bD．a(chǎn)、b均可能是同步衛(wèi)星軌道9、如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，右端接一細線，細線繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪與物體B相連．開始時用手托住B，讓細線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度．下列有關(guān)該過程的分析不正確的是（）A．B物體的機械能一直增大B．B物體的動能的增加量等于它所受重力與拉力做的功之和C．B物體機械能的減少量大于彈簧的彈性勢能的增加量D．細線拉力對A物體做的功等于彈簧彈性勢能的增加量10、(本題9分)下列關(guān)于電源電動勢的說法正確的是A．電源是通過靜電力把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B．電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功C．電源電動勢反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領(lǐng)D．把同一電源接在不同的電路中，電源的電動勢將變化二、實驗題11、（4分）我們可以用如圖所示的實驗裝置來探究影響向心力大小的因素．長槽上的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍，長槽上的擋板A和短槽上的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等．轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動．橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個球所受向心力的比值．（1）當傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上時，塔輪邊緣處的__________相等（選填“線速度”或“角速度”）；（2）探究向心力和角速度的關(guān)系時，應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板__________和擋板__________處（選填“A”或“B”或“C”）．12、（10分）用如圖裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗.（1）為驗證機械能是否守恒，可以比較重物下落過程中任意兩點間的_______.A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量與勢能變化量C．速度變化量與高度變化量（2）大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_______.A．利用公式v=gt計算重物速度B．利用公式v=2ghC．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實驗取平均值的方法（3）某同學想用下述方法研究機械能是否守恒：在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到起始點O的距離h，正確計算對應計數(shù)點的重物速度υ，描繪v2三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）火星半徑是地球半徑的一半，地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的9倍，那么地球表面質(zhì)量為m的人受到地球的吸引力約為火星表面人受到火星引力的多少倍？14、（14分）(本題9分)如圖甲所示，傾角的粗糙斜面固定在水平面上，斜面足夠長．一根輕彈簧一端固定在斜面的底端，另一端與質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊（可視為質(zhì)點）接觸，滑塊與彈簧不相連，開始時彈簧處于壓縮狀態(tài)．當t=0時釋放滑塊，在0～0.24s時間內(nèi)，滑塊的加速度a隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示．已知彈簧的勁度系數(shù)，當t=0.14s時，滑塊的速度．g取，，．彈簧彈性勢能的表達式為(式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量）．求：（1）斜面對滑塊摩擦力的大??；（2）t=0.14s時滑塊與出發(fā)點間的距離d；（3）在0～0.44s時間內(nèi)，摩擦力做的功W．15、（13分）(本題9分)2019年4月，人類史上首張黑洞照片問世，如圖，黑洞是一種密度極大的星球。從黑洞出發(fā)的光子，在黑洞引力的作用下，都將被黑洞吸引回去，使光子不能到達地球，地球上觀察不到這種星體，因此把這種星球稱為黑洞。假設(shè)有一光子（其質(zhì)量m未知）恰好沿黑洞表面做周期為T的勻速圓周運動，求：(1)若已知此光子速度為v，則此黑洞的半徑R為多少？(2)此黑洞的平均密度ρ為多少？（萬有引力常量為G）

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、C【解析】

A．根據(jù)可得與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，軌道半徑相同，則向心加速度相同，A錯誤；B．根據(jù)公式可得軌道半徑越小，角速度越大，B錯誤；C．衛(wèi)星是地球的衛(wèi)星，所以發(fā)射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故，C正確；D．第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度，也是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，即衛(wèi)星繞地球運動的最大速度，D錯誤．故選C.2、A【解析】所有地球同步通訊衛(wèi)星都與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，則所有的同步衛(wèi)星在地球上空的高度都相同，選項A錯誤；它相對于地球是靜止的，地球相對太陽是運動的，則同步衛(wèi)星相對太陽是運動的，選項B正確；它繞地心轉(zhuǎn)動一周的時間是24h，選項C正確；它相對于地球是靜止的，選項D正確；此題選項錯誤的選項，故選A.點睛：該題主要考查了地球同步衛(wèi)星的相關(guān)知識點，有四個“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．3、D【解析】由x-t圖象可知，碰撞前有：，，碰撞后有，對A、B組成的系統(tǒng)，A、B兩球沿一直線運動并發(fā)生正碰，碰撞前后物體都是做勻速直線運動，所以系統(tǒng)的動量守恒，碰撞前后A的動量變化為，A正確；根據(jù)動量守恒定律，碰撞前后B的動量變化為，碰撞時A對B所施沖量為：，B正確；又，所以，所以A與B碰撞前的總動量為：，D錯誤；碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能，代入數(shù)據(jù)解得，C正確．【點睛】在位移時間圖象中，斜率表示物體的速度，由圖象可知碰撞前后的速度，根據(jù)動量的公式及動量守恒定律可以求解．本題主要考查了動量的表達式及動量定理的直接應用，要求同學們能根據(jù)圖象讀出a碰撞前后的速度，難度適中．4、D【解析】

A、重力勢能具有相對性，某個物體處于某個位置，相對不同的參考平面具有不同的重力勢能，故A錯誤；

B、重力勢能Ep=mgh，h為相對于零勢能面的高度差；若物體在零勢能面以下，勢能為負值，物體與零勢能面間距離越大，勢能越小，故B錯誤

C、重力勢能可以為負，一個物體的重力勢能從-5J變化到-3J，說明物體克服重力做功重力勢能變大，故C錯誤；

D、只要重力做功，高度一定變化，故重力勢能一定變化，重力做功做多少功重力勢能變化多少，故D正確；

故選D．5、C【解析】

火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據(jù)開普勒第一定律可知，太陽位于木星運行軌道的焦點上，選項A錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，火星和木星繞太陽運行速度的大小不相等，在近日點速度較大，在遠日點速度較小，選項B錯誤；根據(jù)開普勒第三定律可知，它們公轉(zhuǎn)周期的平方與軌道半長軸的三次方之比相等，且都與太陽質(zhì)量有關(guān)，選項C正確；根據(jù)開普勒第二定律可知，相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積總相等，但是與木星與太陽連線掃過的面積不相等，選項D錯誤.6、AC【解析】

對圖甲，設(shè)物體A的質(zhì)量為M，由機械能守恒定律可得，彈簧壓縮x時彈性勢能EP=M；對圖乙，物體A以2的速度向右壓縮彈簧，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，彈簧達到最大壓縮量仍為x時，A、B二者達到相等的速度v由動量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)聯(lián)立兩式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D錯誤，A、C正確．故選A、C7、BC【解析】

AB.因為管的內(nèi)壁可以給小球支持力，所以小球沿管上升到最高點的速度可以為零．故選項A錯誤，B正確C.小球在水平線以下的管道中運動時，由外側(cè)管壁對小球的作用力與小球重力在背離圓心方向的分力的合力提供向心力，即，因此外側(cè)管壁一定對小球有作用力，而內(nèi)側(cè)壁無作用力．故選項C正確D.小球在水平線以上的管道中運動時，小球受管壁的作用力與小球速度大小有關(guān)，最高的點的速度時，管壁對小球的作用力為1．故選項D錯誤．8、BC【解析】

AB．衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動的圓心是地球的地心，所以凡是人造地球衛(wèi)星的軌道平面必定經(jīng)過地球中心，所以b、c均可能是衛(wèi)星軌道，a不可能是衛(wèi)星軌道，故A錯誤，B正確．CD．同步衛(wèi)星的軌道平面在赤道的上空，則同步衛(wèi)星軌道可能是b，故C正確，D錯誤．【點睛】本題的關(guān)鍵是要知道人造地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，圓心是地球的地心，由萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心.9、AD【解析】

本題首先要分析清楚過程中物體受力的變化情況，清理各個力做功情況；根據(jù)功能關(guān)系明確系統(tǒng)動能、B重力勢能、彈簧彈性勢能等能量的變化情況，注意各種功能關(guān)系的應用．【詳解】從開始到B速度達到最大的過程中，繩子的拉力對B一直做負功，所以B的機械能一直減小，故A錯誤；對于B物體，只有重力與細線拉力做功，根據(jù)動能定理可知，B物體動能的增量等于它所受重力與拉力做功之和，故B正確；整個系統(tǒng)中，根據(jù)功能關(guān)系可知，B減小的機械能能轉(zhuǎn)化為A的機械能以及彈簧的彈性勢能，故B物體機械能的減少量大于彈簧彈性勢能的增加量，故C正確；根據(jù)功能關(guān)系，細線拉力對A做的功等于A物體的動能增量與彈簧彈性勢能的增加量之和，故D錯誤。本題選不正確的，故選AD。【點睛】正確受力分析，明確各種功能關(guān)系，是解答這類問題的關(guān)鍵，這類問題對于提高學生的分析綜合能力起著很重要的作用．10、BC【解析】

電動勢是表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量．電動勢由電源本身的特性決定，與外電路的結(jié)構(gòu)無關(guān)．【詳解】電源是把其他形式的能（非靜電力）轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電源電動勢反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領(lǐng)，A錯誤C正確；根據(jù)E=W二、實驗題11、（1）線速度（2）AC【解析】

(1)當傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上時，它們是皮帶傳動，塔輪邊緣處的線速度相等；(2)探究向心力和角速度的關(guān)系時，利用控制變量法，根據(jù)可知控制質(zhì)量相同和半徑相同，所以將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板和擋板處；12、AC不正確【解析】

第一空.為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的動能的增加量和重力勢能的減小量關(guān)系，故選：A；第二空.由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點計時器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為動能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢能的減少量大于動能的增加量，故C正確，ABD錯誤；第三空.該同學的判斷依據(jù)不正確。在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，根據(jù)mgh-fh=12mv2可得：v2=2（g-fm）h則此時v2-h圖象就是過原點的一條直線。所以要想通過v2-h圖象的方法驗證機械能是否守恒，還必須看圖象的斜率是否接近2g。三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、【解析】

設(shè)火星半徑為R，質(zhì)量為M，則地球半徑為2R，質(zhì)量為9M，地球?qū)θ耍夯鹦菍θ耍核裕骸?4、（1）4.0N；（2）0.20m；（3）－1.64J．【解析】

（1）當時，滑塊與彈簧開始分離，此后滑塊受重力、斜面的支持力