2023-2024學(xué)年甘肅省白銀市九中高一物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

2023-2024學(xué)年甘肅省白銀市九中高一物理第二學(xué)期期末考試試題注意事項(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(xiě)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(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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、如圖，O、A、B三點(diǎn)位于同一直線上，且。現(xiàn)在O點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷，它在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，則它在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為A． B． C．2E D．4E2、(本題9分)如圖，一個(gè)質(zhì)量為m的剛性圓環(huán)套在粗糙的豎直固定細(xì)桿上，圓環(huán)的直徑略大于細(xì)桿的直徑，圓環(huán)的兩邊與兩個(gè)完全相同的輕質(zhì)彈簧的一端相連，輕質(zhì)彈簧的另一端相連在和圓環(huán)同一高度的墻壁上的P、Q兩點(diǎn)處，彈簧的勁度系數(shù)為k，開(kāi)始時(shí)圓環(huán)處于O點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)且原長(zhǎng)為l，細(xì)桿上的A、B兩點(diǎn)到O點(diǎn)的距離都為l，將圓環(huán)拉至A點(diǎn)由靜止釋放，重力加速度為g，對(duì)于圓環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．圓環(huán)通過(guò)O點(diǎn)的加速度小于gB．圓環(huán)與兩彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C．圓環(huán)在O點(diǎn)的速度為D．圓環(huán)在B點(diǎn)的速度為23、(本題9分)一輛小汽車(chē)在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖所示.已知汽車(chē)的質(zhì)量為m=2×103kg，汽車(chē)受到地面的阻力為車(chē)重的0.1倍，則以下說(shuō)法正確的是A．汽車(chē)在前5秒內(nèi)的速度變化率1m/s2B．汽車(chē)在前5秒內(nèi)的牽引力為4×103NC．汽車(chē)的最大速度為20m/sD．汽車(chē)的額定功率為60kW4、(本題9分)宇航員王亞平在“天宮1號(hào)”飛船內(nèi)進(jìn)行了我國(guó)首次太空授課，演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象．若飛船質(zhì)量為m，距地面高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則飛船所在處的重力加速度大小為（）A．0 B． C． D．5、一小石子從高為10m處自由下落，不計(jì)空氣阻力，經(jīng)一段時(shí)間后小石子的動(dòng)能恰等于它的重力勢(shì)能（以地面為參考平面），g=10m/s2，則該時(shí)刻小石子的速度大小為（）A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s6、(本題9分)真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，它們之間的作用力為F，若它們所帶的電荷量都增大為原來(lái)的2倍，距離減少為原來(lái)的1/2，它們之間的相互作用力變?yōu)椋ǎ〢．F B．2F C．4F D．16F7、(本題9分)如圖所示，a是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，b、c是在赤道平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星，b位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，c是同步衛(wèi)星．下列關(guān)系正確的是A．物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星b的線速度B．衛(wèi)星b的角速度小于衛(wèi)星c的角速度C．物體a隨地球自轉(zhuǎn)的周期等于衛(wèi)星c的周期D．物體a隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度8、地球繞地軸OO′以ω角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，某地A處與赤道上B處如圖所示，則（）A．A、B兩點(diǎn)的角速度相等 B．A、B兩點(diǎn)的線速度相等C．若θ＝30°，則vA∶vB＝∶2 D．若θ＝30°，則vA∶vB＝1∶29、(本題9分)如圖在（0，y0）和（0，-y0）兩位置分別固定一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷．另一個(gè)帶電量為+q的點(diǎn)電荷從（-x0，0）位置以初速度v0沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)．點(diǎn)電荷+q從（-x0，0）到（x0，0）的過(guò)程中只受電場(chǎng)力作用，下列描述其加速度a或速度v與位置x的關(guān)系可能正確的是（）A． B．C． D．10、(本題9分)如圖，A、B質(zhì)量分別為m1＝1kg，m1＝1kg，置于平板小車(chē)C上，小車(chē)質(zhì)量為m3＝1kg，A、B與小車(chē)的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，事先三者均靜止在光滑的水平面上。某時(shí)刻A、B間炸藥爆炸（時(shí)間極短）使A、B獲得圖示左右方向的瞬時(shí)速度和11J的總機(jī)械能。假設(shè)A、B最終都沒(méi)有離開(kāi)小車(chē)上表面，水平面足夠長(zhǎng)，g＝10m/s1．現(xiàn)從炸藥爆炸結(jié)束開(kāi)始計(jì)時(shí)，則（）A．t＝0時(shí)，A、B的速度大小分別是4m/s、1m/sB．t＝0.4s時(shí)，B與平板小車(chē)C先相對(duì)靜止C．t＝0.8s時(shí)，A與平板小車(chē)C相對(duì)靜止D．t＝0.8s時(shí)，A、B與平板小車(chē)因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q＝10J11、(本題9分)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線上端系在天花板上P點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球，將小球拉離豎直位置，給小球一個(gè)與懸線垂直的水平初速度使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，懸線與豎直方向的夾角為θ，懸線旋轉(zhuǎn)形成一個(gè)圓錐面，這就是常見(jiàn)的圓錐擺模型，如右圖所示。關(guān)于圓錐擺，下面說(shuō)法正確的是（已知重力加速度為g）A．圓錐擺的周期T與小球質(zhì)量無(wú)關(guān)B．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由繩子的拉力和重力的合力提供C．圓錐擺的周期D．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度為12、(本題9分)一個(gè)物體在某高度由靜止開(kāi)始豎直下落，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力恒定．若用F、v、x和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能．（B、C、D三圖中的曲線均為拋物線）．則下列圖像中正確的是（）A． B． C． D．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)小明和小紅在探究“互成角度的兩共點(diǎn)力的合力”時(shí)，討論出一個(gè)探究方案并加以實(shí)施．以下是他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①小明用圖釘將白紙釘在置于水平面上的木板上，小紅用筆在白紙上標(biāo)上標(biāo)記O點(diǎn)．②小明用圖釘將橡皮繩一端固定在木板上O點(diǎn)，在橡皮繩的末端系住兩繩套．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別向左右斜上方拉，把橡皮繩的另一端拉至某一點(diǎn)，并記下該點(diǎn)為A點(diǎn)．③小紅用筆在兩彈簧測(cè)力計(jì)的鉤子末端做下記號(hào)B和C，用尺畫(huà)直線分別連接AB和AC并標(biāo)上箭頭，同時(shí)記錄下兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即為兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向和大小．④小明再次只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套，將橡皮繩的結(jié)點(diǎn)拉到步驟3中同樣的A點(diǎn)位置，小紅再次記下鉤子末端位置D，連接線段AD標(biāo)上箭頭，同時(shí)記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)．⑤取下白紙，小紅連接線段BD和CD，即認(rèn)為FAD為FAB和FAC的合力．(如圖)請(qǐng)你指出以上探究方案的錯(cuò)誤之處(不少于三處)：(1)_________________________________；(2)_________________________________；(3)_________________________________．14、（10分）如圖所示為某同學(xué)在研究小球的平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)拍攝的頻閃照片的一部分，其背景是邊長(zhǎng)為4.90cm的小方格，g取9.80m/s1．由圖可求得照相機(jī)的閃光頻率為_(kāi)_______Hz；小球拋出時(shí)的初速度大小為_(kāi)_______m/s．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)以初速度v0=10m/s水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的物體，若在拋出后3s過(guò)程中，它未與地面及其它物體相碰，g取l0m/s2。求：（1）它在3s內(nèi)所受重力的沖量大小；（2）3s內(nèi)物體動(dòng)量的變化量的大小和方向；（3）第3秒末的動(dòng)量大小。16、（12分）動(dòng)能定理和動(dòng)量定理不僅適用于質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下的運(yùn)動(dòng)，也適用于質(zhì)點(diǎn)在變力作用下的運(yùn)動(dòng)，這時(shí)兩個(gè)定理表達(dá)式中的力均指平均力，但兩個(gè)定理中的平均力的含義不同，在動(dòng)量定理中的平均力F1是指合力對(duì)時(shí)間的平均值，動(dòng)能定理中的平均力F2是合力指對(duì)位移的平均值．(1)質(zhì)量為1.0kg的物塊，受變力作用下由靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)，在2.0s的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)了2.5m的位移，速度達(dá)到了2.0m/s．分別應(yīng)用動(dòng)量定理和動(dòng)能定理求出平均力F1和F2的值．(2)如圖1所示，質(zhì)量為m的物塊，在外力作用下沿直線運(yùn)動(dòng)，速度由v0變化到v時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間為t，發(fā)生的位移為x．分析說(shuō)明物體的平均速度與v0、v滿足什么條件時(shí)，F(xiàn)1和F2是相等的．(3)質(zhì)量為m的物塊，在如圖2所示的合力作用下，以某一初速度沿x軸運(yùn)動(dòng)，當(dāng)由位置x=0運(yùn)動(dòng)至x=A處時(shí)，速度恰好為0，此過(guò)程中經(jīng)歷的時(shí)間為，求此過(guò)程中物塊所受合力對(duì)時(shí)間t的平均值．17、（12分）(本題9分)第21屆世界杯足球賽于2018年在俄羅斯境內(nèi)舉行，也是世界杯首次在東歐國(guó)家舉行．在足球比賽中，經(jīng)常使用“邊路突破，下底傳中”的戰(zhàn)術(shù)，即攻方隊(duì)員帶球沿邊線前進(jìn)，到底線附近進(jìn)行傳中．某足球場(chǎng)長(zhǎng)90m、寬60m，如圖所示．攻方前鋒在中線處將足球沿邊線向前踢出，足球的運(yùn)動(dòng)可視為在地面上做初速度為12m/s的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2.試求：(1)足球從開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)到停下來(lái)的位移為多大？(2)足球開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，該前鋒隊(duì)員沿邊線向前追趕足球，他的啟動(dòng)過(guò)程可以視為初速度為0,加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，他能達(dá)到的最大速度為8m/s.該前鋒隊(duì)員至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間能追上足球？(3)若該前鋒隊(duì)員追上足球后，又將足球以10m/s的速度沿邊線向前踢出，足球的運(yùn)動(dòng)仍視為加速度大小為2m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，由于體力的原因，該前鋒隊(duì)員以6m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)向前追趕足球，通過(guò)計(jì)算判斷該前鋒隊(duì)員能否在足球出底線前追上。

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、A【解析】

設(shè)，根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式：，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)：，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)：；A.此選項(xiàng)正確；BCD.三個(gè)選項(xiàng)錯(cuò)誤；2、D【解析】

A.圓環(huán)通過(guò)O點(diǎn)時(shí)，水平方向合力為零，豎直方向只受重力，故加速度等于g，故A錯(cuò)誤。B.圓環(huán)在下滑過(guò)程中與粗糙細(xì)桿之間無(wú)壓力，不受摩擦力，則圓環(huán)與兩彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.圓環(huán)從A到O過(guò)程，根據(jù)功能關(guān)系，2EP+mgl＝mvA2，解得vA大于，故C錯(cuò)誤。D.圓環(huán)從A到B過(guò)程，根據(jù)功能關(guān)系，減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，mg?2l＝mvB2，解得vB＝2，故D正確。3、D【解析】

前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度，即汽車(chē)在前5秒內(nèi)的速度變化率，汽車(chē)受到的阻力；根據(jù)牛頓第二定律可得，解得，AB錯(cuò)誤；5s末汽車(chē)的功率達(dá)到額定功率，故，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，汽車(chē)達(dá)最大速度，則最大速度，C錯(cuò)誤D正確．【點(diǎn)睛】從v-t圖象可以看出：汽車(chē)經(jīng)歷三個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程：勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)．由圖線斜率可求出前5s內(nèi)汽車(chē)的加速度，由牛頓第二定律即可求出此過(guò)程的牽引力．5s末汽車(chē)的功率就達(dá)到額定功率，由能求出額定功率．汽車(chē)速度最大時(shí)，牽引力等于阻力，由，能求出最大速度．4、B【解析】對(duì)飛船受力分析知，所受到的萬(wàn)有引力提供勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，等于飛船所在位置的重力，即，可得飛船的重力加速度為，故選B．【考點(diǎn)定位】萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用．5、B【解析】

運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中小石子的機(jī)械能守恒，取地面為零勢(shì)能面．設(shè)小石子在離地高度為h′時(shí)動(dòng)能等于重力勢(shì)能，根據(jù)機(jī)械能守恒可得：mgh=mgh′+mv2，由于動(dòng)能和重力勢(shì)能相等，則有：，代入數(shù)據(jù)解得：v=故選B．6、D【解析】

根據(jù)庫(kù)侖定律，有：，若它們的帶電量都增大為原來(lái)的2倍，距離減少為原來(lái)的．7、ACD【解析】

A.地球赤道上的物體a與地球同步衛(wèi)星c具有相同的角速度，由v=rω知，物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星c的線速度。對(duì)于衛(wèi)星b、c，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得，可得，則知衛(wèi)星c的線速度小于衛(wèi)星b的線速度，所以物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星b的線速度，故A正確。B.對(duì)于衛(wèi)星b、c，由知，衛(wèi)星b的角速度大于衛(wèi)星c的角速度，故B錯(cuò)誤；C.c是地球的同步衛(wèi)星，其運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故C正確。D.對(duì)于a、c，角速度相等，由a=rω2比較知，物體a隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度。故D正確；8、AC【解析】

A.A、B兩點(diǎn)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，之比為1：1，故A項(xiàng)與題意相符；B.根據(jù)可知，由于AB兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不同，所以兩點(diǎn)的線速度不相等，故B項(xiàng)與題意不相符；CD.A、B轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑之比為根據(jù)可知，vA∶vB＝∶2，故C項(xiàng)與題意相符，D項(xiàng)與題意不相符。9、ABC【解析】等量同種正電荷連線中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，從中點(diǎn)沿連線中垂線往外場(chǎng)強(qiáng)先增大后減?。ú皇蔷鶆蜃兓?，且方向從中點(diǎn)沿中垂線往外．則粒子運(yùn)動(dòng)后從(－x0，0)到原點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力（加速度）可能一直減小到0（不均勻變化），也可能先增大后減小到0；從原點(diǎn)到(x0,0)的過(guò)程中電場(chǎng)力（加速度）可能一直增大（不均勻變化），也可能先增大后減小．且力（加速度）的方向與上一段力（加速度）的方向相反，均是從中點(diǎn)沿中垂線向外．A：A圖中加速度隨位置均勻變化，故A項(xiàng)不可能．B：B圖中加速度方向不變，故B項(xiàng)不可能．C：速度時(shí)間圖象的切線斜率表示加速度，C圖中加速度不變，故C項(xiàng)不可能．D：D圖中加速度先減小到0再反向增大，故D項(xiàng)可能．本題選不可能的，答案是ABC．10、AC【解析】

A.炸藥爆炸瞬間A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向左為正方向，有：0=A、B的機(jī)械能總量為11J，故：E=12J=聯(lián)立解得：v1=4m/s，v1=1m/s故A項(xiàng)與題意相符；BC.爆炸后AB在C上滑動(dòng)，B先與C相對(duì)靜止，設(shè)此時(shí)A的速度為v3，B、C的速度為v4，該過(guò)程中ABC組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)該過(guò)程的時(shí)間為t3，對(duì)A應(yīng)用動(dòng)量定理-μm1gt3=m1v3-m1v1對(duì)B應(yīng)用動(dòng)量定理-μm1gt3=m1v4-m1v1對(duì)C應(yīng)用動(dòng)量定理(μm1g-μm1g)t3=m3v4代人數(shù)據(jù)得v3=3m/s；v4=-1m/s；t3=0.1s之后，A在C是滑動(dòng)直到相對(duì)靜止，根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒0=(m1+m1+m3)v解得：v=0設(shè)A滑動(dòng)的總時(shí)間為t，則-μm1gt=0-m1v1解得：t=0.8s故B項(xiàng)與題意不相符，C項(xiàng)與題意相符；D.t=0.8s時(shí)，A、B與平板小車(chē)因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q=E=11J故D項(xiàng)與題意不相符。11、ABC【解析】

AC.由牛頓第二定律得，，解得，周期與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)，A、C正確；B.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由拉力和重力的合力提供，B正確；D.由牛頓第二定律得，小球的向心加速度，D錯(cuò)誤。12、AC【解析】

下落過(guò)程中，小球受恒定的阻力和重力作用，合外力不變，故A正確．小球做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，故v-t圖象是直線，故B錯(cuò)誤．根據(jù)S=at2，位移S與t2成正比，故C正確．機(jī)械能隨時(shí)間變化的表達(dá)式：E=E0-fS=E0-fat2，故D正確．故選ACD．【點(diǎn)睛】對(duì)于圖象問(wèn)題要明確兩坐標(biāo)軸、斜率的含義等，對(duì)于比較復(fù)雜的圖象問(wèn)題可以利用物理規(guī)律寫(xiě)出兩個(gè)物理量的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)一步判斷圖象性質(zhì)．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)用力方向應(yīng)該與木板平面平行力的大小應(yīng)該用力的圖示表示求合力時(shí)應(yīng)該用平行四邊形定則【解析】

[1]．步驟②中，拉彈簧秤時(shí)用力方向應(yīng)該與木板平面平行；[2]．步驟③中，力的大小應(yīng)該用力的圖示表示；[3]．步驟④中，求合力時(shí)應(yīng)該用平行四邊形法則；步驟⑤中，一個(gè)彈簧秤的拉力方向與兩個(gè)彈簧秤的拉力的合力方向不同．14、101.45【解析】

水平方向的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，從A到B和從B到C水平方向的位移相同，所以經(jīng)歷的時(shí)間相等．在豎直方向上有：△h＝gT1，其中△h＝9.80cm，代入求得：T＝0.1s，因此閃光頻率為：f10Hz．小球水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，x＝v0t，其中x＝5L解得初速度v0＝1.45m/s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）60N·s（2）60kg·m/s，豎直向下（3）【解析】

（1）3s內(nèi)重力的沖量：I=Ft=mgt=2×10×3N·s=60N·s（2）3s內(nèi)物體動(dòng)量的變化量，根據(jù)動(dòng)量定理：△P=mgt=20×3kg·m/s=60kg·m/s方向：豎直向下。（3）