2023-2024學年甘肅省武威一中 物理高一第二學期期末考試試題含解析

2023-2024學年甘肅省武威一中物理高一第二學期期末考試試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)關于做勻速圓周運動物體的向心加速度方向，下列說法正確的是（）A．始終指向圓心B．與線速度方向始終相反C．與線速度方向始終相同D．始終保持不變2、質量和質量的兩個物體間的萬有引力的表達式，下列說法正確的是（）A．當兩個物體間的距離r趨于零時，萬有引力趨于無窮大B．和所受的引力性質可能相同，也可能不同C．當有第三個物體放入之間時，和之間的萬有引力將增大D．和所受引力總是大小相等、方向相反3、(本題9分)兩個大小和材質完全相同的金屬小球a、b，帶電荷量分別為+5q和﹣q，兩小球接觸后分開，下列關于小球帶電荷量的說法，正確的是（）A．小球a帶電荷量為+3q，小球b帶電荷量為+3qB．小球a帶電荷量為+3q，小球b帶電荷量為﹣3qC．小球a帶電荷量為+2q，小球b帶電荷量為+2qD．小球a帶電荷量為+2q，小球b帶電荷量為﹣2q4、(本題9分)關于萬有引力，下列說法中正確的是（）A．萬有引力定律是卡文迪許提出的B．萬有引力常量是牛頓通過實驗測出的C．萬有引力定律是伽利略提出的D．萬有引力常量是卡文迪許通過實驗測出的5、(本題9分)如圖所示，圓弧形拱橋半徑為，質量為的汽車在拱橋頂端時速率為，以下說法正確的是()A．無論多大，汽車都能安全通過拱橋B．當時，汽車一定能安全通過拱橋C．當時，汽車在橋頂端時對橋的壓力大小為D．當時，汽車在橋頂端時對橋的壓力大小為零6、(本題9分)如圖所示為我國陜西秦嶺二號隧道口的指示牌，從圖中信息可知（）A．秦嶺二號隧道的位移一定是B．限速“60”表示車在隧道內行駛的平均速度不超過C．一輛正常行駛的汽車通過隧道的時間一定超過D．若駕駛員的反應時間在之間，則隧道內前后車距至少為7、(本題9分)如圖所示，在粗糙水平面上，用水平輕繩相連的兩個相同的物體A、B質量均為m，在水平恒力F作用下以速度v做勻速運動。在t＝0時輕繩斷開，A在F作用下繼續(xù)前進，則下列說法正確的是()A．t=2mvF時，A的動量為2mv B．t=4mvFC．t=4mvF時，B的動量為0 D．t＝0至t=mvF時間內，8、假想這樣一個情景：一輛超級小車沿地球赤道行駛，將地球看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑，小車重量G=mg，用FN表示地面對它的支持力，小車（）A．速度越大，F(xiàn)N越小B．G和FN是一對作用力和反作用力C．速度足夠大，駕駛員將處于超重狀態(tài)D．若速度達到7.9km/s，它將離開地面，繞地球運動，成為一顆人造地球衛(wèi)星（忽略空氣阻力）9、(本題9分)如圖所示，輕桿一端固定質量為m的小球，另一端固定在轉軸上，輕桿長度為R，可繞水平光滑轉軸O在豎直平面內轉動將輕桿從與水平方向成30°角的位置由靜止釋放若小球在運動過程中受到的空氣阻力大小不變當小球運動到最低點P時，輕桿對小球的彈力大小為24mg7A．小球受到的空氣阻力大小為3mgB．小球運動到P點時的速度大小為24gRC．小球能運動到與O點等高的Q點D．小球不能運動到與O點等高的Q點10、(本題9分)如圖所示，細桿的一端與一小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉動，現(xiàn)給小球一初速度，使其做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對球的作用力可能是()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)如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內做圓周運動，內側壁半徑為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，內側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，外側管壁對小球一定有作用力12、(本題9分)如圖所示，擺球質量為m，懸線的長為L，把懸線拉到水平位置后放手設在擺球運動過程中空氣阻力的大小不變，則下列說法正確的是A．重力做功為mgLB．繩的拉力做功為0C．空氣阻力做功0D．空氣阻力做功為二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某實驗小組的同學用如圖所示的實驗裝置“驗證機械能守恒定律”，他們的主要實驗步驟如下：(ⅰ)按圖示安裝好器材。(ⅱ)將電火花計時器接到電源上。(ⅲ)接通電源后釋放紙帶，打出一條紙帶。(ⅳ)換用另外的紙帶，重復步驟(ⅲ)。(ⅴ)選取點跡清晰的紙帶，測量所選紙帶上一系列測量點距初位置的距離。(ⅵ)根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能和它增加的動能，比較二者是否相等。請回答下列問題(1)為完成此實驗，除了圖中所給器材外，還必需的器材有________。(填正確選項前的字母)A．天平B．秒表C．毫米刻度尺D．4～6V的交流電源E．220V的交流電源(2)步驟(ⅴ)中測得測量點距初位置的距離為h，計算出對應的速度為v。以h為橫軸，v2為縱軸，畫出的圖線如圖所示，圖線的斜率為k，則當?shù)氐闹亓铀俣葹開_______。(不計一切阻力)14、在做“研究平拋物體的運動”實驗時，實驗裝置如圖所示，先將斜槽軌道的末端調整水平，在一塊平木板表面釘上復寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口方向分別平移距離x、2x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球分別撞在木板上得到痕跡B、C。若木板每次移動距離x=15.00cm，測得A、B間距離y1=4.78cm，B、C間距離y2=14.58cm。（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表達式為v0=________。（用題給物理量符號表示）（2）小球初速度的測量值為________m/s。（保留兩位有效數(shù)字）15、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，當?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，所用重物的質量為1.00kg.若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點的距離如圖所示(相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s)，那么：

(1)打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度VB__________

；

(2)從起點O打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是△Ep=

______

，此過程中物體動能的增加量△Ek=______

(取g=9.8m/s2)；

(3)通過計算，數(shù)值上△Ep______

△Ek(填“>”、“=”或“<”)，這是因為

______

；

(4)實驗的結論是

______

．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)已知地球質量M，半徑R，萬有引力常量G，求地球同步衛(wèi)星距離地面的高度？17、（10分）(本題9分)質量均為m的A,B兩物體(可看作質點)，A套在光滑豎直桿上，B放在水平臺面上，A,B跨過定滑輪用輕繩連接，桿距滑輪的距離為d=m，如圖，開始時繩被拉直成水平狀態(tài)，放手后，當A下落到細繩與水平面成θ=30o角時(g=10m/s2)，求(1)若水平臺面光滑，則B物體的速度大??；(2)若B與水平臺面動摩擦因素μ=0.5，則B物體速度大小。

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、A【解析】

A．做勻速圓周運動物體的向心加速度方向始終指向圓心，故A項符合題意；BC．做勻速圓周運動物體的向心加速度方向和線速度的方向垂直，故BC項不符合題意；D．做勻速圓周運動物體的向心加速度大小不變，方向時刻變化，因此向心加速度是時刻變化的，故D項不符合題意．2、D【解析】

A．當兩物體間的距離趨于零時，兩物體不能看成質點，萬有引力定律不再適用，故A錯誤；B．和所受的引力性質是相同的，都是萬有引力，故B錯誤；C．當有第3個物體放入、之間時，根據(jù)公式可知和間的萬有引力將保持不變，故C錯誤；D．和間的萬有引力遵守牛頓第三定律，總是大小相等、方向相反，是一對相互作用力，故D正確。故選D。3、C【解析】完全相同的金屬球，接觸時先中和再平分，所以每個球帶電，故C正確,ABD錯誤．故選C．4、D【解析】AC.萬有引力定律是牛頓提出的，故AC錯誤；BD、萬有引力恒量是由卡文迪許通過實驗測定的，故B錯；D正確；本題選：D5、D【解析】

當汽車在橋頂端時對橋的壓力大小為零，僅重力提供向心力，則有：解得：即汽車的速度小于時支持力不為零，摩擦力不為零，汽車才能安全通過拱橋，故ABC錯誤，D正確．故選D．【點睛】根據(jù)豎直方向上的合力提供向心力求出橋的半徑，當汽車不受摩擦力時，支持力為零，則靠重力提供向心力，求出汽車通過橋頂最大的速度，而要安全通過，則摩擦力不為零，故支持力不為零，故汽車的速度應小于最大速度．6、C【解析】

A．秦嶺二號隧道的路程是，位移不一定是，故A錯誤；B．限速“60”表示車在隧道內行駛的瞬時速度不超過，故B錯誤；C．根據(jù)題意，一輛正常行駛的汽車通過隧道的最短時間代入數(shù)據(jù)解得所以一輛正常行駛的汽車通過隧道的時間一定超過，故C正確；D．駕駛員的反應時間內，車的最大位移代入數(shù)據(jù)解得故D錯誤。故選C。7、ACD【解析】

A.t=2mvF時，即B剛停下時，對AB，從t=0到2mv=解得A的動量為p'B.當t=4mvFt-ft=代入f=解得：P'C.t=0到B停下，對B，動量定理-即t=2mvF時，B停下，所以t=4mvD.設A、B受到的滑動摩擦力都為f，斷開前兩物體做勻速直線運動，根據(jù)平衡條件得：F=2f，設B經(jīng)過時間t速度為零，對B由動量定理得：-ft=0-mv解得：t=2mvF；由此可知，在剪斷細線前，兩木塊在水平地面上向右做勻速直線運動，以AB為系統(tǒng)，繩子的屬于系統(tǒng)的內力，系統(tǒng)所受合力為零；在剪斷細線后，在B停止運動以前，兩物體受到的摩擦力不變，兩木塊組成的系統(tǒng)的合力仍為零，則系統(tǒng)的總動量守恒，故在t=0至t=2mv8、AD【解析】

A、對超級小車，根據(jù)牛頓第二定律：mg-FN=m，地面對它的支持力FN=mg-m，速度越大，F(xiàn)N越小，故A正確。B、G和FN是不同性質的兩種力，它們不是一對作用力和反作用力，故B錯誤。C、由支持力FN=mg-m知，F(xiàn)Nmg，則駕駛員對座椅的壓力也小于重力，駕駛員處于失重狀態(tài)，故C錯誤。D、若速度達到第一宇宙速度v=7.9km/s，它將離開地面，繞地球運動，成為一顆人造地球衛(wèi)星（忽略空氣阻力），故D正確。9、AC【解析】

AB.小球運動到P點時，根據(jù)牛頓第二定律可得T-mg=m解得小球在P點的速度大小為v=根據(jù)動能定理可得：mgR解得f=故A符合題意，B不符合題意。CD.假設小球能運動到與O點等高的Q點，則阻力大小為f'，根據(jù)動能定理可得：mg?解得f'=故小球能運動到與O點等高的Q點，且達到Q的速度剛好為零，故C符合題意D不符合題意。10、AB【解析】

小球做圓周運動，在最高點和最低點時，由合力提供向心力；在最高點，小球受重力和桿的彈力，假設彈力向下，如圖

根據(jù)牛頓第二定律得到，；

當F1＜0，為支持力，向上；

當F1＞0，為拉力，向下；

當F1=0，無彈力；

由牛頓第三定律知，在a處桿對球可能為拉力，也可能為推力．

球經(jīng)過最低點時，受重力和桿的彈力，如圖

由于合力提供向心力，即合力向上，故桿只能為向上的拉力；故AB正確，CD錯誤．11、BC【解析】

AB.因為管的內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，因此外側管壁一定對小球有作用力，而內側壁無作用力．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，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．12、ABD【解析】A、如圖所示，重力在整個運動過程中始終不變，小球在重力方向上的位移為AB在豎直方向上的投影L，所以WG=mgL．故A正確．B、因為拉力FT在運動過程中始終與運動方向垂直，故不做功，即WFT=1．故B正確．C、F阻所做的總功等于每個小弧段上F阻所做功的代數(shù)和，即，故C錯誤，D正確；故選ABD．【點睛】根據(jù)功的計算公式可以求出重力、拉力與空氣阻力的功．二．填空題(每小題6分，共18分)13、CE，k2【解析】(1)A：比較重錘下落過程中減少的重力勢能和它增加的動能，質量可約去；不需要天平。B：實驗中用打點計時器測時間，不需要秒表。C：測量所選紙帶上一系列測量點距初位置的距離需使用刻度尺。DE：電火花計