2023-2024學(xué)年河南省許昌平頂山高一物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

2023-2024學(xué)年河南省許昌平頂山高一物理第二學(xué)期期末考試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)下列說法中，錯誤的是（

）A．相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢能B．物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能C．重力勢能的表達(dá)式是：Ep=mgh，動能的表達(dá)式是：D．重力對物體做正功，使物體的重力勢能增大2、(本題9分)如圖所示，兩架殲–10A戰(zhàn)機(jī)組成雙機(jī)編隊伴飛時，甲飛機(jī)上的飛行員發(fā)現(xiàn)乙飛機(jī)是“靜止的”，則其選取得參考系是A．地面上的觀眾 B．甲飛機(jī)C．遠(yuǎn)處的地面 D．乙飛機(jī)3、以恒定功率從靜止開始運(yùn)動的汽車，經(jīng)時間t后速度達(dá)到最大速度vm,在此過程中汽車通過的位移為s,則()A．s﹥ B．s=C．s﹤ D．無法判斷4、(本題9分)下面列舉的實(shí)例中，機(jī)械能守恒的是（）A．雨滴在空中勻速下落 B．汽車沿斜坡加速上升C．物塊沿光滑斜面自由上滑 D．飛機(jī)沿水平跑道減速滑行5、甲、乙兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動，在相等時間里甲轉(zhuǎn)過60，乙轉(zhuǎn)過45，轉(zhuǎn)動半徑之比為13，則甲、乙兩快艇的線速度大小之比為（）A．14 B．23 C．49 D．9166、(本題9分)如圖所示，套在光滑細(xì)桿上的小環(huán)，在t=0時刻從靜止開始沿細(xì)桿勻加速下滑，則該物體的v-t圖像是A． B． C． D．7、(本題9分)如圖，兩電荷量分別為Q（Q＞0）和-Q的點(diǎn)電荷對稱地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè)，a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間，b位于y軸O點(diǎn)上方．取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，下列說法正確的是A．b點(diǎn)的電勢為零，電場強(qiáng)度也為零B．正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢能大于零，所受電場力方向向右C．將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn)，必須克服電場力做功D．將同一正的試探電荷先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn)，后者電勢能的變化較大8、(本題9分)如圖，長為L的水平傳送帶以速度2v勻速運(yùn)動.將一質(zhì)量為m的小物塊無初速放到傳送帶的左端，當(dāng)物塊運(yùn)動到傳送帶的右端時，速度剛好為v，物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.下列表達(dá)式正確的是（

）A． B． C． D．9、(本題9分)如圖所示，一輛汽車沿水平面向右勻速運(yùn)動，通過定滑輪將重物A豎直吊起，在吊起重物的過程中，關(guān)于重物的運(yùn)動及受力情況下列判斷正確的是（）A．重物勻速上升B．重物加速上升C．重物所受重力等于拉力D．重物所受重力小于拉力10、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為0.1kg的小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，長為2m的懸線與豎直方向的夾角為37°，不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37°=0.8，下列說法正確的是A．懸線受到的拉力大小為2NB．小球運(yùn)動的動能為0.45JC．小球運(yùn)動的向心加速度大小為7.5m/s2D．小球運(yùn)動的角速度大小為5rad/s11、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端系一物體．物體在A處時，彈簧處于原長狀態(tài)．用手托住物體使它從A處緩慢下降，到達(dá)B處時手和物體自然分開且物體也不動．此過程中，物體克服手的支持力所做的功為W．不考慮空氣阻力，在此過程中（）A．彈簧彈性勢能增加量小于物體重力勢能減少量B．彈簧彈性勢能增加量大于物體重力勢能減少量C．物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量為WD．若將物體從A處由靜止釋放，則物體到達(dá)B處時的動能為W12、(本題9分)如圖所示，某極地軌道衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過地球的南北兩極（軌道可視為圓軌道），該極地軌道衛(wèi)星從北緯60°的正上方，按圖示方向第一次運(yùn)動到南緯60°正上方的過程中，所用的時間為t．已知該衛(wèi)星距地面的高度為h，地球視為質(zhì)量均勻分布的球體，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，忽略地球的自轉(zhuǎn)．由上述信息可求出A．該衛(wèi)星的質(zhì)量B．地球的質(zhì)量C．該衛(wèi)星的運(yùn)行周期D．地球的半徑二、實(shí)驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用自由落體運(yùn)動驗證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗（1）若實(shí)驗中所用重物的質(zhì)量m=1kg，打點(diǎn)時間間隔為0.02s,打出的紙帶如下圖所示，0、A、B、C、D為相鄰的幾點(diǎn)，測的OA=0.18cm、OB=0.76cm、OC=1.71cm、OD=3.04cm,査出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，則重物在B點(diǎn)時的動能=____J．從開始下落到B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能減少量是______J，由此得出的結(jié)論是__________．(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v量出出下落的距離以v2/2力縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是圖中的________．就證明機(jī)械能是守恒的，圖像的斜率代表的物理量是_______．A．B．C．D．14、（10分）(本題9分)在“油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗中，有下列實(shí)驗步驟：a．用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定．b．將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大?。甤．往淺盤里倒入約1cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．d．將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步驟中，正確的操作順序是__________．（填寫步驟前面的字母）（1）將1cm3的油酸溶于酒精，制成100cm3的油酸酒精溶液；測得lcm3的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜面積是0.16m1．由此估算出油酸分子的直徑為_________m．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9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）(本題9分)可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊從半徑為0.8m的四分之一光滑圓弧軌道頂端滑下。在軌道最低點(diǎn)滑上水平傳送帶的最右端（設(shè)軌道銜接處無機(jī)械能損失）。設(shè)傳送帶長度L=8m，并以恒定的v=3m/s速度順時針轉(zhuǎn)動，小滑塊恰好能運(yùn)動到水平傳送帶的最左端而沒有掉下傳送帶。已知重力加速度大小為g=10m/s2。求：（1）物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；（2）物塊從圓弧軌道最低點(diǎn)滑入傳送帶到第一次返回圓弧軌道最低點(diǎn)所用的時間（本小題計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。17、（12分）如圖所示，為發(fā)射衛(wèi)星的軌道示意圖。先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為r的圓軌道上，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動。當(dāng)衛(wèi)星運(yùn)動到A點(diǎn)時，使衛(wèi)星加速進(jìn)入橢圓軌道。沿橢圓軌道運(yùn)動到遠(yuǎn)地點(diǎn)B時，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星入半徑為3r0的圓軌道做勻速圓周運(yùn)動。已知衛(wèi)星在橢圓軌道時，距地心的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上的A點(diǎn)時的速度大小為v，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，則：(1)衛(wèi)星在兩個圓形軌道上的運(yùn)行速度分別多大?(2)衛(wèi)星在B點(diǎn)變速時增加了多少動能?

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，錯選和不選得零分）1、D【解析】

A.相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢能，選項A正確；B.物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能，選項B正確；C.重力勢能的表達(dá)式是：Ep=mgh，動能的表達(dá)式是：，選項C正確；D.重力對物體做正功，使物體的重力勢能減小，選項D錯誤；此題選項錯誤的選項，故選D.2、B【解析】

飛機(jī)相對于地面上的觀眾、遠(yuǎn)處的地面都是運(yùn)動的，所以以地面上的觀眾、遠(yuǎn)處的地面為參考系，乙飛機(jī)都是運(yùn)動的。故AC錯誤。因為兩架飛機(jī)在空中以相同速度同向飛行，以甲飛機(jī)為參照物，甲與乙飛機(jī)之間的相對位置沒有發(fā)生變化，所以認(rèn)為乙是靜止的。故B正確。研究乙的運(yùn)動情況，不能以乙自身為參考系。故D錯誤。3、A【解析】

以恒定功率從靜止開始運(yùn)動的汽車的速度時間圖像如圖所示圖像下面的面積表示位移，由圖可知該面積大于圖中三角形的面積，故A正確，BCD錯誤。故選A。4、C【解析】

A、雨滴在空中勻速下落隱含了受到空氣摩擦力的條件，機(jī)械能不守恒，故A錯誤；B、汽車加速上升，受到的地面摩擦力與汽車提供的動力都不是保守力，機(jī)械能不守恒，故B錯誤；C、斜面光滑，只受重力，機(jī)械能守恒，故C正確；D、水平面上減速滑行，必定受到阻力（非保守力），機(jī)械能不守恒，故D錯誤；故選C5、C【解析】

由題知，甲的角速度1==，乙的角速度2=，=，又=，則甲、乙兩快艇的線速度大小之比===，故C正確，ABD錯誤。6、B【解析】

應(yīng)用速度時間圖象中傾斜的直線表示勻變速直線運(yùn)動即可解題?！驹斀狻扛鶕?jù)題意可知小環(huán)沿桿方向做初速度為零勻加速直線運(yùn)動，故B正確，ACD錯誤?！军c(diǎn)睛】本題主要考查了勻變速直線運(yùn)動的速度時間圖象，屬于基礎(chǔ)題。7、BC【解析】因為等量異種電荷在其連線的中垂線上的電場方向為水平指向負(fù)電荷，所以電場方向與中垂線方向垂直，故中垂線為等勢線，因為中垂線延伸到無窮遠(yuǎn)處，所以中垂線的電勢為零，故b點(diǎn)的電勢為零，但是電場強(qiáng)度不為零，A錯誤；等量異種電荷連線上，電場方向由正電荷指向負(fù)電荷，方向水平向右，在中點(diǎn)O處電勢為零，O點(diǎn)左側(cè)電勢為正，右側(cè)電勢為負(fù)，又知道正電荷在正電勢處電勢能為正，故B正確；O點(diǎn)的電勢低于a點(diǎn)的電勢，電場力做負(fù)功，所以必須克服電場力做功，C正確；O點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢相等，所以先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn)，電場力做功相等，電勢能變化相同，D錯誤；電場強(qiáng)度，電勢，電勢能，電場力做功【方法技巧】解本題的關(guān)鍵是兩個等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢線．電場強(qiáng)度方向與等勢面方向垂直，而且指向電勢低的方向．根據(jù)等勢面和電場線分布情況，分析電勢和場強(qiáng)的關(guān)系．8、AD【解析】

物塊運(yùn)動過程中，只有摩擦力對它做功，根據(jù)動能定理得：摩擦力對物塊做的功為：；f=μmg，故：，故A正確；B錯誤；由于物塊與傳送帶間有相對位移，設(shè)物塊加速度的時間為t；則；；故，故C錯誤；D正確；故選AD。9、BD【解析】設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ，將小車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于A的速度，根據(jù)平行四邊形定則得，vA=vcosθ，車子在勻速向右的運(yùn)動過程中，繩子與水平方向的夾角為θ減小，所以A的速度增大，A做加速上升運(yùn)動，且拉力大于重物的重力，故AC錯誤，BD正確，故選BD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵會對小車的速度進(jìn)行分解，知道小車的速度是沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度．10、BC【解析】

小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，對小球受力分析，如圖所示：A．小球在豎直方向受力平衡，有：，解得繩的拉力；故A錯誤.B．小球受重力和繩子的拉力，合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有：，其中r表示小球勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑，有，聯(lián)立解得：，則小球的動能為；故B正確.C．由牛頓第二定律，可知向心加速度；故C正確.D．由勻速圓周的的特點(diǎn)，可得小球的角速度為；故D錯誤.11、AD【解析】試題分析：物體緩緩下降，則物體動能的變化忽略不計．在豎直方向上，物體受三個力保持受力平衡：豎直向下的重力，手給物體豎直向上的支持力，彈簧給物體豎直向上的拉力．拉力隨彈簧的伸長量不斷增大，而支持力和拉力之和始終等于重力．AB、重力做正功，彈力做負(fù)功，手的支持力做負(fù)功，根據(jù)動能定理可知，所以彈簧彈性勢能增加量小于物體重力勢能減少量，故A正確，B錯誤C、物體與彈簧組成的系統(tǒng)中，除了彈力和重力外，手的支持力做負(fù)功，則系統(tǒng)的機(jī)械能減小，減小量等于物體克服手的支持力做功，即系統(tǒng)機(jī)械能減小了W，故C錯誤；D、若物體從A處由靜止釋放，彈簧和重力做功不變，根據(jù)動能定理可知，結(jié)合公式，則物體的動能為W，故D項正確．故選AD12、BCD【解析】

C、A、衛(wèi)星從北緯60°的正上方，按圖示方向第一次運(yùn)行到南緯60°的正上方時，剛好為運(yùn)動周期的，所以衛(wèi)星運(yùn)行的周期為3t，C正確．D、知道周期、衛(wèi)星距地表的高度h，由，可以算出地球的半徑R，D正確．A、B、由周期公式可以得到中心天體即地球的質(zhì)量M，而環(huán)繞天體的質(zhì)量m約掉了無法求出，A錯誤，B正確．故選BCD．【點(diǎn)睛】靈活運(yùn)動用重力和萬有引力相等以及萬有引力提供圓周運(yùn)動的向心力是解決本題的關(guān)鍵．二、實(shí)驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.072；0.074；在實(shí)驗誤差允許范圍內(nèi)減少的物體重力勢能等于增加的動能，物體自由下落的過程中機(jī)械能守恒；C；重力加速度；【解析】

（1）明確了實(shí)驗原理，確定實(shí)驗需要測量的物理量，則可進(jìn)一步知道實(shí)驗所需要的器材．由AC間的平均速度求出B點(diǎn)的速度，再求重物在B點(diǎn)時的動能．OB距離等于重物從開始下落到B點(diǎn)的高度h，由求出重力勢能的減小量，并得出結(jié)論．（2）根據(jù)需要驗證的方程，根據(jù)數(shù)學(xué)式選擇圖象，并分析斜率的意義．【詳解】（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，面積打紙帶上B點(diǎn)時小車的瞬時速度大小為，重物在B點(diǎn)時的動能，從開始下落到B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能減少量，在實(shí)驗誤差允許范圍內(nèi)減少的物體重力勢能等于增加的動能，物體自由下落的過程中機(jī)械能守恒；（2）本實(shí)驗需要驗證的方程是，約去質(zhì)量m，即為，所以圖象是過原點(diǎn)的直線，故選C，根據(jù)數(shù)學(xué)可知：圖象斜率等于重力加速度g．【點(diǎn)睛】驗原理是實(shí)驗的核心，根據(jù)原理作圖象、分析誤差、選擇器材、安排實(shí)驗步驟等等．圖象往往從數(shù)學(xué)角度理解物理意