2023-2024學(xué)年黑龍江省虎林市高級中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2023-2024學(xué)年黑龍江省虎林市高級中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)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)如圖所示，物體A的質(zhì)量為m，A的上端連接一個輕彈簧，彈簧原長為L0，勁度系數(shù)為k，整個系統(tǒng)置于水平地面上，現(xiàn)將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，B點(diǎn)上移距離為L，此時(shí)物體A也已經(jīng)離開地面，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（）A．提彈簧的力對系統(tǒng)做功為mgLB．物體A的重力勢能增加mgLC．物體A的重力勢能增加mg(L－L0)D．物體A的重力勢能增加2、(本題9分)以一定的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為F.則從拋出到落回到拋出點(diǎn)的過程中，空氣阻力對小球做的功為A．0 B．-Fh C．Fh D．-2Fh3、一個物體從空中落下，在這個過程中，重力對它做的功為2000J，物體克服空氣阻力做的功為100J．則在這一過程中，物體的重力勢能A．減小了2000JB．減小了2100JC．增加了2000JD．減小了1900J4、(本題9分)兩個分別帶有電荷量和+的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為的兩處，它們間庫侖力的大小為．兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為A． B． C． D．5、(本題9分)關(guān)于地球同步通訊衛(wèi)星，下列說法中不正確的是()A．它一定在赤道上空運(yùn)行B．它運(yùn)行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間C．各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑是一樣的D．所有同步通訊衛(wèi)星的運(yùn)行周期是相同的6、(本題9分)物體做曲線運(yùn)動時(shí)()A．速度的大小可以不發(fā)生變化而方向在不斷地變化B．速度在變化而加速度可以不發(fā)生變化C．速度的方向不發(fā)生變化而大小在不斷地變化D．速度的大小和方向可以都在不斷地發(fā)生變化7、(本題9分)如圖所示，有M和N兩顆質(zhì)量相等的人造地球衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運(yùn)動．兩顆衛(wèi)星相比較A．M的線速度較大B．M的角速度較大C．N的線速度較大D．N受到的萬有引力較大8、(本題9分)在傾角為30°的斜面頂端，將甲、乙兩個小球分別以2v和v的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。那么，下列說法中正確的是（）A．甲、乙兩球落地點(diǎn)到頂端的水平位移之比為2：1B．甲、乙兩球落點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離之比為2：1C．甲、乙兩球落在斜面上的速度方向相同D．甲、乙兩球在空中的運(yùn)動時(shí)間之比為2：19、一直流電源的電動勢為，內(nèi)阻為，用它給線圈電阻為的直流電動機(jī)供電，工作時(shí)通過電動機(jī)的電流為電動機(jī)兩端電壓為經(jīng)秒后（）A．電源釋放電能，電動機(jī)消耗電能B．電源給內(nèi)外電路所做的總功為C．電動機(jī)輸出的機(jī)械能為D．電源的效率為10、如圖，AB為豎直面內(nèi)半圓的水平直徑．從A點(diǎn)水平拋出兩個小球，小球l的拋出速度為v1、小球1的拋出速度為v1．小球1落在C點(diǎn)、小球1落在D點(diǎn)，C，D兩點(diǎn)距水平直徑分別為圓半徑的0.8倍和l倍．小球l的飛行時(shí)間為t1，小球1的飛行時(shí)間為t1．則（）A．t1=t1 B．t1＜t1 C．v1∶v1=4∶ D．v1∶v1=3∶二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置探究合力做功與動能變化的關(guān)系．（1）為了消除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和木板對小車阻力的影響，需要平衡阻力．關(guān)于該操作環(huán)節(jié)，下列四種裝置圖中正確的是_______（2）甲小組同學(xué)正確平衡了阻力，選取的砝碼和盤的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，取砝碼的總重力值作為繩子的拉力值，按正確操作得到圖示的一條紙帶．在紙帶上選取三個連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C，測得它們到靜止釋放的起始點(diǎn)O的距離分別為sA、sB、sC，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為f，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，從O到B的運(yùn)動過程中，拉力對小車做功W=_______，小車動能變化量ΔEk=__________．（3）乙小組同學(xué)也正確平衡了阻力，但并未保證選取的砝碼和盤的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M．在處理數(shù)據(jù)時(shí)，他們也取砝碼和盤的總重力值作為繩子的拉力值，并采用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析：在紙帶上選取多個計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量靜止釋放的起始點(diǎn)O到每個計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，并計(jì)算出每個計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的小車速度v以及從O點(diǎn)到該計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的過程中繩子拉力所做的功W．他們作出的圖線為__________．12、（10分）(本題9分)用圖甲所示裝置探究做功與物體速度變化的關(guān)系，A、B是固定在長直木板上的兩個鐵釘.實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車在橡皮筋的作用下彈出，沿木板滑行，通過改變橡皮筋的條數(shù)改變做功的多少，再根據(jù)紙帶上的打點(diǎn)確定小車對應(yīng)運(yùn)動的速度，進(jìn)而探究做功與物體速度變化的關(guān)系.(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的下列說法中，正確的有__________.A．需要測出小車的質(zhì)量mB．需要選擇相同的橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C．需要測出每根橡皮筋對小車所做的功WD．改變橡皮筋條數(shù)時(shí)小車必須從同一位置由靜止釋放(2)實(shí)驗(yàn)中得到一根紙帶如圖乙所示，1、2、3......是按時(shí)間先后順序標(biāo)出的計(jì)數(shù)點(diǎn)(每兩個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz).小車質(zhì)量為1.0kg，在打第5個計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的動能約為________J(保留兩位有效數(shù)字)；造成5至9各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距不相等的原因可能是_____________.(3)該小組用新、舊兩組橡皮筋分別做實(shí)驗(yàn)，正確實(shí)驗(yàn)操作得到橡皮筋的條數(shù)n與小車對應(yīng)速度v的多組數(shù)據(jù)，作出v2-n的圖象如圖丙中的C、D所示，則用新橡皮筋得出的圖象是_______(選填“C”或“D”).三、計(jì)算題：解答應(yīng)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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)現(xiàn)有一根長L=0.4m的剛性輕繩，其一端固定于O點(diǎn)，另一端系著質(zhì)量m=1kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），將小球提至O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)處，此時(shí)繩剛好伸直且無張力，如圖所示．不計(jì)空氣阻力，（g=10m/s2，=1.7）．則：（1）為保證小球能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，在A點(diǎn)至少應(yīng)施加給小球多大的水平速度？（2）在小球以速度v1=4m/s水平拋出的瞬間，繩中的張力為多少？（3）小球以速度v2=1m/s水平拋出，試求繩子再次伸直時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間．14、（14分）(本題9分)A、B兩車在一直線上向右勻速運(yùn)動，（兩車不同車道）B車在A車前，A車的速度大小為V1=8m/s，B車的速度大小為V2=20m/s，當(dāng)A、B兩車相距X0=28m時(shí)，B車因前方突發(fā)情況緊急剎車（已知剎車過程的運(yùn)動可視為勻減速直線運(yùn)動），加速度大小為a=2m/s2，從此時(shí)開始計(jì)時(shí)，求：（1）B車經(jīng)多長時(shí)間停止？這段時(shí)間內(nèi)A車B車位移分別為多少？（2）B車停止時(shí)，A車是否追上B車？（3）A車追上B車所用的時(shí)間？15、（13分）(本題9分)在真空中的O點(diǎn)放一個點(diǎn)電荷c,直線MN通過O點(diǎn),OM的距離r=30cm,M點(diǎn)放一個點(diǎn)電荷c,靜電力常量如圖,求:（1）在電荷Q產(chǎn)生的電場中，M、N兩點(diǎn)哪點(diǎn)的電勢高?q在M、N兩點(diǎn)哪點(diǎn)的電勢能大?.（2）q在M點(diǎn)受到的電場力.（3）點(diǎn)電荷Q在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng).

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(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)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、D【解析】

將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，使B點(diǎn)上移距離為L，拉力做的功等于系統(tǒng)重力勢能和彈性勢能的增加量之和，根據(jù)能量守恒定律分析即可．【詳解】將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，由于開始時(shí)有支持力，故拉力先小于mg，物體離地后等于mg；拉力的位移為L，故提彈簧的力對系統(tǒng)做功小于mgL，A錯誤；提彈簧的力對系統(tǒng)做功小于mgL，彈簧的彈性勢能也要增加，故物體的重力勢能的增加量小于mgL，B錯誤；B點(diǎn)上移距離為L，彈簧伸長量為，則A上升的高度為，則A的重力勢能增加，C錯誤D正確．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確緩慢提起物體的過程中，拉力做的功等于系統(tǒng)重力勢能和彈性勢能的增加量之和，基礎(chǔ)題．2、D【解析】上升過程空氣阻力對小球做的功為－Fh，下落過程空氣阻力對小球做的功為－Fh，從拋出到落回到拋出點(diǎn)的過程中，空氣阻力對小球做的功為－2Fh，選項(xiàng)D正確。3、A【解析】

重力做正功，重力勢能減小，重力做了2000J的正功，故重力勢能減少2000J；AC．綜上所述重力勢能減少2000J，A正確C錯誤；BD．重力做了多少功，重力勢能就改變多少，與其他力做功無關(guān)，BD錯誤．4、C【解析】

本題考查庫侖定律及帶電體電量的轉(zhuǎn)移問題．接觸前兩個點(diǎn)電荷之間的庫侖力大小為，兩個相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開，其所帶電量先中和后均分，所以兩球分開后各自帶點(diǎn)為+Q，距離又變?yōu)樵瓉淼?，庫侖力為，所以兩球間庫侖力的大小為，C項(xiàng)正確．5、B【解析】

A．同步衛(wèi)星運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上空圓形軌道，軌道固定不變，它一定在赤道上空運(yùn)行，故A正確,不符合題意；B．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度，故B錯誤,符合題意；C．因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即同步衛(wèi)星周期T為一定值，根據(jù)，因?yàn)門一定值，所以r也為一定值，所以同步衛(wèi)星距離地面的高度是一定值，故C正確,不符合題意；D．所有同步通訊衛(wèi)星的運(yùn)行周期都等于地球自轉(zhuǎn)周期，是相同的，故D正確,不符合題意；故選B．【點(diǎn)睛】該題主要考查了地球同步衛(wèi)星的相關(guān)知識點(diǎn)，有四個“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．6、ABD【解析】

A.物體沿圓周做快慢不變的運(yùn)動時(shí)，物體速度大小不變，方向在不斷地變化，故選項(xiàng)A符合題意；BD.一體積較小的重物水平拋出后，物體的加速度不變，而速度的大小和方向都在不斷地發(fā)生變化，故選項(xiàng)BD符合題意；C.物體做曲線運(yùn)動時(shí)，速度方向時(shí)刻在改變，故選項(xiàng)C不合題意。7、CD【解析】

A、C、由萬有引力提供向心力：，解得：，可知半徑大的線速度小，故M的線速度較小，故A錯誤，C正確.B、由，解得：，可知半徑大的角速度小，故M的角速度較小，故B錯誤.D、由萬有引力表達(dá)式，可知質(zhì)量相等，半徑小的萬有引力大，故N受的萬有引力大，故D正確.故選CD.【點(diǎn)睛】本題就是對萬有引力充當(dāng)向心力的一個公式的綜合應(yīng)用，鍛煉公式應(yīng)用的熟練程度，另有一個簡單方法就是，除了周期隨半徑增大外，其余都是隨半徑增大而減?。?、CD【解析】

AD、設(shè)小球落在斜面上時(shí)，位移與水平方向的夾角為θ，，只要落到斜面上，角度不變，t與初速度成正比，甲、乙兩小球運(yùn)動的時(shí)間之比為2：1，甲、乙兩球飛行過程中水平方向的位移：x＝v0t，由于初速度之比為2：1，飛行的時(shí)間之比為2：1，所以水平方向的位移之比為4：1．A錯誤，D正確；B、甲、乙兩球飛行過程中水平方向的位移之比為4：1，由于斜面得夾角是相同的，所以甲、乙兩球落地點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離之比為4：1．B錯誤；C、設(shè)小球落在斜面上時(shí)，速度與水平方向的夾角為α，則tanα＝2tanθ，因?yàn)樾∏蚵湓谛泵嫔蠒r(shí)，位移與水平方向的夾角為定值，可知，兩球接觸斜面的瞬間，速度方向相同，C正確；9、BC【解析】電源在內(nèi)外電路做的功為，又得，電動機(jī)消耗電能，電動機(jī)輸出的機(jī)械能為，發(fā)熱為，故A錯誤，B正確；根據(jù)能量守恒得：電動機(jī)輸出的機(jī)械能為：，故C正確；電池組的效率為，故D錯誤．故選BC．10、BC【解析】對小球1，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律：對C點(diǎn)與兩條半徑組成的直角三角形，由勾股定理可得OC在水平方向的分量為，故，豎直方向：

對小球1，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律：水平方向：，豎直方向得：，，可見，，，故，故選項(xiàng)BC正確．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式靈活求解，運(yùn)算量有點(diǎn)多．二、實(shí)驗(yàn)題11、BmgsBB【解析】

(1)[1]平衡摩擦?xí)r應(yīng)不掛鉤碼，原理是讓重力沿斜面向下的分力等于滑動摩擦力，故B正確；(2)[2]拉力做功等于重力勢能的減少量，即，[3]小車動能變化量；(3)[4]由于已經(jīng)平衡摩擦，所以拉力做功等于動能的增量，即圖線應(yīng)該為一條過原點(diǎn)的直線，故B正確．12、BD0.75沒有平衡摩擦力（或平衡摩擦力不足）C.【解析】（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)用完全相同的橡皮筋對小車做功，通過改變橡皮筋的條數(shù)可以改變橡皮筋對小車做的功，實(shí)驗(yàn)不需要具體求出橡皮筋做功的具體數(shù)值，但需要選擇相同的橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)改變橡皮筋條數(shù)時(shí)小車必須從同一位置由靜止釋放，從而使橡皮筋對小車做功成倍增加，然后根據(jù)打出的紙帶求出小車的速度，實(shí)驗(yàn)不需要測出小車質(zhì)量，從而研究功與速度變化的關(guān)系，故BD正確，AC錯誤；（2）根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律可知，中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度，則第5個計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度為：第5個計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的動能約為：；實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，平衡摩擦力后橡皮筋恢復(fù)原長時(shí)小車做勻速直線運(yùn)動，紙帶上相鄰點(diǎn)間的距離相等，造成5至9各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距不相等的原因可能是：沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（3）舊橡皮筋老化，不同的橡皮筋伸長相等長度時(shí)彈性勢能不同，由圖示圖象可知，用新橡皮筋得出的圖象是C，由圖示圖象可知，v2與n成正比（v2與橡皮筋對小車所做的功成正比）．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵是涉及到功的測量方法和用圖想法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過改變橡皮條的條數(shù)巧妙地使總功整數(shù)倍地增加，同時(shí)要明確正比圖線是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線．三、計(jì)算題：解答應(yīng)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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、(1)（2）30N（3）0.34s【解析】

（1）小球在豎直面內(nèi)能夠做完整的圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)時(shí)至少應(yīng)該是重力作為所需要的向心力，由重力作為向心力可以求得最小的速度；（2）根據(jù)第一問的判斷可以知道，故繩中有張力，由向心力的公式可以求得繩的拉力的大小；（3）由于，故