2024屆內(nèi)蒙古包頭市第一機(jī)械制造有限公司第一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2024屆內(nèi)蒙古包頭市第一機(jī)械制造有限公司第一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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)一個做自由落體運動的物體，下列哪個物理量保持恒定不變（）A．速度B．加速度C．動能D．重力勢能2、(本題9分)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，合力與分力的作用效果相同，這里作用效果是指()A．彈簧測力計的彈簧被拉長 B．固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變C．細(xì)繩套受拉力產(chǎn)生形變 D．使橡皮條在某一方向上伸長到某一長度3、(本題9分)如果不計空氣阻力，下列過程中機(jī)械能守恒的是（）A．貨箱沿斜面勻速向上滑動的過程B．電梯勻速上升的過程C．小孩沿滑梯勻速下滑的過程D．拋出的棒球在空中運動的過程4、通過油滴實驗測出元電荷e的數(shù)值的科學(xué)家是A．伽利略 B．牛頓 C．密立根 D．法拉第5、如圖所示，半徑為R的圓弧軌道固定在水平地面上，軌道由金屬凹槽制成，可視為光滑軌道。在軌道右側(cè)的正上方將金屬小球A由靜止釋放，小球靜止時距離地面的高度用hA表示，對于下述說法中正確的是A．只要小球距地面高度hA≥2R，小球便可以始終沿軌道運動并從最高點飛出B．若hA=R，由于機(jī)械能守恒，小球在軌道上上升的最大高度為RC．適當(dāng)調(diào)整hA，可使小球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處D．若小球能到最高點，則隨著hA的增加，小球?qū)壍雷罡唿c的壓力也增加6、(本題9分)關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列表述錯誤的是A．第一宇宙速度v=7.9km/sB．第一宇宙速度是發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度C．第一宇宙速度是做勻速圓周運動的軌道半徑最小，速度最大的人造衛(wèi)星的速度D．第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān)7、(本題9分)物體僅在力F作用下運動，F(xiàn)的方向與物體運動方向一致，其F－t圖象如圖所示，則物體()A．在t1時刻速度最大B．從t1時刻后便開始返回運動C．在t1時刻加速度最大D．在0～t2時間內(nèi)，速度一直在增大8、(本題9分)如圖是一輛汽車在平直路面上啟動過程的速度-時間圖像，t1時刻起汽車的功率P保持不變，汽車在整個行駛過程中受到的阻力大小恒定，由圖像可知A．0~t1時間內(nèi)，汽車的牽引力增大，加速度增大，功率不變B．0~t1時間內(nèi)，汽車的牽引力不變，加速度不變，功率增大C．t1~t2時間內(nèi)，汽車的牽引力減小，加速度減小D．t1~t2時間內(nèi)，中間時刻汽車的牽引力為9、(本題9分)一個質(zhì)量為為m的物體以加速度a=g豎直向上加速運動，在物體上升高度h的過程中，以下說法中正確的是（）A．物體的重力勢能增加了mghB．物體的動能增加了2mghC．拉力不做功機(jī)械能保持不變D．物體的機(jī)械能增加了2mgh10、(本題9分)明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫，記錄了我們祖先的勞動智慧．如圖，A、B、C三齒輪半徑的大小關(guān)系為rA＞rB＞rC，下列判斷正確的是（）A．齒輪A與C角速度大小相等B．齒輪A與B線速度大小相等C．齒輪B與C邊緣的角速度大小相等D．齒輪A與B角速度大小相等11、(本題9分)如圖所示，細(xì)繩的一端系著質(zhì)量為M=2kg的物體A，另一端通過光滑的小孔吊著質(zhì)量為m=0.5kg球B，A的重心與圓孔的距離為0.5m．并已知與A圓盤的最大靜摩擦力為4N，A隨水平圓盤一起轉(zhuǎn)動，為使球B高度不變，則水平轉(zhuǎn)盤的角速度?。ǎ╣取10m/s2）A．1.5rad/s B．2.5rad/s C．3.5rad/s D．4.5rad/s12、(本題9分)為了探測引力波，“天琴計劃”預(yù)計發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍．下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星P的角速度小于衛(wèi)星Q的角速度B．衛(wèi)星P的周期小于衛(wèi)星Q的周期C．衛(wèi)星P在運行軌道上完全失重，重力加速度為0D．衛(wèi)星P的發(fā)射速度大于7.9km/s二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在驗證機(jī)械能守恒定律實驗時：甲同學(xué)實驗計算結(jié)果時發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量ΔEp略大于動能的增加量ΔEk，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)ΔEp<ΔEk，實驗過程中肯定存在錯誤的是_____同學(xué)。本實驗中引起誤差的主要原因是_________。14、（10分）(本題9分)在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時，某實驗小組先用如圖（a）所示的實驗裝置，重物通過滑輪用細(xì)線拉小車，在小車和重物之間接一個不計質(zhì)量的微型力傳感器，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿水平軌道運動，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實驗中力傳感器的拉力為F，保持小車（包括位移傳感器發(fā)射器）的質(zhì)量不變，改變重物重力重復(fù)實驗若干次，得到加速度與外力的關(guān)系如圖（b）所示．（1）小車與軌道的滑動摩擦力f=________N．（2）從圖象中分析，小車（包括位移傳感器發(fā)射器）的質(zhì)量為________kg．（3）該實驗小組為得到a與F成正比的關(guān)系，應(yīng)將斜面的傾角θ調(diào)整到________．(保留兩位有效數(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)如圖所示，R1=R2=2.5Ω，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω，電壓表為理想電表。閉合電鍵S，移動滑動變阻器的滑片P，當(dāng)滑片P分別滑到變阻器的兩端a和b時，電源輸出功率均為4.5W。求(1)電源電動勢；(2)滑片P滑動到變阻器b端時，電壓表示數(shù)。16、（12分）(本題9分)如圖所示，水平放置的正方形光滑玻璃板abcd，邊長為L，距地面的高度為H，玻璃板正中間有一個光滑的小孔O，一根細(xì)線穿過小孔，兩端分別系著小球A和小物塊B，當(dāng)小球A以速度v在玻璃板上繞O點做勻速圓周運動時，AO間的距離為r。已知A的質(zhì)量為mA，重力加速度為g。（1）求小物塊B的質(zhì)量mB；（2）當(dāng)小球速度方向平行于玻璃板ad邊時，剪斷細(xì)線，則小球落地前瞬間的速度多大？17、（12分）若海王星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的16倍，海王星半徑約為地球半徑的4倍，地球表面重力加速度為，地球的第一宇宙速度為7.9km/s，求：（1）海王星表面的重力加速度．（2）海王星的第一宇宙速度．

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、B【解析】自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，過程中加速度恒定，速度在增大，動能在增大，重力做正功，重力勢能減小，故B正確．2、D【解析】

該實驗采用了“等效法”，即合力和分力的效果由橡皮的拉伸體現(xiàn)，效果相同，橡皮條在某一方向上伸長到相同長度，即要求橡皮筋的形變方向和大小都相同，故ABC錯誤，D正確．故選D.3、D【解析】汽車在公路上勻速行駛的過程的過程中，動能不變，但是勢能可能變化，故機(jī)械能不守恒，A錯誤；電梯勻速上升的過程中，動能不變，勢能增加，故機(jī)械能增加，B錯誤；小孩沿滑梯勻速下滑的過程，動能不變，勢能減小，故機(jī)械能減小，C錯誤；拋出的棒球在空中運動的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，D正確．【點睛】判斷機(jī)械能是否守恒，有兩種方法，一種是判斷動能與勢能之和是否變化；一種是判斷是否只有重力做功．4、C【解析】

密立根通過油滴實驗比較精確地測定了元電荷e的數(shù)值A(chǔ).伽利略與分析不符，故A項與題意不相符；B.牛頓與分析不符，故B項與題意不相符；C.密立根與分相相符，故C項與題意相符；D.法拉第分析不符，故D項與題意不相符。5、D【解析】

A.若小球恰好能到圓軌道的最高點時，由，，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，，解得：hA=R；選項A錯誤；B.若hA=R<R，小球不能上升到最高點，小球A在到達(dá)最高點前離開軌道，有一定的速度，由機(jī)械能守恒可知，A在軌道上上升的最大高度小于R，選項B錯誤.C.小球從最高點飛出后做平拋運動，下落R高度時，水平位移的最小值為，所以小球落在軌道右端口外側(cè)，選項C錯誤。D.在最高點時，由牛頓第二定律：，即，則若小球能到最高點，則隨著hA的增加，到達(dá)最高點的速度增加，則小球?qū)壍雷罡唿c的壓力也增加，選項D正確。6、D【解析】試題分析：人造衛(wèi)星在圓軌道上運行時，運行速度，軌道半徑越小，速度越大，故第一宇宙速度是衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度，故AC正確．物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度等于7.9km/s，飛行器恰好做勻速圓周運動．而發(fā)射越高，克服地球引力做功越大，需要的初動能也越大，故第一宇宙速度是發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，故C正確；由運行速度，可知，第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量有關(guān)，故D錯誤．本題選擇錯誤的，故選D．考點：第一宇宙速度【名師點睛】此題考查了第一宇宙速度；要知道第一宇宙速度有三種說法：①它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運行速度．②它是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度．③它是衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度．7、CD【解析】

C.根據(jù)牛頓第二定律得，力越大時，加速度越大，由圖象可知t1時刻力F最大，所以加速度最大，則C正確；AB.由圖象知，t1時刻力F開始減小，但方向未發(fā)生變化，所以物體繼續(xù)向前加速運動，所以在t1時刻速度不是最大，AB錯誤；D.由圖象可知在0-t2時間內(nèi)F的方向沒發(fā)生變化，又F的方向與物體運動方向一致，所以物體一直做加速運動，所以D正確；8、BC【解析】

AB.0～t1時間內(nèi)為傾斜的直線，加速度不變，汽車做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可知，牽引力不變，P=Fv，牽引力不變，速度增大，則功率增大，故A錯誤，B正確；C.t1～t2時間內(nèi)圖象的斜率變小，加速度減小，根據(jù)牛頓第二定律可知，牽引力變小，故C正確；D.t1~t2時間內(nèi)，中間時刻的速度大于，則由P=Fv可知，汽車的牽引力，選項D錯誤.9、AD【解析】

試題分析：對物體受力分析，受重力G和向上的拉力F，根據(jù)牛頓第二定律列式求出各個力，然后根據(jù)功能關(guān)系得到各種能量的變化情況【詳解】A、物體上升h高度，克服重力做功mgh，則物體重力勢能增加了mgh，A正確；B、由牛頓第二定律知，物體的合力，方向向上，則合力做功為，由動能定理知物體的動能增加了mgh，B錯誤；CD、物體從靜止開始以g的加速度沿豎直方向勻加速上升，由牛頓第二定律得，解得，則拉力F對物體做功為，由功能原理可知，故機(jī)械能增加了2mgh，C錯誤．D正確故選AD10、BC【解析】齒輪A與齒輪B是同緣傳動，即齒輪A與B邊緣點線速度相等，根據(jù)公式可知，半徑比較大的A的角速度小于B的角速度，而B與C是同軸傳動，角速度相等，所以齒輪A的角速度比C的小，故AD錯誤，BC正確．

點睛：本題考查同緣傳動和同軸傳動的特點，以及靈活選擇物理公式的能力，明確同緣傳動邊緣點線速度相等，同軸傳動角速度相等是解答的關(guān)鍵．11、AB【解析】

當(dāng)物體M在此平面繞中心軸線以角速度轉(zhuǎn)動時，當(dāng)A恰好要向里滑動時，取得最小值為，此時A所受的靜摩擦力達(dá)到最大為，方向沿半徑向外，由最大靜摩擦力和繩子拉力的合力提供所需要的向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有：，代入數(shù)據(jù)解得：，當(dāng)A恰好要向外滑動時，取得最大值為，此時A所受的靜摩擦力達(dá)到最大為，方向沿半徑向里，由最大靜摩擦力和繩子拉力的合力提供所需要的向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有：，代入數(shù)據(jù)解得：，所以角速度范圍是：，故AB正確，CD錯誤；故選AB．【點睛】本題是圓周運動中臨界問題，抓住當(dāng)A恰好相對此平面滑動時靜摩擦力達(dá)到最大，可能有向外滑的運動趨勢，也有可能向里滑的趨勢，最后由牛頓第二定律求解角速度的取值范圍．12、AD【解析】A、根據(jù)萬有引力提供向心力，有，可得，而P衛(wèi)星的軌道半徑大，故角速度較小，故A正確．B、由，可得，而P衛(wèi)星的軌道半徑大，其周期較大，故B錯誤．C、萬有引力完全提供向心力，故在運行軌道上完全失重，，故重力加速為，不為零，故C錯誤．D、近地衛(wèi)星的發(fā)射速度為7.9km/s，衛(wèi)星發(fā)射的越高，需要的能量越高，故“高分一號”的發(fā)射速度一定大于7.9km/s，故D正確．故選AD．【點睛】衛(wèi)星的線速度，加速度，周期與半徑有關(guān)，依據(jù)萬有引力等于向心力，確定出各量與半徑的數(shù)量關(guān)系，進(jìn)而分析比較所給問題．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、乙；重錘下落過程中存在著阻力作用；【解析】

由于紙帶通過時受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量．所以實驗過程中肯定存在錯誤的是乙同學(xué)，本實驗中引起誤差的主要原因是重錘下落過程中存在著阻力作用．14、0.5；0.7；；【解析】

（1）［1］根據(jù)圖象可知，當(dāng)F=0.5N時，小車開始有加速度，則f=0.5N；

（2）［2］根據(jù)牛頓第二定律得：，則a-F圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，則（3）為得到a與F成正比的關(guān)系，則應(yīng)該平衡摩擦