湖南省懷化市中方縣二中2023-2024學年高一物理第二學期期末經典試題含解析

湖南省懷化市中方縣二中2023-2024學年高一物理第二學期期末經典試題考生請注意：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，不得在試卷上作任何標記。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，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?？荚嚱Y束后，請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)圖為《流浪地球》中旋轉空間站的示意圖，空間站為圓環(huán)，圓環(huán)內的中空管道為宇航員的活動空間，圓環(huán)外徑為r，當圓環(huán)繞O點自轉時，能產生類似地表的重力。要使位于管道外側的宇航員感受到與在地表相同的重力，那么，空間站自轉的角速度應為(設地表重力加速度為g)A． B． C． D．2、某滑雪運動員沿斜坡下滑了一段距離，重力對他做功2000J，他克服阻力做功200J。則在這段下滑過程中，該運動員的動能增加了A．1800JB．2000JC．2200JD．200J3、某人將石塊從某高處以5m/s的速度水平拋出，落地點距拋出點的水平距離為5m。忽略空氣阻力，g取10m/s2，則石塊落地時間和拋出點的高度分別是（）A．1s5m B．1s10mC．2s5m D．2s5m4、(本題9分)北京時間2019年4月10日21時，在全球七大城市同時發(fā)布由“事件視界望遠鏡”觀測到位于室女A星系（M87）中央的超大質量黑洞的照片，如圖所示。若某黑洞半徑R約為45km，質量M和半徑R滿足的關系為，（其中c為光速，c=3.0×108m/s，G為引力常量），則估算該黑洞表面重力加速度的數量級為A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s25、(本題9分)宋代詩人蘇軾的名句“會挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”中蘊含了一些物理知識，關于拉弓過程，下列說法正確的是A．弓的彈性形變越大，彈性勢能就越大B．弓的彈性形變越大，彈性勢能就越小C．人對弓的作用力越大，弓的彈性形變越小D．人對弓的作用力越大，彈性勢能就越小6、—物體的速度大小為v0時，其動能為Ek，當它的動能為2Ek時，其速度大小為A． B．2v0C．v0 D．7、(本題9分)如圖所示，足夠長傳送帶與水平方向的傾角為θ，物塊a通過平行于傳送帶的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連，開始時，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力的作用，現讓傳送帶逆時針勻速轉動，則在b上升h高度(未與滑輪相碰)過程中()A．物塊a重力勢能減少量等于物塊b重力勢能的增加量B．物塊a機械能的減少量等于物塊b機械能的增加量C．摩擦力對物塊a做的功等于物塊a、b動能增加之和D．任意時刻，重力對a、b做功的瞬時功率大小相等8、如圖所示，人在岸上勻速的、拉著質量不計的繩子使船靠岸，已知船的質量為m，水的阻力恒為f，當船沿水面行駛x米的位移時，輕繩與水平面的夾角為θ，船的速度為v，此時人的拉力大小為F，則（）A．人拉繩的速度大小是vB．船行駛x米位移的過程，人的拉力做功為FxcosθC．船行駛x米位移時，人的拉力的瞬時功率為FvcosθD．此時船的加速度為F9、(本題9分)如圖所示為兩物體A、B在沒有其他外力作用時相互作用前后的速度—時間（v－t）圖像，則由圖像可知（）A．A、B作用前后總動量不守恒B．一定是A物體追及B物體發(fā)生碰撞C．A、B的質量之比為5∶3D．該碰撞是彈性碰撞10、如圖所示，物塊在水平向右推力F作用下沿豎直光滑圓弧軌道向上緩慢移動，下列說法正確的是（）A．F是恒力B．物塊受到軌道的支持力逐漸增大C．物塊受到的合外力逐漸增大D．F與支持力的合力跟物塊的重力大小相等11、(本題9分)甲、乙兩個做勻速圓周運動的質點，它們的加速度之比為2:1，線速度之比為2:3，那么下列說法中正確的是（）A．它們的半徑之比為2:9 B．它們的半徑之比為1:2C．它們的周期之比為2:3 D．它們的周期之比為1:312、如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運動，P為近日點，Q為遠日點，M、N為軌道短軸的兩個端點，運行的周期為T0，若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經過M、Q到N的運動過程中()A．從P到M所用的時間等于B．從Q到N階段，機械能逐漸變大C．從P到Q階段，速率逐漸變小D．從M到N階段，萬有引力對它先做負功后做正功二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某實驗小組的同學用如圖甲所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”，他們的主要實驗步驟如下：A．按圖示安裝好器材。B．將電火花計時器接到電源上。C．接通電源后釋放紙帶，打出一條紙帶。D．換用另外的紙帶，重復步驟C。E．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。F．根據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．110V的交流電源（1）實驗中，夾子與重物的質量m＝150g，由打點計時器在紙帶上打出一系列點，如圖乙所示，為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為三個連續(xù)點。已知打點計時器每隔0.01s打一個點，當地的重力加速度g＝9.80m/s1．選取其中O點和B點來驗證機械能守恒定律，則重物重力勢能減少量△EP＝_____J．B點的瞬時速度vB＝_____m/s（均要求保留3位有效數字）。（3）在步驟（E）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，v1為縱軸，畫出的圖線如圖丙所示，圖線的斜率為k，則當地的重力加速度為_____（不計一切阻力）。14、（10分）(本題9分)某同學用如圖所示的裝置探究功與物體速度變化的關系．（1）圖中所示的電磁打點計時器，應該配備的_________填（“交流”或“直流”）電源．實驗中為了平衡小車所受的摩擦力，可將木板的_________填（“左”或“右”）端墊起適當的高度．在平衡摩擦力時，小車_________（填“是”或“否”）需要與紙帶連接；（2）實驗中通過改變橡皮筋的________（填“長度”或“條數”）改變功的值；（3）操作正確的情況下，以功W為縱坐標，以________（填“v”、“”或“”）為橫坐標做出的圖線最接近一條傾斜的直線．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，平行板電容器兩極板正對且傾斜放置，下極板接地，電容器電容C=10-8F，板間距離d=3cm,兩極板分別帶等量的異種電荷，電量Q=1x10-6c.一電荷量q=3x10-10C,質量m=8x10-8kg帶負電的油滴以vo=0.5m/s的速度自AB板左邊緣水平進入電場，在電場中沿水平方向運動，并恰好從CD板右邊緣水平飛出，g取10m/s2,不計空氣阻力.求:(1)兩極板之間的電壓U;(2)油滴運動到AD中點時的電勢能Ep:(3)帶電粒子從電場中飛出時的速度大小v.16、（12分）(本題9分)滑板運動是青少年喜愛的一項活動．如圖所示，滑板運動員以某一初速度從A點水平離開h=0.8m高的平臺，運動員（連同滑板）恰好能無碰撞的從B點沿圓弧切線進入豎直光滑圓弧軌道，然后經C點沿固定斜面向上運動至最高點D．圓弧軌道的半徑為1m，B、C為圓弧的兩端點，其連線水平，圓弧對應圓心角θ=106°，斜面與圓弧相切于C點．已知滑板與斜面問的動摩擦因數為μ=，g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計空氣阻力，運動員（連同滑板）質量為50kg，可視為質點．試求：（1）運動員（連同滑板）離開平臺時的初速度v0；（2）運動員（連同滑板）通過圓弧軌道最底點對軌道的壓力；（3）運動員（連同滑板）在斜面上滑行的最大距離．17、（12分）如圖所示，高為L的傾斜直軌道AB、CD與水平面的夾角均為53°，分別與豎直平面內的光滑圓弧軌道相切于B、D兩點，圓弧的半徑也為L。質量為m的小滑塊從A點由靜止下滑后，經軌道CD后返回，再次沖上軌道AB至速度為零時，相對于水平線BD的高度為。已知滑塊與軌道AB間的動摩擦因數μ1=0.5，重力加速度為g，(取)求：（1）求滑塊第一次經過B點的速度大?。唬?）滑塊第一次經過圓弧軌道最低點時對軌道的壓力大??；（3）滑塊與軌道CD間的動摩擦因數μ2。

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】

宇航員是靠環(huán)對他的支持力提供向心力，根據牛頓第二定律得：FN=mω2r，據題有FN=mg；可得；A.，與結論不相符，選項A錯誤；B.，與結論相符，選項B正確；C.，與結論不相符，選項C錯誤；D.，與結論不相符，選項D錯誤；2、A【解析】重力對他做功2000J，他克服阻力做功200J，則外力對運動員做的總功是1800J，據動能定理可得，運動員動能增加了1800J。故A項正確，BCD三項錯誤。點睛：重力對物體所做的功等于物體重力勢能的減少量；合力對物體所做的功等于物體動能的增加量；除重力（彈簧彈力）其他力對物體所做的功等于物體機械能的增加量。3、A【解析】

平拋運動水平方向做勻速運動，則x=v0t，則；豎直方向做自由落體運動，則；故選A.4、B【解析】

黑洞實際為一天體，天體表面的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬有引力，對黑洞表面的某一質量為m物體有：，又有，聯立解得，代入數據得重力加速度的數量級為1012m/s2。

A.1010m/s2與結果不相符；B.1012m/s2與結果相符；C.1014m/s2與結果不相符；D.1016m/s2與結果不相符；5、A【解析】

AB.彈性勢能的大小與彈簧的形變量有關，則弓的彈性形變越大，彈性勢能就越大，選項A正確，B錯誤；CD.根據胡克定律，人對弓的作用力越大，弓的彈性形變越大，彈性勢能就越大，選項CD錯誤．6、C【解析】

設當它的動能為時，其速度大小為，根據動能定義式則有，，解得，故選項C正確，A、B、D錯誤。7、ACD【解析】

A．開始時，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用，則有magsinθ=mbg，則masinθ=mb．b上升h，則a下降高度為hsinθ，則a重力勢能的減小量為maghsinθ=mbgh．即物塊a重力勢能減少量等于物塊b重力勢能的增加量，故A正確．B．由于摩擦力對a做正功，系統(tǒng)機械能增加，所以物塊a機械能的減少量小于物塊b機械能的增加量，故B錯誤．C．根據能量守恒得知系統(tǒng)機械能增加，摩擦力對a做的功等于a、b機械能的增量．所以摩擦力做功大于a的機械能增加．因為系統(tǒng)重力勢能不變，所以摩擦力做功等于系統(tǒng)動能的增加之和．故C正確．D．任意時刻a、b的速率相等，對b，克服重力的瞬時功率Pb=mgv，對a有：Pa=magvsinθ=mgv，所以重力對a、b做功的瞬時功率大小相等．故D正確．8、CD【解析】

A.船運動的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動速度的合速度。如圖1所示根據平行四邊形定則有，v人=vcosθ，故A項與題意不相符；B.如圖2可知，當船前進的距離為x時，人走的距離：x′=x1-x2≠x，所以人做的功W≠Fxcosθ．故B項與題意不相符；C.船行駛x米位移時v人=vcosθ，人的拉力的瞬時功率為：P=Fv人=Fvcosθ，故C項與題意相符；D.對小船受力分析，如圖所示，則有Fcosθ-f=ma因此船的加速度大小為Fcos故D項與題意相符。9、BCD【解析】

A.由題意可知，物體A、B組成的系統(tǒng)不受外力作用，則系統(tǒng)動量守恒，故A錯誤；B.因為初狀態(tài)，A的速度大于B的速度，末狀態(tài)，A的速度小于B的速度，而物體A、B組成的系統(tǒng)不受外力作用，所以一定是A物體追及B物體發(fā)生碰撞，故B正確；C.由動量守恒定律得：，解得，故C正確；D.碰前的機械能；碰后的機械能，碰前的機械能等于碰后機械能，所以是該碰撞是彈性碰撞，故D正確。10、BD【解析】

物塊在水平向右推力F作用下沿豎直光滑圓弧軌道向上緩慢移動過程中，物塊受三力平衡如圖，在向上緩慢移動過程中，隨著的逐漸增大，F逐漸變大；軌道對物塊的支持力N逐漸增大；物塊受到的合外力為零；F與支持力的合力跟物塊的重力大小相等，方向相反，故AC錯誤，BD正確。11、AD【解析】

AB．兩物體勻速圓周運動，由：得：所以有：＝＝故A正確，B錯誤；CD．由：得：T甲∶T乙＝∶＝故C錯誤，D正確。故選AD。12、CD【解析】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，則PM段的時間小于MQ段的時間，所以P到M所用的時間小于，故A錯誤；B．從Q到N的過程中，由于只有萬有引力做功，機械能守恒，故B錯誤；C．從P到Q階段，萬有引力做負功，速率減小，故C錯誤；D．根據萬有引力方向與速度方向的關系知，從M到N階段，萬有引力對它先做負功后做正功，故D正確。故選D。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、CE0.4901.95【解析】

（1）實驗中不需要重錘的質量，因此不需要天平，通過打點計時器計算時間，故不需要秒表。電火花打點計時器應該與110V交流電源連接。需要毫米刻度尺測量紙帶上兩點間的距離。CE正確（1）減少的重力勢能為：△Ep＝mgh＝0.15×9.8×0.1J＝0.490J利用勻變速直線運動的推論有：（3）根據機械能守恒定律有：，v1＝1gh，知v1與1gh成正比，圖線的斜率等于重力加速度1g，即k＝1g，故；g=14、交流左是條數v2【解析】

（1）[1]電磁打點計時器使用的是交流電源．[2]由圖可知，小車在橡皮筋拉力作用下向右運動，為使橡皮筋做功等于合外力做功，需要適當墊高木板的左端，用重力的分量來平衡摩擦力．[3]因為紙帶和限位孔間也有摩擦力，需要一起平衡掉，所以在平衡摩擦力時需要連上紙帶.（2）[4]實驗時，每次保持橡皮筋的形變量一定，當有n根相同橡皮筋系在小車上時，n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍．所以實驗中不需要直接去測量力和計算功，只要改變橡皮筋的條數，即可使做功按倍數增加．（3）[5]由動能定理，所以以v2為橫坐標時作出的圖線最接近一條傾斜的直線．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)100V；(2)；