2024屆河南省安陽市林州一中火箭班物理高一第二學期期末聯(lián)考試題含解析

2024屆河南省安陽市林州一中火箭班物理高一第二學期期末聯(lián)考試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，小球在細繩的牽引下，在光滑水平桌面上繞繩的另一端O做勻速圓周運動。關于小球的受力情況，下列說法正確的是A．只受重力和拉力的作用B．只受重力和向心力的作用C．只受重力、支持力和向心力的作用D．只受重力、支持力和拉力的作用2、(本題9分)一個人站在高為H的平臺上，以一定的初速度將一個質量為m的小球拋出．測出落地時小球的速度大小是v，不計空氣阻力，重力加速度大小為g．人對小球做的功W及小球被拋出時的初速度大小分別為（）A．B．C．D．3、(本題9分)如圖所示，A、B、C三個物體放在旋轉的水平圓盤面上，物體與盤面間的最大靜摩擦力均是其重力的k倍，三物體的質量分別為2m、m、m，它們離轉軸的距離分別為R、R、2R。當圓盤旋轉時，若A、B、C三物體均相對圓盤靜止，則下列判斷中正確的是（）A．A物的向心加速度最大B．B和C所受摩擦力大小相等C．當圓盤轉速緩慢增大時，C比A先滑動D．當圓盤轉速緩慢增大時，B比A先滑動4、(本題9分)高速公路上常有區(qū)間測速的警示牌，如圖所示。根據這個警示牌，小汽車通過這個區(qū)間的時間()A．不應超過10min B．不應超過6minC．不應短于10min D．不應短于6min5、如圖所示，長為R的輕桿一端固定一質量為m的小球，另一端與光滑水平轉軸O相連，現(xiàn)給小球一個初速度，使它在豎直面內做圓周運動，已知小球在最高點的速度大小為v，重力加速度為g。下列說法正確的是A．小球在最高點的速度v最小為gRB．小球在最高點對輕桿的作用力方向一定豎直向上C．小球在最高點時對輕桿的作用力大小可能等于mgD．小球在最高點的速度v越大，輕桿對小球的作用力越大6、(本題9分)如圖所示，質量m=1kg、長L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平．板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1．現(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少為()（g取10m/s2）A．1J B．1.6J C．2J D．1J7、對于繞地球圓周運動的人造衛(wèi)星，下列敘述正確的是（）A．地球的所有衛(wèi)星半徑越小線速度越大 B．地球的所有衛(wèi)星半徑越小周期越小C．地球同步衛(wèi)星的線速度大于7.9km/s D．地球同步衛(wèi)星相對地面是靜止的8、(本題9分)如圖所示，可視為質點的小球用不可伸長的結實的細線懸掛起來，將細線水平拉直后從靜止釋放小球，小球運動到最低點時的速度為、重力的瞬時功率為P、繩子拉力為F，向心加速度為a，若不改變小球的質量，把懸線的長度增加一倍，仍將細線水平拉直后從靜止釋放小球，下面說法正確的是A．改變懸線長度之后最低點的速度變?yōu)樵瓉淼谋禕．改變懸線長度之后最低點的重力瞬時功率P是原來的倍C．改變懸線長度前后最低點繩子拉力F都等于小球重力的3倍D．改變懸線長度前后最低點向心加速度a都等于重力加速度的3倍9、(本題9分)下列運動中，任何1秒的時間間隔內運動物體速度改變量完全相同的有(空氣阻力不計)（）A．自由落體運動 B．平拋物體的運動C．豎直上拋物體運動 D．勻速圓周運動10、一部直通高層的客運電梯的簡化模型如圖1所示．電梯在t=0時由靜止開始上升，以向上方向為正方向，電梯的加速度a隨時間t的變化如圖2所示．圖1中一乘客站在電梯里，電梯對乘客的支持力為F．根據圖2可以判斷，力F逐漸變大的時間段有（）A．0～1s內 B．8～9s內 C．15～16s內 D．23～24s內11、(本題9分)用細繩拴著質量為m的物體，在豎直平面內做半徑為R的圓周運動，則下列說法正確的是（）A．小球過最高點時，繩子張力可以為零B．小球過最高點時的速度是0C．小球做圓周運動過最高點時的最小速度是√gRD．小球過最高點時，繩子對小球的作用力可以與球所受重力方向相反12、(本題9分)如圖所示,兩個質量均為的小球套在半徑為的圓環(huán)上,圓環(huán)可繞豎直方向的直徑旋轉,兩小球隨圓環(huán)一起轉動且相對圓環(huán)靜止．已知與豎直方向的夾角,與垂直,小球與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力,重力加速度為,．下列說法正確的是（）A．圓環(huán)旋轉角速度的大小為B．圓環(huán)旋轉角速度的大小為C．小球受到的重力和彈力合力水平向左D．小球與圓環(huán)間摩擦力的大小為二．填空題(每小題6分，共18分)13、圖1是“研究平拋物體運動”的實驗裝置，通過描點畫出平拋小球的運動軌跡．（1）以下實驗過程的一些做法，其中合理的有________.a.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c.每次小球應從同一高度由靜止釋放d.為描出小球的運動軌跡描繪的點可以用折線連接（2）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，圖2中y-x2圖象能說明平拋小球的運動軌跡為拋物線的是_________.（3）圖3是某同學根據實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋起點，在軌跡上任取三點A、B、C，測得A、B兩點豎直坐標y1為5.0cm、y2為45.0cm，測得A、B兩點水平距離Δx為40.0cm，則平拋小球的初速度v0為______m/s，若C點的豎直坐標y3為60.0cm，則小球在C點的速度為vC=______m/s（結果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2）．14、（1）如圖所示，下列器材中，實驗“探究小車速度隨時間的變化規(guī)律”、“探究加速度與力、質量的關系”、“用自由落體運動驗證機械能守恒定律”都需要用到的實驗器材是______、______（填器材的名稱）。（2）在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，下列說法中正確的是______（填字母）A．長木板的一端必須墊高，使未掛砝碼盤的小車拖著紙帶恰能在木板上做勻速運動B．懸掛的砝碼和砝碼盤的總質量一定要遠小于小車的總質量C．調節(jié)滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行D．小車應靠近打點計時器，先釋放小車，后接通電源（3）如圖是驗證機械能守恒定律實驗得到的一條紙帶，電源頻率為。計算打點計時器打下點時紙帶的速度______。（計算結果保留三位有效數(shù)字）15、(本題9分)三個同學根據不同的實驗條件，進行了“探究平拋運動規(guī)律”的實驗：(1)甲同學采用如圖甲所示的裝置。用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明_________。(2)乙同學采用如圖乙所示的裝置。兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出。實驗可觀察到的現(xiàn)象應是______。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明______。(3)丙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖丙所示的“小球做平拋運動”的照片。圖中每個小方格的邊長為10cm，則由圖可求得拍攝時每______s曝光一次，該小球的初速度大小為________m/s，小球運動到圖中位置2時速度大小為_______m/s(g取10m/s2)。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)研究表明，新冠病毒耐寒不耐熱，溫度在超過56°C時，30分鐘就可以滅活。如圖，含有新冠病毒的氣體被輕質絕熱活塞封閉在絕熱氣缸下部a內，氣缸頂端有一絕熱閥門K，氣缸底部接有電熱絲E。a缸內被封閉氣體初始溫度t1=27°C，活塞位于氣缸中央，與底部的距離h1=60cm，活塞和氣缸間的摩擦不計。（i）若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2=66cm，持續(xù)30分鐘后，試分析說明a內新冠病毒能否被滅活?（ii）若閥門K始終閉合，電熱絲通電一段時間，給a缸內氣體傳遞了Q=1.0×104J的熱量，穩(wěn)定后氣體a內能增加了△U=8.5×103J，求此過程氣體b的內能增加量。17、（10分）(本題9分)如圖所示，某部隊官兵在傾角為30°山坡上進行投擲手榴彈訓練，若從A點以某一初速度v0沿水平方向投出手榴彈，正好落在B點，測得AB＝90m．（空氣阻力不計），如果手榴彈從拉動彈弦到爆炸需要5s的時間，若要求手榴彈正好在落地時爆炸，問：戰(zhàn)士從拉動彈弦到投出所用時間是多少？手榴彈拋出的初速度是多少？（g＝10m/s2）

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、D【解析】

根據題意可知，小球只受重力、支持力和拉力的作用，D正確ABC錯誤2、A【解析】對小球在空中運動過程，有：；解得：，，故A正確．點晴：本題考查了動能定理的直接應用，在不涉及到運動時間和運動過程以及變力做功時運用動能定理解題較為簡潔、方便．該題難度不大，屬于基礎題．3、C【解析】

A．三物體均相對圓盤靜止，角速度相同；由于C物體的轉動半徑最大，根據，C物體的向心加速度最大，故A項錯誤；B．B物體所受摩擦力C物體所受摩擦力故B項錯誤；CD．A物體恰相對圓盤靜止時B物體恰相對圓盤靜止時C物體恰相對圓盤靜止時解得所以C物體最先滑動，A、B兩物體同時滑動，故C項正確，D項錯誤。故選C。4、C【解析】

由警示牌可知小汽車最大速度為：vm=120km/h、s=20km；則小汽車在區(qū)間測速段運動的最短時間為：；A.不應超過10min，與結論不相符，選項A錯誤；B.不應超過6min，與結論不相符，選項B錯誤；C.不應短于10min，與結論相符，選項C正確；D.不應短于6min，與結論不相符，選項D錯誤；5、C【解析】

A.細桿拉著小球在豎直平面內做圓周運動，在最高點時，由于桿能支撐小球，所以v的最小值為1．故A項不符合題意；BCD.根據向心力公式Fn=mv2R知，vmg-F=mv可知，v增大，F(xiàn)減小，當v>gRmg+F=mv此時桿對小球的作用力大小可能等于mg，根據牛頓第三定律可知，小球對桿的作用力大小可能等于mg，v增大，F(xiàn)增大。因此v由零逐漸增大，桿對小球的彈力先減小后增大，故BD不符合題意，C符合題意。6、B【解析】

加速時，對木板受力分析，受到重力、支持力、推力F和滑動摩擦力，根據牛頓第二定律，有F-μmg=ma1解得a1=1m/s2減速時，對木板受力分析，受到重力、支持力和滑動摩擦力，根據牛頓第二定律，有-μmg=ma2解得a2=-1m/s2木板先做勻加速直線運動，后做勻減速直線運動，到達桌面邊緣時，速度減為零，設最大速度為v，根據位移速度公式，有2a1x1＝v22a2x2＝?v2解得W=Fx1=1.6J故選B．【名師點睛】本題關鍵是找出作用時間最短的臨界過程，然后先根據牛頓第二定律求解出加速過程和減速過程的加速度，再根據運動學公式列式求出力作用的位移，再根據恒力做功公式求解．7、ABD【解析】

A．萬有引力提供向心力：解得：可知衛(wèi)星半徑越小線速度越大，A正確；B．萬有引力提供向心力：解得：可知衛(wèi)星半徑越小周期越小，B正確；C．地球的第一宇宙速度是衛(wèi)星軌道半徑為地球半徑時的最大繞行速度，同步衛(wèi)星的軌道半徑大于地球半徑，所以地球同步衛(wèi)星的線速度小于，C錯誤；D．地球的同步衛(wèi)星位于赤道上空與地球相對靜止，實現(xiàn)同步的目的，D正確。故選ABD。8、AC【解析】

A.由機械能守恒定律得，，加倍之后，低點的速度變得為原來的倍，A正確；B.最低點重力與速度垂直，重力的瞬時功率為零，B錯誤；C.在最低點繩的拉力為，則，則，與無關，C正確；D.向心加速度，D錯誤。9、ABC【解析】自由落體運動、豎直上拋運動、平拋運動的加速度都為g，根據△v=at=gt，可知△v的方向豎直向下，不變，相等時間，大小相等，勻速圓周運動合力是向心力，方向時刻變化，則在相等的兩段時間內，物體速度的變化量是變化的，ABC正確D錯誤．10、AD【解析】試題分析：根據牛頓第二定律列式，分加速度向上和加速度向下兩個過程討論即可．解：1、加速度向上時，根據牛頓第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s內的支持力F是增加的，1s﹣8s內支持力恒定，8s﹣9s支持力是減小的；2、加速度向下時，根據牛頓第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是減小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s內的支持力F是增加的；故AD正確，BC錯誤；故選AD．【點評】超重和失重現(xiàn)象可以運用牛頓運動定律進行分析理解，產生超重的條件是：物體的加速度方向向上；產生失重的條件：物體的加速度方向向下．11、AC【解析】A、小球在圓周最高點時，向心力可能等于重力，此時拉力為零，故A正確；B、C、小球剛好能過最高點時滿足的條件是小球受的重力提供向心力，即：mg=mv2R【點睛】圓周運動問題重在分析向心力的來源，利用牛頓第二定律列方程，記住剛好能過最高點的臨界情況．12、AD【解析】小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，有：mgtan37°=mω2Rsin37°；解得：ω＝，則A正確，B錯誤；對小球A受力分析如圖，可知小球A受到的重力、彈力和摩擦力的合力水平向左，選項C錯誤；由圖可知：

Nsinθ-fcosθ=mω2Rsinθ；Ncosθ+fsinθ-mg=0；聯(lián)立解得：f＝mg，故D正確；故選AD．點睛：解決本題的關鍵搞清物塊做圓周運動向心力的來源，結合牛頓第二定律，抓住豎直方向上合力為零，水平方向上的合力提供向心力進行求解．二．填空題(每小題6分，共18分)13、acc2.04.0【解析】

（1）斜槽末端水平，才能保證小球離開斜槽末端時速度為水平方向，故a對；為保證小球多次運動是同一條軌跡，每次小球的釋放點都應該相同，b錯c對；小球的運動軌跡是平滑曲線，故連線時不能用折線，d錯．（2）平拋運動的水平位移與豎直位移分別滿足的關系是：聯(lián)立可得可知圖象是直線時，說明小球運動軌跡是拋物線．（3）由豎直方向的分運動可知，，，即，水平初速度為C點的豎直分速度為由運動合成可知14、刻度尺打點計時器ABC（1.36～1.39均給分）【解析】

（1）[1][2]．驗證機械能守恒定律需要的器材有：重錘、鐵架臺、打點計時器和紙帶、刻度尺等。實驗“探究小車速度隨時間的變化規(guī)律”和“探究加速度與力、質量的關系”兩實驗類似，需要的器材有：小車、打點計時器、鉤碼、刻度尺、木板等；可知能用于這三個實驗的器材是打點計時器和刻度尺。（2）[3]．在做“探究加速度與力、質量的關系”實驗前，先要做一些輔助工作：A、平衡摩擦力，即先把長木板的一端必須墊高，使未掛砝碼盤的小車拖著紙帶恰能在木板上做勻速運動，選項A正確；

B、為了使拉力等于鉤碼的重力，必須使鉤碼的質量遠小于小車的質量，故選項B正確；

C、細線要與木板平行，否則合力是變化的，選項C正確；

D、凡涉打點計時器的步驟，是先通電再釋放物體，故選項D錯誤。

故選ABC。（3）[4]．b點的速度等于ac段的平均速度，由圖可知xac=5.5cm=0.055m；故15、平拋運動的豎直分運動是自由落體運動PQ兩球將相碰平拋運動的水平分運