2023-2024學(xué)年河南省頂尖名校物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2023-2024學(xué)年河南省頂尖名校物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，假如衛(wèi)星的線速度增大到原來的2倍，衛(wèi)星仍做勻速圓周運動，則（）A．衛(wèi)星的向心加速度增大到原來的4倍B．衛(wèi)星的角速度增大到原來的4倍C．衛(wèi)星的周期減小到原來的D．衛(wèi)星的周期減小到原來的2、(本題9分)一水平拋出的小球落到一傾角為θ的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運動軌跡如圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為()A．1tanθ B．2tanθ3、(本題9分)如圖所示，球A在斜面上，被豎直擋板擋住而處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于球A所受的彈力，以下說法正確的是()A．球A僅受一個彈力作用，彈力的方向垂直斜面向上B．球A受兩個彈力作用，一個水平向左，一個垂直斜面向下C．球A受兩個彈力作用，一個水平向右，一個垂直斜面向上D．球A受三個彈力作用，一個水平向右，一個垂直斜面向上，一個豎直向下。4、(本題9分)如圖所示，有一質(zhì)量為M的大圓環(huán)，半徑為R，被一輕桿固定后懸掛在O點，有兩個質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點），同時從大環(huán)兩側(cè)的對稱位置由靜止滑下．兩小環(huán)同時滑到大環(huán)底部時，速度都為v，重力加速度為g，則此時大環(huán)對輕桿的拉力大小為（）A．（2m+2M）g B．Mg﹣C．2m（g+）+Mg D．2m（﹣g）+Mg5、(本題9分)在同一位置以相同的速率把三個小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出，不計空氣阻力，則落在同一水平地面時的速度大小()A．一樣大 B．水平拋的最大C．斜向上拋的最大 D．斜向下拋的最大6、已知某質(zhì)點做勻速圓周運動，則下列說法中正確的是A．該質(zhì)點的角速度大小不變B．該質(zhì)點的線速度大小不變，是一種勻速運動C．該質(zhì)點的加速度大小不變，是一種勻變速運動D．該質(zhì)點所受的合外力始終指向圓心，是恒力7、(本題9分)2015年10月4日，根據(jù)新華社“新華國際”客戶端報道，太空本是廣袤無垠的空間，卻由于人類活動頻繁而日益擁擠，科學(xué)家們擔(dān)心，數(shù)目龐大的太空垃圾威脅各種宇宙探索活動，可能令人類徹底失去地球同步衛(wèi)星軌道，下面關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是A．同步衛(wèi)星的線速度大小大于7.9km/sB．已知神舟系列飛船的周期約為90分鐘，則其軌道半徑比地球同步衛(wèi)星的軌道半徑小C．知道地球同步衛(wèi)星的軌道半徑和周期可以計算出它和地球間的引力D．如果已知地球半徑結(jié)合地球自轉(zhuǎn)周期與地面的重力加速度可估算出地球同步衛(wèi)星距地面的高度8、(本題9分)已知地球的第一、第二、第三宇宙速度分別為7.9km/s/11.2km/s和16.7km/s，對于宇宙速度的認識，下列說法正確的是A．飛行器繞地球做勻速圓周運動的線速度不可能大于7.9km/sB．在地球上發(fā)射衛(wèi)星的速度可以小于7.9km/sC．當(dāng)飛行器的發(fā)射速度為13km/s時，飛行器將會脫離地球的引力場D．當(dāng)飛行器的發(fā)射速度為17km/s時，飛行器將會脫離太陽的引力場9、(本題9分)水平推力和分別作用于水平面上原來靜止的、等質(zhì)量的兩物體上，作用一段時間后撤去推力，物體將繼續(xù)運動一段時間停下，兩物體的圖像如右圖所示，已知圖中線段，則（）A．的沖量小于的沖量B．的沖量等于的沖量C．兩物體受到的摩擦力大小相等D．兩物體受到的摩擦力大小不等10、(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量為4kg的物塊A以初速度v0=6m/s從左端滑上靜止在粗糙水平地面上的木板B。已知物塊A與木板B之間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2，A、B運動過程的v-t圖像如圖乙所示，A始終未滑離B。則（）A．μ1=0.4，μ2=0.2 B．物塊B的質(zhì)量為4kgC．木板的長度至少為3m D．A、B間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為72J11、如圖所示的電路中，當(dāng)R3的滑動頭向右滑動時，以下判斷正確的是A．電流表示數(shù)變大 B．電容器帶電量減小C．電壓表示數(shù)變大 D．R1消耗功率變小12、(本題9分)有一質(zhì)量為m的木塊，從半徑為r的圓弧曲面上的a點滑向b點，如圖．若由于摩擦使木塊的運動速率保持不變，則以下敘述正確的是()A．木塊所受合外力始終為零B．木塊所受摩擦力越來越大C．木塊合外力做功一定為零D．木塊機械能始終保持不變二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示，是用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗．在滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上并靜止在A處，并通過定滑輪的細繩與鉤碼相連，光電計時器安裝在B處．測得滑塊（含遮光板）質(zhì)量為M、鉤碼總質(zhì)量為m、遮光板寬度為d、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．將滑塊在圖示A位置釋放后，光電計時器記錄下遮光板通過光電門的時間為△t．（1）實驗中是否要求鉤碼總質(zhì)量m遠小于滑塊質(zhì)量M_______（填：是、否）（2）實驗中還需要測量的物理量是______（用文字及相應(yīng)的符號表示）．（3）本實驗中驗證機械能守恒的表達式為：________（用對應(yīng)物理量的符號表示）．14、(本題9分)如圖甲為“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，實驗中所用重物的質(zhì)量m=0.2kg，圖乙所示是實驗中打出的一條紙帶，打點時間間隔為0.02s，紙帶上各點是打下的實際點，從開始下落的起點0點至B點的運動過程中，重物重力勢能的減少量△Ep=___________J，此運動過程中重物動能的增加量△Ek=_________J，由多次實驗表明重物動能的增加量小于重物重力勢能的減少量△Ep，分析其原因可能是___________。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，保留三位有效數(shù)字）15、(本題9分)某同學(xué)用圖所示的實驗裝置“驗證機械能守恒定律”，圖是用6V、50Hz的打點計時器打出的一條無漏點的紙帶，0點為重錘下落的起點，選取的計數(shù)點A、B、C、D到0點的距離在圖中已標出，重力加速度g取，若重錘的質(zhì)量為計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字．打點計時器打出B點時，重錘下落的速度______，重錘的動能______J．從起點0到打下B點過程中，重錘的重力勢能的減小量為______J．根據(jù)、計算，在誤差允許范圍內(nèi)，從起點O到打下B點過程中，你得到的結(jié)論是______．圖是根據(jù)某次實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象，圖線不過坐標原點的原因是______．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧左端固定在輕桿的A點，右端與一質(zhì)量套在輕桿的小物塊相連但不栓接，輕桿AC部分粗糙糙，與小物塊間動摩擦因數(shù)，CD部分為一段光滑的豎直半圓軌道．小物塊在外力作用下壓縮彈簧至B點由靜止釋放，小物塊恰好運動到半圓軌道最高點D，，小物塊剛經(jīng)過C點速度，g取，不計空氣阻力，求：（1）半圓軌道的半徑R；（2）小物塊剛經(jīng)過C點時對軌道的壓力；（3）小物塊在外力作用下壓縮彈簧在B點時，彈簧的彈性勢能．17、（10分）(本題9分)如圖所示是一個物理演示實驗：A是一個圓盤形物體。為了增加彈性，A的下面固定一個半球形的彈性物體。為了放置實驗儀器，A的中央還固定一個豎直光滑的細桿。圓盤、細桿和半球形物體的總質(zhì)量為M，B是一個套在細桿最下端中的一個環(huán)形實驗儀器，其質(zhì)量為m。現(xiàn)將此裝置從水平地板上方高度為H處靜止釋放。實驗中，物體A觸地后在極短時間內(nèi)反彈，且其速度大小不變；然后物體A又在極短的時間內(nèi)和儀器B相碰，碰后儀器B便沿著細桿開始上升，而物體A恰好停留在地板上不動。最后儀B剛好能到達細桿的頂端而不滑出。試求細桿的長度。

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、C【解析】

人造地球衛(wèi)星做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力等于向心力有：解得，假如衛(wèi)星的線速度增大到原來的2倍，則半徑為原來的，，向心加速度增大到原來的16倍，故A錯誤；，半徑為原來的，角速度增大到原來的8倍，故B錯誤；，半徑為原來的，衛(wèi)星的周期減小到原來的，故C正確，D錯誤.2、C【解析】

小球撞在斜面上，速度方向與斜面垂直，則速度方向與水平方向夾角等于斜面傾角θ，則有：tanθ=v小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為：yxA.根據(jù)計算得yxB.根據(jù)計算得yxC.根據(jù)計算得yxD.根據(jù)計算得yx3、C【解析】用撤去法判斷接觸物件是否有彈力，當(dāng)撤去擋板時小球會滾下，撤去斜面時，小球會落下，所以兩個接觸點都有彈力產(chǎn)生，根據(jù)彈力的方向與接觸面垂直指向受力物體，所以C對。思路分析:判斷彈力的有無，根據(jù)撤去支撐物法或條件法，此題只用到第一種方法。試題點評：考查彈力有無的判斷4、C【解析】每個小環(huán)滑到大環(huán)底部時，有，則大環(huán)的作用力為：，方向向下，則兩小環(huán)同時滑到大環(huán)底部時，大環(huán)對輕桿的拉力為Mg+2m(g+v2/R)，C正確．5、A【解析】解：由于不計空氣的阻力，所以三個球的機械能守恒，由于它們的初速度的大小相同，又是從同一個位置拋出的，最后又都落在了地面上，所以它們的初末的位置高度差相同，初動能也相同，由機械能守恒可知，末動能也相同，所以末速度的大小相同．故選A．【點評】本題是機械能守恒的直接應(yīng)用，比較簡單，也可以直接用動能定理求解．6、A【解析】

A.勻速圓周運動的角速度大小不變，故A項符合題意；B.勻速圓周運動的速度大小不變，方向沿圓弧的切線方向，時刻在改變，所以速度是變化的，不是勻速運動，故B不符合題意；C.在勻速圓周運動中，向心加速度大小不變，但方向時刻在變，所以向心加速度是變化的，不是勻變速運動，故C項不符合題意；D.勻速圓周運動的合力提供向心力，向心力方向始終指向圓心，是變力，故D項不符合題意．7、BD【解析】

A、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，所以它們運行的線速度一定小于7.9km/s，故A錯誤；B、根據(jù)開普勒第三定律可知，神舟系列飛船的軌道半徑比地球同步衛(wèi)星的軌道半徑小，故B正確；C、根據(jù)，由于地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量未知，故不能求出計算出它和地球間的引力，故C錯誤；D、在地表面附件，，對地球同步衛(wèi)星則有，聯(lián)立解得，即算出地球同步衛(wèi)星距地面的高度，故D正確；故選BD．8、ACD【解析】

A．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是做勻速圓周運動的最大的環(huán)繞速度．根據(jù)線速度得沿圓軌道繞地球運行的人造衛(wèi)星的運動速度小于等于7.9km/s，故A正確；B．在地球上發(fā)射衛(wèi)星的速度至少等于7.9km/s，不可以小于7.9km/s，故B錯誤；C．當(dāng)飛行器的發(fā)射速度為13km/s>11.2km/s時，飛行器將會脫離地球的引力場，故C正確；D．在地面上發(fā)射衛(wèi)星的速度17km/s>16.7km/s，衛(wèi)星將脫離太陽束縛，故D正確；故選ACD.【點睛】第一宇宙速度是衛(wèi)星沿地球表面運動時的速度，半徑越大運行速度越小，故第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星最大的運行速度；當(dāng)衛(wèi)星的速度大于等于第二宇宙速度時衛(wèi)星脫離地球的吸引而進入繞太陽運行的軌道；當(dāng)物體的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/s時物體將脫離太陽的束縛成為一顆人造地球恒星．9、AC【解析】試題分析：由圖，AB與CD平行，說明推力撤去后兩物體的加速度相同，而撤去推力后物體的合力等于摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可知，兩物體受到的摩擦力大小相等，根據(jù)動量定理，對整個過程研究得：，，由圖看出，，則有，即的沖量小于的沖量，故選項AC正確．考點：動量定理、勻變速直線運動的圖像、摩擦力的判斷與計算【名師點睛】由速度圖象分析可知，水平推力撤去后，AB與CD平行，說明加速度相同，動摩擦因數(shù)相同，兩物體的質(zhì)量相等，說明摩擦力大小相等，根據(jù)動量定理，研究整個過程，確定兩個推力的沖量關(guān)系；本題首先考查讀圖能力，其次考查動量定理應(yīng)用時，選擇研究過程的能力．10、BC【解析】

A．以物塊為研究對象有由圖看出，可得將物塊和木板看成一個整體，在兩者速度一致共同減速時，有由圖看出，可得選項A錯誤；B．木板和物塊達到共同速度之前的加速度，對木板有由圖看出，解得選項B正確；C．由v-t圖看出物塊和木板在1s內(nèi)的位移差為3m，物塊始終未滑離木板，故木板長度至少為3m，選項C正確；D．A、B的相對位移為s=3m，因此摩擦產(chǎn)熱為選項D錯誤。故選BC。11、AB【解析】

當(dāng)R3的滑動頭向右滑動時，接入電路的電阻減小，電路的總電阻減小，電流變大，則電流表示數(shù)變大，電阻R1兩端電壓變大，R1消耗功率變大，則R3兩端的電壓減小，電壓表的示數(shù)變小，故A正確，CD錯誤。電容器的電壓等于變阻器兩端的電壓，由上分析可知其電壓減小，由Q=CU知，帶電量減小，故B正確。12、BC【解析】

木塊的運動速率保持不變，則木塊做勻速圓周運動，合外力提供向心力，合外力不為零，故A錯誤；設(shè)物體與圓心的連線與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)f=μN=μ(mv2二．填空題(每小題6分，共18分)13、否L【解析】

（1）[1]本實驗中不需要讓鉤碼的重力等于繩子的拉力，故不要求鉤碼總質(zhì)量m遠小于滑塊質(zhì)量M；（2）[2]為了求出運動過程中鉤碼減小的重力勢能，則需要測量AB間的距離L；（3）[3]我們驗證的是△Ep與△Ek的關(guān)系，即驗證：△Ep=△Ek，代入得：mgL=(M+m)v2而所以本實驗中驗證機械能守恒的表達式為14、1.54（1.51-1.56均可）1.48（1.45-1.49均可）存在空氣阻力或紙帶與打點計時器之間有摩擦（答出一項即可）【解析】

第一空.從開始下落的起點O點至B點的運動過程中，重物重力勢能的減少量△Ep=mghB=0.2×9.8×0.785J=1.54J；第二空.打B點時的速度；此運動過程中重物動能的增加量△Ek=；第三空.重物動能的增加量△Ek小于重物重力勢能的減少量△Ep，分析其原因可能是存在空氣阻力或紙帶與打點計時器之間有摩擦.15、在誤差允許的范圍內(nèi)，重物機械能守恒開始打點時重錘有一定的速度【解析】

紙帶法實驗中，紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出