2024屆河南省新蔡縣物理高一第二學期期末達標測試試題含解析

2024屆河南省新蔡縣物理高一第二學期期末達標測試試題考生請注意：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中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。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，豎直平面內(nèi)兩根光滑細桿所構(gòu)成的∠AOB被鉛垂線OO′平分，∠AOB＝120°.兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)通過水平輕彈簧的作用靜止在A、B兩處，A、B連線與OO′垂直，連線距O點高度為h，已知彈簧原長為h，勁度系數(shù)為k，現(xiàn)在把兩個小環(huán)在豎直方向上均向下平移h，釋放瞬間A環(huán)加速度為a，則下列表達式正確的是()A．k＝mg/3hB．k＝mg/6hC．a(chǎn)＝gD．a(chǎn)＝g2、(本題9分)從高處以40m/s的初速度水平拋出中10N的小球，小球在空中運動3s落地，不計空氣阻力，小球落地時重力的瞬時功率為（g=10m/s2）（）A．400W B．300W C．500W D．600W3、(本題9分)關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B．它是能使衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度C．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時近地點的速度D．繞地球運行的衛(wèi)星的速度不可能大于第一宇宙速度4、(本題9分)如圖所示，圓軌道與橢圓軌道相切于點，點是橢圓軌道的遠地點．人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運行的速率為，在橢圓軌道上運行經(jīng)過點時速率為，在圓軌道上運行的加速度大小為，在橢圓軌道上點的加速度大小，則（）A． B． C． D．5、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)，從h高處的A點由靜止開始沿斜面下滑，停在水平地面上的B點(斜面和水平面之間有小圓弧平滑連接)．要使物體能原路返回，在B點需給物體的瞬時沖量最小應(yīng)是(重力加速度為g)()A． B．C． D．6、(本題9分)我國探月計劃分成“繞、落、回”三部分．若已知地球和月球的半徑之比為a:1，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比為b:1，以下說法正確的是（）A．地球與月球的第一宇宙速度之比為B．地球與月球的質(zhì)量之比為C．飛船繞地球表達飛行和繞月球表面飛行的周期之比為D．在地球和月球之間的某處飛船受到的地球和月球的引力大小相等時，此處與地球中心和月球中心的距離之比為a：b7、(本題9分)如圖所示，是利用太陽能驅(qū)動的小車，若小車在平直的水泥路面上從靜止開始加速行駛，經(jīng)過時間前進距離，速度達到最大值，在這一過程中牽引力的功率恒為，小車所受阻力恒為，那么在這一過程中（）A．小車做加速度逐漸減小的加速運動B．小車做勻加速運動C．牽引力所做的功為D．牽引力所做的功為8、(本題9分)質(zhì)量為1kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運動，物塊動能Ek與其發(fā)生位移x之間的關(guān)系如圖所示．已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是()A．x＝1m時速度大小為1m/sB．x＝3m時物塊的加速度大小為2.5m/s2C．在前4m位移過程中拉力對物塊做的功為13JD．在前4m位移過程中克服摩擦力做功為8J9、(本題9分)輕質(zhì)彈簧吊著小球靜止在如圖所示的A位置，現(xiàn)用水平外力F將小球緩慢拉到B位置，此時彈簧與豎直方向的夾角為θ，在這一過程中，對于整個系統(tǒng)，下列說法正確的是()A．系統(tǒng)的彈性勢能不變B．系統(tǒng)的彈性勢能增加C．系統(tǒng)的機械能不變D．系統(tǒng)的機械能增加10、已知地球的質(zhì)量為M，半徑為R，表面的重力加速度為g，那么地球的第一宇宙速度的表達式有：A． B． C． D．二、實驗題11、（4分）(本題9分)如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；D．接通電源開關(guān)，同時放開懸掛紙帶的夾子，打出一條紙帶；E.測量打出的紙帶上某些點之間的距離；F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．指出其中操作不恰當?shù)暮蜎]有必要進行的步驟，將其選項對應(yīng)的字母填在下面的橫線上．______（2）如圖乙所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為s0，點A、C間的距離為s1，點C、E間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，則根據(jù)這些條件計算下落到C點的速度表達式為：v=______．（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是：______．12、（10分）(本題9分)某同學用圖甲所示裝置探究“恒力做功與動能變化的關(guān)系”．實驗中砂和砂桶的總質(zhì)量為m=10g，小車和砝碼的總質(zhì)量為M=200g．（1）實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板上滑輪的高度，使細線與長木板平行．接下來還需要進行平衡摩擦力的操作，下列操作正確的是________．A．將長木板水平放置，調(diào)節(jié)砂和砂桶的總質(zhì)量為m的大小，輕推小車，讓小車做勻速運動．B．將長木板沒有滑輪的一端墊起適當?shù)母叨?，撤去砂和砂桶，輕推小車，讓小車做勻速運動．（2）在實驗中，當m_______M（填“>>”或“=”或“<<”）時，可以認為繩子拉力等于砂和砂桶的重力．（3）圖乙是實驗中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D、E、F、G為8個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，已知打點計時器的工作頻率為50Hz．首先用刻度尺進行相關(guān)長度的測量，其中CE段的測量情況如圖丙所示，由圖可知CE段的長度為________cm，打點計時器打下D點時的速度為___________m/s，此時小車的動能為___________J．用此方法可以求出打下各計數(shù)點時小車的動能．從C到E恒力對小車做的功為_________J，（該結(jié)果要求保留3位有效數(shù)字），把此值與C到E動能變化量進行比較即可得到實驗結(jié)論．（4）實驗中發(fā)現(xiàn)恒力做功始終比動能增量略小，可能原因是___________．A．平衡摩擦力時斜面傾斜過度造成B．平衡摩擦力時斜面傾斜不夠造成C．砂與砂桶重力當成繩子拉力造成

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中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。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、C【解題分析】試題分析：以位于A點時的小環(huán)為研究對象，分析受力有：設(shè)此時彈簧伸長量為，則有：，而，解得：，所以A、B錯誤；同理分析小環(huán)下移h后的受力情況可得到：，而同時有，代入解得：，故C正確、D錯誤?？键c：牛頓第二定律、胡克定律2、B【解題分析】

小球落地時的豎直分速度為，所以小球落地時重力的瞬時功率為A.400W與計算不符，A錯誤B.300W與計算相符，B正確C.500W與計算不符，C錯誤D.600W與計算不符，D錯誤3、B【解題分析】A.人造衛(wèi)星在圓軌道上運行時，萬有引力提供向心力，得到運行速度，軌道半徑越小，速度越大，故第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大環(huán)繞速度，故A錯誤．B.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，B正確．CD.人造衛(wèi)星在圓軌道上運行時，運行速度，如果是橢圓軌道，在近地點要做離心運動，需要加速，則速度會大于第一宇宙速度，故CD都錯誤；故選擇B．【題目點撥】知道第一宇宙速度是在地面發(fā)射人造衛(wèi)星所需的最小速度，也是圓行近地軌道的環(huán)繞速度，也是圓形軌道上速度的最大值，從而即可求解4、C【解題分析】

根據(jù)開普勒行星運動第二定律，則在橢圓軌道上運動時；從圓軌道到橢圓軌道，在A點要加速，則在橢圓軌道上A點的速度vA大于圓軌道上的速度v1，故無法比較衛(wèi)星在圓軌道上的速度v1和在橢圓軌道上運行經(jīng)過B點時速率為v2的大小，選項AB錯誤；根據(jù)可得，則在圓軌道上運行的加速度大小a1等于在橢圓軌道上A點的加速度a2，選項C正確，D錯誤；故選C.5、A【解題分析】

滑塊從A到B過程，根據(jù)動能定理：，滑塊從B返回A過程，根據(jù)動能定理有：，聯(lián)立解得：，在B點需給物體的瞬時沖量等于動量的增加量，故，故A正確，BCD錯誤。6、ABC【解題分析】在星球表面，重力提供向心力，故：mg=m，解得：v=；已知地球和月球的半徑之比為a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比為b，故地球與月球的第一宇宙速度之比為，故A正確；在星球表面，重力等于萬有引力，故：mg=G；故M=；由于地球和月球的半徑之比為a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比為b，故地球與月球的質(zhì)量之比為a2b，故B正確；在星球表面，重力提供向心力，故：mg=m（）2R，解得：；由于地球和月球的半徑之比為a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比為b，故飛船繞地球表面飛行和繞月球表面飛行的周期之比為，故C正確；在地球和月球之間的某處飛船受到的地球和月球的引力大小相等，根據(jù)萬有引力定律，有：，故，故D錯誤；故選ABC．點睛：對于人造衛(wèi)星的問題，關(guān)鍵是明確兩個思路：衛(wèi)星的萬有引力提供向心力；在地球表面附近，重力等于萬有引力．7、AD【解題分析】

AB.從題意得到，太陽能驅(qū)動小車以功率不變啟動，開始階段小車所受的牽引力大于阻力，小車的速度增大，由P=Fv知，牽引力減小，小車的合外力減小，加速度減小，做變加速運動，當牽引力平衡后小球做勻速直線運動，速度達到最大．故A正確，B錯誤；CD.電動機的功率恒為P，故牽引力所做的功為；根據(jù)動能定理得：，解得：，故C錯誤，D正確。8、BD【解題分析】

A.由圖象可知，x=1m時動能為：Ek1=1J，由得：，故A錯誤。B.由動能定理得：F合△x=△Ek，得，可知Ek-x圖象的斜率等于合外力，因此物體在0-1m內(nèi)和1-4m內(nèi)都做勻加速直線運動。在1～4m內(nèi)，，則加速度，則x=3m時物塊的加速度大小為1.5m/s1．故B正確；C.對物體運動全過程，由動能定理得：WF-μmgx=Ek1-0，x=4m，代入數(shù)據(jù)解得：WF=17J，故C錯誤D.在前4m位移過程中克服摩擦力做功為Wf=μmgx=8J，選項D正確；9、BD【解題分析】根據(jù)力的平衡條件可得F＝mgtanθ，彈簧彈力大小為F彈＝，B位置比A位置彈力大，彈簧伸長量大，所以由A位置到B位置的過程中，系統(tǒng)的彈性勢能增加，又由于重力勢能增加，動能不變，所以系統(tǒng)的機械能增加．10、AB【解題分析】第一宇宙速度是衛(wèi)星在近地圓軌道上的環(huán)繞速度，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，解得:，故A正確，根據(jù)地面附近引力等于重力得：，聯(lián)立可得：，故AB正確，CD錯誤．二、實驗題11、BC；(s【解題分析】（1）打點計時器使用交流電源，故B不恰當；驗證機械能守恒，即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要測量，故C不必要．故選BC．

（2）打點計時器打C點時重錘的速度為：vC（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是：重錘下落過程中存在著阻力作用；點睛：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、實驗步驟，數(shù)據(jù)的處理等；求解某點的瞬時速度往往根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度來求解．12、B,<<,10.60,0.53,0.028,1.04×10-2A【解題分析】（1）平衡摩擦力時，需使小車的重力與摩擦力平衡，則操作正確的是：將長木板沒有滑輪的一端墊起適當?shù)母叨?，撤去砂和砂桶，輕推小車，讓小車做勻速運動．故選B；（2）以整體為對象：mg=(M+m)a，則小車的加速度為：a=mg當m?M可以近似認為a