2023-2024學年安徽省淮北市濉溪中學物理高一第二學期期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學年安徽省淮北市濉溪中學物理高一第二學期期末統(tǒng)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(jié)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、(本題9分)某人在離地h高的平臺上以一定初速度拋出一個質(zhì)量為m的小球，小球落地前瞬間的速度大小為V，不計空氣阻力和人的高度，（以地面為零勢面）則（）A．小球的初動能為B．小球的初動能為C．小球落地的機械能為D．小球落地的機械能為2、(本題9分)如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點．一質(zhì)量為m的小球．始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g．小球從a點開始運動到其他軌跡最高點，機械能的增量為A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR3、如圖所示，光滑絕緣的半圓形容器處在水平向右的勻強電場中，一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球在容器邊緣A點由靜止釋放，結(jié)果小球運動到B點時速度剛好為零，OB與水平方向的夾角為θ=60°，則下列說法定確的是A．小球重力與電場力的關(guān)系是qE=3mgB．小球在B點時，對圓弧的壓力為2mgC．小球在A點和B點的加速度大小不同D．如果小球帶負電，從A點由靜止釋放后，也能沿AB圓弧而運動4、(本題9分)三點構(gòu)成等邊三角形，邊長為，勻強電場方向與構(gòu)成的平面夾角30°，電勢，，下列說法正確的是（）A．場強大小為B．場強大小為C．將一個正電荷從點沿直線移到點，它的電勢能一直增大D．將一個正電荷從點沿直線移到點，它的電勢能先增大后減小5、一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離．已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為（）A．v0-v2 B．v0+v2 C． D．6、一中學生沿400米圓形跑道，跑了全長的四分之三，用時一分鐘.中學生運動的角速度大小為：A． B． C． D．7、(本題9分)關(guān)于平拋運動，下列說法正確的是()A．由可知，物體平拋的初速度越大，飛行時間越短B．由可知，物體下落的高度越大，飛行時間越長C．任意連續(xù)相等的時間內(nèi)，物體下落高度之比為1∶3∶5…D．任意連續(xù)相等的時間內(nèi)，物體運動速度的改變量相等8、(本題9分)汽車在平直的公路上行駛，某一段時間內(nèi)汽車的功率隨時間的變化如圖所示，設(shè)汽車運動過程中受到的阻力不變，則在這一段時間內(nèi)汽車的運動情況可能是（）A．汽車做勻速直線運動B．汽車做勻加速直線運動C．汽車做加速度增加的加速直線運動D．汽車做加速度減小的加速直線運動9、(本題9分)如圖所示，由絕緣材料制成的光滑圓環(huán)圓心為O)豎直固定放置。電荷量為+q(q>0)的小球A固定在圓環(huán)的最高點，電荷量大小為q的小球B可在圓環(huán)上自由移動。若小球B靜止時，兩小球連線與豎直方向的夾角為θ=30°，兩小球均可視為質(zhì)點，以無窮遠處為零電勢點，則下列說法正確的是A．小球B可能帶正電B．O點電勢一定為零C．圓環(huán)對小球B的彈力指向圓心D．將小球B移至圓環(huán)最低點，A、B組成的系統(tǒng)電勢能變大10、(本題9分)甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，乙的運行高度低于甲的運行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道．以下判斷正確的是（）A．甲的周期大于乙的周期B．甲的速度大于乙的速度C．甲的加速度小于乙的加速度D．甲的角速度小于乙的角速度11、關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是(）A．離地面的高度一定B．軌道平面不一定在赤道平面內(nèi)C．線速度小于7.9km/sD．向心加速度大于9.8m/s212、在如圖所示的豎直平面內(nèi)，在水平線MN的下方有足夠大的勻強磁場，一個等腰三角形金屬線框頂點C與MN重合，線框由靜止釋放，沿軸線DC方向豎直落入磁場中．忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進入磁場過程中，關(guān)于線框運動的v－t圖，可能正確的是：（）A． B． C． D．二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中(1)有下列器材可供選擇：A．鐵架臺B．打點計時器C．復(fù)寫紙D．紙帶E.低壓交流電源F.天平G.重錘H.導線I.開關(guān)在上述器材中,缺少的測量器材是___________.(2)關(guān)于這一實驗,下列說法中正確的是___________.A．重錘應(yīng)選用密度小的物體B．兩個限位孔應(yīng)在同一豎直線上C．釋放紙帶前,重錘應(yīng)靠近帶點計時器D．應(yīng)先釋放紙帶,后接通電源(3)若質(zhì)量的重錘自由下落,在紙帶上打出一系列的點如圖所示,為第一個點,為相鄰的點,相鄰計數(shù)點的時間間隔為,長度單位是,取,求從點到打下計數(shù)點的過程中,物體重力勢能的減少量___________,動能的增加量____________(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)14、(本題9分)在運用如圖所示裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗中，下列說法正確的是（_____）A．通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B．通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值C．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度D．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的加速度15、(本題9分)（1）下圖中(1)游標卡尺的讀數(shù)為________mm，(2)螺旋測微器的讀數(shù)為________mm．（2）在使用多用電表測電阻時，以下說法中不正確的是____A．每換一次檔位，都必須重新進行電阻調(diào)零．B．使用前須檢查指針是否停在“Ω”刻線的“∞”處C．測量完畢應(yīng)將選擇開關(guān)置于“OFF”或交流電壓最大檔．D．測量時，若指針偏角較小，應(yīng)換倍率較小的檔位來測量．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，勻強電場中三點A、B、C是一個三角形的三個頂點，∠ABC＝∠CAB＝30°，BC＝m，已知電場線平行于△ABC所在平面，一個帶電量為2×10－6C的負電荷由A移到B，電勢能增加1.2×10－5J；由B移到C，電場力做功6×10－6J，求（1）AB，BC間的電勢差UAB，UBC（2）若設(shè)C點為零電勢能點，電荷在B點的電勢能EPB（3）該電場的電場強度大小及方向17、（10分）如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙的半圓形導軌在B點銜接，BC為導軌的直徑，與水平面垂直，導軌半徑為R，一個質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s至A處．小球從A處由靜止釋放被彈開后，以速度v經(jīng)過B點進入半圓形軌道，之后向上運動恰能沿軌道運動到C點，求：(1)釋放小球前彈簧的彈性勢能；(2)小球到達C點時的速度；(3)小球在由B到C過程中克服阻力做的功．

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、B【解析】A、拋出后運用動能定理得：，解得初動能為：，故A錯誤，B正確；

C、以地面為零勢面，落地時重力勢能為零，動能為：，則機械能為：，故C、D錯誤。點睛：本題考查動能定理的基本運用，運用動能定理解題時，首先確定研究對象和研究過程，判斷有哪些力做功，再根據(jù)動能定理列式。2、C【解析】本題考查了運動的合成與分解、動能定理等知識，意在考查考生綜合力學規(guī)律解決問題的能力．設(shè)小球運動到c點的速度大小為vC，則對小球由a到c的過程，由動能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球離開c點后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運動可知，小球從離開c點到其軌跡最高點所需的時間為:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移為x=at2=2R．由以上分析可知，小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機械能的增加量△E=F·5R=5mgR，選項C正確ABD錯誤．【點睛】此題將運動的合成與分解、動能定理有機融合，難度較大，能力要求較高．3、A【解析】

A．小球從A運動到B的過程，根據(jù)動能定理得：mgR解得：qE=故A符合題意。B.小球在B點時，速度為零，向心力為零，則有：F故B不符合題意。C.在A點，小球所受的合力等于重力，加速度為重力加速度，在B點，小球的合為：F=Eq加速度為：a所以A、B兩點的加速度大小相等，故C不符合題意。D．如果小球帶負電，將沿重力和電場力合力方向做勻加速直線運動，故D不符合題意。4、B【解析】

AB．勻強電場在構(gòu)成的平面上的電場強度分量因為電勢，，所以AB為等勢線，電場線與AB垂直指向C，則解得故A錯誤，B正確；C．根據(jù)，將一個正電荷從點沿直線移到點，電勢一直降低，它的電勢能一直減小，故C錯誤；D．因為AB為等勢線，所以將一個正電荷從點沿直線移到點，它的電勢能不變，故D錯誤。故選B。5、D【解析】

本題考查動量守恒定律【詳解】系統(tǒng)分離前后，動量守恒：，解得：，故ABC錯誤；D正確．6、C【解析】

根據(jù)題意可知勻速圓周運動的弧長為，是全長的四分之三，可知轉(zhuǎn)過的圓心角為，時間為，由角速度的定義式；故A、B、D錯誤，C正確.7、BD【解析】平拋運動的時間由高度決定，根據(jù)知，高度越大，時間越長，與初速度無關(guān)，A錯誤B正確；豎直方向上做自由落體運動，從開始下降連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比為1：3：5…不是任意連續(xù)相等時間內(nèi)，C錯誤；因為平拋運動的加速度不變，則任意相等時間內(nèi)速度的變化量相等，D正確．8、AD【解析】在這一段時間內(nèi)，若初始時刻，牽引力等于阻力，則汽車做勻速直線運動，功率保持不變．若牽引力大于阻力，汽車做加速運動，速度增大，功率不變，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加速直線運動，故BD正確．9、BD【解析】

A.因小球B處于靜止狀態(tài)，對其受力分析，如下圖所示：

由于A球帶正電，因此小球B一定帶負電，故A錯誤；B.因兩球帶電量是等量異種電荷，則兩者連線的中垂線即為等勢線，以無窮遠處為零電勢點，因此O點的電勢為零，故B正確；C.由A選項分析，可知圓環(huán)對小球B的彈力背離圓心，故C錯誤；D.將小球B移至圓環(huán)最低點，電場力做負功，導致A、B小球組成的系統(tǒng)電勢能變大，故D正確；10、AC【解析】試題分析：衛(wèi)星繞地球做圓周運動萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，則T甲＞T乙，故A正確；衛(wèi)星繞地球做圓周運動萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，由于乙的軌道半徑大于地球半徑，則乙的線速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；星繞地球做圓周運動萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，則a乙＞a甲，故C錯誤；由題意可知，衛(wèi)星軌道半徑間的關(guān)系為：r乙＜r甲；甲是地球同步衛(wèi)星，它的軌道在赤道平面內(nèi)，甲不可能通過北極上方，故D錯誤；故選A．考點：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點睛】本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，知道萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律可以解題，本題是一道常規(guī)題．11、ACD【解析】

A.萬有引力提供向心力，列出等式：其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度。由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值，故A正確；B.它若在除赤道所在平面外的任意點，假設(shè)實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的，故地球同步衛(wèi)星，一定在赤道平面上，故B錯誤；C.第一宇宙速度是最大的運行速度，任何地球衛(wèi)星的速度都小于第一宇宙速度，則地球同步衛(wèi)星的運行速度小于7.9km/s，故C正確；D.地球同步衛(wèi)星的周期等于地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)a=ω2r可知，地球同步衛(wèi)星加速度大于地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度9.8m/s2，故D正確。12、CD【解析】

根據(jù)楞次定律的“來拒去留”可知線框受到向上的安培力，線框由靜止向下做加速運動，設(shè)線框的有效切割磁感線的長度為L，線框的電阻為R，則有，根據(jù)歐姆定律可得，故，根據(jù)牛頓第二定律可得，故，運動過程中，L在變大，v在變大，故加速度在減小，即速度時間圖像的斜率再減小，故AB錯誤；由于不知道當線框完全進入磁場時重力和安培力的關(guān)系，所以之后線框的速度可能繼續(xù)增大，可能恒定不變，故CD正確二．填空題(每小題6分，共18分)13、刻度尺BC0.480.47【解析】（1）打出紙帶，進行數(shù)據(jù)處理時，需要測計數(shù)點之間的距離，故缺少器材為刻度尺；（2）為了讓重錘的下落接近自由落體，忽略阻力，重錘應(yīng)選體積較小，密度較大的物體，A錯誤；在安裝儀器時，必須保證兩個限位孔在同一條豎直線上，防止重錘下落過程中紙帶和限位孔間由摩擦，B正確；釋放紙帶前，應(yīng)讓重錘靠近打點計時器，防止重錘下落時發(fā)生前后搖擺，C正確；開始記錄時，應(yīng)先接通打點計時器電源，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，這樣做有利于數(shù)據(jù)的采集和處理，不會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，D錯誤．故本小題選BC．（3）重力勢能的減小量為：動能的增加量為：由于存在空氣阻力，重錘重力勢能的減小量略大于其動能的增加量，在誤差允許的范圍內(nèi)，，機械能守恒．14、AC;【解析】

在探究橡皮筋的拉力對小車所做的功與小車速度變化的關(guān)系的實驗中應(yīng)注意：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，這個設(shè)計很巧妙地解決了直接去測量力和計算功的困難；該實驗需要平衡摩擦力以保證動能的增量是只有橡皮筋做功而來；小車最大速度即為后來勻速運動的速度．【詳解】我們用橡皮筋拉動小車的方法，來探究橡皮筋的拉力對小車所做的功與小車速度變化的關(guān)系，實驗時，每次保持橡皮筋的形變量一定，當有n根相同橡皮筋并系在小車上時，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，所以每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必需要保持一致，故A正確，B錯誤；當橡皮筋做功完畢小車應(yīng)獲得最大速度，由于平衡了摩擦力所以小車以后要做勻速運動，相鄰兩點間的距離基本相同．所以計算小車速度應(yīng)該選擇相鄰距