2023-2024學年福建省南安三中高一物理第二學期期末經(jīng)典試題含解析

2023-2024學年福建省南安三中高一物理第二學期期末經(jīng)典試題注意事項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，自由下落的小球，從它接觸到豎直放置的輕質(zhì)彈簧開始，一直到彈簧被壓縮到最短的過程中，下列說法正確的是A．小球的動能先增大后減小B．小球在剛接觸彈簧時動能最大C．小球的機械能守恒D．小球的動能和彈簧的彈性勢能之和不變2、2019年4月10日，全球多地同步公布了人類歷史上第一張黑洞照片。黑洞是一種密度極大，引力極大的天體，以至于光都無法逃逸。史瓦西半徑公式R＝是一種估算黑洞大小的方法，公式中萬有引力常量G＝6.67×10—11N?m2/kg，光速c＝3.0×108m/s，天體的質(zhì)量為M。已知地球的質(zhì)量約為6.0×1024kg，假如它變成一個黑洞，則該黑洞的半徑約為A．9×10—6m B．9×10—3m C．9m D．9×103m3、(本題9分)下列說法正確的是A．1號干電池比5號干電池的電動勢小、容量大B．電場力對負電荷做正功，電勢能減少，動能增加C．電勢降低的方向就是電場強度方向D．在同一等勢面上移動電荷電場力對電荷一定不做功4、在繞地球做勻速圓周運動的太空實驗室內(nèi)，下列儀器中可正常使用的是A．打點計時器 B．天平 C．體重計 D．擺鐘5、如圖所示，圓錐擺的擺長為L，擺角為α，質(zhì)量為m的擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則A．擺線的拉力為B．擺球的向心加速度為C．其運動周期為D．其運動周期為6、(本題9分)我國發(fā)射的風云一號氣象衛(wèi)星是極地衛(wèi)星，衛(wèi)星飛過兩極上空，其軌道平面與赤道平面垂直，周期為12h；我國發(fā)射的風云二號氣象衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星．由此可知，兩顆衛(wèi)星相比較（）A．風云一號氣象衛(wèi)星距地面較近 B．風云一號氣象衛(wèi)星的角速度較小C．風云一號氣象衛(wèi)星的運動速度較大 D．風云一號氣象衛(wèi)星的向心加速度較小7、如圖，一個帶電粒子以初速度v0從A處進入某電場，實線表示電場線，虛線表示帶電粒子的運動軌跡，不計帶電粒子的重力，則以下說法正確的是()A．該粒子一定帶負電B．該粒子在A處的加速度大于B處的加速度C．該粒子在A處的動能大于B處的動能D．該粒子在A處的電勢能大于B處的電勢能8、如圖所示，水平光滑軌道的寬度和彈簧自然長度均為d。m2的左邊有一固定擋板，m1由圖示位置靜止釋放．當m1與m2第一次相距最近時m1速度為v1，在以后的運動過程中()A．m1的最小速度可能是0B．m1的最小速度可能是m1-C．m2的最大速度可能是v1D．m2的最大速度可能是m1m9、(本題9分)如圖為兩個高度相同、傾角不同的光滑斜面．讓質(zhì)量相同的兩個物體分別沿兩個斜面由靜止從頂端運動到底端．在此過程中，兩個物體的（）A．重力的沖量相同B．重力的平均功率相同C．合力所做的功相同D．合力的沖量大小相同10、(本題9分)太陽系個行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動，當?shù)厍蚯『眠\行到某個行星和太陽之間，且三者幾乎成一條直線的現(xiàn)象，天文學成為“行星沖日”據(jù)報道，2014年各行星沖日時間分別是：1月6日，木星沖日，4月9日火星沖日，6月11日土星沖日，8月29日，海王星沖日，10月8日，天王星沖日，已知地球軌道以外的行星繞太陽運動的軌道半徑如下表所示，則下列判斷正確的是：

地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

軌道半徑（AU）

1.0

1.5

5.2

9.5

19

30

A．各點外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象B．在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日C．天王星相鄰兩次的沖日的時間是土星的一半D．地外行星中海王星相鄰兩次沖日間隔時間最短二、實驗題11、（4分）(本題9分)一小球在某未知星球上作平拋運動，現(xiàn)對小球在有坐標紙的背最屏前采用頻閃數(shù)碼照相機連續(xù)拍攝，然后對照片進行合成，如圖所示．A、B、C為連續(xù)三次拍下的小球位置，已知照相機連續(xù)拍照的時間間隔是0.10s，照片大小如圖所示，已知該照片的實際背景屏方格的邊長均為4cm(不計空氣阻力），則由以上及圖信息可推知：(1)小球平拋的初速度大小是_______m/s；(2)該星球表面的重力加速度為_______m/s2；(3)若取A為坐標原點，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，建立直角坐標系，則小球做平拋運動的初位置坐標為：x=_____cm；y=______cm．12、（10分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中，質(zhì)量m（已知量）的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點（下圖紙帶上的所有點均為計時點，相鄰計時點時間間隔為0.02s），那么：（1）實驗中下列物理量中需要直接測量的量有_____，（填字母序號）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度相應的重錘的瞬時速度（2）從起點O到打下計時點B的過程中物體的重力勢能減少量△Ep=_____J，此過程中物體動能的增加量△Ek=_____J；（g取9.8m/s2，保留到小數(shù)點后兩位）（3）實驗的結(jié)論是：_____．三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9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．14、（14分）(本題9分)如圖所示，直角坐標系處于豎直面內(nèi)，第一、二象限存在著平滑連接的光滑絕緣軌道。第一象限內(nèi)的軌道呈拋物線形狀，其方程為；第二象限內(nèi)的軌道呈半圓形狀，半徑為R，B點是其最高點，且第二象限處于豎直方向的勻強電場中?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電小球，從與B點等高的A點靜止釋放，小球沿著軌道運動且恰能運動到B點。重力加速度為g，求：（1）第二象限內(nèi)勻強電場的場強E的大小和方向；（2）小球落回拋物線軌道時的動能Ek．15、（13分）如圖所示，長為L、質(zhì)量為M的小船停在靜水中，質(zhì)量為m的人從靜止開始從船頭走到船尾，不計水的阻力，求船和人相對地面的位移各為多少？

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、A【解析】

AB.從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，開始時重力大于彈力，小球向下做加速運動，在下降的過程中彈力增大，加速度減小，當加速度減小到零，速度達到最大，然后重力小于彈力，向下做減速運動，到達最低點速度為零，可知，小球的動能先增大后減小。故A正確，B錯誤。C.由于彈簧的彈力對小球做負功，所以小球的機械能減少，故C錯誤。D.對于小球和彈簧組成的系統(tǒng)，由于只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)的機械能守恒，可知，小球的重力勢能一直減小，則小球的動能和彈簧的彈性勢能之和一直增加，故D錯誤。2、B【解析】

根據(jù)題意知，萬有引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，天體的質(zhì)量為M=6.0×1024kg，則由史瓦西半徑公式：R=求出地球變成一個黑洞的半徑=9×10-3m.A.9×10-6m，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.9×10-3m，與結(jié)論相符，選項B正確；C.9m，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；D.9×103m，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；3、D【解析】

A、不同型號的干電池，電動勢相同，干電池的電動勢均為1.5V，故選項A錯誤；B、只受電場力作用，電場力對負電荷做正功，電勢能減少，動能增加；若還有其它力作用，其他力對其做功，動能不一定增加，故選項B錯誤；C、電勢降低的最快的方向就是場強的方向；電勢降低的方向不一定是場強的方向，故選項C錯誤；D、同一等勢面上的各點電勢相等，根據(jù)可知在同一等勢面上移動電荷，電場力一定不做功，故選項D正確。4、A【解析】

在繞地球做勻速圓周運動的太空實驗室內(nèi)，處于完全失重狀態(tài)。A.打點計時器與重力無關(guān)，可以使用，A正確。B.天平依靠重力工作，無法正常使用，B錯誤。C.體重計依靠重力工作，無法正常使用，C錯誤。D.擺重依靠重力工作，無法正常使用，D錯誤。5、D【解析】

A.小球的受力如圖所示小球受重力mg和繩子的拉力F，因為小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，靠合力提供向心力，根據(jù)平行四邊形定則知，拉力為：，故A錯誤。B.拉力與重力的合力沿水平方向提供向心加速度，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：．故B錯誤；CD.小球做圓周運動根據(jù)牛頓第二定律得：小球運動的周期為：故C錯誤D正確。6、AC【解析】根據(jù)得，，，，．因為風云一號的周期小于風云二號的周期，則風云一號的軌道半徑小，則距離地面較近，線速度較大，角速度較大，加速度較大．故AC正確，BD錯誤．故選AC．7、AC【解析】

A.該帶電粒子從A處進入電場后，僅受電場力作用從A點沿虛線運動到B點.由軌跡的彎曲方向可知，它在A點所受電場力的方向必跟A點的場強方向相反，則該粒子帶負電，故A正確；B.因A處的電場線比B處的電場線疏，故A處場強比B處的小，帶電粒子在A處受到的電場力比在B處受到的電場力小，則該粒子在A處的加速度小于在B處的加速度，B錯誤CD.帶電粒子從A處運動到B處的過程中，電場力做負功，由動能定理可知其動能減小，電勢能增加，故C正確，D錯誤.8、ABC【解析】

從小球m1到達最近位置后繼續(xù)前進，此后拉到m2前進，m1減速，m2加速，達到共同速度時兩者相距最遠，此后m1繼續(xù)減速，m2加速，當兩球再次相距最近時，m1達到最小速度，m2達最大速度：兩小球水平方向動量守恒，速度相同時保持穩(wěn)定，一直向右前進，選取向右為正方向，則：m1v1=m1v1′+m2v212m1v12=12m1v1′2+12m2v解得：v1′=m1-m2m1+m2故m2的最大速度為2m1m1+m2v1，此時由于m1＜m2，可知當m2的速度最大時，m1的速度小于1，即m1的速度方向為向左，所以m1的最小速度等于1．A.A項與上述分析結(jié)論相符，故A符合題意；B.B項與上述分析結(jié)論相符，故B符合題意；C.C項與上述分析結(jié)論相符，故C符合題意；D.D項與上述分析結(jié)論不相符，故D不符合題意。9、CD【解析】

對于任意一個傾角為θ的斜面，設(shè)物體運動的時間為t，則：得：由圖知h相同，而θ不同，則物體運動的時間不同.A.重力的沖量為I=mgt，由于時間t不同，所以重力的沖量不同；故A項不合題意.B.兩斜面重力做功都為WG=mgh，由平均功率公式知，因時間不同可知重力的平均功率不同；故B項不合題意.C.物體下滑過程中，只有重力做功，而重力做功相同，所以合力所做的功相同；故C項符合題意.D.兩物體下滑由動能定理：可得物塊到底端的速度，速度大小相等；根據(jù)動量定理得知合力的沖量等于物體動量的變化量，而初動量為零，則合力的沖量等于物體滑到斜面底端時的動量，即；由圖知，斜面的傾角不同，物體滑到斜面底端時速度方向不同，動量方向則不同，所以動量變化量不同，故合力的沖量大小相同，而合力的沖量方向不同；故D項符合題意.10、BD【解析】試題分析：根據(jù)開普勒第三定律，有：；解得：；故T火=年=1.84年；T木=年=11.86年；T土=年=29.28年；T天=年=82.82年；T海=年=164.32年；如果兩次行星沖日時間間隔為1年，則地球多轉(zhuǎn)動一周，有：，代入數(shù)據(jù)，有：，解得：T0為無窮大；即行星不動，才可能在每一年內(nèi)發(fā)生行星沖日，顯然不可能，故A錯誤；2014年1月6日木星沖日，木星的公轉(zhuǎn)周期為11.86年，在2年內(nèi)地球轉(zhuǎn)動2圈，木星轉(zhuǎn)動不到一圈，故在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日，故B正確；如果兩次行星沖日時間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動一周，有：；解得：；故天王星相鄰兩次沖日的時間間隔為：；土星相鄰兩次沖日的時間間隔為：；故C錯誤；如果兩次行星沖日時間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動一周，有：，解得：，故地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時間間隔最短；故D正確；故選BD考點：開普勒行星運動定律【名師點睛】本題考查了開普勒行星運動定律的應用問題；解題的關(guān)鍵是結(jié)合開普勒第三定律分析（也可以運用萬有引力等于向心力列式推導出），知道相鄰的兩次行星沖日的時間中地球多轉(zhuǎn)動一周，實質(zhì)上也是圓周運動的追擊問題.二、實驗題11、1.6m/s8m/s2-16cm-4cm【解析】

(1)水平方向小球做勻速直線運動，所以初速度為；(2)小于在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，由公式，由圖可知，，解得：；(3)小球在B點時的豎直方向的速度為，由平行四邊形定則可知，小球在B點的合速度為；小球在B點時的豎直方向的速度為，所以小球從拋出點到B點運動的時間為，所以B點距拋出點豎直方向的距離為，B點距拋出點水平距離為所以小球做平拋運動的初位置坐標為（-16cm，-4）．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，能夠靈活運用運動學公式處理水平方向和豎直方向上的運動．12、(1)C(2)0.48m，0.49m(3)可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物得機械能守恒【解析】（1）實驗中，直接測量的物理量是下落的高度，從而可以求出重力勢能的減小量，通過計算得到的物理量是與下落高度相應的瞬時速度，從而得出動能的增加量，故選項CD正確，AB錯誤；

（2）從起點O到打下計時點B的過程中物體的重力勢能減少量：B點的瞬時速度則動能的增加量；

（3）可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機械能守恒．點睛