2023-2024學年山西省重點中學協(xié)作體高一物理第二學期期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學年山西省重點中學協(xié)作體高一物理第二學期期末統(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：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，細線的一端系一質量為m的小球，另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端，細線與斜面平行．在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運動的過程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細線的拉力T和斜面的支持力為FN分別為(重力加速度為g)()A．T＝m(gsinθ＋acosθ)，FN＝m(gcosθ－asinθ)B．T＝m(gcosθ＋asinθ)，FN＝m(gsinθ－acosθ)C．T＝m(acosθ－gsinθ)，FN＝m(gcosθ＋asinθ)D．T＝m(asinθ－gcosθ)，FN＝m(gsinθ＋acosθ)2、(本題9分)若將地球同步衛(wèi)星和月球繞地球的運動均視為勻速圓周運動,在地球表面以初速度豎直上拋一鋼球,鋼球經時間落回拋出點,已知地球半徑為,引力常量為下列相關說法不正確的是（）A．地球的質量為B．地球的第一宇宙速度大小為C．月球的線速度比同步衛(wèi)星的線速度小D．月球的向心加速度比同步衛(wèi)星的向心加速度小3、(本題9分)如圖，質量相同的兩物體、，用不可伸長的輕繩跨接在同一光滑的輕質定滑輪兩側，在水平桌面的上方，在水平粗糙桌面上。初始時用力壓住b使、靜止，撤去此壓力后，開始運動，在下降的過程中，始終未離開桌面。在此過程中A．的動能小于的動能B．兩物體機械能的變化量相等C．的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量D．繩的拉力對所做的功與對所做的功的代數和不為零4、如圖所示，在水平力F作用下，物體B沿水平面向右運動，物體A恰勻速上升，那么以下說法正確的是（）A．物體B正向右做勻減速運動B．斜繩與水平成30°時，C．地面對B的摩擦力減小D．物體B正向右做加速運動5、質點在一平面內沿曲線由P運動到Q，如果用v、a、F分別表示質點運動過程中的速度、加速度和受到的合外力，下列圖象中可能正確的是()A． B．C． D．6、(本題9分)對于一個做勻減速直線運動的物體，在它靜止前，下列說法中正確的是A．速度越來越小 B．速度越來越大C．加速度越來越小 D．加速度越來越大7、(本題9分)木板A放在光滑的水平面上，質量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如下圖所示，則下列說法正確的是(g=10m/s2)()A．木板獲得的動能為2J B．系統(tǒng)損失的機械能為3JC．木板A的最小長度為1m D．A、B間的動摩擦因數為0.18、如圖所示，在傾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有兩個質量分別為1kg和1kg的可視為質點的小球A和B，兩球之間用一根長L＝0.1m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h＝0.1m．兩球從靜止開始下滑到光滑地面上，不計球與地面碰撞時的機械能損失，g取10m/s1．則下列說法中正確的是（）A．下滑的整個過程中A球機械能不守恒B．下滑的整個過程中兩球組成的系統(tǒng)機械能不守恒C．兩球在光滑水平面上運動時的速度大小為1m/sD．下滑的整個過程中B球機械能的增加量為J9、(本題9分)如圖所示，a、b是兩顆質量相等，繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，下列說法正確的是A．衛(wèi)星a的動能大于b的動能B．衛(wèi)星a的動能小于b的動能C．衛(wèi)星a的機械能大于b的機械能D．衛(wèi)星a的機械能小于b的機械能10、(本題9分)如圖所示，第一次，小球從粗糙的圓形軌道頂端A由靜止滑下，到達底端B的速度為，機械能減少；第二次，同一小球從底端B以沖上圓形軌道，恰好能到達A點，機械能減少，則（）A．等于B．小球第一次經過B點對軌道的壓力小C．小于D．小球第二次運動的時間長11、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起，斜面足夠長．在圓弧軌道上靜止著N個半徑為的光滑剛性小球，小球恰好將圓弧軌道鋪滿，從最高點A到最低點B依次標記為1、2、3……N．現將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個小球由靜止開始沿軌道運動，不計摩擦與空氣阻力，下列說法正確的是A．N個小球在運動過程中始終不會散開B．第1個小球到達最低點的速度C．第N個小球在斜面上向上運動時機械能增大D．N個小球構成的系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒，且總機械能12、(本題9分)當前汽車工業(yè)發(fā)展的大主題是“安全”、“環(huán)?！薄肮?jié)能”.某型號新能源汽車的額定功率為P額，在水平路面上行駛時受到的阻力是f.在阻力不變的條件下，下列說法正確的是（）A．汽車在額定功率下行駛的最大速率是B．汽車保持速度v(小于最大速度)勻速行駛時發(fā)動機輸出的實際功率小于fvC．若汽車以恒定加速度由靜止啟動，行駛后速度達到最大，該過程牽引力做功為fs．D．若汽車以額定功率由靜止啟動，經后速度達到最大，該過程牽引力做功為P額二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某學習小組利用如圖1所示裝置驗證機械能守恒定律．(1)實驗中，應先通電還是先釋放帶___?．(2)如圖2所示，a、b、c以及d、e、f分別是連續(xù)相鄰的三個打點，C、d間還有些點圖中未畫出，用刻度尺分別測得a、c間距為x1，d、f間距為x2，b、e間距為x1．(1)已知打點計時器的打點周期為T,當地重力加速度為g,若重錘質量為m,從b到e過程，重錘重力勢能的減少量為________，動能的增加量_______．14、（10分）(本題9分)某同學用如圖甲所示裝置驗證動量守恒定律。主要實驗步驟如下：(ⅰ)將斜槽固定在水平桌面上，調整末端切線水平；(ⅱ)將白紙固定在水平地面上，白紙上面放上復寫紙；(ⅲ)用重錘線確定斜槽末端在水平地面上的投影點O；(ⅳ)讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放，記錄小球的落地點，重復多次，確定落點的中心位置Q；(ⅴ)將小球B放在斜槽末端，讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放，記錄兩小球的落地點，重復多次，確定A、B兩小球落點的中心位置P、R；(ⅵ)用刻度尺測量P、Q、R距O點的距離x1、x2、x3；(ⅶ)用天平測量小球A、B質量m1、m2；(ⅷ)分析數據，驗證等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立，從而驗證動量守恒定律。請回答下列問題(1)步驟(ⅴ)與步驟(ⅳ)中定位卡的位置應_____________；(2)步驟(ⅶ)用天平測得A的質量為17.0g。測量小球B的質量時將小球B放在天平的__盤，__盤放上一個5g砝碼，游碼如圖乙位置時天平平衡；(3)如圖丙是步驟(ⅵ)的示意圖。該同學為完成步驟(ⅷ)設計了下列表格，并進行了部分填寫，請將其補充完整①_______②_________③___________。物理量碰前碰后m/gm1＝17.0m1＝17.0m2＝①x/cmx2＝50.35x1＝②x3＝74.75mx/g·cmm1x2＝855.95m1x1+m2x3=③三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)將一個小球從某高度以5m/s的初速度水平拋出。到落地時運動的水平距離為3m（不計空氣阻力，g取10m/s2），求：(1)小球在空中運動的時間；(2)小球拋出時距地面的高度.16、（12分）如圖所示，AB為傾角θ＝37°的粗糙斜面軌道，通過一小段光滑圓弧與光滑水平軌道BC相連接，質量為m2的小球乙靜止在水平軌道上，質量為m1的小球甲以速度v0與乙球發(fā)生彈性正碰.若m1∶m2＝2∶3，且軌道足夠長，（1）第一次碰撞后的瞬間兩球的速度分別多大；（2）要使兩球能發(fā)生第二次碰撞，求乙球與斜面之間的動摩擦因數μ應滿足什么條件？.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)17、（12分）(本題9分)如圖所示，小孩與冰車的總質量m=20kg．大人用恒定拉力使冰車由靜止開始沿水平冰面移動，拉力F=20N，方向與水平面的夾角θ=37°．已知冰車與冰面間的動摩擦因數μ=0.05，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：拉力作用t=1s時間內，冰車位移的大?。?/p>

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、A【解析】當加速度a較小時，小球與斜面一起運動，此時小球受重力G、繩子拉力T和斜面的支持力FN，繩子平行于斜面；小球的受力如圖：由牛頓第二定律得水平方向上：;豎直方向上，由平衡得：，聯(lián)立得：，，故A正確，BCD錯誤．2、B【解析】在地球表面以初速度v0豎直上拋一鋼球，鋼球做加速度豎直向下，大小為重力加速度g的勻變速運動；鋼球經時間t落回拋出點，故鋼球回到拋出點時的速度和初速度大小相等、方向相反，故有；由地球表面物體重力即萬有引力可得：，所以地球的質量為：，故A正確；繞地球做圓周運動的衛(wèi)星，半徑為地球半徑時，衛(wèi)星速度即地球的第一宇宙速度，故由萬有引力做向心力可得：；所以地球的第一宇宙速度為：，故B錯誤；根據，月球的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則月球的線速度比同步衛(wèi)星的線速度小，選項C正確；根據，月球的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則月球的向心加速度比同步衛(wèi)星的小，選項D正確；此題選項不正確的選項，故選B.點睛：此題是萬有引力問題與運動問題的結合，求解重力加速度是聯(lián)系這兩個問題的橋梁；萬有引力與衛(wèi)星的運動問題，一般通過萬有引力做向心力得到半徑和周期、速度、向心加速度的關系，然后通過半徑關系來比較．3、A【解析】

A.將b的實際速度進行分解如圖：即a的速度小于b的速度，故a的動能小于b的動能，A正確；B.由于有摩擦力做功，故ab系統(tǒng)機械能不守恒，則二者機械能的變化量不相等，B錯誤；C.a的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量與產生的內能之和，故a的重力勢能的減小量大于兩物體總動能的增加量，C錯誤；D.在這段時間t內，繩子對a的拉力和對b的拉力大小相等方向相反，兩個物體沿繩子方向的位移相等，所以繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的絕對值相等，二者代數和為零，D錯誤。4、B【解析】

AD.將B的運動分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向上的分速度等于A的速度，如圖，

根據平行四邊形定則有：vBcosα=vA，所以α減小，B的速度減小，但不是勻減速，故AD錯誤；B.根據vBcosα=vA，斜繩與水平成30°時，vA：vB=：2，故B正確；C.在豎直方向上，對B有：mg=N+Tsinα，T=mAg，α減小，則支持力增大，根據f=μFN，摩擦力增大，故C錯誤；5、D【解析】解：A、物體做曲線運動，物體的速度的方向是沿著軌跡的切線方向的，所以A錯誤；B、物體受到的合力應該指向運動軌跡的彎曲的內側，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向運動軌跡的彎曲的內側，由此可以判斷BC錯誤，D正確；故選D．【點評】根據物體的運動軌跡來判斷受到的合力的方向，合力應該指向運動軌跡的彎曲的內側，這是解決曲線運動的時候經常用到的知識點．6、A【解析】勻減速直線運動是加速度不變而速度均勻減小的運動，故A正確，BCD錯誤．7、CD【解析】

木板A和物塊B組成的系統(tǒng)動量守恒，因此有解得；木板獲得的速度為v=1m/s，木板獲得的動能為J，A錯誤；由圖得到：0-1s內B的位移為m，A的位移為m，木板A的最小長度為m，C正確；由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小為m/s2，根據牛頓第二定律得：，代入解得，，D正確。系統(tǒng)損失的機械能為J，B錯誤。8、AD【解析】

AB．在下滑的整個過程中，只有重力對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的機械能守恒，但在B在水平面滑行，而A在斜面滑行時，桿的彈力對A做功，所以A球機械能不守恒，故選項A正確，B錯誤；C．根據系統(tǒng)機械能守恒得，代入解得，故選項C錯誤．D．系統(tǒng)下滑的整個過程中B球機械能的增加量為，故選項D正確．9、BC【解析】

AB.根據可知，半徑小的b線速度更大，質量相同，所以b的動能更大，A錯誤B正確。CD.引力勢能的表達式，根據萬有引力提供向心力得，動能，總的機械能所以半徑大的a機械能更大，C正確D錯誤。10、BC【解析】小球從A到B的過程，由動能定理得mgh-W1=；小球從B到A的過程，由動能定理得-mgh-W1=0-．即mgh+W1=，對比可得v1＜v1．故A錯誤．同理可知，小球經過軌道上同一點時，上滑時的速度大于下滑時的速度，上滑時所需要的向心力大于下滑時所需要的向心力，而向心力是由軌道的支持力和重力垂直于軌道的分力的合力提供，所以上滑時所受的支持力大于下滑時所受的支持力，即小球第一次在B點所受的支持力小于第二次在B點所受的支持力，由牛頓第三定律可知，小球第一次在B點對軌道的壓力小于第二次在B點對軌道的壓力，故B正確．因同一點上滑時所受的支持力大于下滑時所受的支持力，則上滑時所受的摩擦力大于下滑時所受的摩擦力，而上滑與下滑兩個過程路程相等，所以上滑時克服摩擦力做功大于下滑時克服摩擦力做功，即上滑時機械能減小量大于下滑時機械能減小量，E1小于E1，故C正確．因小球經過軌道上同一點時，上滑時的速度大于下滑時的速度，則上滑時的平均速度大于下滑時的平均速度，則第二次上滑用的時間短，選項D錯誤；故選BC.

點睛：本題考查了動能定理、向心力的基本運用，運用動能定理要靈活選擇研究的過程，根據向心力分析支持力的關系，注意判斷不同過程中克服摩擦力做功的關系．11、AC【解析】在下滑的過程中，水平面上的小球要做勻速運動，而曲面上的小球要做加速運動，則后面的小球對前面的小球要向前壓力的作用，所以小球之間始終相互擠壓，沖上斜面后后面的小球把前面的小球往上壓，所以小球之間始終相互擠壓，故N個小球在運動過程中始終不會散開，故A正確；把N個小球看成整體，若把弧AB的長度上的小球全部放在高度為R的斜面上，通過比較可知，放在斜面上的N個小球的整體的重心位置比較高．而放在斜面上時，整體的重心的高度為：R，選擇B點為0勢能點，則整體的重力勢能小于NmgR，小球整體的重心運動到最低點的過程中，根據機械能守恒定律得：Nmv2＜Nmg?R；解得：v＜，即第1個小球到達最低點的速度v＜，故B錯誤，D錯誤；沖上斜面后，前面的小球在重力沿斜面向下的分力的作用下，要做減速運動，而后面的小球由于慣性想變成勻速運動，所以后面的小球把前面的小球往上推，后面的小球對前面的小球做正功，所以可得第N個小球在斜面上向上運動時機械能增大．故C正確．故選AC．點睛：本題主要考查了機械能守恒定律的應用，要求同學們能正確分析小球得受力情況，能把N個小球看成一個整體處理．12、AD【解析】A、當汽車達到最大速度時，牽引力和阻力大小相等，由可得，最大速度為：，故選項A正確；B、當汽車保持速度v(小于最大速度)勻速行駛時，其牽引力，則實際功率為：，故選項B錯誤；C、若汽車以恒定加速度由靜止啟動，其牽引力不變，當功率達到額定功率之后，牽引力開始減小，達到最大速度是牽引力等于阻力，即開始時牽引力大于阻力，最后等于阻力，所以該過程牽引力做功與不相等，故選項C錯誤；D、根據功率的公式：可知，若汽車以額定功率由靜止啟動，經后速度達到最大，該過程牽引力做功為，故選項D正確．點睛：本題考查機車啟動的問題，需要注意當汽車達到最大速度時，牽引力和阻力大小相等，根據分析即可得出結論．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）先通電（1）【解析】（1）實驗時，應先接通電源，待打點穩(wěn)定后，再釋放紙帶．