安徽省阜陽市界首市2023-2024學年物理高一第二學期期末考試試題含解析

安徽省阜陽市界首市2023-2024學年物理高一第二學期期末考試試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、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：（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)在19世紀末，科學家認識到人類要實現(xiàn)飛出大氣層進人太空，就要擺脫地球引力的束縛，首要條件是必須具有足夠大的速度.如圖所示，、和分別為第一、第二和第三宇宙速度，三個飛行器a、b、c分別以第一、第二和地第三宇宙速度從地面上發(fā)射，三個飛行器中能夠擺脫地球的引力，水遠離開地球的是（）A．只有a B．只有b C．只有c D．b和c2、(本題9分)小明沿半徑為50m的圓形草坪邊緣繞跑一圈后回到起點，在跑步過程中，小明的路程和位移大小的最大值分別是()A．100πm，100mB．100πm，100πmC．50πm，50πmD．0，03、(本題9分)體育課上一學生將足球踢向斜臺，如圖所示，下列關于足球和斜臺作用時斜臺給足球的彈力方向的說法正確的是()A．沿v1的方向B．沿v2的方向C．先沿v1的方向后沿v2的方向D．沿垂直于斜臺斜向左上方的方向4、(本題9分)做平拋運動的物體，運動過程中保持不變的物理量是（不計空氣阻力）（）A．速度 B．動能C．重力勢能 D．重力5、(本題9分)牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后，第一個通過扭秤實驗測出萬有引力常量的物理學家是（

）A．牛頓 B．開普勒 C．哥白尼 D．卡文迪許6、(本題9分)2011年中俄將聯(lián)合實施探測火星活動計劃，由中國負責研制的“螢火一號”火星探測器將與俄羅斯研制的“福布斯—土壤”火星探測器一起，由俄羅斯“天頂”運載火箭發(fā)射前往火星，在火星上繞圓軌道運行.已知地球質量約為火星的質量的9倍，火星的半徑約為地球半徑的，地球表面重力加速度為g.下列說法正確的是A．火星表面的重力加速度約為B．探測器環(huán)繞火星運行的最小周期約為地球同步衛(wèi)星運行周期的倍C．探測器環(huán)繞火星運行的最大速度約為地球第一宇宙速度的倍D．探測器環(huán)繞火星運行時，其內部的儀器處于受力平衡狀態(tài)7、(本題9分)如圖所示，在地面上以速度v0拋出質量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢能面且不計空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A．物體到海平面時的重力勢能為B．重力對物體做的功為C．物體在海平面上的動能為D．物體在海平面上的機械能為8、如圖所示，弧形光滑軌道的下端與軌道半徑為R的豎直光滑圓軌道相接，使質量為m的小球從高h的弧形軌道上端自由滾下，小球進入圓軌道下端后沿圓軌道運動。當小球通過圓軌道的最高點時，對軌道的壓力大小等于小球重力大小。不計空氣阻力，重力加速度為g，則A．小球通過最高點時的速度大小為2gRB．小球在軌道最低點的動能為2.5mgRC．小球下滑的高度h為3RD．小球在軌道最低點對軌道壓力的大小為7mg9、(本題9分)矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘合在一起組成，將其放在光滑的水平面上，質量為m的子彈以速度v水平射向滑塊．若射擊下層，子彈剛好不射出；若射擊上層，則子彈剛好能射穿一半厚度，如圖所示．則上述兩種情況相比較()A．子彈的末速度大小相等B．系統(tǒng)產生的熱量一樣多C．子彈對滑塊做的功不相同D．子彈和滑塊間的水平作用力一樣大10、(本題9分)如圖所示，光滑長桿水平固定，輕質光滑小定滑輪固定在O點，P點和C點是長桿上的兩點，PO與水平方向的夾角為30°，C點在O點正下方，OC=h；小物塊A、B質量相等，A套在長桿上，細線跨過定滑輪連接A和B，重力加速度為g。開始時A在P點，現(xiàn)將A、B由靜止釋放，則A．物塊A從P點到第一次到達C點過程中，速度先增大后減小B．物塊A從P點到第一次到達C點過程中，物塊B克服細線拉力做功等于重力做功C．物塊A過C點時速度大小為D．物塊A過C點時速度大小為11、(本題9分)如圖所示，水平傳送帶以恒定速率v運行．一物塊（可視為質點）質量為m，從傳送帶左端由靜止釋放，被傳送到右端，在到達右端之前和傳送帶共速．在運送該物塊的過程中，下列說法正確的是A．滑塊先受到滑動摩擦力作用，后受到靜摩擦力作用B．滑塊在勻加速階段的位移等于滑塊相對皮帶的位移C．皮帶對滑塊做的功為D．皮帶克服滑塊摩擦力做的功為12、(本題9分)質量相同的兩個小球，分別用長為l和2l的細繩懸掛在天花板上，分別拉起小球使線伸直呈水平狀態(tài)，然后輕輕釋放，以天花板為零勢能面，當小球到達最低位置時A．兩球運動的線速度大小相等 B．兩球運動的角速度相等C．兩球的機械能相等 D．細繩對兩球的拉力相等二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在驗證機械能守恒定律的實驗中,由于打點計時器兩限位孔不在同一豎直線上,使紙帶通過時受到較大阻力,則結果（）A．mgh>mv2 B．mgh<mv2C．mgh=mv2 D．以上都有可能14、（10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景屏前采用頻閃數碼照相機連續(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）小球在B點時的速度大小是___________m/s；（4）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。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)如圖所示，ab為水平軌道，長度為2R；bc是豎直放置的圓弧軌道，半徑為R，bc與ab相切于b點．一質量為m的小球，在水平拉力F作用下，自a點由靜止開始向右運動，至b點時撤去拉力F．設整個軌道光滑，F(xiàn)＝mg，g為重力加速度．求：（1）小球到達圓弧軌道的最低點b時對軌道的壓力大??；（2）小球離開c點后能上升的最大高度．16、（12分）(本題9分)如圖所示，A、B、C是絕緣水平面上一條直線上的三點，A、B間距離為r1＝0.4m，B、C間距離r1＝0.8m，在A、B兩點分別固定Q1、Q1兩個點電荷，Q1＝+3.6×10﹣8C，Q1＝﹣1.6×10﹣8C，靜電力常量k＝9×109N?m1/C1．求：（1）點電荷Q1與Q1間的庫侖力F的大??；（1）C點的合場強E的大小。17、（12分）(本題9分)某同學設計出如圖所示實驗裝置，將一質量為0.2kg的小球（可視為質點）放置于水平彈射器內，壓縮彈簧并鎖定，此時小球恰好在彈射口，彈射口與水平面AB相切于A點．AB為粗糙水平面，小球與水平面間動摩擦因數μ＝0.5，彈射器可沿水平方向左右移動；BC為一段光滑圓弧軌道．O/為圓心，半徑R＝0.5m，O/C與O/B之間夾角為θ＝37°．以C為原點，在C的右側空間建立豎直平面內的直角坐標系xOy，在該平面內有一水平放置開口向左且直徑稍大于小球的接收器D．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（1）某次實驗中該同學使彈射口距離B處L1＝1.6m處固定，解開鎖定釋放小球，小球剛好到達C處，求彈射器釋放的彈性勢能？（2）求上一問中，小球到達圓弧軌道的B點時對軌道的壓力？（3）把小球放回彈射器原處并鎖定，將彈射器水平向右移動至離B處L2＝0.8m處固定彈射器并解開鎖定釋放小球，小球將從C處射出，恰好水平進入接收器D，求D處坐標？

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、D【解析】當發(fā)射的速度大于等于第二宇宙速度，衛(wèi)星會掙脫地球的引力，不再繞地球飛行，當發(fā)射的速度大于等于第三宇宙速度，衛(wèi)星會掙脫太陽的引力，飛出太陽系，水遠離開地球，故D正確，ABC錯誤．點睛：理解三種宇宙速度，特別注意第一宇宙速度有三種說法：它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運行速度，它是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度，它是衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度．2、A【解析】小明沿半徑為50m的圓形草坪邊緣跑一圈后回到起點，初末位置重合；路程等圓形草坪邊緣的周長，即；最大位移是跑半圈的位移，為，A正確．3、D【解析】

支持力是彈力，方向總是垂直于接觸面，并指向被支持物.所以斜臺給籃球的彈力的方向為垂直斜臺向左上方方向.A.沿v1的方向與分析結果不相符；故A項錯誤.B.沿v2的方向與分析結果不相符；故B項錯誤.C.先沿v1的方向后沿v2的方向與分析結果不相符；故C項錯誤.D.沿垂直于斜臺斜向左上方的方向與分析結果相符；故D項正確.4、D【解析】

AB．平拋運動的速度是在不斷變化的，所以速度要變，物體的動能也要變，故AB錯誤；C．平拋運動的物體重力做正功，重力勢能減小，故C錯誤；D．平拋運動的物體只受到的重力大小、方向都是不變的，D正確；故選D.5、D【解析】卡文迪許第一次在實驗室里用扭秤裝置測出了萬有引力常量，故ABC錯誤，D正確，故選D．【點睛】哥白尼提出了日心說，開普勒發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許通過實驗測出了萬有引力常量．6、C【解析】

據萬有引力等于重力有：G＝mg，可得火星表面的重力加速度，故A錯誤；根據萬有引力提供圓周運動向心力，火星表面的最小周期mg′＝mR火，可得，即探測器繞火星運動的最小周期為繞地球運行的最小周期的倍，不是地球同步衛(wèi)星的倍，故B錯誤；探測器繞火星的最大速度即為火星的第一宇宙速度，根據萬有引力提供向心力有可得，故C正確；探測器繞火星運行時，其內部的儀器所受萬有引力提供其隨探測器一起繞火星圓周運動的向心力，故內部儀器處于完全失重狀態(tài)不是處于平衡狀態(tài)，故D錯誤．故選C．【點睛】掌握萬有引力在星球表面與重力相等，航天器繞中心天體圓周運動時萬有引力提供圓周運動向心力是解決問題的關鍵．7、BCD【解析】

A.以海平面為零勢能平面，則物體到海平面時的重力勢能為零，故A錯誤。B.重力對物體做功W=mgh故B正確。C.根據機械能守恒有：可知物體在海平面時的動能為故C正確。D.物體在運動的過程中機械能守恒，以地面為零勢能面,物體在海平面的重力勢能Ep=-mgh則物體在海平面上的機械能故D正確。8、ACD【解析】

A.小球經過最高點，對軌道的壓力N=mg，依據牛頓第三定律可知軌道對小球的壓力為mg，由牛頓第二定律有：mg+mg=mv2R，解得C.小球自開始下滑到圓軌道最高點的過程，依據動能定理有mg（h-2R）=12mv2，解得

h=3RBD.設小球從更高的位置釋放運動到最低點時的速度為v1，受軌道的壓力為N1，根據牛頓第二定律有，N1-mg=mv12R，小球由最低點運動到最高點的過程，根據動能定理有，mg?2R=12mv12?12mv2，解得最低點動能12mv12=3mgR9、AB【解析】試題分析：根據動量守恒，兩次最終子彈與木塊的速度相等，A正確；根據能量守恒可知，初狀態(tài)子彈簧動能相同，末狀態(tài)兩木塊與子彈的動能也相同，因此損失的動能都轉化成了熱量相等，B正確，子彈對滑塊做的功等于滑塊末狀態(tài)的動能，兩次相等，因此做功相等，C錯誤，產生的熱量，由于產生的熱量相等，而相對位移不同，因此子彈和滑塊間的水平作用力大小不同，D錯誤．考點：能量守恒定律，動量守恒定律【名師點睛】本題是對能量守恒定律及動量守恒定律的考查；解題的關鍵是用動量守恒知道子彈只要留在滑塊中，他們的最后速度就是相同的；系統(tǒng)產生的熱量等于摩擦力與相對位移的乘積；這是一道考查動量和能量的綜合題；要注意掌握動量守恒的條件應用．10、BC【解析】

A.物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，繩子拉力一直對A做正功，其他力不做功，由動能定理可知物塊A的動能不斷增大，其速度不斷增大，A錯誤。B.物體到C點時，物塊B的速度為零。根據動能定理可知，在物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，物塊B克服細線拉力做的功等于重力做功，B正確。CD.物體到C點時，物塊B的速度為零。設物塊A經過C點時的速度大小為v。根據系統(tǒng)的機械能守恒得：，解得，C正確D錯誤。11、BC【解析】

A．滑塊加速運動時，與傳送帶間相對滑動，受到向右的滑動摩擦力，當相對靜止后不受摩擦力，故A錯誤；B．根據牛頓第二定律可得滑塊的加速度為：，共速的時間為，滑塊在勻加速階段的位移為：，皮帶的位移為：，滑塊相對皮帶的位移：，由此可知滑塊在勻加速階段的位移等于滑塊相對皮帶的位移，故B正確；C．根據動能定理可得皮帶對滑塊做的功為：，故C正確；D．皮帶克服滑塊摩擦力做的功為：，故D錯誤．12、CD【解析】

根據動能定理:mgl=mv2，解得v=，知右邊小球線速度大，故A錯誤；根據，知兩球的角速度不等，故B錯誤；開始時兩球等高，機械能相同，下落過程中機械能守恒，則小球到達最低位置時兩球的機械能相等，故C正確；向心加速度a==2g，與l無關．所以兩球的向心加速度相等，根據F-mg=ma，解得：F=mg+ma=3mg，所以細繩對兩球拉力大小相等，故D正確．故選CD．點睛：解決本題的關鍵是根據動能定理求出小球最低點的速度，再根據a=，ω=分析向心加速度和角速度．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、A【解析】如果阻力較大，物體需要克服阻力做功，重力勢能不能全部轉化為動能，因此會出現(xiàn)mgh＞mv2的結果．故A正確、BCD錯誤．故選A．14、1.681.6-16-4【解析】

（1）水平方向小球做勻速直線運動，因此小球平拋運動的初速度為：。（2）豎直方向上有：△y=2L=g′T2，解得：（3）B點的豎直分速度大小為；所以小球在B點時的速度是：。（4）B點的水平位移為：x=v0t=1.6×=0.32m=32cm，豎直位移為：；所以小球拋出點的位置橫坐標為：（-32+4×4）cm=-16cm，縱坐標為：（-16+3×4）cm=-4cm。所以小球拋出點的位置坐標為（-16cm，-4cm）。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）（2）【解析】

（1）由a到b過程中，由動能定理，有：mg2R＝mvb2在b點，受力如圖，有：FN－mg＝m由牛頓第三定律，得FN'＝FN解得FN'＝5mg（2）從開始運動至到