2024年湖南省長沙市開福區(qū)長沙市第一中學物理高一第二學期期末統(tǒng)考試題含解析

2024年湖南省長沙市開福區(qū)長沙市第一中學物理高一第二學期期末統(tǒng)考試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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)一箱土豆在轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤以角速度做勻速圓周運動，其中一個處于中間位置的土豆質(zhì)量為，它到轉(zhuǎn)軸的距離為，則其它土豆對該土豆的作用力（）A． B．C． D．2、(本題9分)關于靜電場的等勢面，下列說法正確的是()A．兩個電勢不同的等勢面可能相交B．電場線與等勢面處處相互垂直C．同一等勢面上各點電場強度一定相等D．將一負的試探電荷從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面，電場力做正功3、(本題9分)關于作用力與反作用力做功，下列說法不正確的是（）A．一對靜摩擦力做功之和一定為零B．一對滑動摩擦力做功之和一定為負值C．當作用力做正功時，反作用力一定做負功D．當作用力做正功時，反作用力可以做正功，也可以做負功，也可以不做功4、在2015年世界蹦床錦標賽中，中國隊包攬了女子單人蹦床比賽的金牌和銀牌，對于運動員身體保持直立狀態(tài)由最高點下落至蹦床的過程（如圖所示），若忽略空氣阻力，關于運動員所受重力做功、運動員的重力勢能，下列說法中正確的是A．重力做正功，重力勢能減少B．重力做負功，重力勢能減少C．重力做負功，重力勢能增加D．重力做正功，重力勢能增加5、(本題9分)在河面上方20m的岸上有人用長繩拴住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°．人以恒定的速率v=3m/s拉繩，使小船靠岸，那么()A．5s時繩與水面的夾角為60°B．5s時小船前進了15mC．5s時小船的速率為5m/sD．5s時小船到岸邊距離為10m6、(本題9分)某同學將一籃球斜向上投向?qū)γ尕Q直墻上，球正好垂直于墻面砸到墻上的P點，然后以等大的速度被彈回。已知球被彈回后落回拋出點，拋出點到P點的豎直高度和水平距離均為1.25m。不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則球砸到墻面上時的速度大小為A．2.5m/s B．1.25m/s C．1m/s D．0.8m/s7、(本題9分)光滑的水平面上有一輛小車處于靜止狀態(tài)，在力F作用下小車開始加速，如圖所示，則（）A．力F對小車做正功 B．力F對小車做負功C．合力對小車做正功 D．以上說法都不對8、(本題9分)“嫦娥三號”攜帶“玉兔號”月球車首次實現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察，并開展月表形貌與地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查等科學探測．“玉兔號”在地球表面的重力為G1，在月球表面的重力為G2；地球與月球均視為球體，其半徑分別為R1、R2；地球表面重力加速度為g.則()A．月球表面的重力加速度為B．月球與地球的質(zhì)量之比為C．月球與地球的第一宇宙速度之比為D．“嫦娥三號”環(huán)繞月球表面做勻速圓周運動的周期為2π9、(本題9分)下列說法正確的是（）A．電源的作用就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能B．若某電池中通過的電荷，電池提供的電能，該電池的電動勢為C．電源的電動勢與外電路有關，外電路電阻越大，電動勢就越大D．電源向外提供的電能越多，表示電動勢越大10、(本題9分)做曲線運動的物體，下列說法中正確的是A．曲線運動一定是變速運動B．速度的大小不斷發(fā)生變化，速度的方向不一定發(fā)生變化C．物體加速度可以不變D．它們受合外力一定是變力11、(本題9分)已知引力常量G和以下各組數(shù)據(jù)，能夠估算出地球質(zhì)量的是（）A．地球繞太陽運行的周期和地球與太陽間的距離B．月球繞地球運行的周期和月球與地球中心間的距離C．人造地球衛(wèi)星貼近地球表面繞行的速度與周期D．若不考慮地球的自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑與地面的重力加速度12、如圖所示，一質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質(zhì)彈簧一端固定于O點，另一端與該小球相連．現(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，沿豎直桿運動經(jīng)過B點，已知OA長度小于OB長度，彈簧處于OA、OB兩位置時彈簧彈力大小相等．在小球由A到B的過程中A．加速度等于重力加速度的位置有兩處B．彈簧彈力的功率為0的位置只有一處C．彈簧彈力對小球做功等于零D．彈簧彈力做正功過程中小球運動的距離等于小球克服彈簧彈力做功過程中小球運動的距離二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)（1）在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一位置O點，下列操作正確的是_______．A．同一次實驗過程中，O點位置允許變動B．在實驗中，彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度C．實驗中，先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧測力計拉力的大小和方向，把橡皮條的結(jié)點拉到O點D．實驗中把橡皮條的結(jié)點拉到O點時，兩彈簧之間的夾角應取90°不變，以便于算出合理的大?。?）在“驗證機械能守恒定律”實驗中，由于紙帶與限位孔之間的摩擦力以及空氣阻力的存在，重錘重力勢能的減少量ΔEp要_____（選填“大于”“小于”或“等于”）重錘動能的增加量ΔEk．（3）在“探究加速度與力?質(zhì)量的關系”實驗中，某同學通過數(shù)據(jù)的處理作出了－F圖象，如圖所示，則①圖中的直線不過原點的原因是______．②圖中的力F理論上是指_________，而實驗中卻用__________表示．（選填字母符號）（1分）A．砂和砂桶的重力B．繩對小車的拉力③此圖中直線發(fā)生彎曲，為了防止直線發(fā)生彎曲，在實驗中，應使小車的質(zhì)量要_______（選填“遠大于”“遠小于”或“等于”）砂和砂桶的總質(zhì)量．④請你簡要論述為何“探究加速度與力?質(zhì)量的關系”這個中只要滿足砂以及砂桶質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，就可以認為細線拉力近似等于砂以及砂桶重力．_______14、某同學利用重物自由下落來“驗證機械能守恒定律”。（1）請指出實驗裝置（甲）中存在的明顯錯誤______.（2）進行實驗時，為保證重物下落時初速度為零，應____(選填“A”或“B”).A．先接通電源，再釋放紙帶B．先釋放紙帶，再接通電源（3）根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的1，2，3，4四個點如圖(乙)所示.已測出1，2，3，4到打出的第一個點O的距離分別為h1，h2，h3，h4，打點計時器的打點周期為T.若代入所測數(shù)據(jù)能滿足表達式gh3=______(用題目中已測出的物理量表示)，則可驗證重物下落過程機械能守恒.15、打點計時器是力學實驗的常用儀器．（1）羅同學用打點計時器“探究功與速度變化的關系”，將打點計時器固定在木板上，如圖甲，不妥之處有____，____，（寫出兩項）．要完成此實驗，除了圖甲中的器材外，還需要從圖乙中選用的器材有____（寫字母）（2）范同學用打點計時器做“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗，實驗中用天平測量小車質(zhì)量，如圖丙，他在右邊的托盤上放置了一個100g的砝碼、一個50g的砝碼、兩個20g的砝碼，游碼的位置如圖所示，則小車的質(zhì)量是____g．該同學欲通過打出的紙帶（圖?。﹣砼袛嗍欠褚哑胶饽Σ亮?，根據(jù)紙帶的點跡，應該將木板的傾斜度調(diào)____（選填“大”或“小”）些．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)AB是豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，其下端B與水平直軌平滑相切，如圖1所示．一小木塊（可視為質(zhì)點）從A點由靜止開始沿軌道下滑，最后停在C點．已知圓軌道半徑為R，小木塊的質(zhì)量為m，小木塊與水平直軌道間的動摩擦因數(shù)為μ．重力加速度為g．求：(1)小木塊運動到B點時速度的大小vB；(2)小木塊經(jīng)過圓弧軌道的B點時，所受軌道支持力的大小NB；(3)B、C兩點之間的距離x．17、（10分）(本題9分)如圖，一質(zhì)量m=0.4kg的滑塊（可視為質(zhì)點）靜止于動摩擦因數(shù)μ=0.1的水平軌道上的A點。對滑塊施加一水平外力，使其向右運動，外力的功率恒為P=10.0W。經(jīng)過一段時間后撒去外力，滑塊繼續(xù)滑行至B點后水平飛出，恰好在C點沿切線方向進入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，軌道的最低點D處裝有壓力傳感器，當滑塊到達傳感器上方時，傳感器的示數(shù)為25.6N。已知軌道AB的長度L=2.0m，半徑OC和豎直方向的夾角α=37°，圓形軌道的半徑R=0.5m。（空氣阻力可忽略，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）滑塊運動到C點時速度vc的大小；（2）B、C兩點的高度差h及水平距離x?（3）水平外力作用在滑塊上的時間t?

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、C【解析】

土豆做勻速圓周運動，受重力和其它土豆對其的作用力，設其它土豆對其的作用的水平方向作用力為，豎直方向的作用力為，則水平方向有豎直方向有其它土豆對其的作用力為故A、B、D錯誤，C正確；故選C2、B【解析】試題分析：沿電場線的方向電勢降低，所以電勢不同的等勢面不可能相交．故A錯誤；根據(jù)電場線與等勢面的關系可知，電場線與等勢面互相垂直，故B正確；電場強度的大小與電勢的高低沒有關系，所以同一等勢面上各點電場強度不一定相等，故C錯誤；負電荷在等勢面高的位置的電勢能小，所以將一負的試探電荷從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面，電勢能增大，電場力做負功，故D錯誤．故選B?？键c：等勢面【名師點睛】本題關鍵記住電場線和等勢面的關系，相互垂直，從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，掌握等勢面的基本特點：在等勢面上移動電荷，電場力總是不做功．3、C【解析】一對互為作用力和反作用力的靜摩擦力因為沒有相對位移，故做功的代數(shù)和一定為零，故A正確；對相互作用的滑動摩擦力對相互作用的兩物體做功代數(shù)和一定為負值，其絕對值等于產(chǎn)生的內(nèi)能，即Q=f?△S，故B正確；作用力與反作用力做功可能都是正功也可能都是負功，比如兩個磁鐵在它們的相互作用力的作用下運動，如果從靜止開始向相反的方向運動則都是在做正功，故C錯誤；當作用力做正功時，反作用力可以做正功，也可以做負功，也可以不做功，選項D正確；此題選擇錯誤的選項，故選C.點睛：本題細致的考查了作用力與反作用力的關系，及作用力與反作用力做功時的特點，有的學生想當然的認為一個做正功，另一個必定做負功，這是不對的，本題是作用力與反作用力的一道好題．4、A【解析】

運動員身體保持直立狀態(tài)由最高點下落至蹦床的過程中，重力方向與位移方向相同，則重力做功正功，重力勢能減少；A.重力做正功，重力勢能減少，與結(jié)論相符，選項A正確；B.重力做負功，重力勢能減少，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.重力做負功，重力勢能增加，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.重力做正功，重力勢能增加，與結(jié)論不相符，選項D錯誤。5、C【解析】

AD．由幾何關系可知，開始時河面上的繩長為此時船離岸的距離5s時，繩子向左移動了河面上繩長為小船離河邊的距離船的速度為合速度，由繩收縮的速度及繩擺動的速度合成得出，5s后，由幾何關系可知繩與水面的夾角是53°，故AD錯誤；B．5s時刻小船前進的距離為故B錯誤；C．船的速度為合速度，由繩收縮的速度及繩擺動的速度合成得出，則由幾何關系可知故C正確。故選C。6、A【解析】

從P點開始分析，籃球做平拋運動，下落的時間為，球砸到墻面上時的速度大小為平拋運動的初速度，即為.A．2.5m/s與計算結(jié)果相符；故A項正確.B．1.25m/s與計算結(jié)果不相符；故B項錯誤.C．1m/s與計算結(jié)果不相符；故C項錯誤.D．0.8m/s與計算結(jié)果不相符；故D項錯誤.7、AC【解析】

AB．小車向右運動故位移向右，力F對物體做功為：由于，故力F做正功，故A正確，B錯誤；C．小車做加速運動，根據(jù)動能定理可得：故合力做正功，故C正確；D．由ABC可知，D錯誤；故選AC。8、BD【解析】

A、設探測器的質(zhì)量，火星表面的重力加速度：，故A錯誤；

B、根據(jù)得，火星與地球的質(zhì)量之比：，故B正確；

C、第一宇宙速度：，火星與地球的第一宇宙速度之比：，故C錯誤；

D、根據(jù)周期公式，再根據(jù)，“暢想號”火星探測器繞火星表面勻速圓周運動的周期，故D正確．點睛：本題考查了萬有引力定律在天文學上的應用，解題的基本規(guī)律是萬有引力提供向心力，在任一星球表面重力等于萬有引力，記住第一宇宙速度公式．9、AB【解析】A.電源的作用就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；B.電路中通過q=2C的電荷量，電池提供的電能W=4J，根據(jù)電動勢的定義式E=W/q得，電動勢E=2V，故B正確；C.電動勢由電源本身決定，當內(nèi)電壓和外電壓變化時，電源電動勢保持不變，故C錯誤；D.電動勢由電源本身決定，與提供的電能多少無關，故D錯誤．故選AB.點睛：電動勢表征電源本身的特性，與外電路無關，當電源的路端電壓變化時，其電源電動勢不變．10、AC【解析】

曲線運動的速度方向一定變化，則一定是變速運動，選項A正確；速度的方向不斷發(fā)生變化，速度的大小不一定發(fā)生變化，選項B錯誤；物體加速度可以不變，例如平拋運動，選項C正確；它們受合外力不一定是變力，例如平拋運動，選項D錯誤.11、BCD【解析】

地球繞太陽做勻速圓周運動，受到太陽的萬有引力充當向心力，用它運動周期表示向心力，由萬有引力定律結(jié)合牛頓第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，則太陽的質(zhì)量M=4π2r3【點睛】解答萬有引力定律在天體運動中的應用時要明確天體做勻速圓周運動，其受到的萬有引力提供向心力，會用線速度、角速度、周期表示向心力，同時注意公式間的化簡．12、AC【解析】

A、在運動過程中A點為壓縮狀態(tài)，B點為伸長狀態(tài)，則由A到B有一狀態(tài)彈力為0且此時彈力與桿不垂直，加速度為g；當彈簧與桿垂直時小球加速度為g。則兩處加速度為g。故A正確；B、A處速度為零，彈力功率為零；下滑過程當彈簧彈力與桿垂直時，彈力功率為零；當彈簧為原長時彈力為零，彈力功率為零，故彈力功率為0共有3處，故B錯誤；C、由于A、B兩點彈簧彈力大小相等，因此彈簧的變化量相等，即彈簧的彈性勢能不變，彈力對小球不做功，所以彈簧彈力對小球所做的正功等于小球克服彈力所做的負功，即從A到B的過程中，彈簧彈力對小球做總功為零，故C正確；D、因做負功時彈力增大，而則彈簧彈力對小球所做的正功等于小球克服彈力所做的負功，則彈簧彈力做正功過程中小球運動的距離大于小球克服彈簧彈力做功過程中小球運動的距離，故D錯誤。故選AC。二．填空題(每小題6分，共18分)13、B大于過度平衡摩擦力，斜面傾角過大BA遠大于見解析【解析】

（1）[1]．A.要保證兩個彈簧秤的拉力與一個彈簧秤的拉力效果相同，橡皮條要沿相同方向伸長量相同，則O點的位置應固定，故A錯誤；B.在實驗中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧秤的刻線，故B正確；C.本實驗，彈簧秤的拉力應不超過量程，兩個彈簧秤拉力的大小沒有要求，只要使兩次效果相同就行，故C錯誤；D.本實驗只要使兩次效果相同就行，兩個彈簧秤拉力的方向沒有限制,并非一定要夾角為90°不變，故D錯誤．故選B（2）[2]．在“驗證機械能守恒定律”實驗中，由于紙帶與限位孔之間的摩擦力以及空氣阻力的存在，機械能減小，重錘重力勢能的減少量ΔEp小于重錘動能的增加量ΔEk；（3）①[3]．由圖可知，拉力為零時加速度不為零，說明平衡摩擦力時斜面傾角過大，平衡過度；②[4][5]．圖中的力F理論上是指繩對小車的拉力，而實驗中卻用砂和砂桶的重力表示；③[6]．要把砂和砂桶的重力當做繩對小車的拉力，必須滿足小車的質(zhì)量遠大砂和砂桶的總質(zhì)量，此圖中直線發(fā)生彎曲，說明不滿足小車的質(zhì)量遠大砂和砂桶的總質(zhì)量這個條件．為了防止直線發(fā)生彎曲，在實驗中，應使小車的質(zhì)量要遠大于砂和砂桶的總質(zhì)量．④[7]．設繩子拉力為T，對小車T=Ma，對砂和砂桶mg-T=ma聯(lián)立得a=當小車的質(zhì)量遠大砂和砂桶的總質(zhì)量時，a=可以認為細線拉力近似等于砂以及砂桶重力．14、打點計時器應采用交流電A【解析】

（1）[1]．從圖甲中的實驗裝置中發(fā)現(xiàn)，打點計時器接在了“直流電源”上，打點計時器的工作電源是“低壓交流電源”．因此明顯的錯誤是打點計時器不能接在“直流電源”上．（2）[2]．為了使紙帶上打下的第1個點是速度為零的初始點，應該先接通電源，讓打點計時器正常工作后，再釋放紙帶．若先釋放紙帶，再接通電源，當打點計時器打點時，紙帶已經(jīng)下落，打下的第1個點的速度不為零．因此，為保證重物下落的初速度為零，應先接通電源，再釋放紙帶，故選A．（1）[1]．根據(jù)實驗原理，只要驗證即即可驗證機械能守恒定律．因此需求解v1．根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律關系式可得則有故只要在誤差允許的范圍內(nèi)驗證成立，就