2024届内蒙古自治区包头市第二中学高一物理第二学期期末联考试题含解析

2024届内蒙古自治区包头市第二中学高一物理第二学期期末联考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)下列物理量中，单位是“法拉”的物理量是A．电容 B．电流 C．电压 D．电阻2、(本题9分)在距水平地面一定高度处以初速度v0水平抛出一个质量为mA．小球质量m越大，在竖直方向上下落越快B．由x=vC．在任意连续相等时间内，小球下落高度之比为1：3：5：……D．由h=13、小球在光滑的水平桌面上以速度v做匀速直线运动，当它受到沿桌面向外的水平力F作用时，如图所示，小球运动的轨迹可能是A．Oa B．ObC．Oc D．Od4、(本题9分)2019年5月20日是第20个“世界计量日”，当日，第26届国际计量大会通过的关于国际单位制（SI）基本单位变革的决议生效实施．根据修订后的新国际单位制（SI），国际计量单位制的7个基本单位全部实现由常数定义，SI的修订将保证SI长期稳定性和环宇通用性，也从根本上打破人类对实物原器的依赖，将开启任意时刻、任意地点、任意主体根据定义复现单位量值的大门．以下4个单位中，不是国际单位制（SI）中基本单位的是A．牛顿 B．米 C．秒 D．千克5、(本题9分)如图所示，一个质量为2m、上连着轻质弹簧的物体A静止于光滑的水平面上，有一个质量为m的物体B沿光滑水平面以速度v向A运动，两物体通过弹簧发生碰撞然后分开．在此过程中，弹簧的弹性势能的最大值为（）A．mv2/2 B．mv2/3 C．mv2/6 D．无法确定6、(本题9分)我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就已知地球的质量为M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则(

)A．飞船在此轨道上的运行速率为B．飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为C．飞船在此圆轨道上运行的周期为D．飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为7、(本题9分)如图所示，一质量为m的人站在观光电梯内的磅秤上，电梯以0.1g的加速度加速上升h高度，在此过程中（）A．磅秤的示数等于0.1mgB．人的重力势能增加了mghC．人的动能增加了0.9mghD．人的机械能增加了1.1mgh8、物体仅在力F作用下运动，F的方向与物体运动方向一致，其F－t图象如图所示，则物体()A．在t1时刻速度最大B．从t1时刻后便开始返回运动C．在t1时刻加速度最大D．在0～t2时间内，速度一直在增大9、(本题9分)光滑的长轨道形状如图所示，底部为半圆型，半径R，固定在竖直平面内．AB两质量均为m的小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上．将AB两环从图示位置静止释放，A环离开底部2R．不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，则（重力加速度为g）：A．AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力大小为mgB．A环到达最低点时，两球速度大小均为C．若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时的速度大小为D．若将杆换成长，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后，A环离开底部的最大高度10、(本题9分)质量为m的汽车在平直的公路上行驶，阻力f保持不变，当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作.下列说法正确的是（

）A．发动机提供的动力保持不变 B．汽车的加速度将减小C．汽车的最大行驶速度为 D．汽车的额定功率为11、(本题9分)体重为600N的小红同学站在升降机中的测力计上，某一时刻他发现磅秤的示数为500N，则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动()A．加速上升B．匀速上升C．加速下降D．减速上升12、(本题9分)如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切,一个质量也为m的小物块放在被压缩弹簧的末端，释放物块以后，下列说法正确的是A．在与弹簧有接触的过程中，物块的机械能守恒B．物块在沿圆弧轨道上行的过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒C．物块在沿圆弧轨道上行的过程中，物块和弧形槽组成的系统动量守恒D．物块不能返回再次压缩弹簧二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法．（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、低压交流电源、导线、重锤、天平等仪器．其中不必要的是____________．（2）实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致试验结果mgh__mv2（填>、=、<）（3）如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的_________，其斜率等于________的数值．14、（10分）(本题9分)用如图甲所示的实验装置探究力做功与物体动能变化的关系，根据实验中力传感器的示数和纸带的测量数据等可求得外力对小车做的功和小车动能的变化．除了图甲中注明的器材外，实验中还需要交流电源、导线、开关、刻度尺和______．实验中平衡摩擦力时，取下钩码及细线，______填“连接”或“不连接”纸带，把木板右端垫高，使小车能沿木板做匀速运动．某次实验中打出了一条纸带，其中一部分如图乙所示，各相邻计数点间均有一个点未画出，A、B、C、D、E、F各点与O点间的距离如图，设小车质量为m，打点计时器所用交流电源的频率为f，实验过程中力传感器的示数为F，则从A到E的过程中外力做功______，小车动能变化______；在多次实验中测得多组外力做功W，和对应的动能变化的数据，作出图象如图丙所示，测得图线斜率等于1，由此得出结论是______．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示，有半径相同的小球a、b，a球质量为2m，b球质量为m，b球位于光滑轨道ABC的水平段BC的末端C处。a球从距BC水平面高h的A处由静止滑下，在C处与b球发生弹性正碰。求：（1）碰前瞬间a球的速度v；（2）两球在水平地面DE上的落点间的距离s。16、（12分）(本题9分)我国北斗卫星导航系统有五颗同步卫星，如果地球半径为，自转周期为，地球表面重力加速度为．求：(1)第一宇宙速度；(2)同步卫星距地面的高度．17、（12分）(本题9分)如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R，圆心为O．下端与绝缘水平轨道在B点平滑连接，一质量为m带正电的物块（可视为质点），置于水平轨道上的A点。已如A、B两点间的距离为L，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。(1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点，则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大?(2)若在整个空同加上水平向左的匀强电场，场强大小为E=(q为物块的带电量)，现将物块从A点由静止释放，且运动过程中始终不脱离轨道，求物块第2次经过B点时的速度大小。(3)在(2)的情景下，求物块第2n(n=1，2、3……)次经过B点时的速度大小。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、A【解题分析】

A．电容的单位是法拉，故A正确；B．电流的单位是安培，故B错误；C．电压的单位是伏特，故C场强；D．电阻的单位是欧姆，故D错误．故选A。2、D【解题分析】

A.不计空气阻力，小球只受重力，下落时加速度为g，与质量无关，所以小球在竖直方向上下落快慢与质量无关，故A项不符合题意；BD.由h=1t=2知小球未落地前下落的高度越大，飞行时间越长，与初速度无关；故B项不符合题意，D项符合题意；C．平抛运动在竖直方向做自由落体运动，由匀变速直线运动的推论知，从初始时刻起，在连续相等时间内，小球下落高度之比为1：3：5：……，故C不符合题意。3、D【解题分析】

由图可知，在没有受到外力作用时小球在水平桌面上做匀速直线运动，当有外力作用时，并且力的方向向下，应该指向圆弧的内侧，故小球的运动方向可能是Od；故选D。4、A【解题分析】

在力学中国际单位制（SI）中基本单位的是：米、千克、秒；A.牛顿，不是国际单位制（SI）中基本单位，选项A符合题意；B.米，是国际单位制（SI）中基本单位，选项B不符合题意；C.秒，是国际单位制（SI）中基本单位，选项C不符合题意；D.千克，是国际单位制（SI）中基本单位，选项D不符合题意；5、B【解题分析】

此过程中两物体速度相等时，弹簧的弹性势能最大；据动量守恒和机械能守恒可得：解得：故B项正确，ACD三项错误．故选B.点睛：一动碰一静，当两物体速度相等时，弹簧压缩量最大，弹簧的弹性势能最大．6、C【解题分析】

研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，解得：；a=；T=；F=G故C正确，ABD错误；故选C.7、BD【解题分析】

A．根据牛顿第二定律得解得即磅秤的示数等于1.1mg，选项A错误；C．根据动能定理得选项C错误；BD．人上升h，则重力做功为可知重力势能增大mgh，动能增加0.1mgh，则机械能增大了1.1mgh，选项BD正确。故选BD。8、CD【解题分析】

C.根据牛顿第二定律得，力越大时，加速度越大，由图象可知t1时刻力F最大，所以加速度最大，则C正确；AB.由图象知，t1时刻力F开始减小，但方向未发生变化，所以物体继续向前加速运动，所以在t1时刻速度不是最大，AB错误；D.由图象可知在0-t2时间内F的方向没发生变化，又F的方向与物体运动方向一致，所以物体一直做加速运动，所以D正确；9、BCD【解题分析】

A.对整体分析，自由落体，加速度g，以A为研究对象，A作自由落体，则杆对A一定没有作用力．即F=0，故AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力为零，选项A错误．B.AB都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，即vA=vB；对整体依机械能守恒定律，有：mg•2R+mg•R＝•2mv2，解得，故A环到达最低点时，两环速度大小均为，选项B正确．

C.若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时，杆与竖直方向的夹角为30°；设AB的速度为vA和vB，则；由机械能守恒可得：，联立解得：，选项C正确；D.由于杆长超过了半圆直径，故最后A环在下，如图；

设A再次上升后，位置比原来高h，如下图所示．

由机械能守恒，有：−mgh+mg(2R−2R−h)＝0

解得h＝(−1)R，故A离开底部(+1)R

故若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度为(+1)R．选项D正确.10、BD【解题分析】

发动机始终在额定功率下工作，即发动机的功率保持不变，而汽车加速运动，速度增大，则由P=Fv可知：功率不变，速度增大时，牵引力减小，故A错误；水平方向上汽车在发动机牵引力F和阻力f的共同作用下，加速运动，,当牵引力F减小时，加速度减小，故B正确；当它以速度v、加速度a加速前进时，由牛顿第二定律：F-f=ma，可计算出牵引力F=f+ma，则此时汽车的功率P=（f+ma）v，即额定功率为（f+ma）v，故D正确；当汽车行驶速度达到最大时，牵引力F=f，则此时的速度：，故C错误；故选BD。【题目点拨】本题是牛顿第二定律与功率类问题的综合，关键是知道汽车的运动特点，做加速度减小的变加速运动，加速度为零时速度最大；解题的核心公式为：F-f=ma，P=Fv。11、CD【解题分析】

体重为600N的小红同学站在升降机中的磅秤上，发现磅秤的示数是500N，磅秤的示数是通过人对磅秤的压力产生的，所以人对磅秤的压力变小，人的重力不变，该同学处于失重状态，所以应该有向下的加速度，那么此时的运动可能是向下加速运动，也可能是向上减速运动，故AB错误，CD正确；故选CD．【题目点拨】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度．12、BD【解题分析】A、在弹簧释放的过程中，由于弹力做正功，故物块的机械能不守恒，故A错误；

B、物块的机械能守恒在下滑的过程中，物块与弧形槽系统只有重力做功，机械能守恒，故B正确；

C、在下滑的过程中，由于物体受重力作用，合力不为零，不符合动量守恒的条件，故动量不守恒，故C错误；

D、由于物块和弧形槽质量相等，故在底部时两物体的速度大小相等，方向相反；而被弹簧弹回后，物块的速度大小与原来相等，因此物块不会再滑上弧形槽，二者一直向左做匀速运动，故不会再压缩弹簧，故D正确．点睛：本题考查动量定恒和机械能守恒定律的应用，要注意明确运动过程，同时能正确应用动量守恒以及机械能守恒定律分析两物体的运动过程问题．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、天平>Dg【解题分析】（1）其中不必要的器材是：天平，因为我们是比较mgh、mv2大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．

（2）实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一直线上，使纸带通过时受到较大阻力，使得动能增加量小于重力势能的减小量，即会导致试验结果mgh>mv2；（3）利用v2-h图线处理数据，如果mgh=mv2那么v2=gh，则v2-h图线应该是过原点的直线，斜率就等于g．故选D．

点睛：利用图象结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距研究其物理意义．14、天平连接外力对物体所做的功等于物体动能的增量【解题分析】

（1）[1]．要计算小车的动能变化，还需要测量小车的质量，故还需要天平；（2）[2]．平衡摩擦力时应取下钩码，连接长纸带，木板右端适当垫高，使小车能匀速运动，即在纸带上打出的点迹是均匀的；（3）[3]．根据功的定义可知外力做功为；[4][5]．根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得打到A点时的速度为打到E点时的速度为故小车的动能量为若图像的斜率为1，即，故故可得出结论是外力对物体所做的功等于物体动能的增量．【题目点拨】本题考查探究功和速度变化关系的实验，关键是明确合力的功、动能的变化如何测量，要从实验原理角度分析误差产生的原因和减小方法，不难．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）2gh；（2）2h