2024届江西省白鹭洲中学高一物理第二学期期末经典试题含解析

2024届江西省白鹭洲中学高一物理第二学期期末经典试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1–N2的值为A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg2、(本题9分)物体仅在拉力、重力作用下竖直向上做匀变速直线运动，重力做功-2J，拉力做功3J，则下列说法正确的是A．物体的重力势能减少2JB．物体的动能增加3JC．物体的动能增加1JD．物体的机械能增加1J3、(本题9分)如图,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由下落,不计空气阻力,以桌面为参考平面,则小球落到地面瞬间的机械能为()A．0 B．mgHC．mgh D．mg(H+h)4、在下列所述实例中，若不计空气阻力，机械能守恒的是A．抛出的铅球在空中运动的过程B．电梯加速上升的过程C．石块在水中下落的过程D．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程5、(本题9分)关于地球同步卫星，下列说法正确的是（）A．所有同步卫星离地面高度都相等B．同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度C．同步卫星的运行角速度大于近地卫星的运行角速度D．同步卫星可以在北京正上方，且和地球相对静止6、(本题9分)如图所示，在圆盘上有A、B、C三点，且OA=AB=BC，当圆盘绕O点在水平面上做匀速圆周运动时，关于A、B、C三点说法正确的是（）A．线速度大小的比为vA：vB：vC=3：2：1B．线速度大小的比为vA：vB：vC=1：1：1C．角速度大小的比为ωA：ωB：ωC=3：2：1D．角速度大小的比为ωA：ωB：ωC=1：1：17、(本题9分)宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g'表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对秤的压力，下列关系式中正确的是（）A． B．C． D．8、(本题9分)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献下列说法正确的是（）A．开普勒通过对第谷观测的行星数据进行研究得出了万有引力定律B．牛顿通过扭秤实验成功测出了引力常量G的数值，称自己的实验是“称量地球的重量”C．法拉第提出了电场的概念，并提出处在电场中的其他电荷受到的作用力就是电场给予的D．美国物理学家密立根最早测得的了元电荷e的数值．9、(本题9分)如图所示，是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路面上从静止开始加速行驶，经过时间前进距离，速度达到最大值，在这一过程中牵引力的功率恒为，小车所受阻力恒为，那么在这一过程中（）A．小车做加速度逐渐减小的加速运动B．小车做匀加速运动C．牵引力所做的功为D．牵引力所做的功为10、如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动。测得该星球对飞行器的最大张角为θ，飞行器离星球表面的高度为h，绕行周期为T.已知引力常量为G，由此可以求得A．该星球的半径B．该星球的平均密度C．该星球的第一宇宙速度D．该星球对飞行器的引力大小11、(本题9分)根据《日经新闻》的报道，日本将在2020年东京奥运会开幕之前使“无人驾驶”汽车正式上路并且投入运营．高度详细的3D地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供大量可靠的数据，这些数据可以通过汽车内部的机器学习系统进行全面的分析，以执行不同的指令．如下图所示为一段公路拐弯处的3D地图，你认为以下说法正确的是（）A．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力B．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻C．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出内（东）高外（西）低D．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出外（西）高内（东）低12、(本题9分)如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率PA等于PBD．到达底端时重力的瞬时功率PA大于PB二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示的实验装置，可用来研究平抛物体的运动。（1）关于实验过程中的一些做法，以下合理的有______；A．安装斜槽轨道，使其末段保持水平B．调整木板，使之与小球下落的竖直面平行C．每次小球应从同一位置由静止释放D．用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹（2）某同学在实验操作时发现，将小钢球轻轻放在斜槽末端时，小球能自动滚下。他应该如何调整：__________________________________；（3）以抛出点为坐标原点O，利用水平位移x和竖直位移y的多组数据做出小球的运动轨迹图，如右图所示。在图线上取一点P，其坐标如图所示。则小球从O运动到P的时间t=_______s；小球初速度的大小v0=_________m/s（重力加速度g取10m/s2）。14、（10分）(本题9分)某同学在“探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为1000N/m．如图甲所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验．（1）若弹簧伸长1.00cm，弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的示数为_________N（如图乙所示），则弹簧秤b的示数为________________N．（2）在保持（1）中弹簧秤a的示数和方向不变的条件下，若增大弹簧OC的伸长量，则弹簧秤b的示数_______，与弹簧OC间的夹角（锐角）_______（均填“变大”“变小”或“不变”）．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）如图所示，某人在山上将一质量m=0.50kg的石块，以v0=5.0m/s的初速度与水平面成30°角斜向上方抛出，石块被抛出时离水平地面的高度h=10m.不计空气阻力，求：（1）石块从抛出到落地的过程中减少的重力势能；（2）石块落地时的速度大小。16、（12分）如图所示，某部队官兵在倾角为30°山坡上进行投掷手榴弹训练，若从A点以某一初速度v0沿水平方向投出手榴弹，正好落在B点，测得AB＝90m．（空气阻力不计），如果手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间，若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问：战士从拉动弹弦到投出所用时间是多少？手榴弹抛出的初速度是多少？（g＝10m/s2）17、（12分）(本题9分)质量为的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上．平衡时，弹资的压缩量为，如图所示．物块从钢板正对距离为的处自由落下，打在钢板上井立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动．已知物体质量也为时，它们恰能回到点，若物块质量为，仍从处自由落下，则物块与钢板回到点时，还具有向上的速度，求：（1）弹簧压缩时的弹性势能；（2）物块质量为时向上运动到最高点与点的距离．

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、D【解题分析】试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律可得，在最低点，根据牛顿第二定律可得，从最高点到最低点过程中，机械能守恒，故有，联立三式可得考点：考查机械能守恒定律以及向心力公式【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值．要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下．2、C【解题分析】

A.物体的重力做功-2J，则重力势能增加2J，选项A错误；B.合力功为3J+(-2J)=1J，则物体的动能增加1J，选项B正确；C.由B的分析可知，选项C错误；D.拉力做功为3J，则物体的机械能增加3J，选项D错误.3、B【解题分析】

以桌面为参考平面，则小球在最高点刚下落时的机械能为E=mgH，小球下落时机械能守恒，则小球落到地面瞬间的机械能为mgH，故选B.【题目点拨】本题如根据机械能的定义，不好直接求落地时小球的机械能．技巧在于选择研究最高点，此处动能为零，重力势能为mgH，机械能为mgH，运用机械能守恒，从而定出落地时的机械能，方法简单方便．4、A【解题分析】

A.抛出的铅球在空中运动的过程中，只受到重力的作用，机械能守恒，故A正确；B.电梯加速上升的过程，其动能和重力势能均增大，则机械能必定增大，故B错误；C.石块在水中下落的过程，水的阻力和浮力对石块做负功，机械能减小，选项C错误；D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程中，动能不变，而重力势能减小，所以机械能减小，故D错误。5、A【解题分析】

A、地球同步卫星的运行周期与地球自转周期相同，为24h，根据开普勒第三定律（定值），知所有同步卫星的轨道半径都相等，则所有同步卫星离地面高度都相等，故A正确；B、第一宇宙速度即近地卫星的运行速度，由万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，，由于同步卫星的半径大于近地卫星的半径，则可知同步卫星的运行速度小于近地卫星的运行速度，即小于第一宇宙速度，同步卫星的运行角速度小于近地卫星的运行角速度，故BC错误；D、由于同步卫星与地球保持同步，故同步卫星只能定点于赤道正上方，且和地球相对静止，不能在北京的上方，故D错误。6、D【解题分析】三点同轴转动，角速度相等，故有，根据可得，D正确．【题目点拨】本题关键是知道同轴转动角速度相同，同一条皮带相连的点的线速度相同．7、BD【解题分析】

在地球表面处，即，在宇宙飞船内：，，B正确；宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动时，其内物体处于完全失重状态，故N＝0，D正确．8、CD【解题分析】开普勒发现了行星运动三定律，A错误；卡文迪许通过扭秤测得了引力常量G的数值，B错误；法拉第提出了电场的概念，并提出处在电场中的其他电荷受到的作用力就是电场给予的，C正确；美国物理学家密立根最早测得的了元电荷e的数值，D正确．9、AD【解题分析】

AB.从题意得到，太阳能驱动小车以功率不变启动，开始阶段小车所受的牵引力大于阻力，小车的速度增大，由P=Fv知，牵引力减小，小车的合外力减小，加速度减小，做变加速运动，当牵引力平衡后小球做匀速直线运动，速度达到最大．故A正确，B错误；CD.电动机的功率恒为P，故牵引力所做的功为；根据动能定理得：，解得：，故C错误，D正确。10、ABC【解题分析】

A.由题意，令星球的半径为R，则飞行器的轨道半径r=R+h，由几何关系，即，表达式中只有一个未知量R，故可以据此求出星球半径R；故A正确.B.由A项分析知，可以求出飞行器轨道半径r，据万有引力提供圆周运动向心力可知，已知r和T及G的情况下可以求得星球质量M，再根据密度公式可以求得星球的密度，故B正确.C.在求得星球质量M及星球轨道半径R的情况下，根据，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正确；D.因为不知道飞行器的质量大小，故无法求得星球对飞行器的引力大小，故D错误.11、BD【解题分析】试题分析：“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力，A错误；如果弯道是水平的，则静摩擦力提供向心力，当达到最大静摩擦力时对应一最大速度，超过这个速度，将发生离心运动而侧翻，B正确；如果弯道倾斜，则要使重力的分力提供向心力，所以应标出外（西）高内（东）低，C错误：D正确：故选BD．考点：生活中的圆周运动．【名师点睛】根据汽车转弯运动的实际情况，为防止侧滑，要使公路内侧低于外侧，形成斜面，使重力的分力提供向心力．12、AD【解题分析】两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正确；两物体重力做功相等，由于时间不同，所以重力的平均功率不同，故B错误；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但B物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，PB＜PA，故C错误，D正确；选AD．点睛：重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）ABC（2）调节斜槽末段水平（3）0.31【解题分析】

解：(1)A、为了保证小球离开斜槽后做平抛运动，安装斜槽轨道时，使其末端保持水平，故选项A正确；B、为准确方便确定小球运动轨迹，应调整木板，使之与小球下落的竖直面平行，故选项B正确；C、为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次小球应从斜槽的同一位置由静止释放，故选项C正确；D、用平滑的曲线连接描绘的点得到小球的运动轨迹，故选项D错误；(2)小球能自动滚下说明斜槽末端不水平，应该调整：调节斜槽末端水平，保证小球做平抛运动；(3)根据，解得小球从O运动到P的时间水平方向则有，解得小球初速度的大小14、8.00N6.00N增大变小【解题分析】

（1）根据胡克定律可知，F=kx=1000×0.01=10N；根据弹簧秤的读数方法可知，a的读数为8.00N；两弹簧秤夹角为90°，则可知，b的读数为；（2）保持（1）中弹簧秤a的示数和方向不变的条件下，若增大弹簧OC的伸长量，则合力增大，若oa的大小和方向不变，如图所示，则说明ob的力一定增大，与OC间的夹角变小；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）50J（2）15m/s【解题分析】

（1）石块减少的重力势能等于重力对它所做的功，则：解得：。（2）从抛出到落地，根据机械能守恒定律有：解得：石块落地速度。16、（1）2s（2）15m/s【解题分析】试题分析：（1）在竖直方向上做自由落体运动，则L·