2024届贵州省安顺市平坝一中物理高一第二学期期末经典试题含解析

2024届贵州省安顺市平坝一中物理高一第二学期期末经典试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为（）A．v B．2v C．v D．3v2、不同的地球同步卫星，下列哪个物理量可能不同A．线速度大小 B．向心力大小 C．轨道半径 D．加速度大小3、若某星球的质量和半径均为地球的2倍，那么质量约为50kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的A．B．C．2倍D．4倍4、(本题9分)从某一高处平抛一个物体，物体着地时末速度与竖直方向成α角，取地面处重力势能为零，则物体抛出时，动能与重力势能之比为A．tan2αB．cot2α5、中国“飞人”苏炳添在国际田联世界挑战赛马德里站男子100m比赛中用时9.91s，以10.45m/s速度冲线获得冠军；他在男子200m比赛中的最好成绩是21.23s。关于苏炳添的比赛，下列说法错误的是（）A．100m比赛中的平均速度约为10.09m/s B．100m比赛中的平均速率约为10.45m/sC．200m比赛中的位移小于100m比赛的两倍 D．200m比赛中的平均速率约为9.42m/s6、(本题9分)如图所示，一个重200N的物体，在粗糙水平面上向左运动，物体和水平面间的动摩擦因数，同时物体还受到大小为10N、方向向右的水平力作用，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是()A．大小是10N，方向向左B．大小是20N，方向向左C．大小是20N，方向向右D．大小是10N，方向向右7、(本题9分)由多颗星体构成的系统，叫做多星系统．有这样一种简单的四星系统：质量刚好都相同的四个星体A、B、C、D，A、B、C分别位于等边三角形的三个顶点上，D位于等边三角形的中心．在四者相互之间的万有引力作用下，D静止不动，A、B、C绕共同的圆心D在等边三角形所在的平面内做相同周期的圆周运动．若四个星体的质量均为m，三角形的边长为a，引力常量为G，则下列说法正确的是A．A、B、C三个星体做圆周运动的半径均为B．A、B两个星体之间的万有引力大小为C．A、B、C三个星体做圆周运动的向心加速度大小均为D．A、B、C三个星体做圆周运动的周期均为8、(本题9分)马戏团中上演的飞车节目深受观众喜爱。如图甲，两表演者骑着摩托车在竖直放置的圆锥筒内壁上做水平匀速圆周运动。若两表演者（含摩托车）分别看作质点A、B，其示意简图如图乙所示，摩托车与内壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，则B做圆周运动的A．周期较大B．线速度较大C．角速度较大D．向心加速度较大9、(本题9分)如图所示，a、b是两个在同一平面内的，绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其中已知b为地球同步卫星，引力常量为G．据图和上述信息，关于地球和卫星a、b的分析或结论，如：卫星a、b的绕行速度va、vb，绕行周期Ta、Tb等。下列的叙述正确的是（）A．由于va＞vb，因而卫星a减速可有可能让卫星b追上B．卫星a的绕行周期Ta一定小于24hC．卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可计算出地球的半径10、(本题9分)如图所示为人造地球卫星的轨道示意图，其中1为近地圆周轨道，2为椭圆轨道，3为地球同步轨道，其中P、Q为轨道的切点，则下列说法中正确的是A．卫星在1轨道上运行可经过一次加速转移到3轨道上运行B．卫星由1轨道进入2轨道机械能增大C．卫星在轨道1上的运行周期最短D．在轨道2上由Q点运行到P点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，重力势能减少，机械能增加11、(本题9分)如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手设在摆球运动过程中空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是A．重力做功为mgLB．绳的拉力做功为0C．空气阻力做功0D．空气阻力做功为12、(本题9分)在如图所示的电路中E为电源，其内阻为r，R1为定值电阻（R1>r），R2为电阻箱，R3A．用光照射R3B．用光照射R3C．将变阻箱R2D．将变阻箱R2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图1所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s．（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量（填“需要”或“不需要”）（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，d=mm（3）某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则对该小车实验要验证的表达式是．14、（10分）(本题9分)某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平。其实验步骤如下：a.用天平测出小球A、B的质量mA、mB，且mA>mB;b.先不放小球B，把轻弹簧的一端固定在固定挡板上，用细线将小球A与挡板连接，使挡板和A间的弹簧处于压缩状态；剪断细线，小球A沿平台运动，离开弹簧后，A再沿平台运动，最后滑落台面，记录小球A的落地点P的位置；c.放上小球B，把轻弹簧的一端仍固定在固定挡板上，还用细线将小球A与挡板连接，使挡板和A间的弹簧处于相同的压缩状态；剪断细线，小球A沿平台运动，离开弹簧后，和小球B沿一条直线碰撞后都滑落台面，记录A、B滑块的落地点的N、M

位置；d.用刻度尺测出三个落地点N、P、M距操作台边缘的水平距离x1、x2、x3；(1)实验步骤a中，要求mA>mB，其原因为______________。(2)实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平，其原因为______________。(3)如果A、B组成的系统水平动量守恒，须满足的关系是___________________(用测量量表示)。(4)该实验还可以验证碰撞过程是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，只要再满足_________的关系式，即可说明两小球的碰擅为弹性碰撞(用测量量表示)。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，一个可视为质点的物块，质量为m=1kg，从竖直放置的光滑四分之一圆弧轨道顶端静止释放，物块到达底端后，滑入与轨道底端相切的水平传送带．若传送带以大小为u=3m/s的速率沿逆时针方向匀速转动，圆弧轨道半径R=0.8m，皮带轮的半径r=0.1m，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，两皮带轮的轴间距L=6m，重力加速度g=10m/s1．求：（1）皮带轮转动的角速度．（1）物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力．（3）物块将从传送带的哪一端离开传送带？物块在传送带上克服摩擦力所做的功为多大？16、（12分）(本题9分)如图所示，半径R=3m的光滑圆弧轨道BC竖直固定在光滑水平地面上，C端切线水平；与C端等高的长木板质量M=4kg靠紧圆弧轨道；A点在圆弧轨道所在竖直面内，与B端的高度差h=0.8m．质量为m=3kg的小物块（可视为质点）从A点以v0=3m/s的水平初速度抛出，运动到B端恰好沿着切线方向进入圆弧轨道BC，最后与长木板相对静止．小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s1．求：（1）小物块运动至B端时的速度大小和方向；（1）小物块滑至C端时，圆弧轨道对它的支持力大小；（3）长木板的最小长度．17、（12分）(本题9分)如图所示，半径R=1m的光滑半圆轨道AC与高h=8R的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内，斜面倾角θ=53°．两轨道之间由一条光滑水平轨道相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡．在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压（不连接），处于静止状态．同时释放两个小球，a球恰好能通过半圆轨道最高点A，b球恰好能到达斜面轨道最高点B．已知a球质量为m1=2kg，b球质量为m2=1kg，小球与斜面间动摩擦因素为μ=．求：（g取10m/s2，，）（1）经过C点时轨道对a球的作用力大小FC；（2）b球经过斜面底端D点时的速度大小VD（结果保留三位有效数字）；（3）释放小球前弹簧的弹性势能．

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、B【解题分析】

设小船相对静水的速度为，河的宽度为d，则去程时过河的时间为回程时船头与河岸所成角度为，回程的时间由题意知回程时水流方向合速度为零即：解得故B对；ACD错；综上所述本题答案是：B2、B【解题分析】

AC.同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有，同步卫星的周期与地球自转周期相同，所以各个同步卫星轨道半径相同，线速度，所以所有地球同步卫星线速度大小相同，故AC不符合题意；BD.向心加速度，所以加速度大小相同，但质量不知，因此向心力大小不一定相同，故D不符合题意，B符合题意；3、B【解题分析】

根据得，重力加速度因为星球质量和半径均为地球的2倍，则星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的倍，所以质量为50kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的倍。A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.2倍，与结论不相符，选项C错误；D.4倍，与结论不相符，选项D错误。4、A【解题分析】物体着地时末速度与竖直方向成α角，则tanα=v0vy。竖直方向物体做自由落体运动，则vy2=2gh，可得：h=5、B【解题分析】

AB．100m跑道是直线，故苏炳添的位移是100m，路程也是100m，成绩为，所以平均速度大小等于平均速率，为：故A正确，B错误；C．200m的跑道是曲线，故200m比赛中的位移小于100m比赛的两倍，故C正确；D．200m比赛中的平均速率为故D正确；本题选错误的，故选B。6、C【解题分析】

物体相对于地面向左运动，则滑动摩擦力的方向水平向右，大小f═μFN=0.1×200N=20N．A．大小是10N，方向向左，与结论不相符，选项A错误；B．大小是20N，方向向左，与结论不相符，选项B错误；C．大小是20N，方向向右，与结论相符，选项C正确；D．大小是10N，方向向右，与结论不相符，选项D错误；故选C．7、BC【解题分析】

A．A、B、C绕等边三角形的中心D做圆周运动，由几何关系知：它们的轨道半径为：，故A错误；B．根据万有引力公式，A、B两个星体之间的万有引力大小为，故B正确；C．以A为研究对象，受到的合力为，根据牛顿第二定律，F=ma向，A、B、C三个星体做圆周运动的向心加速度大小：，故C正确；D．根据合力提供向心力有：，得A、B、C星体做圆周运动的周期为：，故D错误．【题目点拨】先求出任意两个星体之间的万有引力，从而得出每一星体受到的合力，该合力提供它们的向心力．根据几何关系求出星体的轨道半径，结合合力提供向心力求出线速度、向心加速度和周期．8、AB【解题分析】

BC.摩托车做匀速圆周运动，摩擦力恰好为零，由重力mg和支持力F的合力提供圆周运动的向心力，作出受力分析如图：则有：向心力Fn=mgtanα，由mgtanα=mω2r=mv2r，得：ω=gtanαA.因为T=2πω，而D.因为mgtanα=ma，则向心加速度为a=gtanα，所以A、B两质点的向心加速度相等，故D错误.9、BC【解题分析】

A.卫星a减速时，a将做近心运动，轨道半径减小，不可能让卫星b追上。故A错误。B.根据万有引力提供向心力，得：解得：，可知，卫星a的绕行周期Ta一定小于卫星b的绕行周期Tb，即一定小于24h，故B正确。C.地球同步卫星的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，a、b是两个在同一平面内的，b为地球同步卫星，则卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，故C正确。D.利用题目的信息，不能求出地球的半径，故D错误。10、BC【解题分析】

A.卫星从1轨道转移到3轨道上运行，需要在P点和Q点加速两次。故A错误；B.卫星由1轨道进入2轨道需要在P点点火加速，所以机械能增大。故B正确；C.根据开普勒第三定律可知，轨道半径最小的1轨道的周期最小。故C正确；D.卫星在椭圆轨道2上自由运行时，只有万有引力对它做功，其机械能守恒，则它在P点的机械能等于在Q点的机械能．故D错误．11、ABD【解题分析】A、如图所示，重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WG=mgL．故A正确．B、因为拉力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT=1．故B正确．C、F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即，故C错误，D正确；故选ABD．【题目点拨】根据功的计算公式可以求出重力、拉力与空气阻力的功．12、ACD【解题分析】

光敏电阻光照时阻值减小，则电路中的总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流增大，故R1两端的电压变大，故电压表的示数变大；则并联支路的电压减小，则R2的电流减小，R3电流变大，电流表读数变大，则A正确，B错误；将变阻箱R2阻值变大，则电路中的总电阻变大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故R1两端的电压变小，故电压表的示数变小；则并联支路的电压变大，则R3的电压变大，R3电流变大，电流表读数变大，则CD正确；故选ACD.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）不需要；（2）5.50mm．（3）C.【解题分析】试题分析：（1）游标卡尺的主尺读数为，游标读数等于，所以最终读数为：．（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度滑块通过光电门1速度为：，滑块通过光电门2速度为：，根据功能关系需要验证的关系式为：．考点：探究功与速度变化的关系【名师点睛】了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提．14、保证小球A和小球B碰后，小球A不反弹；保证小球做平抛运动；mAx2【解题分析】（1）为了保证小球A和小球B碰后小球A不反弹，所以要求mA>mB（2）实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平，是为了保证小球离开台面后做平抛运动，所以应该把操作台的台面调为水平。（3）由于AB离开台面后做平抛运动，竖直方向上的高度相等，所以下落的时间相同，根据水平方向上s=v0（4）如果要验证碰撞过程是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，则需要保证碰撞前后系统的动能相等，同理用水平位移代替速度来验证，即m故本题答案是：(1).保证小球A和小球B碰后，小球A不反弹；(2).保证小球做平抛运动；(3).mAx2点睛：理解实验的原理，学会利用平抛求碰撞前后的速度，并验证动量守恒和机械能守恒。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）15rad/s（1）60N，方向竖直向下．（3）11J【解题分析】（1）令皮带轮转动的角速度为，则由，得（1）物块滑到圆弧轨道底端的过程中，由动能定理，得，解