陕西省渭南市富平县2024届高一物理第二学期期末统考试题含解析

陕西省渭南市富平县2024届高一物理第二学期期末统考试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)下列运动能满足机械能守恒的是A．石头从手中抛出后的运动（不计空气阻力） B．子弹射穿木块C．吊车将货物匀速吊起 D．降落伞在空中匀速下降2、关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是（）A．m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力B．m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关C．不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力D．只有能看作质点的两物体间的引力才能用计算3、一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离．已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为（）A．v0-v2 B．v0+v2 C． D．4、(本题9分)如图所示，粗细均匀、全长为的铁链，对称地挂在转轴光滑的轻质定滑轮上，滑轮的大小与铁链长度相比可忽略不计，受到微小扰动后，铁链从静止开始运动，当铁链脱离滑轮的瞬间，其速度大小为（）A． B．C． D．5、(本题9分)已知某船在静水中的速度为=4m/s，现让船以最短时间渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d=100m，水流速度为=3m/s，方向与河岸平行．则下列说法正确的是A．船渡河的最短时间是20s B．船渡河的最短时间是25sC．船渡河的实际速度为4m/s D．船渡河的位移为100m6、(本题9分)物体1放在赤道上某处，物体2放在北纬60º上某处。由于地球的自转，物体1与2的A．线速度之比为B．线速度之比为C．角速度之比为D．角速度之比为7、(本题9分)汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时，下列判断正确的是（）A．汽车经过A、B两点时对路面压力值均等于车的重力B．汽车通过B点对路面压力值小于汽车的重力C．汽车经过A、B两点均处于超重状态D．汽车通过A点时容易爆胎8、如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为、的两物块A、B相连接，并静止在光滑水平面上。现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像提供的信息可得（）A．在、两个时刻，两物块达到共同的速度2m/s，且弹簧都处于伸长状态B．在到时刻之间，弹簧由压缩状态恢复到原长C．两物体的质量之比为:=2:1D．运动过程中，弹簧的最大弹性势能与B的初始动能之比为2：39、如图所示，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，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处由静止开始自由下滑（）A．在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功B．在下滑过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动D．被弹簧反弹后，小球能回到槽高h处10、(本题9分)如图，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A．汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，下列说法正确的是A．物体A也做匀速直线运动 B．物体A的速度逐渐增大C．物体A的速度小于汽车的速度 D．绳子拉力始终等于物体A所受的重力11、(本题9分)如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正、负极相连，两板的中央沿竖直方向各有一个小孔，今有一个带正电的液滴，自小孔的正上方的P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v1.若使a板不动，若保持电键K断开或闭合，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍然从P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v2，在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（）A．若电键K保持闭合，向下移动b板，则v2>v1B．若电键K闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2>v1C．若电键K保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2=v1D．若电键K闭合一段时间后再断开，无论向上或向下移动b板，则v2<v112、如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定．小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落。不计空气阻力，则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中A．小球的动能先增大后减小B．小球的机械能守恒C．小球加速度为零的时候，系统势能最小D．弹簧的弹性势能一直增加二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用如图所示实验装置探究功与动能变化的关系，在竖直墙上的A点安装一个拉力传感器，用不可伸长的轻绳一端与质量m=1kg的小球C连接，另一端绕过定滑轮B与传感器连接，定滑轮B视为质点)与A等高，BD为水平线，测出B、C间绳长l=1m，实验时，使绳处于绷直状态，将小球从距离BD线高度为h处由静止释放，从拉力传感器中记录小球摆动过程中拉力的最大值为F，改变h的值，记录下相应的最大拉力F，重力加速度g=9.8m/s2.(1)某次实验中，当h=0.6m时，对应的F=17.6N，则小球的最大动能为___________J；从释放点运动到最低点的过程中合力对小球所做的功为___________J.(结果均保留三位有效数字)(2)请根据(1)中实验结果，推导出F与h的函数关系式为F=___________.(用相应的字母符号表示)14、（10分）(本题9分)某探究学习小组的同学们要探究加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，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．实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)．(1)该实验中小车所受的合力________(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？________(选填“需要”或“不需要”)．(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和光电门2的中心距离为x.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和光电门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，则该实验要验证的关系式是________________．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)一艘宇宙飞船绕着某行星作匀速圆周运动，已知运动的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，行星半径为R.求：(1)行星的质量M；(2)行星表面的重力加速度g；(3)行星的第一宇宙速度v．16、（12分）如图所示，一电荷量q=3×10-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0.1m，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻R1=4Ω，R2=R3=R4=12Ω．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：(1)流过电源的电流；(2)两板间的电场强度的大小；(3)小球的质量．17、（12分）(本题9分)如图所示是某公园中的一项游乐设施，它由弯曲轨道AB、竖直圆轨道BC以及水平轨道BD组成，各轨道平滑连接。其中圆轨道BC半径R=1.0m，水平轨道BD长L=5.0m，BD段对小车产生的摩擦阻力为车重的0.3，其余部分摩擦不计，质量为2.0kg的小车（可视为质点）从P点以初速度v0=2m/s(1)P点离水平轨道的高度H；(2)小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力大小；(3)在水池中放入安全气垫MN（气垫厚度不计），气垫上表面到水平轨道BD的竖直高度h=1.25m，气垫的左右两端M、N到D点的水平距离分别为2.0m、3.0m

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】石头做平抛运动，只受重力作用，只有重力做功，机械能守恒，A正确；子弹射穿木块的过程中，子弹受到木块给的阻力作用，阻力做功，子弹的机械能不守恒，B错误；货物匀速上升，动能不变，重力势能增大，机械能不守恒，C错误；降落伞匀速下降，动能不变，重力势能减小，机械能不守恒，D错误．【题目点拨】判断机械能是否守恒的方法（1）利用机械能的定义判断：分析动能与势能的和是否变化．如：匀速下落的物体动能不变，重力势能减少，物体的机械能必减少．（2）用做功判断：若物体或系统只有重力（或弹簧的弹力）做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，机械能守恒．2、B【解题分析】

AB．与之间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对相互作用力，不是一对平衡力，而与、是否相等无关，故选项B正确，A错误；C．万有引力存在于一切物体之间，故选项C错误；D．为两物体之间的距离，就是重心到重心的距离，所以如果知道两个物体间重心之间的距离，就算不能看成质点也能用万有引力公式进行计算．例如两个靠的很近的铅球之间的万有引力，故选项D错误．3、D【解题分析】

本题考查动量守恒定律【题目详解】系统分离前后，动量守恒：，解得：，故ABC错误；D正确．4、A【解题分析】

铁链从开始到刚脱离滑轮的过程中，链条重心下降的高度为，在链条下落过程，由机械能守恒定律，得：，解得：，故A正确，B、C、D错误；故选A．【题目点拨】链条在下滑的过程中，对链条整体，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出链条的速度．5、B【解题分析】

船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短．由矢量合成的平行四边形定则得知小船的合速度，小船实际以合速度做匀速直线运动，进而求得位移的大小．【题目详解】当船头垂直对岸行到对岸时，所需要的时间最短，最短时间为：．故A错误，B正确；船实际的运动是由两个相互垂直的分运动组成，所以合速度：．故C错误；船沿着水流方向的位移大小：；船发生的位移是：；故D错误；故选B．【题目点拨】小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度．6、B【解题分析】

AB.物体1、2均随地球一起自转，角速度相同，设地球半径为R，根据几何关系有：物体2圆周运动的半径为，线速度得：线速度与半径成正比，所以，A错误B正确。CD.根据以上分析可知，角速度之比为，CD错误。7、BD【解题分析】A、由于做曲线运动根据牛顿第二定律可知汽车经过A、B两点时对路面压力值不等于车的重力，故A错；B、汽车通过B点时存在向下的加速度，由牛顿第二定律得，所以N小于汽车的重力，结合牛顿第三定律可知B正确；C、汽车经过A点时有向上的加速度所以处于超重状态，而经过B点时有向下的加速度所以处于失重状态，故C错误；D、处于超重状态下受到的挤压力比较大，所以在A处比较容易爆胎，故D正确；本题选：BD点睛：利用牛顿第二定律求解圆周运动中的压力问题，并且找知道什么是超重、失重．8、BCD【解题分析】

两个滑块与弹簧系统机械能守恒、动量守恒，结合图象可以判断它们的能量转化情况和运动情况。【题目详解】A.从图象可以看出，从0到t1的过程中弹簧被拉伸，t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，从t2到t3的过程中弹簧被压缩，t3时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于压缩状态，故A错误；B.由图示图象可知，从t3到t4时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，故B正确；C.由图示图象可知，t1时刻两物体速度相同，都是2m/s，A、B系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，即，解得：，故C正确；D.由图示图象可知，在初始时刻，B的初动能为：在t1时刻，A、B两物块的速度是2m/s，A、B两物块动能之和为：所以，这时候，最大的弹性势能为，所以：故D正确。9、BC【解题分析】

A项：在下滑过程中，槽要向左运动，小球和槽之间的相互作用力与槽的速度不垂直，所以对槽要做功，故A错误；B项：小球在下滑过程中，小球与槽组成的系统水平方向不受力，水平方向动量守恒，故B正确；CD项：小球与槽组成的系统动量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被反弹后球与槽的速度相等，小球不能滑到槽上，不能达到高度h处，因此都做匀速直线运动，C正确，D错误。10、BC【解题分析】

设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得，vA=vcosθ，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，且拉力大于重物的重力，故AD错误，BC正确，故选BC．【题目点拨】解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度．11、BC【解题分析】

由于两极板接在电源两端，若S保持闭合，无论向上还是向下移动b板时，两板间的电压不变，故电场力做功不变，高度也不变，故重力做功不变，故总功不变，由动能定理可得，则，A错误；C正确；若电键S闭合一段时间后再断开，两极板所带电荷量不变，向上移动b板，两板间电势差增大，重力做功不变，克服电场力做功增加，由动能定理可知，液滴速度变小，即；如果向下移动b板，两板间电势差减小，重力做功不变，克服电场力做功变小，由动能定理可知，小球速度变大，即，B正确；D错误；故选BC．【题目点拨】带正电的液滴在下落过程中受到竖直向下的重力，竖直向上的电场力作用，重力做正功，电场力做负功；由动能定理判断带电液滴速度大小关系．12、ACD【解题分析】

在刚接触弹簧的时候的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这时小球的加速度为0，此过程中小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，此后弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，此时弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，弹簧的弹性势能是不断增加的，故AD正确；压缩弹簧的过程中，弹性势能增加，故小球的机械能减小，故B错误；小球加速度为零的时候，速度最大，动能最大，此时系统势能最小，故C正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、3.903.92【解题分析】

第一空．小球从静止释放绕着B点摆动到最低点时动能最大，在最低点，根据牛顿第二定律有：，可得，代入数据可得.第二空．摆动过程只有重力做功，则.第三空．根据小球摆动过程，由动能定理，最低点的牛顿第二定律，联立可得：.14、等于(2)不需要F＝(－)