安徽省六安市舒城干汊河中学2024届高一物理第二学期期末调研试题含解析

安徽省六安市舒城干汊河中学2024届高一物理第二学期期末调研试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)发现万有引力定律和测出万有引力常量的科学家分别是A．开普勒、卡文迪许 B．牛顿、伽利略C．开普勒、伽利略 D．牛顿、卡文迪许2、汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机的功率为P。某时刻t1，司机突然减小了油门，使汽车功率立即减小一半并保持该功率继续行驶，t2时刻，汽车重新匀速行驶。设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，则在t1～t2这段时间内，下列说法正确的是A．汽车做匀减速直线运动B．汽车做匀加速直线运动C．阻力所做的功为D．行驶的位移为3、如图所示，一个质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P很缓慢地移动到Q点，则力F所做的功为（）A．FLsinθ B．mgLcosθC．FL(1-cosθ) D．mgL(1-cosθ)4、下列运动过程中，满足机械能守恒的是A．沿粗糙斜面匀速下滑的物块B．在空气中匀速下落的雨滴C．沿粗糙斜面加速下滑的物块D．沿竖直面内光滑圆轨道运动的小球5、(本题9分)如图所示，质量相等的A、B小物块用轻弹簧相连，用细线把A悬挂在天花板上，B放在水平面，静止时，B对水平面的压力刚好为零。忽略空气阻力，剪断A上的细线之后A．A向下运动过程中，加速度先减小后增大B．A向下运动过程中，在弹簧处于原长时速度达到最大C．A运动到最低点时，地面对B的支持力等于A、B的重力之和D．A运动到最低点时，弹簧的弹性势能与细绳剪断前相等6、(本题9分)真空中有两个电荷量保持不变的点电荷。若将他们间的距离增大到原来的3倍，则两电荷之间相互作用的静电力将变为原来的A．3倍B．13倍C．9倍D．197、(本题9分)如图所示,是质量为、半径为的光滑半圆弧槽,放在光滑的水平桌面上.是质量为的细长直杆,在光滑导孔的限制下,只能上下运动.物块的质量为紧靠放置.初始时,杆被夹住,使其下端正好与半圆弧槽内侧的上边缘接触,然后从静止释放.则以下说法正确的是（）A．在杆向下运动过程中,组成的系统机械能守恒,动量守恒B．当杆的下端运动到槽的最低点时速度为零C．杆的下端运动到槽的最低点时和的速度是D．杆的下端经过槽的最低点后,能上升的最大高度是8、(本题9分)如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°、质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有()．A．质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B．质量为m的滑块均沿斜面向上运动C．绳对质量为m的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D．系统在运动中机械能均守恒9、(本题9分)如图所示，一颗极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响．由以上条件可以求出()A．卫星运行的周期 B．卫星距地面的高度C．卫星的质量 D．地球的质量10、(本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧开始压缩到最短的整个过程中（不计空气阻力及碰撞过程能量损失），下列关于能量的叙述中正确的应是（）A．重力势能和动能之和一直减少B．重力势能和弹性势能之和总保持不变C．动能和弹性势能之和保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变11、(本题9分)如图所示,质量分别为和的两个物块（可视为质点）在水平圆盘上沿直径方向放置，与转盘的动摩擦因数均为（可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．A离轴的距离为离轴的距离为，两物块用一根细绳连在一起．随圆盘以角速度一起做匀速圆周运动，且与圆盘保持相对静止，下列说法正确的是（）A．所受的合外力与所受的合外力大小相等B．所受摩擦力方向指向圆心C．若，细绳无张力D．若，两物块与圆盘发生相对滑动12、地球半径为R，地面上重力加速度为g，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其线速度的大小可能是()A． B． C． D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，打点计时器的电源频率是50HZ。某同学先后打出两条纸带，纸带Ⅰ从第1点开始的相邻点间的距离依次为：1.9mm、6.0mm、10.0mm、14.0mm；纸带Ⅱ上从第1点开始的相邻各点间的距离依次为：2.5mm、6.0mm、11.5mm、16.3mm.那么应选用纸带__________进行测量和计算。根据你所选用的纸带，利用第2、3两点间的距离和第4、5两点间的距离，可以计算出当地的重力加速度的大小为_________，在打第3点时重物的瞬时速度为_________m/s，为了验证机械能守恒定律，应该计算出打第2、4点时物体减少的_________和增加的_________，然后比较它们的数值在实验允许误差范围内是否近似相等。14、（10分）(本题9分)在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：实验中动能的增加量应略_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）重力势能的减少量，其主要原因是_________A．重物下落的实际距离大于测量值B．重物下落的实际距离小于测量值C．重物下落受到阻力D．重物的实际末速度大于计算值三、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)从离地高80m处水平抛出一个物体，3s末物体的速度大小为50m/s，g取10m/s2。求：(1)物体抛出时的初速度大小；(2)物体在空中运动的时间；(3)物体落地时的水平位移．16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH通过光滑圆轨道EF平滑连接(D、G处在同一高度)，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内。现将一质量m=1kg的小球从AB段距地面高h0=2m处静止释放，小球滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E点。已知CD、GH与水平面的夹角为θ=37°，GH段的动摩擦因数为μ=0.25，圆轨道的半径R＝0.4m，E点离水平面的竖直高度为3R（E点为轨道的最高点），（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）小球第一次通过E点时的速度大小；（2）小球沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度；（3）若小球从AB段离地面h处自由释放后，小球又能沿原路径返回AB段，试求h的取值范围。17、（12分）(本题9分)如图所示，固定的光滑平台上静止着两个滑块A、B，mA=0.1kg，mB=0.1kg.两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上．小车质量为M=0.3kg，车面与平台的台面等高，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的，滑块B与PQ之间表面的动摩擦因数为μ=0.1，Q点右侧表面是光滑的．点燃炸药后，A、B分离瞬间A滑块获得向左的速度大小为6m/s，而滑块B则冲向小车．两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且g=10m/s1．求：（1）A、B分离时滑块B的速度vB大小；（1）若L=0.8m，滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep；（3）要使滑块B既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则小车上PQ之间距离L的取值范围．

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】

万有引力定律是牛顿运用开普勒有关行星运动的三大定律，结合向心力公式和牛顿运动定律，运用其超凡的数学能力推导出来的，因而可以说是牛顿在前人研究的基础上发现的．经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量．牛顿根据行星的运动规律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量；故选D．点评：由行星的运动规律推导出万有引力表达式，是典型的已知运动情况判断受力情况，最初由牛顿发现了万有引力的规律，并提出了著名的万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许测量出万有引力常量．2、C【解题分析】

AB.刚开始匀速运动时P=Fv=fv0所以摩擦力为功率降一半的时候，速度不能瞬间改变，所以瞬间变化的是牵引力F，减小一半，由于一开始匀速，所以摩擦力等于F，故功率减半，导致牵引力下降，汽车开始减速，减速过程中，根据P=Fv可知牵引力慢慢增大，根据牛顿第二定律知，减速的加速度越来越小，所以汽车做加速度逐渐减小的减速运动，故AB项与题意不相符；C.当再次匀速时，汽车的速度为这段时间根据动能定理可知所以阻力做功为故C项与题意相符；D.因为Wf=-f•x所以这段时间行驶的位移为故D项与题意不相符。3、D【解题分析】

小球在缓慢移动的过程中，水平力F是变力，不能通过功的公式求解功的大小，根据动能定理得解得：A.FLsinθ与分析不相符，故A项与题意不相符；B.mgLcosθ与分析不相符，故B项与题意不相符；C.FL(1-cosθ)与分析不相符，故C项与题意不相符；D.mgL(1-cosθ)与分析相符，故D项与题意相符。4、D【解题分析】

A.沿粗糙斜面匀速下滑的物块动能不变，重力势能减小，故机械能减小，故A错误；B.在空气中匀速下落的雨滴，动能不变，重力势能减小，故机械能减小，故B错误；C.沿粗糙斜面加速下滑的物块一定有摩擦力做负功，机械能不守恒，故C错误；D.沿竖直面内光滑圆轨道运动的小球，只受重力做功，机械能守恒，故D正确.5、A【解题分析】试题分析:A、A向下运动的过程中，弹簧的弹力不断增大，弹簧的弹力先小于重力，后大于重力，合力先减小后增大，所以A的加速度先减小后增大，故A正确．B、A向下运动过程中，弹簧的弹力与重力平衡时速度最大，此时弹簧处于压缩状态，故B错误．C、A运动到最低点时，A所受的弹力大于其重力，加速度向上，由牛顿第二定律知A处于超重状态，对整体而言，地面对B的支持力大于A、B的重力之和．故C错误．D、设A和B的质量均为m．细绳剪断前，弹簧伸长的长度为x=mgk．细绳剪断后，A做简谐运动，通过平衡位置时,弹簧的压缩量x'考点：考查牛顿第二定律、力的合成与分解．6、D【解题分析】由库仑定律F=kq1q2r2，点电荷间的距离7、BC【解题分析】

在杆向下运动过程中,组成的系统只有重力做功，机械能守恒；水平方向受合外力为零，水平方向动量守恒，在竖直方向，A有加速度，所以系统的合外力不为零，动量不守恒，故A错误；杆A的下端运动到碗的最低点时，长直杆在竖直方向的速度为0，由机械能守恒定律3mgR=×3mvB2，解得：vB=vC=，故BC正确；直杆的下端上升到所能达到的最高点时，长直杆在竖直方向的速度为0，对AB系统由机械能守恒定律，则有：×2mvB2=3mgh，解得：h=，故D错误.故选BC．点睛：主要考查了机械能守恒定律的直接应用，要知道长直杆的下端第一次运动到碗内的最低点时，A的水平方向速度为零，长直杆的下端上升到的最高点时直杆竖直方向速度为零，难度适中．8、BD【解题分析】

A.两个滑块都受到重力、支持力和拉力，下滑趋势是重力的作用效果，故A错误；B.由于2m的物体的重力的下滑分量总是较大，故质量为m的滑块均沿斜面向上运动，故B正确；C.根据牛顿第三定律，绳对质量为m滑块的拉力均等于该滑块对绳的拉力，C错误；D.系统减小的重力势能完全转化为动能，无其他形式的能量参与转化，故机械能守恒，故D正确；故选BD．【题目点拨】本题关键受力分析后判断滑块的运动规律：对两个滑块受力分析，先加速静止不动，得到两边对细线的拉力大小，得到运动情况；机械能是否守恒的判断可以从能量转化的角度来分析．【考点】功能关系；牛顿定律的应用9、ABD【解题分析】卫星从北纬30°的正上方，第一次运行至南纬60°正上方时，刚好为运动周期的1/4，所以卫星运行的周期为4t，故A正确；知道周期、地球的半径，由，可以算出卫星距地面的高度，故B正确；通过上面的公式可以看出，只能算出中心天体的质量，C项错误，D正确．故选ABD.10、AD【解题分析】

对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故A正确。在刚接触弹簧的时候这个时候小球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，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的过程中，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，这个时候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，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故B错误。小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故C错误。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。故选AD。【题目点拨】根据能量守恒小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变．其中一个能量的变化可以反映出其余两个能量之和的变化．11、BCD【解题分析】

A、物块A与B一起做匀速圆周运动，角速度是相等的，合外力提供向心力，由：，可知B受到的合外力是A的4倍；故A错误.B、B有相对于圆盘向外运动的趋势，而且B需要的向心力比A大，所以B受到的摩擦力的方向指向圆心；故B正确.C、物块B距离圆心较远，当B的向心力恰好等于最大静摩擦力时：，则：，则当时，绳子上没有拉力；故C正确.D、设当A、B所受摩擦力均达到最大时，细线拉力为T，对A物块：，对B物块：联立解得：；故D正确.故选BCD.12、BC【解题分析】

第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，也是近地轨道上圆周运动的速度，故在近地轨道上卫星的半径为R，所受万有引力与重力相等，则有：可得第一宇宙速度大小为，又因为第一宇宙速度是围绕地球做圆周运动的最大线速度，故在高空运行的人造地球卫星的线速度均小于．A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、Ⅰ0.4重力势能动能【解题分析】

[1]物体做自由落体运动，打前两个点之间的距离所以应选用纸带Ⅰ。[2]当地的重力加速度的大小[3]在打第3点时重物的瞬时速度为2、4两点间的平均速度[4][5]为了验证机械能守恒定律，应该计算出打第2、4点时物体减少的重力势能和增加的动能。14、（1）小于；（2）C；【解题分析】

[1][2]．在该实验中，由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在，部分重力势能转化为内能，重锤动能的增加量略小于重力势能的减少量，C正确．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)40m/s；(2)4s；(3)160m。【解题分析】

(1)物体在3s末的竖直分速度：根据平行四边形定则知，物体的初速度：；(2)根据得，物体平抛运动的时间：；（3）物体落地的水平位移：。【题目点拨】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，知道平抛运动的时间由