2023-2024学年安徽省淮北市濉溪中学物理高一第二学期期末统考试题含解析

2023-2024学年安徽省淮北市濉溪中学物理高一第二学期期末统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)某人在离地h高的平台上以一定初速度抛出一个质量为m的小球，小球落地前瞬间的速度大小为V，不计空气阻力和人的高度，（以地面为零势面）则（）A．小球的初动能为B．小球的初动能为C．小球落地的机械能为D．小球落地的机械能为2、(本题9分)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR3、如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放，结果小球运动到B点时速度刚好为零，OB与水平方向的夹角为θ=60°，则下列说法定确的是A．小球重力与电场力的关系是qE=3mgB．小球在B点时，对圆弧的压力为2mgC．小球在A点和B点的加速度大小不同D．如果小球带负电，从A点由静止释放后，也能沿AB圆弧而运动4、(本题9分)三点构成等边三角形，边长为，匀强电场方向与构成的平面夹角30°，电势，，下列说法正确的是（）A．场强大小为B．场强大小为C．将一个正电荷从点沿直线移到点，它的电势能一直增大D．将一个正电荷从点沿直线移到点，它的电势能先增大后减小5、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．6、一中学生沿400米圆形跑道，跑了全长的四分之三，用时一分钟.中学生运动的角速度大小为：A． B． C． D．7、(本题9分)关于平抛运动，下列说法正确的是()A．由可知，物体平抛的初速度越大，飞行时间越短B．由可知，物体下落的高度越大，飞行时间越长C．任意连续相等的时间内，物体下落高度之比为1∶3∶5…D．任意连续相等的时间内，物体运动速度的改变量相等8、(本题9分)汽车在平直的公路上行驶，某一段时间内汽车的功率随时间的变化如图所示，设汽车运动过程中受到的阻力不变，则在这一段时间内汽车的运动情况可能是（）A．汽车做匀速直线运动B．汽车做匀加速直线运动C．汽车做加速度增加的加速直线运动D．汽车做加速度减小的加速直线运动9、(本题9分)如图所示，由绝缘材料制成的光滑圆环圆心为O)竖直固定放置。电荷量为+q(q>0)的小球A固定在圆环的最高点，电荷量大小为q的小球B可在圆环上自由移动。若小球B静止时，两小球连线与竖直方向的夹角为θ=30°，两小球均可视为质点，以无穷远处为零电势点，则下列说法正确的是A．小球B可能带正电B．O点电势一定为零C．圆环对小球B的弹力指向圆心D．将小球B移至圆环最低点，A、B组成的系统电势能变大10、(本题9分)甲、乙为两颗地球卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是（）A．甲的周期大于乙的周期B．甲的速度大于乙的速度C．甲的加速度小于乙的加速度D．甲的角速度小于乙的角速度11、关于地球同步卫星，下列说法正确的是(）A．离地面的高度一定B．轨道平面不一定在赤道平面内C．线速度小于7.9km/sD．向心加速度大于9.8m/s212、在如图所示的竖直平面内，在水平线MN的下方有足够大的匀强磁场，一个等腰三角形金属线框顶点C与MN重合，线框由静止释放，沿轴线DC方向竖直落入磁场中．忽略空气阻力，从释放到线框完全进入磁场过程中，关于线框运动的v－t图，可能正确的是：（）A． B． C． D．二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中(1)有下列器材可供选择：A．铁架台B．打点计时器C．复写纸D．纸带E.低压交流电源F.天平G.重锤H.导线I.开关在上述器材中,缺少的测量器材是___________.(2)关于这一实验,下列说法中正确的是___________.A．重锤应选用密度小的物体B．两个限位孔应在同一竖直线上C．释放纸带前,重锤应靠近带点计时器D．应先释放纸带,后接通电源(3)若质量的重锤自由下落,在纸带上打出一系列的点如图所示,为第一个点,为相邻的点,相邻计数点的时间间隔为,长度单位是,取,求从点到打下计数点的过程中,物体重力势能的减少量___________,动能的增加量____________(结果均保留两位有效数字)14、(本题9分)在运用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验中，下列说法正确的是（_____）A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的加速度15、(本题9分)（1）下图中(1)游标卡尺的读数为________mm，(2)螺旋测微器的读数为________mm．（2）在使用多用电表测电阻时，以下说法中不正确的是____A．每换一次档位，都必须重新进行电阻调零．B．使用前须检查指针是否停在“Ω”刻线的“∞”处C．测量完毕应将选择开关置于“OFF”或交流电压最大档．D．测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的档位来测量．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠ABC＝∠CAB＝30°，BC＝m，已知电场线平行于△ABC所在平面，一个带电量为2×10－6C的负电荷由A移到B，电势能增加1.2×10－5J；由B移到C，电场力做功6×10－6J，求（1）AB，BC间的电势差UAB，UBC（2）若设C点为零电势能点，电荷在B点的电势能EPB（3）该电场的电场强度大小及方向17、（10分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接，BC为导轨的直径，与水平面垂直，导轨半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处．小球从A处由静止释放被弹开后，以速度v经过B点进入半圆形轨道，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，求：(1)释放小球前弹簧的弹性势能；(2)小球到达C点时的速度；(3)小球在由B到C过程中克服阻力做的功．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、B【解析】A、抛出后运用动能定理得：，解得初动能为：，故A错误，B正确；

C、以地面为零势面，落地时重力势能为零，动能为：，则机械能为：，故C、D错误。点睛：本题考查动能定理的基本运用，运用动能定理解题时，首先确定研究对象和研究过程，判断有哪些力做功，再根据动能定理列式。2、C【解析】本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识，意在考查考生综合力学规律解决问题的能力．设小球运动到c点的速度大小为vC，则对小球由a到c的过程，由动能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移为x=at2=2R．由以上分析可知，小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量△E=F·5R=5mgR，选项C正确ABD错误．【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高．3、A【解析】

A．小球从A运动到B的过程，根据动能定理得：mgR解得：qE=故A符合题意。B.小球在B点时，速度为零，向心力为零，则有：F故B不符合题意。C.在A点，小球所受的合力等于重力，加速度为重力加速度，在B点，小球的合为：F=Eq加速度为：a所以A、B两点的加速度大小相等，故C不符合题意。D．如果小球带负电，将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动，故D不符合题意。4、B【解析】

AB．匀强电场在构成的平面上的电场强度分量因为电势，，所以AB为等势线，电场线与AB垂直指向C，则解得故A错误，B正确；C．根据，将一个正电荷从点沿直线移到点，电势一直降低，它的电势能一直减小，故C错误；D．因为AB为等势线，所以将一个正电荷从点沿直线移到点，它的电势能不变，故D错误。故选B。5、D【解析】

本题考查动量守恒定律【详解】系统分离前后，动量守恒：，解得：，故ABC错误；D正确．6、C【解析】

根据题意可知匀速圆周运动的弧长为，是全长的四分之三，可知转过的圆心角为，时间为，由角速度的定义式；故A、B、D错误，C正确.7、BD【解析】平抛运动的时间由高度决定，根据知，高度越大，时间越长，与初速度无关，A错误B正确；竖直方向上做自由落体运动，从开始下降连续相等时间内的位移之比为1：3：5…不是任意连续相等时间内，C错误；因为平抛运动的加速度不变，则任意相等时间内速度的变化量相等，D正确．8、AD【解析】在这一段时间内，若初始时刻，牵引力等于阻力，则汽车做匀速直线运动，功率保持不变．若牵引力大于阻力，汽车做加速运动，速度增大，功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速直线运动，故BD正确．9、BD【解析】

A.因小球B处于静止状态，对其受力分析，如下图所示：

由于A球带正电，因此小球B一定带负电，故A错误；B.因两球带电量是等量异种电荷，则两者连线的中垂线即为等势线，以无穷远处为零电势点，因此O点的电势为零，故B正确；C.由A选项分析，可知圆环对小球B的弹力背离圆心，故C错误；D.将小球B移至圆环最低点，电场力做负功，导致A、B小球组成的系统电势能变大，故D正确；10、AC【解析】试题分析：卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，则T甲＞T乙，故A正确；卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于乙的轨道半径大于地球半径，则乙的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，则a乙＞a甲，故C错误；由题意可知，卫星轨道半径间的关系为：r乙＜r甲；甲是地球同步卫星，它的轨道在赤道平面内，甲不可能通过北极上方，故D错误；故选A．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供卫星做圆周运动的向心力是解题的关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题，本题是一道常规题．11、ACD【解析】

A.万有引力提供向心力，列出等式：其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度。由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值，故A正确；B.它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，故地球同步卫星，一定在赤道平面上，故B错误；C.第一宇宙速度是最大的运行速度，任何地球卫星的速度都小于第一宇宙速度，则地球同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故C正确；D.地球同步卫星的周期等于地球赤道上物体随地球自转的周期，根据a=ω2r可知，地球同步卫星加速度大于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度9.8m/s2，故D正确。12、CD【解析】

根据楞次定律的“来拒去留”可知线框受到向上的安培力，线框由静止向下做加速运动，设线框的有效切割磁感线的长度为L，线框的电阻为R，则有，根据欧姆定律可得，故，根据牛顿第二定律可得，故，运动过程中，L在变大，v在变大，故加速度在减小，即速度时间图像的斜率再减小，故AB错误；由于不知道当线框完全进入磁场时重力和安培力的关系，所以之后线框的速度可能继续增大，可能恒定不变，故CD正确二．填空题(每小题6分，共18分)13、刻度尺BC0.480.47【解析】（1）打出纸带，进行数据处理时，需要测计数点之间的距离，故缺少器材为刻度尺；（2）为了让重锤的下落接近自由落体，忽略阻力，重锤应选体积较小，密度较大的物体，A错误；在安装仪器时，必须保证两个限位孔在同一条竖直线上，防止重锤下落过程中纸带和限位孔间由摩擦，B正确；释放纸带前，应让重锤靠近打点计时器，防止重锤下落时发生前后摇摆，C正确；开始记录时，应先接通打点计时器电源，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，这样做有利于数据的采集和处理，不会对实验产生较大的误差，D错误．故本小题选BC．（3）重力势能的减小量为：动能的增加量为：由于存在空气阻力，重锤重力势能的减小量略大于其动能的增加量，在误差允许的范围内，，机械能守恒．14、AC;【解析】

在探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系的实验中应注意：n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难；该实验需要平衡摩擦力以保证动能的增量是只有橡皮筋做功而来；小车最大速度即为后来匀速运动的速度．【详解】我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致，故A正确，B错误；当橡皮筋做功完毕小车应获得最大速度，由于平衡了摩擦力所以小车以后要做匀速运动，相邻两点间的距离基本相同．所以计算小车速度应该选择相邻距