2023-2024学年河南省许昌平顶山高一物理第二学期期末考试试题含解析

2023-2024学年河南省许昌平顶山高一物理第二学期期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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)下列说法中，错误的是（

）A．相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能B．物体由于运动而具有的能量叫做动能C．重力势能的表达式是：Ep=mgh，动能的表达式是：D．重力对物体做正功，使物体的重力势能增大2、(本题9分)如图所示，两架歼–10A战机组成双机编队伴飞时，甲飞机上的飞行员发现乙飞机是“静止的”，则其选取得参考系是A．地面上的观众 B．甲飞机C．远处的地面 D．乙飞机3、以恒定功率从静止开始运动的汽车，经时间t后速度达到最大速度vm,在此过程中汽车通过的位移为s,则()A．s﹥ B．s=C．s﹤ D．无法判断4、(本题9分)下面列举的实例中，机械能守恒的是（）A．雨滴在空中匀速下落 B．汽车沿斜坡加速上升C．物块沿光滑斜面自由上滑 D．飞机沿水平跑道减速滑行5、甲、乙两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相等时间里甲转过60，乙转过45，转动半径之比为13，则甲、乙两快艇的线速度大小之比为（）A．14 B．23 C．49 D．9166、(本题9分)如图所示，套在光滑细杆上的小环，在t=0时刻从静止开始沿细杆匀加速下滑，则该物体的v-t图像是A． B． C． D．7、(本题9分)如图，两电荷量分别为Q（Q＞0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是A．b点的电势为零，电场强度也为零B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D．将同一正的试探电荷先后从O、b点移到a点，后者电势能的变化较大8、(本题9分)如图，长为L的水平传送带以速度2v匀速运动.将一质量为m的小物块无初速放到传送带的左端，当物块运动到传送带的右端时，速度刚好为v，物块与传送带摩擦产生的热量为Q，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.下列表达式正确的是（

）A． B． C． D．9、(本题9分)如图所示，一辆汽车沿水平面向右匀速运动，通过定滑轮将重物A竖直吊起，在吊起重物的过程中，关于重物的运动及受力情况下列判断正确的是（）A．重物匀速上升B．重物加速上升C．重物所受重力等于拉力D．重物所受重力小于拉力10、(本题9分)如图所示，质量为0.1kg的小球在水平面内做匀速圆周运动，长为2m的悬线与竖直方向的夹角为37°，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是A．悬线受到的拉力大小为2NB．小球运动的动能为0.45JC．小球运动的向心加速度大小为7.5m/s2D．小球运动的角速度大小为5rad/s11、(本题9分)如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体．物体在A处时，弹簧处于原长状态．用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时手和物体自然分开且物体也不动．此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W．不考虑空气阻力，在此过程中（）A．弹簧弹性势能增加量小于物体重力势能减少量B．弹簧弹性势能增加量大于物体重力势能减少量C．物体与弹簧组成的系统机械能增加量为WD．若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W12、(本题9分)如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道），该极地轨道卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运动到南纬60°正上方的过程中，所用的时间为t．已知该卫星距地面的高度为h，地球视为质量均匀分布的球体，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球的自转．由上述信息可求出A．该卫星的质量B．地球的质量C．该卫星的运行周期D．地球的半径二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验（1）若实验中所用重物的质量m=1kg，打点时间间隔为0.02s,打出的纸带如下图所示，0、A、B、C、D为相邻的几点，测的OA=0.18cm、OB=0.76cm、OC=1.71cm、OD=3.04cm,査出当地的重力加速度g=9.8m/s2，则重物在B点时的动能=____J．从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是______J，由此得出的结论是__________．(计算结果保留两位有效数字）（2）根据纸带算出相关各点的速度v量出出下落的距离以v2/2力纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的________．就证明机械能是守恒的，图像的斜率代表的物理量是_______．A．B．C．D．14、（10分）(本题9分)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：a．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定．b．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．c．往浅盘里倒入约1cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．d．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的操作顺序是__________．（填写步骤前面的字母）（1）将1cm3的油酸溶于酒精，制成100cm3的油酸酒精溶液；测得lcm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜面积是0.16m1．由此估算出油酸分子的直径为_________m．（结果保留一位有效数字）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)设地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G．将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响．若把一质量为m的物体放在地球表面的不同位置，由于地球自转，它对地面的压力会有所不同．（1）若把物体放在北极的地表，求该物体对地表压力的大小F1；（2）若把物体放在赤道的地表，求该物体对地表压力的大小F2；（3）假设要发射一颗卫星，要求卫星定位于第（2）问所述物体的上方，且与物体间距离始终不变，请说明该卫星的轨道特点并求出卫星距地面的高度h．16、（12分）(本题9分)可视为质点的小滑块从半径为0.8m的四分之一光滑圆弧轨道顶端滑下。在轨道最低点滑上水平传送带的最右端（设轨道衔接处无机械能损失）。设传送带长度L=8m，并以恒定的v=3m/s速度顺时针转动，小滑块恰好能运动到水平传送带的最左端而没有掉下传送带。已知重力加速度大小为g=10m/s2。求：（1）物块与传送带间的动摩擦因数；（2）物块从圆弧轨道最低点滑入传送带到第一次返回圆弧轨道最低点所用的时间（本小题计算结果保留两位有效数字）。17、（12分）如图所示，为发射卫星的轨道示意图。先将卫星发射到半径为r的圆轨道上，卫星做匀速圆周运动。当卫星运动到A点时，使卫星加速进入椭圆轨道。沿椭圆轨道运动到远地点B时，再次改变卫星的速度，使卫星入半径为3r0的圆轨道做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道时，距地心的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨道上的A点时的速度大小为v，卫星的质量为m，地球的质量为M，万有引力常量为G，则：(1)卫星在两个圆形轨道上的运行速度分别多大?(2)卫星在B点变速时增加了多少动能?

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、D【解析】

A.相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能，选项A正确；B.物体由于运动而具有的能量叫做动能，选项B正确；C.重力势能的表达式是：Ep=mgh，动能的表达式是：，选项C正确；D.重力对物体做正功，使物体的重力势能减小，选项D错误；此题选项错误的选项，故选D.2、B【解析】

飞机相对于地面上的观众、远处的地面都是运动的，所以以地面上的观众、远处的地面为参考系，乙飞机都是运动的。故AC错误。因为两架飞机在空中以相同速度同向飞行，以甲飞机为参照物，甲与乙飞机之间的相对位置没有发生变化，所以认为乙是静止的。故B正确。研究乙的运动情况，不能以乙自身为参考系。故D错误。3、A【解析】

以恒定功率从静止开始运动的汽车的速度时间图像如图所示图像下面的面积表示位移，由图可知该面积大于图中三角形的面积，故A正确，BCD错误。故选A。4、C【解析】

A、雨滴在空中匀速下落隐含了受到空气摩擦力的条件，机械能不守恒，故A错误；B、汽车加速上升，受到的地面摩擦力与汽车提供的动力都不是保守力，机械能不守恒，故B错误；C、斜面光滑，只受重力，机械能守恒，故C正确；D、水平面上减速滑行，必定受到阻力（非保守力），机械能不守恒，故D错误；故选C5、C【解析】

由题知，甲的角速度1==，乙的角速度2=，=，又=，则甲、乙两快艇的线速度大小之比===，故C正确，ABD错误。6、B【解析】

应用速度时间图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动即可解题。【详解】根据题意可知小环沿杆方向做初速度为零匀加速直线运动，故B正确，ACD错误。【点睛】本题主要考查了匀变速直线运动的速度时间图象，属于基础题。7、BC【解析】因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为水平指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向水平向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点，电场力做功相等，电势能变化相同，D错误；电场强度，电势，电势能，电场力做功【方法技巧】解本题的关键是两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线．电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向．根据等势面和电场线分布情况，分析电势和场强的关系．8、AD【解析】

物块运动过程中，只有摩擦力对它做功，根据动能定理得：摩擦力对物块做的功为：；f=μmg，故：，故A正确；B错误；由于物块与传送带间有相对位移，设物块加速度的时间为t；则；；故，故C错误；D正确；故选AD。9、BD【解析】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AC错误，BD正确，故选BD．点睛：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．10、BC【解析】

小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图所示：A．小球在竖直方向受力平衡，有：，解得绳的拉力；故A错误.B．小球受重力和绳子的拉力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：，其中r表示小球匀速圆周运动的轨道半径，有，联立解得：，则小球的动能为；故B正确.C．由牛顿第二定律，可知向心加速度；故C正确.D．由匀速圆周的的特点，可得小球的角速度为；故D错误.11、AD【解析】试题分析：物体缓缓下降，则物体动能的变化忽略不计．在竖直方向上，物体受三个力保持受力平衡：竖直向下的重力，手给物体竖直向上的支持力，弹簧给物体竖直向上的拉力．拉力随弹簧的伸长量不断增大，而支持力和拉力之和始终等于重力．AB、重力做正功，弹力做负功，手的支持力做负功，根据动能定理可知，所以弹簧弹性势能增加量小于物体重力势能减少量，故A正确，B错误C、物体与弹簧组成的系统中，除了弹力和重力外，手的支持力做负功，则系统的机械能减小，减小量等于物体克服手的支持力做功，即系统机械能减小了W，故C错误；D、若物体从A处由静止释放，弹簧和重力做功不变，根据动能定理可知，结合公式，则物体的动能为W，故D项正确．故选AD12、BCD【解析】

C、A、卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时，刚好为运动周期的，所以卫星运行的周期为3t，C正确．D、知道周期、卫星距地表的高度h，由，可以算出地球的半径R，D正确．A、B、由周期公式可以得到中心天体即地球的质量M，而环绕天体的质量m约掉了无法求出，A错误，B正确．故选BCD．【点睛】灵活运动用重力和万有引力相等以及万有引力提供圆周运动的向心力是解决本题的关键．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.072；0.074；在实验误差允许范围内减少的物体重力势能等于增加的动能，物体自由下落的过程中机械能守恒；C；重力加速度；【解析】

（1）明确了实验原理，确定实验需要测量的物理量，则可进一步知道实验所需要的器材．由AC间的平均速度求出B点的速度，再求重物在B点时的动能．OB距离等于重物从开始下落到B点的高度h，由求出重力势能的减小量，并得出结论．（2）根据需要验证的方程，根据数学式选择图象，并分析斜率的意义．【详解】（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，面积打纸带上B点时小车的瞬时速度大小为，重物在B点时的动能，从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量，在实验误差允许范围内减少的物体重力势能等于增加的动能，物体自由下落的过程中机械能守恒；（2）本实验需要验证的方程是，约去质量m，即为，所以图象是过原点的直线，故选C，根据数学可知：图象斜率等于重力加速度g．【点睛】验原理是实验的核心，根据原理作图象、分析误差、选择器材、安排实验步骤等等．图象往往从数学角度理解物理意