2023-2024学年黑龙江省虎林市高级中学高一物理第二学期期末经典试题含解析

2023-2024学年黑龙江省虎林市高级中学高一物理第二学期期末经典试题考生请注意：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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)如图所示，物体A的质量为m，A的上端连接一个轻弹簧，弹簧原长为L0，劲度系数为k，整个系统置于水平地面上，现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A．提弹簧的力对系统做功为mgLB．物体A的重力势能增加mgLC．物体A的重力势能增加mg(L－L0)D．物体A的重力势能增加2、(本题9分)以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F.则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为A．0 B．-Fh C．Fh D．-2Fh3、一个物体从空中落下，在这个过程中，重力对它做的功为2000J，物体克服空气阻力做的功为100J．则在这一过程中，物体的重力势能A．减小了2000JB．减小了2100JC．增加了2000JD．减小了1900J4、(本题9分)两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为A． B． C． D．5、(本题9分)关于地球同步通讯卫星，下列说法中不正确的是()A．它一定在赤道上空运行B．它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间C．各国发射的这种卫星轨道半径是一样的D．所有同步通讯卫星的运行周期是相同的6、(本题9分)物体做曲线运动时()A．速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化B．速度在变化而加速度可以不发生变化C．速度的方向不发生变化而大小在不断地变化D．速度的大小和方向可以都在不断地发生变化7、(本题9分)如图所示，有M和N两颗质量相等的人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动．两颗卫星相比较A．M的线速度较大B．M的角速度较大C．N的线速度较大D．N受到的万有引力较大8、(本题9分)在倾角为30°的斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以2v和v的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。那么，下列说法中正确的是（）A．甲、乙两球落地点到顶端的水平位移之比为2：1B．甲、乙两球落点到顶点的距离之比为2：1C．甲、乙两球落在斜面上的速度方向相同D．甲、乙两球在空中的运动时间之比为2：19、一直流电源的电动势为，内阻为，用它给线圈电阻为的直流电动机供电，工作时通过电动机的电流为电动机两端电压为经秒后（）A．电源释放电能，电动机消耗电能B．电源给内外电路所做的总功为C．电动机输出的机械能为D．电源的效率为10、如图，AB为竖直面内半圆的水平直径．从A点水平抛出两个小球，小球l的抛出速度为v1、小球1的抛出速度为v1．小球1落在C点、小球1落在D点，C，D两点距水平直径分别为圆半径的0.8倍和l倍．小球l的飞行时间为t1，小球1的飞行时间为t1．则（）A．t1=t1 B．t1＜t1 C．v1∶v1=4∶ D．v1∶v1=3∶二、实验题11、（4分）利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系．（1）为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，需要平衡阻力．关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是_______（2）甲小组同学正确平衡了阻力，选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M，取砝码的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到图示的一条纸带．在纸带上选取三个连续计时点A、B、C，测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC，打点计时器的工作频率为f，已知当地重力加速度为g，从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=_______，小车动能变化量ΔEk=__________．（3）乙小组同学也正确平衡了阻力，但并未保证选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M．在处理数据时，他们也取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值，并采用图像法进行数据分析：在纸带上选取多个计数点，测量静止释放的起始点O到每个计数点的距离，并计算出每个计数点对应的小车速度v以及从O点到该计数点对应的过程中绳子拉力所做的功W．他们作出的图线为__________．12、（10分）(本题9分)用图甲所示装置探究做功与物体速度变化的关系，A、B是固定在长直木板上的两个铁钉.实验时，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，通过改变橡皮筋的条数改变做功的多少，再根据纸带上的打点确定小车对应运动的速度，进而探究做功与物体速度变化的关系.(1)关于该实验的下列说法中，正确的有__________.A．需要测出小车的质量mB．需要选择相同的橡皮筋进行实验C．需要测出每根橡皮筋对小车所做的功WD．改变橡皮筋条数时小车必须从同一位置由静止释放(2)实验中得到一根纸带如图乙所示，1、2、3......是按时间先后顺序标出的计数点(每两个相邻计数点间还有4个打点未画出，打点计时器的电源频率为50Hz).小车质量为1.0kg，在打第5个计数点时小车的动能约为________J(保留两位有效数字)；造成5至9各计数点间距不相等的原因可能是_____________.(3)该小组用新、旧两组橡皮筋分别做实验，正确实验操作得到橡皮筋的条数n与小车对应速度v的多组数据，作出v²-n的图象如图丙中的C、D所示，则用新橡皮筋得出的图象是_______(选填“C”或“D”).三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)现有一根长L=0.4m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，（g=10m/s2，=1.7）．则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？（2）在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？（3）小球以速度v2=1m/s水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间．14、（14分）(本题9分)A、B两车在一直线上向右匀速运动，（两车不同车道）B车在A车前，A车的速度大小为V1=8m/s，B车的速度大小为V2=20m/s，当A、B两车相距X0=28m时，B车因前方突发情况紧急刹车（已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动），加速度大小为a=2m/s2，从此时开始计时，求：（1）B车经多长时间停止？这段时间内A车B车位移分别为多少？（2）B车停止时，A车是否追上B车？（3）A车追上B车所用的时间？15、（13分）(本题9分)在真空中的O点放一个点电荷c,直线MN通过O点,OM的距离r=30cm,M点放一个点电荷c,静电力常量如图,求:（1）在电荷Q产生的电场中，M、N两点哪点的电势高?q在M、N两点哪点的电势能大?.（2）q在M点受到的电场力.（3）点电荷Q在M点产生的场强.

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】

将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，使B点上移距离为L，拉力做的功等于系统重力势能和弹性势能的增加量之和，根据能量守恒定律分析即可．【详解】将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，由于开始时有支持力，故拉力先小于mg，物体离地后等于mg；拉力的位移为L，故提弹簧的力对系统做功小于mgL，A错误；提弹簧的力对系统做功小于mgL，弹簧的弹性势能也要增加，故物体的重力势能的增加量小于mgL，B错误；B点上移距离为L，弹簧伸长量为，则A上升的高度为，则A的重力势能增加，C错误D正确．【点睛】本题关键明确缓慢提起物体的过程中，拉力做的功等于系统重力势能和弹性势能的增加量之和，基础题．2、D【解析】上升过程空气阻力对小球做的功为－Fh，下落过程空气阻力对小球做的功为－Fh，从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为－2Fh，选项D正确。3、A【解析】

重力做正功，重力势能减小，重力做了2000J的正功，故重力势能减少2000J；AC．综上所述重力势能减少2000J，A正确C错误；BD．重力做了多少功，重力势能就改变多少，与其他力做功无关，BD错误．4、C【解析】

本题考查库仑定律及带电体电量的转移问题．接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为，所以两球间库仑力的大小为，C项正确．5、B【解析】

A．同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，它一定在赤道上空运行，故A正确,不符合题意；B．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误,符合题意；C．因为同步卫星要和地球自转同步，即同步卫星周期T为一定值，根据，因为T一定值，所以r也为一定值，所以同步卫星距离地面的高度是一定值，故C正确,不符合题意；D．所有同步通讯卫星的运行周期都等于地球自转周期，是相同的，故D正确,不符合题意；故选B．【点睛】该题主要考查了地球同步卫星的相关知识点，有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．6、ABD【解析】

A.物体沿圆周做快慢不变的运动时，物体速度大小不变，方向在不断地变化，故选项A符合题意；BD.一体积较小的重物水平抛出后，物体的加速度不变，而速度的大小和方向都在不断地发生变化，故选项BD符合题意；C.物体做曲线运动时，速度方向时刻在改变，故选项C不合题意。7、CD【解析】

A、C、由万有引力提供向心力：，解得：，可知半径大的线速度小，故M的线速度较小，故A错误，C正确.B、由，解得：，可知半径大的角速度小，故M的角速度较小，故B错误.D、由万有引力表达式，可知质量相等，半径小的万有引力大，故N受的万有引力大，故D正确.故选CD.【点睛】本题就是对万有引力充当向心力的一个公式的综合应用，锻炼公式应用的熟练程度，另有一个简单方法就是，除了周期随半径增大外，其余都是随半径增大而减小．8、CD【解析】

AD、设小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为θ，，只要落到斜面上，角度不变，t与初速度成正比，甲、乙两小球运动的时间之比为2：1，甲、乙两球飞行过程中水平方向的位移：x＝v0t，由于初速度之比为2：1，飞行的时间之比为2：1，所以水平方向的位移之比为4：1．A错误，D正确；B、甲、乙两球飞行过程中水平方向的位移之比为4：1，由于斜面得夹角是相同的，所以甲、乙两球落地点到顶点的距离之比为4：1．B错误；C、设小球落在斜面上时，速度与水平方向的夹角为α，则tanα＝2tanθ，因为小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为定值，可知，两球接触斜面的瞬间，速度方向相同，C正确；9、BC【解析】电源在内外电路做的功为，又得，电动机消耗电能，电动机输出的机械能为，发热为，故A错误，B正确；根据能量守恒得：电动机输出的机械能为：，故C正确；电池组的效率为，故D错误．故选BC．10、BC【解析】对小球1，根据平抛运动规律：对C点与两条半径组成的直角三角形，由勾股定理可得OC在水平方向的分量为，故，竖直方向：

对小球1，根据平抛运动规律：水平方向：，竖直方向得：，，可见，，，故，故选项BC正确．点睛：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，运算量有点多．二、实验题11、BmgsBB【解析】

(1)[1]平衡摩擦时应不挂钩码，原理是让重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力，故B正确；(2)[2]拉力做功等于重力势能的减少量，即，[3]小车动能变化量；(3)[4]由于已经平衡摩擦，所以拉力做功等于动能的增量，即图线应该为一条过原点的直线，故B正确．12、BD0.75没有平衡摩擦力（或平衡摩擦力不足）C.【解析】（1）实验时用完全相同的橡皮筋对小车做功，通过改变橡皮筋的条数可以改变橡皮筋对小车做的功，实验不需要具体求出橡皮筋做功的具体数值，但需要选择相同的橡皮筋进行实验，同时改变橡皮筋条数时小车必须从同一位置由静止释放，从而使橡皮筋对小车做功成倍增加，然后根据打出的纸带求出小车的速度，实验不需要测出小车质量，从而研究功与速度变化的关系，故BD正确，AC错误；（2）根据运动学规律可知，中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度，则第5个计数点时小车的速度为：第5个计数点时小车的动能约为：；实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力后橡皮筋恢复原长时小车做匀速直线运动，纸带上相邻点间的距离相等，造成5至9各计数点间距不相等的原因可能是：没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（3）旧橡皮筋老化，不同的橡皮筋伸长相等长度时弹性势能不同，由图示图象可知，用新橡皮筋得出的图象是C，由图示图象可知，v2与n成正比（v2与橡皮筋对小车所做的功成正比）．点睛：本题关键是涉及到功的测量方法和用图想法分析实验数据，通过改变橡皮条的条数巧妙地使总功整数倍地增加，同时要明确正比图线是通过坐标原点的直线．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、(1)（2）30N（3）0.34s【解析】

（1）小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，由重力作为向心力可以求得最小的速度；（2）根据第一问的判断可以知道，故绳中有张力，由向心力的公式可以求得绳的拉力的大小；（3）由于，故