2024届陕西省兴平市秦岭中学物理高一第二学期期末考试试题含解析

2024届陕西省兴平市秦岭中学物理高一第二学期期末考试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)在下列图像中，描述质点做匀速直线运动的是（）A．B．C．D．2、如图所示，将一小球以10m/s的速度水平抛出，落地时的速度方向与水平方向的夹角恰为45°，不计空气阻力，g取10m/s2，则（）A．小球抛出点离地面的高度15m B．小球抛出点离地面的高度10mC．小球飞行的水平距离10m D．小球飞行的水平距离20m3、轻弹簧下端固定，处于自然状态，一质量为m的小球从距离弹簧上端H的高度自由落下，弹簧的最大圧缩量为L，换用质量为2m的小球从同一位置落下，当弹簧的压缩量为L时，小球的速度等于________。（已知重力加速度为g，空气阻力不计，弹簧形变没有超出其弹性限度。）A． B． C． D．4、(本题9分)如图所示，质量为M、中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成α角．则下列说法正确的是()A．小铁球受到的合外力方向水平向左B．F＝(M＋m)gtanαC．系统的加速度为a＝gsinαD．F＝mgtanα5、(本题9分)一人用力踢质量为1kg的静止足球，使球以10m/s的水平速度飞出，设人踢球的平均作用力为200N，球在水平方向滚动的距离为20m，则人对球做功为(g取10m/s2)()A．50JB．200JC．4000JD．6000J6、(本题9分)在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（）A． B．C． D．7、(本题9分)如图所示，在摩擦力不计的水平面上，放一辆质量为M的小车，小车左端放一只箱子，其质量为m，水平恒力F把箱子拉到小车的右端；如果第—次小车被固定在地面上，第二次小车没固定，可沿水平面运动，在上述两种情況下（）A．F做的功第二次多B．箱子与小车之间的摩擦力大小相等C．箱子获得的动能一样多D．由摩擦而产生的内能不—样多8、如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱直径为D，水流速度大小为，方向水平向右．水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为，高压水枪的重力不可忽略，手持高压水枪操作，下列说法正确的是A．水枪单位时间内喷出水的质量为B．高压水枪的喷水功率为C．水柱对煤层的平均冲击力大小为D．手对高压水枪的作用力水平向右9、如图所示，质量相同的小球A和B分别悬挂在长为l和2l的不可伸长的轻绳下端，绳的另一端悬于等高点。先将小球拉至与悬点等高处，使绳伸直，从静止释放小球，当两绳竖直时，下列说法正确的是A．两球的加速度大小相等B．两球的动能一样大C．两球的机械能一样大D．两球所受的拉力大小相等10、(本题9分)把两个质量相等的小球a、b放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使两小球沿光滑的漏斗壁分别在1、2水平面内做匀速圆周运动，如图所示.平面1比平面2高，轨道1半径是轨道2半径的2倍.则（）A．小球做匀速圆周运动时受到重力支持力、向心力B．小球a的线速度大小是小球b的倍C．小球a对漏斗壁的压力大小是小球b的2倍D．小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度11、一质量为m的木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为r的球面，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则()A．木块的加速度为零B．木块所受合外力为零C．木块所受合外力的大小一定，方向改变D．木块的加速度大小不变12、(本题9分)“嫦娥之父”欧阳自远透露：我国计划于2020年登陆火星。假如某志愿者登上火星后将一小球从高h处以初速度的水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L.已知火星半径为R，万有引力常量为G，不计空气阻力，不考虑火星自转，则下列说法正确的是()A．火星表面的重力加速度B．火星的第一宇宙速度为C．火星的质量为D．火星的平均密度为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用重物的质量为，打点计时器所用电源频率为，当地重力加速度为。(1)有下列器材可供选用：重物、铁架台、电磁打点计时器、复写纸、纸带、低压交流电源、导线，其中缺少的器材是__________________________；(2)实验时要从几条打上点的纸带中挑选第一、第二两点之间的距离接近__________且点迹清晰的纸带进行测量，图示纸带的___________（左、右）端与重物相连；(3)从起点到打下计数点的过程中重力势能减少量是_________________，此过程中物体动能的增加量____________________________（用题中出现的字母表示）；(4)根据纸带算出相关各点的速度，测出下落距离，则以为纵轴，以为横轴，画出的图像应是图中的_________________。A．B．C．D．14、（10分）图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有________.a.安装斜槽轨道，使其末端保持水平b.每次小球释放的初始位置可以任意选择c.每次小球应从同一高度由静止释放d.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_________.（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，测得A、B两点水平距离Δx为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为______m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度为vC=______m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）．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)两轮平衡车(如图所示)广受年轻人的喜爱.它的动力系统由电池驱动，能够输出的最大功率为P0.小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动时，受到的阻力恒为f，已知小明和平衡车的总质量为（1）求平衡车能达到的最大行驶速度vm（2）假设启动过程是由静止开始的加速度为a的匀加速运动，平衡车达到最大功率所用的时间t为多少？（3）小明想研究此平衡车在一定条件下的续航里程.他设想以某一恒定速度行驶直至能量耗尽，若忽略启动和停止过程平衡车的能量消耗及位移，则可由平衡车行驶的速度和时间，利用公式x=vt估算出平衡车单次行驶的最大距离x.除此之外，请你再提供一种估算的方法，说明还需要哪些物理量，并给出最大距离的表达式.(注意：需要用到题目中没有给出的物理量，请在解答过程中做必要的说明)16、（12分）宇航员驾驶宇宙飞船成功登上月球，他在月球表面做了一个实验：在停在月球表面的登陆舱内固定一倾角为θ＝30°的斜面，让一个小物体以速度v0沿斜面上冲，利用速度传感器得到其往返运动的v-t图象如图所示，图中t0已知．已知月球的半径为R，万有引力常量为G不考虑月球自转的影响．求：(1)月球的密度ρ；(2)宇宙飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度v1．17、（12分）如图所示，小球从竖直放置的四分之一光滑圆弧轨道的b点由静止开始沿轨道下滑，从c端水平飞出，下落到与水平面成30°的斜面上的d点.已知小球的质量为m，圆弧半径为R，b点和圆心O的连线与水平方向的夹角为30°，重力加速度取g.求：（1）小球到c点时所受轨道支持力的大小；（2）小球从圆弧c处飞出落到斜面d点时的动能；（3）某同学认为，无论小球以多大速度从c点水平飞出，落到斜面时的速度方向都相同.你是否同意这一观点？请通过计算说明理由.

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【解析】A图中速度随时间不变，即匀速直线运动，A正确；B图中速度随时间均匀增加，匀加速直线运动，B错误；C图中速度随时间均匀减小，匀减速直线运动，C错误；D图中v-t图线的斜率不断增大，表示加速度不断增大的直线运动，D错误；故选A．点睛：本题首先要理解并掌握匀速直线运动速度不变的特点，其次要抓住图象的斜率数学意义来分析物体的运动性质．2、C【解析】

AB.根据平抛规律：求得：落地竖直速度，竖直方向：，计算得：，AB错误CD.根据竖直方向，解得，水平方向，C正确D错误3、C【解析】

设弹簧压缩量为时，弹簧的弹性势能为，质量为的小球下落时,根据机械能守恒，质量为2m小球下落时，根据机械能守恒定律，解得；A.，与结论不相符，A错误；B.，与结论不相符，B错误；C.，与结论相符，C正确；D.，与结论不相符，D错误；4、B【解析】

小铁球和凹槽整体在水平方向上只受推力F作用，故系统有向右的加速度，小铁球受到的合外力方向水平向右；受力分析如图所示；故A错误．根据几何关系可知小铁球所受的合外力为mgtanα，由牛顿第二定律可知加速度为gtanα，推力F=（m+M）gtanα，故B正确，CD错误．故选B．【点睛】本题主要考查牛顿第二定律的应用，要注意整体法和隔离法的正确应用，明确两物体的加速度相同；则根据小球的受力情况可明确加速度大小．5、A【解析】对于人踢球的过程，根据动能定理得人对足球所做的功为：，故选项A正确．点睛：本题中人对足球的作用力是变力，不能直接根据功的公式求人做功，可以根据动能定理求解，这是惯用的方法．6、C【解析】

选取物体从刚抛出到正好落地，空气阻力做功为Wf，设阻力做功的大小为Wf，由动能定理可得：，可得：，故C正确。7、AB【解析】

第二次由于小车也会向右移动，故滑块的对地位移变大了，故拉力做的功变多了，A正确；滑动摩擦力与压力成正比，两次压力相等，都等于mg，动摩擦因数是一定的，故滑动摩擦力一定相等，B正确；根据动能定理，有F-fx=12mv8、BD【解析】

A、t时间内喷水质量为：水枪单位时间内喷出水的质量为故选项A错误；B、水枪在时间1s内做功转化为水柱的动能即为高压水枪的喷水功率，则：故选项B正确；C、t时间内喷出的水在t内速度减小为0，则由动量定理得：联立得：，故选项C错误；D、水对高压水枪的作用力向左，则手对高压水枪的作用力水平向右，故选项D正确．9、ACD【解析】

A．令细线的长度为l，小球下落到最低点的过程中，由动能定理得：mgl=mv2，解得：，在最低点加速度大小，与细线的长度l无关，所以两球在最低点加速度大小相等，故A正确；B．根据动能定理得小球下落到最低点的动能为Ek=mgl，可知两球质量相等，细线长度l不等，则到达最低点时的动能不等，故B错误；C．A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，初始位置时它们的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等。故C正确。D．小球在最低点时，根据牛顿第二定律得：F-mg=ma，得：F=3mg，与绳的长度无关。所以两绳拉力大小相等。故D正确。10、BD【解析】A、小球做匀速圆周运动时，只受重力和支持力两个力作用，由两个力的合力提供向心力，故A错误．

B、受力分析如图所示：根据牛顿第二定律得：，解得：，知轨道1半径是轨道2半径的2倍，则同一个小球在轨道1的线速度是轨道2线速度的倍，即：小球a的线速度大小是小球b的倍，故B正确；

C、轨道对小球的支持力为：，与轨道平面的高度无关，则小球对轨道的压力也与轨道平面无关，因此同一个小球a和小球b对漏斗壁的压力大小相等，故C错误；

D、根据得：，知同一个小球在轨道1的向心加速度等于在轨道2的向心加速度，即小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度，故D正确．点睛：本题是圆锥摆类型的问题，分析受力情况，确定小球向心力的来源，再由牛顿第二定律和圆周运动规律结合进行分析，是常用的方法和思路．11、CD【解析】木块做匀速圆周运动，合力指圆心，加速度不为零，所以A错；B错；合力就是向心力，时刻指向圆心，方向时刻改变，C正确，加速度的大小不变，方向时刻改变，D正确，故答案选CD．思路分析：解决本题应当掌握匀速圆周运动受力特点：做匀速圆周运动的物体合外力提供向心力，其向心力大小不变，方向始终指向圆心试题点评：本题很简单，考察了匀速圆周运动向心力特点，注意向心力是根据效果命名的，只能由其它力充当12、BC【解析】

某志愿者登上火星后将一小球从高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L，根据分位移公式，有：L=v0t；h=gt2，解得：，故A错误；火星的第一宇宙速度为：，故B正确；由G＝mg，解得火星的质量为：，故C正确；火星的平均密度为：，故D错误；故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、刻度尺2mm左A【解析】

(1)[1]实验中要用刻度尺测量纸带，则缺少刻度尺；(2)[2][3]若打第一个点时，纸带刚好由静止开始运动，则第一、第二两点之间的距离约为；重物连着纸带做匀加速运动，相同时间内的位移越来越大，所以纸带左端与重物相连；(3)[4][5]从起点到打下计数点的过程中重力势能减少量此过程中物体动能的增加量(4)[6]由，可得则图像为过原点的倾斜直线，故A项正确，BCD三项错误。14、acc2.04.0【解析】

（1）斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故a对；为保证小球多次运动是同一条轨迹，每次小球的释放点都应该相同，b错c对；小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，d错．（2）平抛运动的水平位移与竖直位移分别满足的关系是：联立可得可知图象是直线时，说明小球运动轨迹是抛物线．（3）由竖直方向的分运动可知，，，即，水平初速度为C点的竖直分速度为由运动合成可知三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）vm=P0【解析