2024年湖北省荆州市公安县高一物理第二学期期末考试试题含解析

2024年湖北省荆州市公安县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（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)百米赛跑中，高三（1）班的小胡同学以12.5s的好成绩取得了决赛第一名，他的起跑速度为5m/s，中途的速度为7m/s，冲刺时达到了11m/s，能粗略描述小胡同学运动过程的图象是（）A．B．C．D．2、“两个和尚抬水喝，三个和尚没水喝”的故事同学们耳熟能详，现在两个和尚一起抬着重为G的桶水匀速前进，他们手臂的位力均为F，手臂之间的夹角为θ，则（）A．θ越大时，水桶受到的合力越小 B．θ越大时，F越小C．当时， D．当时，3、(本题9分)如图所示，半圆形轨道位于竖直平面内，O为圆心，OP水平、PQ竖直，现将A、B、C三个小球分别从O、P、Q三点同时水平抛出，三球都落在M点，空气阻力忽略不计，则以下说法错误的是A．A、B两球同时到达M点B．C球抛出的初速度最大C．小球C的飞行时间最长D．整个飞行过程中小球C的速度变化量最大4、如图所示，自行车的大齿轮A、小齿轮B、后轮C的半径之比为4：1：16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，关于A、C轮缘的线速度和角速度说法正确的是A．ωA：ωC=1：4B．ωA：ωC=4：1C．vA：vC=1：4D．vA：vC=4：15、(本题9分)我国发射的“神舟”七号飞船在绕地球45圈后，于2008年9月28日胜利返航，在返回舱拖着降落伞下落过程中，其重力做功和重力势能变化的情况为（）A．重力做负功，重力势能减小 B．重力做正功，重力势能增加C．重力做正功，重力势能减小 D．重力做负功，重力势能增加6、(本题9分)跳台滑雪运动员的动作惊险而优美，其实滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动．如图所示，设可视为质点的滑雪运动员，从倾角为θ的斜坡顶端P处，以初速度v0水平飞出，运动员最后又落到斜坡上A点处，AP之间距离为L，在空中运动时间为t，改变初速度v0的大小，L和t都随之改变．关于L、t与①L与v0②L与v0③t与v0④t与v0A．①② B．②③ C．③④ D．①④7、(本题9分)一长为2R的轻质细杆两端分别固定质量为m和2m可视为质点的小球M和N，细杆的中点处有一转轴O，细杆可绕轴在竖直平面内无摩擦地转动，开始时细杆呈竖直状态，N在最高点，如图所示．当装置受到很小扰动后，细杆开始绕轴转动，在球N转动到最低点的过程中（）A．小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增加量B．小球N的重力势能减小量等于小球M的重力势能增加量C．重力对小球N做功的绝对值等于重力对小球M做功的绝对值D．重力对小球N做功的绝对值大于重力对小球M做功的绝对值8、(本题9分)若人造卫星绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．卫星的轨道半径越大，它的运行周期越大B．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大C．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大D．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小9、如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是（）A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大C．小球下滑至最低点的过程中，合外力的冲量为零D．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh10、(本题9分)质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L不伸长的绳的末端，将绳的另一端悬挂在等高的天花板上，如图将小球拉直至水平位置，从静止释放，则当两球达到最低点时A．速度一样大B．动能一样大C．机械能一样大D．所受的拉力一样大11、(本题9分)如图所示，质量相等的两小球、分别从斜面项端和斜面中点沿水平方向抛出后，恰好都落在斜面底端，不计空气阻力．下列说法正确的是（）A．小球、在空中飞行的时间之比为B．小球、在空中飞行过程中的速度变化率之比为C．小球、到达斜面底端时的动能之比为D．小球、到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为12、质量为m的汽车在平直的公路上行驶，阻力f保持不变，当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作.下列说法正确的是（

）A．发动机提供的动力保持不变 B．汽车的加速度将减小C．汽车的最大行驶速度为 D．汽车的额定功率为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计。（1）为了完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力F（N）0.501.001.502.002.503.003.50伸长量0.741.802.803.724.605.586.42根据表中数据作出F－x图象（________）并求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m；（2）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示；（________）（3）由图得到F合＝________N。14、(本题9分)某同学用如图所示的装置来探究弹力和伸长量的关系，她分别把弹簧和橡皮筋作为研究对象，记录每一次悬挂钩码的质量和指针所对应的刻度，然后通过分析这些数据获得了自己的实验结论。(1)实验时，该同学认为可以用钩码的重力来代替弹簧或橡皮筋产生的弹力大小，这样做的依据是____；A．钩码静止时受到的弹力和重力是一对作用力与反作用力B．钩码静止时受到的弹力和重力是一对平衡力C．钩码静止时受到的弹力和重力本来就是同一个力(2)该同学用图像法来分析数据，如图所示，其中横轴代表伸长量、纵轴代表弹力。图中“虚线”是根据橡皮筋的测量数据绘制出的图线，“+”是根据弹簧的测量数据描绘的点迹，但她对弹簧的研究工作还未结束，请你根据下面表格中的数据在图中完成剩余工作：a。请用“+”将第4个点迹描绘在图像中；b。请根据所有点迹“+”画出能反映弹簧弹力变化规律的图线___；(3)请根据图中你所绘制的图线计算该弹簧的劲度系数为___N/m；（保留3位有效数字）(4)若将橡皮筋和弹簧分别从原长拉伸5cm的伸长量，人克服弹力做的功分别为W1、W2，请根据图判断W1____W2

（选填“>”“=”或“<”）。15、(本题9分)某同学用图甲所示的实验装置探究小车的加速度a与质量m的关系．所用交变电流的频率为50Hz．(1)把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受牵引时能拖动纸带匀速运动，这样做的目的是为了______________________．(1)图乙是他某次实验得到的纸带，两计数点间有四个点未画出，部分实验数据在图中已标注．则纸带的___________(填“左”或“右”)端与小车相连，小车的加速度是___________m/s1．(3)保持小车所受的拉力不变，改变小车质量m，分别测得不同质量时小车加速度a的数据如表所示．请在图丙的坐标纸中作出a-图像______．根据a-图像可以得到的实验结论是______________________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)将带电荷量为1×10－8C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功2×10－6J，问：(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？(2)A点的电势是多少？(3)若静电力可以把带电荷量为2×10－8C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明电荷带正电还是带负电？静电力做了多少功？(取无限远处为电势零点)17、（10分）(本题9分)如图所示，AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端B点与水平直轨道相切．一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑，已知轨道半径为R＝0.2m，小物块的质量为m＝0.1kg，小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10m/s2.求：(1)小物块在B点时受到的圆弧轨道的支持力大小；(2)小物块在水平面上滑动的最大距离．

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、D【解析】试题分析：位移时间图象的斜率表示速度，速度时间图象的斜率表示加速度，根据题意分析小胡的运动情况，从而选择图象．解：根据题意可知，小胡先做初速度为5m/s的加速运动，中途做7m/s的匀速运动，最后加速，到达终点时的速度为11m/s，A图表示静止，B图和C图都表示匀速直线运动，D图表示先匀加速后匀速再匀加速运动，故D正确．故选：D【点评】本题主要考查了位移时间图象和速度时间图象的特点，要求同学们能根据图象分析物体的运动情况，能够从题目中得出有效信息，难度不大，属于基础题．2、C【解析】

A.两个和尚一起抬着重为G的桶水匀速前进，水桶受到的合力总为零，故A错误；B.根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得：解得：，θ越大时，F越大，故B错误；C.当θ=60°时，故C正确；D.当θ为120°时有：故D错误．3、B【解析】

AC．三小球的平抛运动竖直方向做自由落体运动，有h=12gt2，而竖直位移有hA=hB＜B．平抛的水平方向为匀速直线运动，有x=vt，而xA＜xB=xC，则平抛的初速度vA<vB，D．根据△v=a△t可知，加速度为g一定，C球的运动时间最长，则速度变化量最大，故D正确.4、A【解析】

AB.因为A、B的线速度大小相等，根据ω=vr，A、B的半径之比为4:1，所以A、B的角速度之比为1:4，B、C的角速度大小相等，所以ωA：ωCD.因为ωB=ωC，RB：RC=1:16，根据v=r•ω知vB:vC=1:16，所以vA:vC=1:16，故C,D均错误.5、A【解析】在返回舱下落过程中，发生的位移向下，重力的方向向下，故重力做正功，重力势能减小，所欲选A．6、B【解析】

滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动。设水平位移x，竖直位移为y，结合几何关系，有：水平方向上：x=Lcosθ=v0t，竖直方向上：y=Lsinθ=12gt2，联立可得：A.①②与分析不符，A错误B.②③与分析相符，B正确C.③④与分析不符，C错误D.①④与分析不符，D错误【点睛】对于平抛运动，通常有两种分解方法：一种是沿水平方向和竖直方向分解，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动．另一种是沿斜面向下方向和垂直于斜面方向，沿斜面向下方向做匀加速直线运动，垂直于斜面方向做匀减速直线运动．这两种方法都要学会运用．7、AD【解析】A、对两个球组成的系统,只有重力和细杆的弹力做功,机械能守恒,所以小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增加量，故A正确；B、在转动过程中，由于两个小球有动能，根据机械能守恒，可知小球N的重力势能减小量不等于小球M的重力势能增加量，故B错误；C、由于小球M和小球N的质量不相等，在重力作用下的位移大小相等，所以重力对小球N做功的绝对值大于重力对小球M做功的绝对值，故C错误；D正确；故选AD点睛：本题关键是明确两个球系统机械能守恒,而单个球的机械能不守恒,结合机械能守恒定律和动能定理列式分析即可.8、AD【解析】

卫星的向心力由万有引力提供得；由万有引力公式可得运行周期，故半径越大，运行周期越大，故A正确．由万有引力公式可得运行线速度，故半径越大，运行速度越小；故B错误；由可知，卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小，选项C错误，D正确.9、BCD【解析】

A．弹簧与杆垂直时，小球的加速度由重力沿杆向下的分力提供，加速度与速度同向，小球仍然加速，当加速度为0时，小球的速度最大，A错误；B．小球与弹簧构成的系统机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总和不变，弹簧与杆垂直时，弹簧的伸长量最小，弹性势能最小，所以小球的动能与重力势能之和最大，B正确；C．根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化量，小球下滑至最低点的过程中，动量变化量为0，所以合外力的冲量为零，C正确；D．根据动能定理，合外力做功之和等于动能的变化量，小球下滑至最低点的过程中，动能变化量为0，减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，D正确。故选BCD。10、CD【解析】A、小球从水平方向下落到竖直方向，由机械能守恒可得：所以，故A错误；B、由于两条绳的长度不相等由可知在最低点时动能不相等，故B错；C、两个小球有相同的质量并且初状态在同一高度处于静止状态，所以两球初状态的机械能相等，小球A、B在下落的过程中只有重力做功，所以A、B机械能都是守恒的，则当两球达到最低点时，具有相同的机械能，故C正确；D、在最低点由牛顿第二定律且知T=3mg,故D正确；本题选：CD点睛：利用机械能守恒求最低点的速度，并根据牛顿第二定律求解绳子的拉力。11、ABD【解析】因为两球下落的高度之比为2：1，根据h=gt2得，t=，高度之比为2：1，则时间之比为：1，故A正确．小球a、b在空中飞行过程中，加速度均为g，则速度变化率之比为1:1，选项B正确；两球的水平位移之比为2：1，时间之比为：1，根据v0＝x/t知，初速度之比为：1．根据动能定理可知，到达斜面底端时的动能之比EKa：Ekb=(mva2+mgha)：(mvb2+mghb)=2：1，故C错误．小球落在斜面上，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等，故D正确．故选ABD．点睛：解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向匀速运动和竖直方向上的自由落体运动的规律，结合运动学公式和推论灵活求解．12、BD【解析】

发动机始终在额定功率下工作，即发动机的功率保持不变，而汽车加速运动，速度增大，则由P=Fv可知：功率不变，速度增大时，牵引力减小，故A错误；水平方向上汽车在发动机牵引力F和阻力f的共同作用下，加速运动，,当牵引力F减小时，加速度减小，故B正确；当它以速度v、加速度a加速前进时，由牛顿第二定律：F-f=ma，可计算出牵引力F=f+ma，则此时汽车的功率P=（f+ma）v，即额定功率为（f+ma）v，故D正确；当汽车行驶速度达到最大时，牵引力F=f，则此时的速度：，故C错误；故选BD。【点睛】本题是牛顿第二定律与功率类问题的综合，关键是知道汽车的运动特点，做加速度减小的变加速运动，加速度为零时速度最大；解题的核心公式为：F-f=ma，P=Fv。二．填空题(每小题6分，共18分)13、532.103.3【解析】

（1）[1][2]．以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，在直线上任取一点，如（6×10－2，3.2），则：k＝N/m≈53N/m；（2）[3][4]．弹簧测力计的读数为2.10N，设每单位长度为1N，则合力F合的图示如图所示。（3）[5]．经测量，合力F合＝3.3N。14、B14.0~15.0>【解析】

(1)当钩码静止时，对钩码受力分析，当处于共点力平衡时，即重力等于弹力，故B正确；

(2)通过描点连线如图所示；

(3)在F-x图像中，斜率代表弹簧的劲度系数，则k＝＝15.0N/m(4)在F-x图像中，与x轴所围面积为克服弹力所做的功，故W1＞W2

点睛：解决本题的关键掌握描点作图的方法，知道图线的