河北省普通高中2023-2024学年物理高一第二学期期末考试试题含解析

河北省普通高中2023-2024学年物理高一第二学期期末考试试题考生请注意：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：（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)物块A置于倾角为30°的斜面上，用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块B相连，弹簧轴线与斜面平行，A、B均处于静止状态，如图,，A、B重力分别为10N和4N，不计滑轮与细绳间的摩擦，则()A．弹簧对A的拉力大小为6NB．弹簧对A的拉力大小为10NC．斜面对A的摩擦力大小为1ND．斜面对A的摩擦力大小为6N2、关于重力势能，下列说法中正确的是()A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能减少了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功3、(本题9分)如图所示，两球的半径为R1、R2且远小于R，而球质量均匀分布，质量为m1、mA．GB．GC．GD．G4、(本题9分)两颗人造地球卫星，质量之比m1：m2＝1:2，轨道半径之比R1:R2=3:1，下面有关数据之比正确的是()A．周期之比T1:T2=3:1B．线速度之比v1:v2=3:1C．向心力之比为F1:F2=1:9D．向心加速度之比a1:a2=1:95、(本题9分)如图所示，质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在C点，其垂线与脚，两手连线中点间的距离Oa、ob分别为0.9m和0.6m，若她在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则克服重力做功和相应的功率为（）A．430J，7WB．4300J，70WC．720J，12WD．7200J，120W6、(本题9分)从空中以的初速度平抛一重为的物体．物体在空中运动落地，不计空气阻力，取，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（）A． B． C． D．7、忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是A．电梯匀速下降B．物体自由下落C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端D．物体沿着斜面匀速下滑8、(本题9分)一辆车由甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示，那么0—t和t—3t两段时间内，下列说法正确的是（）A．加速度大小之比为2:1B．位移大小之比为1:2C．平均速度大小之比为1:2D．平均速度大小之比为1:19、(本题9分)如图所示，在匀强电场中有边长L=3cm、∠A=60°的菱形ABCD，场强方向平行于ABCD平面，已知A、B、A．D点电势大小为4.5VB．D点电势大小为3VC．匀强电场场强大小为150V/m，场强方向沿BDD．匀强电场场强大小为300V/m，场强方向沿AC10、台球是一项富含物理知识的运动，图为运动员某次击球时的示意图，其中A为白色主球，B为目标球，运动员现欲用主球A碰撞目标球B，并将其击出并落入前方中袋C，则下列相关分析合理的是A．击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋CB．击球瞄准时，应使撞击时两球公切线b指向中袋CC．通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析D．由于台球和台面间有摩擦，故台球之间的碰撞过程一般不遵循动量守恒定律11、(本题9分)在平直的公路上有一辆质量为m＝1500kg的小汽车从静止开始以额定功率启动，经t＝15s达到最大速度vm＝30m/s．设小汽车受到的阻力为车重的0.1倍．g＝10m/s1．则A．小汽车做加速度减小的加速运动B．小汽车速度为l0m/s时，加速度α＝1m/s1C．小汽车的额定功率P＝4500WD．小汽车在前15s内的位移x＝400m12、(本题9分)一物体静止在水平桌面上，则以下说法正确的是（

）A．物体对桌面的压力就是重力 B．物体对桌面的压力使桌面产生了形变C．桌面的形变产生了对物体的支持力 D．桌面对物体的支持力使物体产生了形变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。(1)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N.接下来要完成的必要步骤是______(填选项前的符号)A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．测量平抛射程OM、ON(2)经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示.碰撞前后m1的动量分别为p1与p1'，碰撞结束时m2的动量为p2(3)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用纸带中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为_____cm.(保留两位小数)14、（10分）(本题9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．(1)实验所用的电源为学生电源输出电压有的交流电和的直流电两种，实验中应选用的电源为的___________电．(2)实验中同学用天平测出了重锤的质量，而同学认为没有必要测出重锤质量，你认为__________(填“有”或“没有”)必要测出重锤的质量．(3)打开电源开关，让重锤自由下落，打点计时器在纸带上打出了一系列的点，如图所示，点为打点计时器所打的第一个点，相邻计数点间的时间间隔为，重力加速度为．若重锤的质量用表示，从点到打下计数点的过程中，重锤重力势能的减少量___________，动能的增加量___________．(4)实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度为，重锤的质量为．试用这些物理量和纸带上的数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为_____________．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）质量为m的物体静置于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，ts末物体的速度到达v时撤去拉力，物体运动的v-t图象如图所示，求：（1）滑动摩擦力在（0-3t）s内做的功；（2）拉力在ts末的功率．16、（12分）(本题9分)一颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星离地面的高度为h．已知地球半径为R，地面重力加速度为g．求：（1）卫星的线速度；（2）卫星的周期．17、（12分）我国科学家正在研究设计返回式月球软着陆器，计划在2030年前后实现航天员登月，对月球进行科学探测。宇航员在月球上着陆后，自高h处以初速度v0水平抛出小球，测量出小球的水平射程为L(这时月球表面可以看成是平坦的)，已知月球半径为R，万有引力常量为G。(1)试求月球表面处的重力加速度g.(2)试求月球的质量M(3)字航员着陆后，发射了一颗绕月球表面做匀速圆周运动的卫星，周期为T，试求月球的平均密度ρ.

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、C【解析】试题分析：由平衡知识可知，弹簧对A的拉力大小等于B对细绳的拉力，大小为4N，选项AB错误；斜面对A的摩擦力大小为：f=mAgsin30°-T=10×0.5N-4N=1N，选项C正确，D错误；故选C.考点：物体的平衡.2、D【解析】

A、重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，故A错误；

B、重力势能Ep=mgh，h为相对于零势能面的高度差；若物体在零势能面以下，势能为负值，物体与零势能面间距离越大，势能越小，故B错误

C、重力势能可以为负，一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，说明物体克服重力做功重力势能变大，故C错误；

D、只要重力做功，高度一定变化，故重力势能一定变化，重力做功做多少功重力势能变化多少，故D正确；

故选D．3、D【解析】根据万有引力定律得，F=Gm点睛：解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，知道万有引力定律的适用条件，适用于质点间的万有引力，或均匀球体间的引力，对于均匀球体间的引力，距离为两球心间的距离．4、D【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：T=2π，周期之比：，故A错误；由可得线速度之比：，故B错误；向心力之比：，故C错误；由，向心加速度之比：，故D正确；故选D．点睛：本题考查了比较线速度、周期、角速度与加速度大小关系，知道万有引力提供向心力是解题的关键，应用牛顿第二定律可以解题．5、B【解析】设重心上升高度为h，根据几何知识可得，解得h=0.24m，故做一次俯卧撑克服重力做功为mgh=144J，所以一分钟克服重力做功为W=30×144J=4320J，功率约为，故B正确．6、A【解析】

物体做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，所以在物体落地的瞬间速度的大小为vy=gt=10×3=30m/s，物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为P=Fv=mgvy=10×30W=300W.故A正确，BCD错误．故选A.7、BC【解析】

A.电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故A错误；B.物体自由下落时只受重力，所以机械能守恒，故B正确；C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时，斜面对物体不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，故C正确；D.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。8、ABD【解析】

A．速度-时间图象的斜率表示加速度，根据可知前ts内与后2ts内速度变化大小相同，所用时间之比为1：2，所以加速度大小之比为2：1，A正确；B．速度-时间图象与时间轴围成的面积表示位移，前ts内为：2ts内的位移为：所以位移大小之比为，B正确。CD．由于位移大小之比为1：2，时间之比为1：2，所以平均速度：所以平均速度大小之比为1：1，C错误；D正确。故选ABD。9、AD【解析】

AB.根据菱形ABCD的对角线垂直平分，其交点为O点，则B、O、D电势相等，所以D点电势大小为4.5V，故A正确，B错误；CD.电场方向和等势线垂直，顺电场线方向电势降低，所以场强方向沿AC，计算AC长度为3cm，AC电势差为9V，得出匀强电场场强大小为9V/3cm=300V/m故C错误D正确。10、AC【解析】

AB.要使目标球B落入前方中袋C，则A球对B球的作用力方向必须要沿两球心连线方向，则击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋C，选项A正确，B错误；C.通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析，选项C正确；D.由于两球碰撞时的碰撞力远大于台球和台面间的摩擦，故可认为台球之间的碰撞过程遵循动量守恒定律，选项D错误.11、AB【解析】根据P=Fv，汽车的功率一定，随速度的增加，汽车的牵引力逐渐减小，则汽车做加速度减小的加速运动，直到加速度为零时速度最大，选项A正确；汽车的额定功率：；小汽车速度为l0m/s时，牵引力，加速度，选项B正确，C错误；根据动能定理：，解得x=300m，选项D错误；故选AB.点睛：机车启动问题常常与牛顿第二定律相结合进行考查，对于机车的两种方式，要根据牛顿第二定律和牵引力功率公式，弄清过程中速速、加速度的变化情况．12、BCD【解析】试题分析：A压力是弹力，重力是另一种性质力，所以不可能相同，A错．弹力的产生是因为物体形变造成的，即施力物体形变造成的．所以B中的压力应该使得桌面形变，B错C才对．D中应该是使得物体发生形变，D错考点：弹力的产生条件点评：此类题型考察了常见性质力弹力的产生以及如何判断形变物体的方法：弹力是由于施力物体形变造成的．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AD1.0176.80【解析】

（1）[1]根据动量守恒定律，有m小球碰前碰后从同一高度做平抛运动，即平抛运动时间相等，根据平抛运动特点有mmx1表示碰前小球平抛运动水平位移，x1'、x2分别表示碰后两小球的位移。整理知要验证动量守恒定律，需要验证的关系式为m故实验还需完成的必要步骤是：AD（2）[2]碰撞前后总动量的比值p（3）[3]小球发生弹性碰撞时，被碰小球平抛射程最大，有mm代入OP，得ON=14、（1）交流（2）没有（3），（4）【解析】

（1）[1]电磁打点计时器使用的低压交流电，故选6V的交流电；（2）[2]因为我们是比较、的大小关系，故m可约去比较，不需要测出重锤的质量；（3）[3][4]重力势能减少量为；打下B点的速度为，故到B点时重锤增加的动能为；[5]根据动能定理可得，解得．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）（2）【解析】

（1）减速过程的加速度大小为：根据牛顿第二定律可知0-3t内通过的位移为故摩擦力做功为；（2）在0-t内加速度为根据牛顿第二定律可知，，联立解得16、（1