2024年天津市静海县第一中学、杨村一中、宝坻一中等六校物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

2024年天津市静海县第一中学、杨村一中、宝坻一中等六校物理高一第二学期期末综合测试试题考生请注意：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)如图所示，纸面内存在一匀强电场，有一直角三角形ABC，BC长度为6cm，θ=30°，其中A点电势为6V，B点电势为3V，C点电势为9V，则电场强度的大小为()A．100V/m B．1003V/m C．10033V/m D．2、(本题9分)高楼高空抛物是非常危险的事。设质量为M=1kg的小球从20m楼上做自由落体运动落到地面，与水泥地面接触时间为0.01s，则小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是（）A．10倍 B．50倍 C．100倍 D．200倍3、关于匀速圆周运动，下列说法不正确的是()A．周期不变 B．频率不变 C．角速度不变 D．线速度不变4、(本题9分)银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27:1，则它们的轨道半径的比为（）A．3:1B．9:1C．27:1D．1:95、(本题9分)若人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星A．线速度越大 B．角速度越小 C．需要的向心力越小 D．周期越长6、(本题9分)范格文获2017年世界飞镖锦标赛冠军。图示是他某次练习中将一枚飞镖从高于靶心正上方的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该（）A．换用质量稍大些的飞镖 B．适当增大投飞镖的初速度C．到稍远些的地方投飞镖 D．适当增加投飞镖时的高度7、起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到额定功率P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止。则A．重物的最大速度vB．重物匀加速运动的加速度a=C．钢绳的最大拉力为mgD．钢绳的最大拉力为P8、如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动。测得该星球对飞行器的最大张角为θ，飞行器离星球表面的高度为h，绕行周期为T.已知引力常量为G，由此可以求得A．该星球的半径B．该星球的平均密度C．该星球的第一宇宙速度D．该星球对飞行器的引力大小9、(本题9分)如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体相对桶壁静止，若增大圆筒转动的角速度，稳定转动后，下列说法正确的是（）A．物体相对筒壁下滑 B．物体所受向心力增大C．物体所受的弹力不变 D．物体所受的摩擦力不变10、(本题9分)如图所示，通过张紧的皮带传动的两个轮子的边缘分别有一质点A和B，则质点A和B的不相等的物理量是（）A．周期B．线速度大小C．角速度大小D．向心加速度大小11、(本题9分)如图所示，水平向右直线行驶的小车通过细绳和定滑轮将重物以速率υ竖直向上匀速提升，在此过程中，不计细绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是A．小车做加速运动B．小车做减速运动C．细绳对小车的拉力逐渐变大D．细绳对小车的拉力大小不变12、如图，斜面倾角为O，xAP=2xPB，斜面上AP段光滑，PB段粗糙。一可视为质点的小物体由顶端A从静止释放，沿斜面下滑到底端B时速度为零，下列说法正确的是（）A．小物体在AP段和PB段运动的加速度大小之比为1：2B．小物体在AP段和PB段运动的时间之比为1：1C．小物体在AP段和PB段合外力做功绝对值之比为1：1D．小物体在AP段和PB段受合外力的冲量大小之比为2：1二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)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__________．14、（10分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量ΔEp＝_____J，动能的增加量ΔEk=______J.由此可得到的实验结论是：________（g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字）.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)如图所示，一质量为1kg、横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=30°，物块BC边紧靠光滑竖直墙面，用一推力垂直作用在AB边上使物体处于静止状态，则推力F及物块受墙的弹力各为多大？(g=10m/s2)16、（12分）(本题9分)为了研究过山车的原理，某同学设计了如下模型：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.5m的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与半径为R=0.2m的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个质量m=2kg小物块，当从A点以初速度v0=6m/s沿倾斜轨道滑下，到达C点时速度vC=4m/s。取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。（1）小物块到达C点时，求圆轨道对小物块支持力的大小；（2）求小物块从A到B运动过程中，摩擦力对小物块所做的功；（3）小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点，求沿倾斜轨道滑下时在A点的最小初速度vA。17、（12分）(本题9分)汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为4吨，当它行驶在坡度为α(sinα＝0.02)的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g取10m/s2)，求：(1)汽车所能达到的最大速度vm；(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？(3)当汽车以0.6m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少．

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】

在匀强电场中，取BC的中点D，根据匀强电场的性质可知，D点的电势为6V，连接AD，即为等势面，过B点作AD的垂线，如图所示：由几何关系得BF=BAcos30°=323cmA.100V/m与计算结果不相符；故A项错误.B.1003V/m与计算结果不相符；故B项错误.C.1003D.20032、D【解析】

设自由下落的时间为t1，则有：s与水泥地面接触时间为s下落的整个过程中，根据动量定理可得：解得：F≈200mg。A.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故A错误；B.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故B错误；C.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故C错误；D.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故D正确。3、D【解析】

A.匀速圆周运动转动一圈的时间叫做周期，是不变的，故A不符合题意；B.匀速圆周运动的频率不变，故B不符合题意；C.匀速圆周运动的角速度的大小和方向都不变，故C不符合题意；D.匀速圆周运动的线速度大小不变，方向变化，是变速运动，故D符合题意.4、B【解析】

根据开普勒第三定律可得，所以，故B正确，ACD错误。5、A【解析】

根据万有引力提供向心力，分析向心力、线速度、角速度、周期与轨道半径之间存在什么关系．【详解】根据万有引力提供向心力，，得：，，，．可知r越小，向心力越大，线速度越大，角速度越大，周期越小。故BCD错，A正确。故选A。【点睛】解决本题的关键利用万有引力提供向心力这一知识点，即.6、C【解析】

飞镖做的是平抛运动，飞镖打在靶心的正上方说明飞镖竖直方向的位移太小，根据平抛运动的规律可得，水平方向上则有竖直方向上则有联立可得A．能否击中靶心与飞镖的质量大小没有关系，换用质量稍大些的飞镖，飞镖仍会打在靶心的正上方，故A错误；B．适当增大投飞镖的初速度，根据可知飞镖下落的高度变小，故仍会打在靶心的正上方，故B错误；C．到稍远些的地方投飞镖，根据可知飞镖下落的高度变大，故可能会打在靶心位置，故C正确；D．适当增加投飞镖时的高度，根据可知飞镖下落的高度不变，故仍会打在靶心的正上方，故D错误；故选C。7、AD【解析】

A.重物以最大速度为v2匀速上升时，F=mg，所以v2CD.匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得FmB.重物做匀加速运动的加速度a=F8、ABC【解析】

A.由题意，令星球的半径为R，则飞行器的轨道半径r=R+h，由几何关系，即，表达式中只有一个未知量R，故可以据此求出星球半径R；故A正确.B.由A项分析知，可以求出飞行器轨道半径r，据万有引力提供圆周运动向心力可知，已知r和T及G的情况下可以求得星球质量M，再根据密度公式可以求得星球的密度，故B正确.C.在求得星球质量M及星球轨道半径R的情况下，根据，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正确；D.因为不知道飞行器的质量大小，故无法求得星球对飞行器的引力大小，故D错误.9、BD【解析】物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图

其中重力G与静摩擦力f平衡，支持力N提供向心力，若增大圆筒转动的角速度，则根据a=ω2r可知，物体向心加速度增大，向心力增大，物体所受的弹力增大，故B正确，C错误；竖直方向重力G与静摩擦力f仍平衡，即物体仍静止，物体所受的摩擦力不变，选项A错误，D正确；故选BD.10、ACD【解析】

AB．由于皮带不打滑，B与皮带的速度大小，A也与皮带的速度大小相等，所以A、B两点线速度大小相等．由公式可知，v相等，r不同，则周期不等．故A正确，B错误．C．由v=ωr可知，v相等，r不等，则角速度ω不等．故C正确．D．由可知，v相等，r不等，向心加速度a不等．故D正确．故选ACD．【点睛】本题是传动带问题，研究两轮边缘各物理量的关系时，关键抓住线速度大小相等.11、BD【解析】

AB.将小车的速度分解，如图，则，则随着小车向右运动，则θ减小，v车减小，即小车做减速运动，选项A错误，B正确；CD.因物块匀速上升，可知绳子对物块的拉力不变，即绳子的张力不变，绳子对小车的拉力大小不变，选项C错误，D正确.12、AC【解析】

A、已知，将逆向视为初速度为零的匀加速直线运动，根据，；所以小物体在段和段运动的加速度大小之比为1：2，故选项A正确；B、根据，加速度之比为1：2，所以小物体在段和段运动的时间之比为2：1，故选项B错误；C、根据动能定理知，段和段的动能变化绝对值相等，小物体在段和段合外力做功绝对值之比为1：1，故选项C正确；D、加速度之比为1：2，根据知小物体在段和段合外力之比为1：2，根据冲量，所以小物体在段和段受合外力的冲量大小之比为1：1，故选项D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、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．14、2.042.00在实验误差允许的范围内,物体重力势能的减少量等于其动能的增加量，机械能守恒【解析】

（1）物体重力势能的减少量（2）B点的速度为，动能的增加量（3）在实验误差允许的范围内,物体重力势能的减少量等于其动能的增加量，机械能守恒三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、20N；10N【解析】

物块受重力G、推力F和墙的弹力FN作用，如图所示，由平衡条件知，F和FN的合力与重力等大反向．故有16、(1)N=180N(2)Wf=−50J(3)m/s【解析】

（1）