湖南省常德市淮阳中学2023-2024学年高一物理第二学期期末综合测试试题含解析

湖南省常德市淮阳中学2023-2024学年高一物理第二学期期末综合测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、据报道，我国目前已经发射了三颗数据中继卫星“天链一号01星”“天链一号02星”“天链一号03星”，它们都是地球同步卫星。这些卫星的成功发射与组网运行，标志着我国第一代中继卫星系统正式建成。这三颗卫星相比，可能不同的是A．它们的质量B．它们距地面的高度C．它们的周期D．它们运行的线速度大小2、(本题9分)（题文）某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，实施变轨后卫星的线速度减小到原来的12A．卫星的向心加速度减小到原来的1B．卫星的角速度减小到原来的1C．卫星的周期增大到原来的8倍D．卫星的半径增大到原来的2倍3、如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为v=9A．小球不可能到达圆周轨道的最高点PB．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力4、(本题9分)如图所示为通过弹射器研究弹性势能的实验装置．光滑圆形轨道竖直固定于光滑水平面上，半径为R．弹射榉固定于A处．某实验过程中弹射器射出一质量为m的小球，恰能沿圆轨道内侧到达最髙点C，然后从轨道D处（D与圆心等高）下落至水平面．取重力加速度为g下列说法正确的是（）A．小球从D处下落至水平面的时间为B．小球至最低点B时对轨道压力为5mgC．小球落至水平面时的动能为2mgRD．释放小球前弹射器的弹性势能为5、如图所示，质量为面的足球静止在地面上1的位置，被运动员踢出后落到地面上3的位置，是球在空中到达最高点2时离地面的高度为h，速率为v，以地面为零势能面，重力加速度为g，（全过程不计空气阻力）则下列说法错误的是（）A．足球由位置1运动到位置2，重力做负功B．足球由位置1运动到位置2，重力势能增加了mghC．足球由位置2运动到位置3，动能增加了mghD．运动员对足球做的功等于mv26、(本题9分)下列关于平抛运动的说法正确的是(

)A．平抛运动是匀变速曲线运动B．平抛运动在相同的时间内速度大小变化相同C．作平抛运动的物体，初速度越大，运动时间越长D．作平抛运动的物体的机械能守恒7、某电场的电场线分布如图所示，则()A．电荷P带正电B．电荷P带负电C．a点的电场强度大于b点的电场强度D．正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力8、(本题9分)水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c．则（）A．R越大，v0越大B．R越大，小球经过b点后的瞬间对轨道的压力变大C．m越大，v0越大D．m与R同时增大，初动能Ek0增大9、如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大10、(本题9分)一物体竖直向上抛出，从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t，上升的最大高度是H，所受空气阻力大小恒为F，则在时间t内()A．物体受重力的冲量为零B．在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小C．物体动量的变化量大于抛出时的动量D．物体机械能的减小量等于FH二、实验题11、（4分）(本题9分)某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为6V的交流电和直流电，交流电的频率为重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。他进行了下面几个操作步骤：A.按照图示的装置安装器件；B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C.用天平测出重锤的质量；D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；E.测量纸带上某些点间的距离；F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中没有必要进行的步骤是______，操作不当的步骤是______。这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示。其中0点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据纸带上的测量数据，当打B点时重锤的速度为______。保留3位有效数字他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，应是图丙中的______。12、（10分）某同学利用如图甲所示的实验装置探究合力做功与动能变化之间的关系。（1）除了图示的实验器材，下列器材中还必须使用的是_______A．直流电源B．刻度尺C．秒表D．天平（含砝码）（2）实验中需要通过调整木板倾斜程度以平衡摩擦力，目的是_______A．为了使小车能做匀加速运动B．为了增大绳子对小车的拉力C．为了使绳子对小车做的功等于合外力对小车做的功（3）平衡摩擦力后，为了使绳子的拉力约等于钩码的总重力，实验中确保钩码的总质量远远小于小车的质量。实验时，先接通电源，再释放小车，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个计数点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为sA、sB、sC，相邻计数点间的时间间隔为T，已知当地重力加速度为g，实验时钩码的总质量为m，小车的质量为M。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=_____________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）如图所示，将一根弹簧和一个小圆环穿在水平细杆上，弹簧左端固定，右端与质量为m的小圆环相接触，BC和CD是由细杆弯成的1/4圆弧，BC分别与杆AB和弧CD相切，两圆弧的半径均为R．O点为弹簧自由端的位置．整个轨道竖直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．当弹簧的压缩量为d时释放，小圆环弹出后恰好能到达C点，返回水平杆时刚好与弹簧接触，停在O点，（已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比，小球通过B处和C处没有能量损失），问：（1）当为弹簧的压缩量为d时，弹簧具有的弹性势能是多少？（2）若将小圆环放置在弹簧的压缩量为2d时释放，求小圆环到达最高点D时，轨道所受到的作用力．（3）为了使物块能停在OB的中点，弹簧应具有多大的弹性势能？14、（14分）(本题9分)如图所示,水平传送带AB长L=6m，以V0=3m/s的恒定速度传动，水平光滑台面BC与传送带平滑迕接于B点，竖直平面内的半圆形光滑轨道半径R=0.4m,与水平台面相切于C点，一质量m=1kg的物块（可视为质点），从A点无初速度释放，当它运动到AB中点位置时，刚好与传送带保持相对静止，重力加速度g取10m/s2,(1)物块与传送带之间的动摩擦因数μ(2)物块刚滑过C点时对轨道压力FN(3)物块在A点至少要具有多大的速度才能通过半圆形轨道的最高点（结果可用根式表示)．15、（13分）(本题9分)静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=1.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧(长度不计)，其弹性势能为10.0J，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的速度之比是vA︰vB=4︰1。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A与墙壁碰撞前后动能不变且碰撞时间不计。求：(1)弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；(2)物块A、B中有一个停下来时，A与B之间的距离。

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、A【解析】根据万有引力提供圆周运动向心力可知，同步卫星的轨道、周期、高度、速率都相同，所以对于三颗同步卫星唯一可能不同的就是卫星的质量，本题选可能不同的，故选A.点睛：此题关键要掌握同步卫星的特点，由周期都与地球自转的周期相同可知：同步卫星定轨道、定周期、定高度、定速率．2、C【解析】卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有：GmM可得线速度v＝GMr，可知线速度减为原来的12时，半径增加为原来的4倍，故D正确；向心加速度a＝GMr2知，半径增加为原来的4倍，向心加速度减小为原来的点睛：根据万有引力提供圆周运动向心力，由此确定描述圆周运动的物理量与轨道半径的关系，熟练掌握相关规律是解决问题的关键.3、C【解析】

由能量守恒定律得：12mv2=12故选：C4、D【解析】A.小球恰好通过最高点，则由，解得；所以A正确．B．由B到C过程中，机械能守恒，则有：；B点时由牛顿第二定律有：；联立解得，F=6mg，故B正确；C．对C到地面过程由机械能守恒得：Ek﹣mv2=mg•2R，EK=2.5mgR．故C错误；D．小球弹出后的机械能等于弹射器的弹性势能，由功能关系可得弹性势能为：E=mg•2R+mv2=2.5mgR．故D正确．故选ABD．【点睛】恰能沿圆轨道内侧到达最髙点C，在最高点由重力提供向心力，由临界条件可求得最高点的速度；由机械能守恒和牛顿第二定律可求得B点的压力；小球从被弹出后机械能守恒，由机械能守恒可求小球落至水平面时的动能；利用功能关系可求释放小球前弹射器的弹性势能．5、D【解析】

AB.足球由位置1到位置2，上升了h，重力做功为W＝-mgh，根据功能关系可知重力势能增加了mgh，故A项不合题意，B项不合题意；C.位置2到位置3，合外力做功为mgh，根据动能定理可知动能增加了mgh，故C项不合题意.D.从足球静止到位置2根据动能定理有：W-mgh，所以运动员对足球所做的功为，故D项符合题意.6、AD【解析】

AD.物体受恒力作用下的曲线运动为匀变速曲线运动，平抛运动只受重力作用，是匀变速曲线运动，平抛运动中只有重力做功，因此物体的机械能守恒，故AD正确；B.平抛运动在相同的时间内速度变化相同（加速度均为g），但速度大小变化不同，故B错误；C.做平抛运动的物体，在竖直方向为自由落体运动，即，则，即运动时间与下落的高度有关，与初速度无关，故C错误。7、AD【解析】

由图可知电场线从正电荷出发，所以电荷P带正电，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b的电场线比a的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；根据电场线越密的地方电场强度越大，所以c点的场强大于d点场强，所以正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确。所以AD正确，BC错误。8、AD【解析】试题分析：小球刚好能通过最高点c，表明c点的速度为，根据机械能守恒定律有，可知选项A正确．m与R同时增大，初动能Ek0增大，选项D正确．小球在b点的向心力，R越大，支持力越小，选项B错误．，v0与m无关，选项C错误．考点：本题考查圆周运动，机械能守恒定律，向心力等知识．9、BD【解析】

AB．b、c的高度相同，大于a的高度，根据h=gt2，得，知b、c的运动时间相同，a的飞行时间小于b的时间．故A错误,B正确；C．因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度．故C错误；D．b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，则b的初速度大于c的初速度．故D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，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移.10、BC【解析】

重力的冲量I=mgt，故A错误；上升：mg+F=ma1，下降：mg-F=ma2，可得上升的加速度较大，用时小，故在上升过程中空气阻力对物体的冲量Ft较小，所以B正确；设抛出的速度为v0，下降回到抛出点的速度为v，取向上为正方向，则动量的变化量为-mv-mv0大于抛出时的动量mv0，所以C正确；因上升和下落阻力均做负功，所以减少的机械能为2FH，D错误．二、实验题11、CB1.84C【解析】

（1）将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，操作不当；因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要．（2）匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出B点的速度大小为：；（3）他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，根据，所以应是图中的C．12、BDCmgSB1【解析】（1）实验需要测出小车的质量，因此需要天平，进行实验数据处理时要求出小车的速度，需要用刻度尺测出计数点间的距离，故选BD．

（2）实验前要把木板的一端适当垫高以平衡摩擦力，平衡摩擦力后小车受到的合力等于绳子的拉力，可以使绳子对小车做的功等于合外力对小车做的功，故AB错误，C正确；故选C．

（3）从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=mgsB；

打下B点时小车的速度：vB=sC-sA2T，小车动能变化量△Ek=1点睛：探究合力做功与动能变化之间的关系关系实验时需要求出小车动能的变化量与合外力做功，实验前要平衡摩擦力，需要测出小车质量与速度，知道实验原理是解题的前提．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）9mg，方向竖直向上（3）（n=0、1、2）【解析】

（1）设小圆环与OB之间的摩擦力为f，OB=L；从释放到回到O点，由能量关系可知，当弹簧的压缩量为d时，弹簧具有的弹性势能小圆环从释放能到达C点到，由能量关系可知可得：（2）因弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比，则弹簧的压缩量为2d时弹性