浙江省宁波市东恩中学2023-2024学年物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

浙江省宁波市东恩中学2023-2024学年物理高一第二学期期末综合测试试题注意事项：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、质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度时间图象如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线．已知从时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f，以下说法正确的是A．时间内，汽车牵引力的功率保持不变B．时间内，汽车的功率等于C．时间内，汽车的平均速率小于D．汽车运动的最大速率2、(本题9分)物体做自由落体运动的过程中，下列说法不正确的是A．物体处于完全失重状态 B．物体的重力势能越来越小C．物体的加速度保持不变 D．物体的速度变化量保持不变3、(本题9分)如图所示,以9.8m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,则物体飞行时间为()A．1s B．s C．s D．2s4、(本题9分)如下图所示，质量分别为M和m的两物块(M>m)分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的夹角相同，两物块经过相同的位移．设此过程中对M做的功为，对m做的功为，则()A．若水平面光滑，则B．若水平面粗糙，则C．若水平面粗糙，则D．无论水平面光滑与否，都有5、(本题9分)汽车在平直公路上以匀速行驶，因前方路况不好，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小为原来的一半，并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中，所受阻力恒定，下列说法正确的是（）A．汽车先做匀减速运动，之后再匀速行驶B．汽车先做加速度增大的减速运动，之后再匀速行驶C．汽车最后匀速行驶时的速度大小为D．汽车最后匀速行驶时的速度大小为6、(本题9分)2018年2月，我国500m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为．以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为（）A． B．C． D．7、(本题9分)如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是()A．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其所受合力始终为零B．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其始终处于失重状态C．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其角速度恒定D．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其加速度不变8、物体做匀速圆周运动时,下列物理量中变化的是（）A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．动能9、(本题9分)在光滑的水平面上有、两小球，其质量分别是、，两小球在时刻发生正碰，两小球在碰撞前后的速度大小与时间的关系图象如图所示.则（）A． B．C． D．10、(本题9分)某宇航员的质量是71kg，他在地球上最多能举起100kg的物体，假定该字航员登上星表面。已知火星的半径是地球半径的一半，其质量是地球质量的19，地球表面重力加速度为10m/s1A．宇航员在火星上所受重力310NB．在地球与火星表面宇航员竖直跳起的最大高度一样C．地球与火星的第一宇宙速度之比为3：1D．宇航员在火星上最多能举起115kg的物体11、我国的火星探测计划在2018年展开，在火星发射轨道探测器和火星巡视器。已知火星的质量约为地球质量的19，火星的半径约为地球半径的1A．火星探测器的发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面与地球表面的重力加速度之比为4:9D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的6312、在光滑的水平面上，一滑块的质量m=2kg，在水平面上恒定外力F=4N（方向未知）作用下运动，如图所示为滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为v=5m/s，滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α=37°，sin37°=0.6，则下列说法正确的是A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角B．滑块从P到Q的时间为3sC．滑块从P到Q的过程中速度最小值为4m/sD．P、Q两点连线的距离为10m二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某学习小组为验证机械能守恒定律，用力传慼器、轻绳、光滑定滑轮、小球和量角器设计了如下实验。（已知重力加速度为g）（1）用不可伸长的绳子跨过两个定滑轮，绳子两端分别与小球和力传感器相连，力感器固定在地面上，通过传感器可测得绳子拉力；（2）调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及_____（写出相关量及字母符号）；（3）如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量_____（写出相关量及字母符号），并求出小球在最低点A的速度为_____（用已知和测得字母的符号表示）；（4）将小球拉到不同θ角度，重复实验；（5）试写出此验证机械能守恒的关系式_____（用已知和测得的字母符号表示）。14、(本题9分)某同学采用如图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。(1)除了图甲装置中的器材之外，还必须从图乙中选取实验器材，其名称是___________；(2)指出图甲装置中不合理的地方(一处)___________；(3)小明同学通过正确实验操作得到了如图丙的一条纸带，读出计数点0、4两点间的距离为___________cm；(4)已知打点计时器的电源频率为50Hz，计算得出打下计数点5时纸带速度的大小为___________m/s(保留2位有效数字)。(5)在实际的测量中，重物减少的重力势能通常会___________(选填“略大于”、“等于”或“略小于”)增加的动能，这样产生的误差属于___________(选填“系统误差”或“偶然误差”)(6)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒。在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确___________(选填“正确”或“不正确”)，并说明原因___________。15、(本题9分)某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C，在距地面为处由一宽度略大于A的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过，开始时A距离狭缝的高度为，放手后，A、B、C从静止开始运动（1）利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后落地用时，则钩码A通过狭缝的速度为_______（用题中字母表示）；（2）若通过此装置验证机械能守恒定律，还需要测出环形金属框C的质量m，当地重力加速度为g，若系统的机械能守恒，则需满足的等式为___________（用题中字母表示）；（3）为减小测量时间的误差，有同学提出如下方案：实验时调节，测出钩码A从释放到落地的总时间t，来计算钩码A通过狭缝的速度，你认为可行吗？若可行，写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行，请简要说明理由________、___________．三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，滑块A的质量m＝0.01kg，与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2，用细线悬挂的小球质量均为m＝0.01kg，沿x轴排列，A与第1只小球及相邻两小球间距离均为s＝2m，线长分别为L1、L2、L3…（图中只画出三只小球，且小球可视为质点），开始时，滑块以速度v0＝10m／s沿x轴正方向运动，设滑块与小球碰撞时不损失机械能，碰撞后小球均恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动并再次与滑块正碰，g取10m／s2，求：（1）滑块能与几个小球碰撞？（2）求出碰撞中第n个小球悬线长La的表达式。17、（10分）如图所示，小球在外力作用下，由静止开始从A点出发做匀加速直线运动，到B点时消除外力．然后，小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处．试求：（1）小球运动到C点时的速度；（2）A、B之间的距离．

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】

A、时间内，汽车做匀变速直线运动，牵引力不变，所以牵引力的功率，牵引力的功率随时间均匀增加，A错误B、时间内汽车的功率不变等于t1时刻的功率，可得，B错误C、时间内汽车做加速度逐渐减小的加速运动，位移大于相应匀变速直线运动的位移，所以平均速率大于，C错误D、汽车的最大速度，D正确2、D【解析】

A.做自由落体运动的物体具有向下大小为g的加速度，物体处于完全失重状态，故A正确；B.物体做自由落体运动的过程中，高度不断下降，根据重力势能公式EP=mgh，可知，物体的重力势能不断减小，故B正确；C.因只受重力，根据牛顿第二定律可知，物体的加速度为g，保持不变，故C正确；D.物体的速度变化量△v=gt，逐渐增大，故D错误．本题选择错误答案，故选D3、C【解析】小球撞在斜面上的速度与斜面垂直，将该速度分解，如图．则tan60°=，则vy=v0tan60°=gt，所以，故选C.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，根据竖直方向上的分速度求出运动的时间．4、D【解析】

由题意可知：F1做功为W1=FLcosα；F2做功为W2=FLcosα，故ABC错误，D正确；故选D.5、D【解析】A、B、汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式P=Fv，牵引力减小一半小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式P=Fv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动，故A、B均错误；C、D、由和，解得，则最后匀速的速度为，故C错误，D正确．故选D．【点睛】本题关键分析清楚物体的受力情况，结合受力情况再确定物体的运动情况．6、C【解析】试题分析;在天体中万有引力提供向心力，即，天体的密度公式，结合这两个公式求解．设脉冲星值量为M，密度为根据天体运动规律知：代入可得：，故C正确；故选C点睛：根据万有引力提供向心力并结合密度公式求解即可．7、BC【解析】

AB．汽车在凸形桥上行驶的过程中因为做匀速圆周运动，汽车的合力始终不为零；汽车的向心加速度有竖直向下的加速度分量，所以处于失重状态，故A错误，B正确.CD．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，因速率恒定，做匀速圆周运动，故角速度不变，加速度大小不变，方向一直在改变，故C正确，D错误8、AC【解析】

A.做匀速圆周运动的物体线速度方向不断变化，选项A正确；B.做匀速圆周运动的物体角速度不变，选项B错误；C.做匀速圆周运动的物体向心加速度方向不断变化，选项C正确；D.做匀速圆周运动的物体速度大小不变，则动能不变，选项D错误.9、AC【解析】

由图可知b球碰前静止，a球的速度为，碰后a、b球速度都为，由动量守恒定律有解得若碰后a的速度为，b球速度为，由动量守恒定律有解得故选AC。【点睛】题中的图是速度碰撞前后a、b速度大小的图象，故碰撞后a、b可能同向，也可能反向，根据动量守恒定律即可求解两球质量之比。10、AD【解析】

A.设火星半径为R质量为M，表面的重力加速度为g火，则地球的半径为1R，质量为9M，依题意质量为m的物体在火星表面有：GMm质量为m的物体在地球表面有：G9Mm解得：g所以质量为71kg的宇航员在火星的重量为：mg火＝310N故选项A符合题意.B．火星和地球表面的重力加速度不等，竖直起跳高度h=可知最大高度不等.故选项B不符合题意.C.星球第一宇宙速度v=则地球与火星第一宇宙速度之比为3：2.故选项C不符合题意.D.设他在火星上最多能举起质量为mz的物体，则有：100×g＝mz×g火解得：mz＝115kg故选项D符合题意.11、BC【解析】AB、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A错误，B正确；CD、由GMmR2=mv2R=mg故选BC。12、BC【解析】在P、Q两点的速度具有对称性，故分解为沿PQ方向和垂直PQ方向，在沿PQ方向上做匀速直线运动，在垂直PQ方向上做匀变速直线运动，所以力F垂直PQ向下，在顶点处速度最小，只剩下沿PQ方向的速度，故为，A错误C正确；在垂直PQ方向上，，，故从P到顶点所用时间为，根据对称性可知从P到Q所用时间为，PQ连线的距离为，故B正确D错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、力传感器的读数F0力传感器的读数F【解析】

（2）[1]根据实验原理可知，调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及力传感器的读数F0，设小球的质量为m，此时该力的大小等于小球的重力mg，即F0＝mg（3）[2]如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量力传感器的读数F；[3]当小球经过最低点时，小球受到的质量与绳子的拉力的合力提供向心力，即为：则小球在最低点A的速度为：（5）[4]小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，小球下降的高度为：h＝L（1﹣cosθ）小球减少的重力势能为：△Ep＝mgh＝F0L（1﹣cosθ）小球增加的动能为：若机械能守恒，则有：14、（1）刻度尺（2）重锤离打点计时器太远（3）3.11（4）0.91（5）略大于系统误差（6）不正确要想通过v2-h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g。【解析】

第一空.实验中不需要秒表测时间；要验证的表达式：mgh=mv2两边的m消掉，则不需要用天平测量质量；由而不需要弹簧秤；则除了图甲装置中的器材之外，还必须从图乙中选取刻度尺；第二空.图甲装置中不合理的地方：重锤离打点计时器太远；第三空.计数点0、4两点间的距离为3.11cm；第四空.打下计数点5时纸带速度的大小为.第五空.第六空.在实际的测量中，重物减少的重力势能通常会略大于增加的动能，这是由于有阻力造成的，这样产生的误差属于系统误差；第七空.第八空.这样做不正确；因为若是机械能守恒，则mgh=mv2，即v2=2gh，即要想通过