2024年湖南省长沙市开福区长沙市第一中学物理高一第二学期期末统考试题含解析

2024年湖南省长沙市开福区长沙市第一中学物理高一第二学期期末统考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)一箱土豆在转盘上随转盘以角速度做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为，它到转轴的距离为，则其它土豆对该土豆的作用力（）A． B．C． D．2、(本题9分)关于静电场的等势面，下列说法正确的是()A．两个电势不同的等势面可能相交B．电场线与等势面处处相互垂直C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功3、(本题9分)关于作用力与反作用力做功，下列说法不正确的是（）A．一对静摩擦力做功之和一定为零B．一对滑动摩擦力做功之和一定为负值C．当作用力做正功时，反作用力一定做负功D．当作用力做正功时，反作用力可以做正功，也可以做负功，也可以不做功4、在2015年世界蹦床锦标赛中，中国队包揽了女子单人蹦床比赛的金牌和银牌，对于运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程（如图所示），若忽略空气阻力，关于运动员所受重力做功、运动员的重力势能，下列说法中正确的是A．重力做正功，重力势能减少B．重力做负功，重力势能减少C．重力做负功，重力势能增加D．重力做正功，重力势能增加5、(本题9分)在河面上方20m的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°．人以恒定的速率v=3m/s拉绳，使小船靠岸，那么()A．5s时绳与水面的夹角为60°B．5s时小船前进了15mC．5s时小船的速率为5m/sD．5s时小船到岸边距离为10m6、(本题9分)某同学将一篮球斜向上投向对面竖直墙上，球正好垂直于墙面砸到墙上的P点，然后以等大的速度被弹回。已知球被弹回后落回抛出点，抛出点到P点的竖直高度和水平距离均为1.25m。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则球砸到墙面上时的速度大小为A．2.5m/s B．1.25m/s C．1m/s D．0.8m/s7、(本题9分)光滑的水平面上有一辆小车处于静止状态，在力F作用下小车开始加速，如图所示，则（）A．力F对小车做正功 B．力F对小车做负功C．合力对小车做正功 D．以上说法都不对8、(本题9分)“嫦娥三号”携带“玉兔号”月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测．“玉兔号”在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2；地球与月球均视为球体，其半径分别为R1、R2；地球表面重力加速度为g.则()A．月球表面的重力加速度为B．月球与地球的质量之比为C．月球与地球的第一宇宙速度之比为D．“嫦娥三号”环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为2π9、(本题9分)下列说法正确的是（）A．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能B．若某电池中通过的电荷，电池提供的电能，该电池的电动势为C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大D．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大10、(本题9分)做曲线运动的物体，下列说法中正确的是A．曲线运动一定是变速运动B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C．物体加速度可以不变D．它们受合外力一定是变力11、(本题9分)已知引力常量G和以下各组数据，能够估算出地球质量的是（）A．地球绕太阳运行的周期和地球与太阳间的距离B．月球绕地球运行的周期和月球与地球中心间的距离C．人造地球卫星贴近地球表面绕行的速度与周期D．若不考虑地球的自转，已知地球的半径与地面的重力加速度12、如图所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O点，另一端与该小球相连．现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动经过B点，已知OA长度小于OB长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧弹力大小相等．在小球由A到B的过程中A．加速度等于重力加速度的位置有两处B．弹簧弹力的功率为0的位置只有一处C．弹簧弹力对小球做功等于零D．弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离等于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)（1）在“验证力的平行四边形定则”实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，下列操作正确的是_______．A．同一次实验过程中，O点位置允许变动B．在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点D．实验中把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧之间的夹角应取90°不变，以便于算出合理的大小（2）在“验证机械能守恒定律”实验中，由于纸带与限位孔之间的摩擦力以及空气阻力的存在，重锤重力势能的减少量ΔEp要_____（选填“大于”“小于”或“等于”）重锤动能的增加量ΔEk．（3）在“探究加速度与力､质量的关系”实验中，某同学通过数据的处理作出了－F图象，如图所示，则①图中的直线不过原点的原因是______．②图中的力F理论上是指_________，而实验中却用__________表示．（选填字母符号）（1分）A．砂和砂桶的重力B．绳对小车的拉力③此图中直线发生弯曲，为了防止直线发生弯曲，在实验中，应使小车的质量要_______（选填“远大于”“远小于”或“等于”）砂和砂桶的总质量．④请你简要论述为何“探究加速度与力､质量的关系”这个中只要满足砂以及砂桶质量远小于小车质量，就可以认为细线拉力近似等于砂以及砂桶重力．_______14、某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”。（1）请指出实验装置（甲）中存在的明显错误______.（2）进行实验时，为保证重物下落时初速度为零，应____(选填“A”或“B”).A．先接通电源，再释放纸带B．先释放纸带，再接通电源（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1，2，3，4四个点如图(乙)所示.已测出1，2，3，4到打出的第一个点O的距离分别为h1，h2，h3，h4，打点计时器的打点周期为T.若代入所测数据能满足表达式gh3=______(用题目中已测出的物理量表示)，则可验证重物下落过程机械能守恒.15、打点计时器是力学实验的常用仪器．（1）罗同学用打点计时器“探究功与速度变化的关系”，将打点计时器固定在木板上，如图甲，不妥之处有____，____，（写出两项）．要完成此实验，除了图甲中的器材外，还需要从图乙中选用的器材有____（写字母）（2）范同学用打点计时器做“探究加速度与力、质量的关系”实验，实验中用天平测量小车质量，如图丙，他在右边的托盘上放置了一个100g的砝码、一个50g的砝码、两个20g的砝码，游码的位置如图所示，则小车的质量是____g．该同学欲通过打出的纸带（图丁）来判断是否已平衡摩擦力，根据纸带的点迹，应该将木板的倾斜度调____（选填“大”或“小”）些．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，其下端B与水平直轨平滑相切，如图1所示．一小木块（可视为质点）从A点由静止开始沿轨道下滑，最后停在C点．已知圆轨道半径为R，小木块的质量为m，小木块与水平直轨道间的动摩擦因数为μ．重力加速度为g．求：(1)小木块运动到B点时速度的大小vB；(2)小木块经过圆弧轨道的B点时，所受轨道支持力的大小NB；(3)B、C两点之间的距离x．17、（10分）(本题9分)如图，一质量m=0.4kg的滑块（可视为质点）静止于动摩擦因数µ=0.1的水平轨道上的A点。对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为P=10.0W。经过一段时间后撒去外力，滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点D处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数为25.6N。已知轨道AB的长度L=2.0m，半径OC和竖直方向的夹角α=37°，圆形轨道的半径R=0.5m。（空气阻力可忽略，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）滑块运动到C点时速度vc的大小；（2）B、C两点的高度差h及水平距离x?（3）水平外力作用在滑块上的时间t?

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、C【解析】

土豆做匀速圆周运动，受重力和其它土豆对其的作用力，设其它土豆对其的作用的水平方向作用力为，竖直方向的作用力为，则水平方向有竖直方向有其它土豆对其的作用力为故A、B、D错误，C正确；故选C2、B【解析】试题分析：沿电场线的方向电势降低，所以电势不同的等势面不可能相交．故A错误；根据电场线与等势面的关系可知，电场线与等势面互相垂直，故B正确；电场强度的大小与电势的高低没有关系，所以同一等势面上各点电场强度不一定相等，故C错误；负电荷在等势面高的位置的电势能小，所以将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电势能增大，电场力做负功，故D错误．故选B。考点：等势面【名师点睛】本题关键记住电场线和等势面的关系，相互垂直，从电势高的等势面指向电势低的等势面，掌握等势面的基本特点：在等势面上移动电荷，电场力总是不做功．3、C【解析】一对互为作用力和反作用力的静摩擦力因为没有相对位移，故做功的代数和一定为零，故A正确；对相互作用的滑动摩擦力对相互作用的两物体做功代数和一定为负值，其绝对值等于产生的内能，即Q=f∙△S，故B正确；作用力与反作用力做功可能都是正功也可能都是负功，比如两个磁铁在它们的相互作用力的作用下运动，如果从静止开始向相反的方向运动则都是在做正功，故C错误；当作用力做正功时，反作用力可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，选项D正确；此题选择错误的选项，故选C.点睛：本题细致的考查了作用力与反作用力的关系，及作用力与反作用力做功时的特点，有的学生想当然的认为一个做正功，另一个必定做负功，这是不对的，本题是作用力与反作用力的一道好题．4、A【解析】

运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程中，重力方向与位移方向相同，则重力做功正功，重力势能减少；A.重力做正功，重力势能减少，与结论相符，选项A正确；B.重力做负功，重力势能减少，与结论不相符，选项B错误；C.重力做负功，重力势能增加，与结论不相符，选项C错误；D.重力做正功，重力势能增加，与结论不相符，选项D错误。5、C【解析】

AD．由几何关系可知，开始时河面上的绳长为此时船离岸的距离5s时，绳子向左移动了河面上绳长为小船离河边的距离船的速度为合速度，由绳收缩的速度及绳摆动的速度合成得出，5s后，由几何关系可知绳与水面的夹角是53°，故AD错误；B．5s时刻小船前进的距离为故B错误；C．船的速度为合速度，由绳收缩的速度及绳摆动的速度合成得出，则由几何关系可知故C正确。故选C。6、A【解析】

从P点开始分析，篮球做平抛运动，下落的时间为，球砸到墙面上时的速度大小为平抛运动的初速度，即为.A．2.5m/s与计算结果相符；故A项正确.B．1.25m/s与计算结果不相符；故B项错误.C．1m/s与计算结果不相符；故C项错误.D．0.8m/s与计算结果不相符；故D项错误.7、AC【解析】

AB．小车向右运动故位移向右，力F对物体做功为：由于，故力F做正功，故A正确，B错误；C．小车做加速运动，根据动能定理可得：故合力做正功，故C正确；D．由ABC可知，D错误；故选AC。8、BD【解析】

A、设探测器的质量，火星表面的重力加速度：，故A错误；

B、根据得，火星与地球的质量之比：，故B正确；

C、第一宇宙速度：，火星与地球的第一宇宙速度之比：，故C错误；

D、根据周期公式，再根据，“畅想号”火星探测器绕火星表面匀速圆周运动的周期，故D正确．点睛：本题考查了万有引力定律在天文学上的应用，解题的基本规律是万有引力提供向心力，在任一星球表面重力等于万有引力，记住第一宇宙速度公式．9、AB【解析】A.电源的作用就是将其他形式的能转化为电能，故A正确；B.电路中通过q=2C的电荷量，电池提供的电能W=4J，根据电动势的定义式E=W/q得，电动势E=2V，故B正确；C.电动势由电源本身决定，当内电压和外电压变化时，电源电动势保持不变，故C错误；D.电动势由电源本身决定，与提供的电能多少无关，故D错误．故选AB.点睛：电动势表征电源本身的特性，与外电路无关，当电源的路端电压变化时，其电源电动势不变．10、AC【解析】

曲线运动的速度方向一定变化，则一定是变速运动，选项A正确；速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化，选项B错误；物体加速度可以不变，例如平抛运动，选项C正确；它们受合外力不一定是变力，例如平抛运动，选项D错误.11、BCD【解析】

地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力充当向心力，用它运动周期表示向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，则太阳的质量M=4π2r3【点睛】解答万有引力定律在天体运动中的应用时要明确天体做匀速圆周运动，其受到的万有引力提供向心力，会用线速度、角速度、周期表示向心力，同时注意公式间的化简．12、AC【解析】

A、在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，则由A到B有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g。则两处加速度为g。故A正确；B、A处速度为零，弹力功率为零；下滑过程当弹簧弹力与杆垂直时，弹力功率为零；当弹簧为原长时弹力为零，弹力功率为零，故弹力功率为0共有3处，故B错误；C、由于A、B两点弹簧弹力大小相等，因此弹簧的变化量相等，即弹簧的弹性势能不变，弹力对小球不做功，所以弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹力所做的负功，即从A到B的过程中，弹簧弹力对小球做总功为零，故C正确；D、因做负功时弹力增大，而则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹力所做的负功，则弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离，故D错误。故选AC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、B大于过度平衡摩擦力，斜面倾角过大BA远大于见解析【解析】

（1）[1]．A.要保证两个弹簧秤的拉力与一个弹簧秤的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长量相同，则O点的位置应固定，故A错误；B.在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻线，故B正确；C.本实验，弹簧秤的拉力应不超过量程，两个弹簧秤拉力的大小没有要求，只要使两次效果相同就行，故C错误；D.本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧秤拉力的方向没有限制,并非一定要夹角为90∘不变，故D错误．故选B（2）[2]．在“验证机械能守恒定律”实验中，由于纸带与限位孔之间的摩擦力以及空气阻力的存在，机械能减小，重锤重力势能的减少量ΔEp小于重锤动能的增加量ΔEk；（3）①[3]．由图可知，拉力为零时加速度不为零，说明平衡摩擦力时斜面倾角过大，平衡过度；②[4][5]．图中的力F理论上是指绳对小车的拉力，而实验中却用砂和砂桶的重力表示；③[6]．要把砂和砂桶的重力当做绳对小车的拉力，必须满足小车的质量远大砂和砂桶的总质量，此图中直线发生弯曲，说明不满足小车的质量远大砂和砂桶的总质量这个条件．为了防止直线发生弯曲，在实验中，应使小车的质量要远大于砂和砂桶的总质量．④[7]．设绳子拉力为T，对小车T=Ma，对砂和砂桶mg-T=ma联立得a=当小车的质量远大砂和砂桶的总质量时，a=可以认为细线拉力近似等于砂以及砂桶重力．14、打点计时器应采用交流电A【解析】

（1）[1]．从图甲中的实验装置中发现，打点计时器接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“低压交流电源”．因此明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上．（2）[2]．为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带．若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零．因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带，故选A．（1）[1]．根据实验原理，只要验证即即可验证机械能守恒定律．因此需求解v1．根据匀变速直线运动规律关系式可得则有故只要在误差允许的范围内验证成立，就