2023-2024学年甘肃省武威一中 物理高一第二学期期末考试试题含解析

2023-2024学年甘肃省武威一中物理高一第二学期期末考试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)关于做匀速圆周运动物体的向心加速度方向，下列说法正确的是（）A．始终指向圆心B．与线速度方向始终相反C．与线速度方向始终相同D．始终保持不变2、质量和质量的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是（）A．当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大B．和所受的引力性质可能相同，也可能不同C．当有第三个物体放入之间时，和之间的万有引力将增大D．和所受引力总是大小相等、方向相反3、(本题9分)两个大小和材质完全相同的金属小球a、b，带电荷量分别为+5q和﹣q，两小球接触后分开，下列关于小球带电荷量的说法，正确的是（）A．小球a带电荷量为+3q，小球b带电荷量为+3qB．小球a带电荷量为+3q，小球b带电荷量为﹣3qC．小球a带电荷量为+2q，小球b带电荷量为+2qD．小球a带电荷量为+2q，小球b带电荷量为﹣2q4、(本题9分)关于万有引力，下列说法中正确的是（）A．万有引力定律是卡文迪许提出的B．万有引力常量是牛顿通过实验测出的C．万有引力定律是伽利略提出的D．万有引力常量是卡文迪许通过实验测出的5、(本题9分)如图所示，圆弧形拱桥半径为，质量为的汽车在拱桥顶端时速率为，以下说法正确的是()A．无论多大，汽车都能安全通过拱桥B．当时，汽车一定能安全通过拱桥C．当时，汽车在桥顶端时对桥的压力大小为D．当时，汽车在桥顶端时对桥的压力大小为零6、(本题9分)如图所示为我国陕西秦岭二号隧道口的指示牌，从图中信息可知（）A．秦岭二号隧道的位移一定是B．限速“60”表示车在隧道内行驶的平均速度不超过C．一辆正常行驶的汽车通过隧道的时间一定超过D．若驾驶员的反应时间在之间，则隧道内前后车距至少为7、(本题9分)如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动。在t＝0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是()A．t=2mvF时，A的动量为2mv B．t=4mvFC．t=4mvF时，B的动量为0 D．t＝0至t=mvF时间内，8、假想这样一个情景：一辆超级小车沿地球赤道行驶，将地球看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径，小车重量G=mg，用FN表示地面对它的支持力，小车（）A．速度越大，FN越小B．G和FN是一对作用力和反作用力C．速度足够大，驾驶员将处于超重状态D．若速度达到7.9km/s，它将离开地面，绕地球运动，成为一颗人造地球卫星（忽略空气阻力）9、(本题9分)如图所示，轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴上，轻杆长度为R，可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动将轻杆从与水平方向成30°角的位置由静止释放若小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变当小球运动到最低点P时，轻杆对小球的弹力大小为24mg7A．小球受到的空气阻力大小为3mgB．小球运动到P点时的速度大小为24gRC．小球能运动到与O点等高的Q点D．小球不能运动到与O点等高的Q点10、(本题9分)如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使其做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是()A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为推力C．a处为推力，b处为拉力D．a处为推力，b处为推力11、(本题9分)如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力12、(本题9分)如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手设在摆球运动过程中空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是A．重力做功为mgLB．绳的拉力做功为0C．空气阻力做功0D．空气阻力做功为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某实验小组的同学用如图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，他们的主要实验步骤如下：(ⅰ)按图示安装好器材。(ⅱ)将电火花计时器接到电源上。(ⅲ)接通电源后释放纸带，打出一条纸带。(ⅳ)换用另外的纸带，重复步骤(ⅲ)。(ⅴ)选取点迹清晰的纸带，测量所选纸带上一系列测量点距初位置的距离。(ⅵ)根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，比较二者是否相等。请回答下列问题(1)为完成此实验，除了图中所给器材外，还必需的器材有________。(填正确选项前的字母)A．天平B．秒表C．毫米刻度尺D．4～6V的交流电源E．220V的交流电源(2)步骤(ⅴ)中测得测量点距初位置的距离为h，计算出对应的速度为v。以h为横轴，v2为纵轴，画出的图线如图所示，图线的斜率为k，则当地的重力加速度为________。(不计一切阻力)14、在做“研究平抛物体的运动”实验时，实验装置如图所示，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向分别平移距离x、2x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球分别撞在木板上得到痕迹B、C。若木板每次移动距离x=15.00cm，测得A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm。（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表达式为v0=________。（用题给物理量符号表示）（2）小球初速度的测量值为________m/s。（保留两位有效数字）15、在“验证机械能守恒定律”的实验中，当地重力加速度的值为9.80m/s2，所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s)，那么：

(1)打点计时器打下计数点B时，物体的速度VB__________

；

(2)从起点O打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=

______

，此过程中物体动能的增加量△Ek=______

(取g=9.8m/s2)；

(3)通过计算，数值上△Ep______

△Ek(填“>”、“=”或“<”)，这是因为

______

；

(4)实验的结论是

______

．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)已知地球质量M，半径R，万有引力常量G，求地球同步卫星距离地面的高度？17、（10分）(本题9分)质量均为m的A,B两物体(可看作质点)，A套在光滑竖直杆上，B放在水平台面上，A,B跨过定滑轮用轻绳连接，杆距滑轮的距离为d=m，如图，开始时绳被拉直成水平状态，放手后，当A下落到细绳与水平面成θ=30º角时(g=10m/s2)，求(1)若水平台面光滑，则B物体的速度大小；(2)若B与水平台面动摩擦因素μ=0.5，则B物体速度大小。

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、A【解析】

A．做匀速圆周运动物体的向心加速度方向始终指向圆心，故A项符合题意；BC．做匀速圆周运动物体的向心加速度方向和线速度的方向垂直，故BC项不符合题意；D．做匀速圆周运动物体的向心加速度大小不变，方向时刻变化，因此向心加速度是时刻变化的，故D项不符合题意．2、D【解析】

A．当两物体间的距离趋于零时，两物体不能看成质点，万有引力定律不再适用，故A错误；B．和所受的引力性质是相同的，都是万有引力，故B错误；C．当有第3个物体放入、之间时，根据公式可知和间的万有引力将保持不变，故C错误；D．和间的万有引力遵守牛顿第三定律，总是大小相等、方向相反，是一对相互作用力，故D正确。故选D。3、C【解析】完全相同的金属球，接触时先中和再平分，所以每个球带电，故C正确,ABD错误．故选C．4、D【解析】AC.万有引力定律是牛顿提出的，故AC错误；BD、万有引力恒量是由卡文迪许通过实验测定的，故B错；D正确；本题选：D5、D【解析】

当汽车在桥顶端时对桥的压力大小为零，仅重力提供向心力，则有：解得：即汽车的速度小于时支持力不为零，摩擦力不为零，汽车才能安全通过拱桥，故ABC错误，D正确．故选D．【点睛】根据竖直方向上的合力提供向心力求出桥的半径，当汽车不受摩擦力时，支持力为零，则靠重力提供向心力，求出汽车通过桥顶最大的速度，而要安全通过，则摩擦力不为零，故支持力不为零，故汽车的速度应小于最大速度．6、C【解析】

A．秦岭二号隧道的路程是，位移不一定是，故A错误；B．限速“60”表示车在隧道内行驶的瞬时速度不超过，故B错误；C．根据题意，一辆正常行驶的汽车通过隧道的最短时间代入数据解得所以一辆正常行驶的汽车通过隧道的时间一定超过，故C正确；D．驾驶员的反应时间内，车的最大位移代入数据解得故D错误。故选C。7、ACD【解析】

A.t=2mvF时，即B刚停下时，对AB，从t=0到2mv=解得A的动量为p'B.当t=4mvFt-ft=代入f=解得：P'C.t=0到B停下，对B，动量定理-即t=2mvF时，B停下，所以t=4mvD.设A、B受到的滑动摩擦力都为f，断开前两物体做匀速直线运动，根据平衡条件得：F=2f，设B经过时间t速度为零，对B由动量定理得：-ft=0-mv解得：t=2mvF；由此可知，在剪断细线前，两木块在水平地面上向右做匀速直线运动，以AB为系统，绳子的属于系统的内力，系统所受合力为零；在剪断细线后，在B停止运动以前，两物体受到的摩擦力不变，两木块组成的系统的合力仍为零，则系统的总动量守恒，故在t=0至t=2mv8、AD【解析】

A、对超级小车，根据牛顿第二定律：mg-FN=m，地面对它的支持力FN=mg-m，速度越大，FN越小，故A正确。B、G和FN是不同性质的两种力，它们不是一对作用力和反作用力，故B错误。C、由支持力FN=mg-m知，FNmg，则驾驶员对座椅的压力也小于重力，驾驶员处于失重状态，故C错误。D、若速度达到第一宇宙速度v=7.9km/s，它将离开地面，绕地球运动，成为一颗人造地球卫星（忽略空气阻力），故D正确。9、AC【解析】

AB.小球运动到P点时，根据牛顿第二定律可得T-mg=m解得小球在P点的速度大小为v=根据动能定理可得：mgR解得f=故A符合题意，B不符合题意。CD.假设小球能运动到与O点等高的Q点，则阻力大小为f'，根据动能定理可得：mg⋅解得f'=故小球能运动到与O点等高的Q点，且达到Q的速度刚好为零，故C符合题意D不符合题意。10、AB【解析】

小球做圆周运动，在最高点和最低点时，由合力提供向心力；在最高点，小球受重力和杆的弹力，假设弹力向下，如图

根据牛顿第二定律得到，；

当F1＜0，为支持力，向上；

当F1＞0，为拉力，向下；

当F1=0，无弹力；

由牛顿第三定律知，在a处杆对球可能为拉力，也可能为推力．

球经过最低点时，受重力和杆的弹力，如图

由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力；故AB正确，CD错误．11、BC【解析】

AB.因为管的内壁可以给小球支持力，所以小球沿管上升到最高点的速度可以为零．故选项A错误，B正确C.小球在水平线以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力与小球重力在背离圆心方向的分力的合力提供向心力，即，因此外侧管壁一定对小球有作用力，而内侧壁无作用力．故选项C正确D.小球在水平线以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，最高的点的速度时，管壁对小球的作用力为1．故选项D错误．12、ABD【解析】A、如图所示，重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WG=mgL．故A正确．B、因为拉力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT=1．故B正确．C、F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即，故C错误，D正确；故选ABD．【点睛】根据功的计算公式可以求出重力、拉力与空气阻力的功．二．填空题(每小题6分，共18分)13、CE，k2【解析】(1)A：比较重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，质量可约去；不需要天平。B：实验中用打点计时器测时间，不需要秒表。C：测量所选纸带上一系列测量点距初位置的距离需使用刻度尺。DE：电火花计