2023-2024学年广东省汕头市潮阳新世界中英文学校物理高一第二学期期末考试试题含解析

2023-2024学年广东省汕头市潮阳新世界中英文学校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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，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．小球通过最低点时的最小速度vmin＝C．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2、(本题9分)如图示喷枪是水平放置且固定的，图示虚线分别为水平线和竖直线．A、B、C、D四个液滴可以视为质点；不计空气阻力，已知D、C、B、A与水平线的间距依次为1cm、4cm、9cm、16cm要下列说法正确的是()A．A、B、C、D四个液滴的射出速度相同B．A、B、C、D四个液滴在空中的运动时间是相同的C．A、B、C、D四个液滴出射速度之比应为1∶2∶3∶4D．A、B、C、D四个液滴出射速度之比应为3∶4∶6∶123、(本题9分)物体做曲线运动，则（）A．物体的速度方向可能不变 B．速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上C．物体所受的合力一定改变 D．物体的速度大小一定改变4、(本题9分)长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为2m/s，取g＝10m/s2，则此时轻杆OA将（）A．受到6N的拉力 B．受到6N的压力C．受到24N的拉力 D．受到24N的压力5、如图1是书本上演示小蜡块运动规律的装置，在蜡块沿玻璃管（y方向）上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向（x方向）向右运动，得到了蜡块相对于黑板（xoy平面）运动的轨迹图（图2），则蜡块沿玻璃管的上升运动到玻璃管沿水平方向的运动，可能的形式是（）A．小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向匀加速直线运动B．小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向做匀速直线运动C．小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先加速后减速D．小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先减速后加速6、设河水对船的阻力与船的速度大小成正比，起初船以较低速度v匀速行驶，那么当船以2v匀速行驶时，轮船发动机的功率是原来的（）A．2倍 B．4倍C．倍 D．倍7、(本题9分)如图所示，一条长l=1m的轻质细绳一端固定在O点，另一端连一质量m=2kg的小球（可视为质点），将细绳拉直至与竖直方向成θ=600由静止释放小球，已知小球第一次摆动到最低点时速度为3m/s.取g=10m/s2，则（）A．小球摆动到最低点时细绳对小球的拉力大小为38NB．小球摆动到最低点时，重力对小球做功的功率为60WC．小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中损失的机械能为1JD．小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中重力做功为9J8、(本题9分)我国的探月工程计划分为“绕”、“落”、“回”三个阶段，“嫦娥三号”探月卫星是其中的第二个阶段．预计在未来几年内发射的“嫦娥X号”探月卫星有望实现无人自动采样后重返地球的目标．已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径是月球半径的4倍．关于“嫦娥X号”探月卫星，下列说法中不正确的是（）A．它绕月球的最大绕速度小于7.0km/sB．它在月球表面重力加速度大于地球表面重力加速度C．它在月球表面的环绕周期小于它在地球表面的环绕周期D．它在月球表面受到的引力大于它在地球表面受到的引力9、(本题9分)关于地球同步卫星，下列说法正确的是(）A．离地面的高度一定B．轨道平面不一定在赤道平面内C．线速度小于7.9km/sD．向心加速度大于9.8m/s210、(本题9分)如图所示，两个倾角都为30°、足够长的光滑斜面对接在一起并固定在地面上，顶端安装一光滑的定滑轮，质量分别为2m和m的A、B两物体分别放在左右斜面上，不可伸长的轻绳跨过滑轮将A、B两物体连接，B与右边斜面的底端挡板C之间连有橡皮筋．现用手握住A，使橡皮筋刚好无形变，系统处于静止状态．松手后，从A、B开始运动到它们速度再次都为零的过程中（绳和橡皮筋都与斜面平行且橡皮筋伸长在弹性限度内）A．A、B与地球的机械能之和守恒B．A、B、橡皮筋与地球的机械能之和守恒C．A的重力势能减少量大于橡皮筋弹力所做的功D．重力对A做功的平均功率小于橡皮筋弹力对B做功的平均功率11、(本题9分)如图所示为某汽车在水平路面启动时，发动机功率随时间变化的图象，图中为发动机的额定功率，若已知汽车的最大速度为，据此可知A．汽车匀速运动时所受的阻力等于B．时间内发动机做功为C．时间内汽车做匀速运动D．时间内发动机做功为12、(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的物体二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图甲所示，是用电火花计时器验证机械能守恒定律的实验装置。已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，电火花计时器所用电源频率为50Hz，重物质量为0.2kg.(1)下列操作中正确的是___________.A．电火花计时器应接6V交流电源B．应先释放纸带，后接通电源打点C．需使用秒表测出重物下落的时间D．测出纸带上两点间的距离，可知重物相应的下落高度(2)某同学按照正确的操作，得到一条符合实验要求的纸带，如图乙所示.如果打O点时重物速度为0，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，计算B点对应的速度时，甲同学用，乙同学用vB=，你赞成___________(选填“甲”或“乙”)同学的计算方法.(3)该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C的距离，并记录在图乙中(单位cm).打点计时器打B点时重物的动能为___________J，从O到B过程中重物重力势能的减少量为___________J(计算结果均保留3位有效数字).14、（10分）(本题9分)某同学设计了一个碰撞实验来寻找碰撞前后的不变量，实验器材有：打点计时器、低压交流电源（频率为50Hz）、纸带、表面光滑的长木板、带撞针的小车A、带橡皮泥的小车B、天平．该同学设计的实验步骤如下：A．用天平测出小车A的质量为mA=0.4kg，小车B的质量为mB=0.2kgB．更换纸带重复操作三次C．小车A靠近打点计时器放置，在车后固定纸带，把小车B放在长木板中间D．把长木板平放在桌面上，在一端固定打点计时器，连接电源E．接通电源，并给小车A一定的初速度vA，小车A与小车B相撞黏合成一个整体（1）请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来_________．（2）打点计时器打下的纸带中，比较理想的一条如图所示，根据这些数据把下表空白处①②③④的数值补充完整．碰撞前碰撞后物理量A车B车AB整体质量（kg）0.40.20.6速度（m/s）3.00________（m·s－1·kg－1）7.50②________mv（kg·m/s）1.20③________mv2（kg·m2/s2）3.60④________（3）由表中数据可得出的结论是：碰撞前后的不变量是___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）质量为5×103kg的汽车，由静止开始沿平直公路行驶，当速度达到一定值后，关闭发动机滑行，速度图象如图所示，设整个过程阻力不变．则：(1)在汽车行驶的整个过程中，发动机做功多少?(2)在汽车行驶的整个过程中，克服摩擦力做功的功率多大?16、（12分）世界互联网大会期间，桐乡乌镇的无人驾驶汽车引人瞩目。假设车重1000kg，汽车受到的阻力恒为汽车重力的0.2倍，汽车的额定功率为40kW，并且一直以额定功率行驶，求（1）汽车行驶的最大速度；（2）汽车的车速10m/s时加速度的大小。17、（12分）“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目,其示意图如图所示,长为L=10m的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r=4m的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力和空气阻力，重力加速度，，.求转盘转动的角速度ω的大小.

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、C【解析】A．此问题中类似于“轻杆”模型，故小球通过最高点时的最小速度为零，选项A错误；B．如果小球在最高点的速度为零，则在最低点时满足：，解得，选项B错误；C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，由于向心力的方向要指向圆心，则管壁必然是提供指向圆心的支持力，故只有外侧管壁才能提供此力，所以内侧管壁对小球一定无作用力，选项C正确；D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球可能没有作用力，如在最高点速度为零时，故D错误．故选：C2、D【解析】AB.液滴在空中做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．设喷枪到墙的水平距离为x，液滴到墙时下落的高度为h，则有：x=v0t，h=；可得：t=，v0=x，由题图知：ABCD四个液滴的水平距离x相等，下落高度h不等，则射出的初速度一定不同，运动时间一定不同．故AB错误；CD.四个液滴下落高度之比为：16:9:4:1由v0=x和数学知识可得：液滴出射速度之比应为3:4:6:12，故C错误，D正确．故选D点睛：液滴在空中做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据运动学公式分别列出初速度和时间的表达式，即可进行解答．3、B【解析】A、曲线运动的速度方向沿着曲线的切线方向，故速度方向一定发生变化，故A错误；B、曲线运动的条件是合力与速度方向不在一条直线上，故B正确；C、当合外力为零时，物体做匀速直线运动或静止，所以做曲线运动时所受的合外力一定不为零，但可以是恒力或变力，故C错误．D、曲线运动的速度大小可能不变，如匀速圆周运动，故D错误．故选B．【点睛】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，4、B【解析】

小球到达最高点时，受重力和杆的弹力，先假设为向下的弹力，由牛顿第二定律解得故弹力的方向与假设的方向相反，为向上的6N支持力，即杆将受到6N的压力，选项ACD错误，B正确；故选B。5、D【解析】

物体做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧，若蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，从图中可知合力先沿x方向负方向，后沿x方向正方向，则玻璃管沿x方向先减速后加速；若蜡块沿水平方向做匀速直线运动，则合力先指向y正方向后指向y负方向，则玻璃管沿y方向先加速后减速，故ABC错误，D正确，6、B【解析】

由题意知船以速度v匀速行驶时，船受到的阻力f=kv；故由P=Fv可知，发动机的功率P=kv×v=kv2；故当速度加倍时，发动机的功率增为原来的4倍；故选B。7、AC【解析】小球在最低点时受重力和绳子拉力的作用，并且小球做圆周运动，合外力充当向心力，则根据牛顿第二定律有：T-mg=mv2l得：T=30+3×321.5N=48N，故A错误；由P=FVcosθ知，因θ=90°，故重力功率为零，故B错误；根据动能定理可知，Wf+mg•l（1-cos60°）=12mv8、BCD【解析】

A.在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：可得：，故地球表面的环绕速度与在月球表面重力环绕速度之比：可知它绕月球的最大环绕速度为，故选项A不符合题意B.在天体表面，不考虑重力，万有引力等于重力，可得：可得：，故在地球表面的加速度与在月球表面重力加速度之比为：可知它在月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故选项B符合题意；C.在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：解得：，故在地球表面的周期与在月球表面周期之比：可知在月球表面的环绕周期大于它在地球表面的环绕周期，故选项C符合题意；D.在天体表面，根据万有引力可得：可得在地球表面的引力与在月球表面重力引力之比为：可知它在月球表面受到的引力小于它在地球表面受到的引力，故选项D符合题意．9、ACD【解析】

A.万有引力提供向心力，列出等式：其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度。由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值，故A正确；B.它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，故地球同步卫星，一定在赤道平面上，故B错误；C.第一宇宙速度是最大的运行速度，任何地球卫星的速度都小于第一宇宙速度，则地球同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故C正确；D.地球同步卫星的周期等于地球赤道上物体随地球自转的周期，根据a=ω2r可知，地球同步卫星加速度大于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度9.8m/s2，故D正确。10、BC【解析】

两物体运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，AB两个物体和弹簧系统机械能守恒，根据能量守恒可判断C选项．平均功率等于功除以时间．【详解】两物体运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，AB两个物体和弹簧系统机械能守恒，但AB的机械能之和不守恒，故A错误，B正确；根据能量守恒可知，A的重力势能减少量等于B的重力势能的增加量和弹簧弹性势能的增加量，所以A的重力势能减少量大于橡皮筋弹力所做的功，故C正确；重力对A做功大于橡皮筋弹力对B做功，而时间相等，重力对A做功的平均功率大于橡皮筋弹力对B做功的平均功率，故D错误．故选BC．【点睛】本题主要考查了机械能守恒的条件和能量守恒定律的直接应用，根据机械能守恒条件分析判断即可．11、AD【解析】

A．当时速度最大，则：故A正确；B．时间内发电机的功率没达到额定功率，所以时间内发动机做的功小于．故B错误．C．时间内汽车做匀加速直线运动，时刻发动机达到额定功率，根据，速度增大，牵引力减小，则加速度减小，时间内汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力等于阻力，汽车速度达到最大，故C错误；D．根据功的公式，可知图线与时间轴之间所围成的面积可以表示发动机的功，所以时间内发动机做的功为，故D正确．故选AD。12、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.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、D乙0.3690.376【解析】

第一空.A.打点计时器应接交流电源，故A错误；B.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故B错误；C.我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故C错误；D.测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度，故D正确.故填D.第二空.计算B点瞬时速度时，若按甲同学的方法用，即认为纸带下落的加速度为g，则不需要计算速度vB的值也会有：，故甲的数据处理方法错误，应该选用乙同学的：某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，，故乙同学正确.第三空.B点的瞬时速度为：，那么此时重物的动能.第四空.从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为：△Ep=mgh=0.2×9.8×0.192J≈0.376J.14、（1）ADCEB（2）①2.0②3.3③1.2④2.4（3）小车A和小车B的质量与速度的乘积（动量）之和【