2023-2024学年广元市重点中学物理高一第二学期期末统考试题含解析

2023-2024学年广元市重点中学物理高一第二学期期末统考试题注意事项：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、下列说法正确的是（）A．合外力对物体做正功，物体的机械能一定增加B．物体做匀速圆周运动，其机械能一定不变C．物体做匀速直线运动，其机械能不一定不变D．滑动摩擦力只能对物体做负功2、如图所示，两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等，它们的质量也相等.在甲图用力F1拉物体，在乙图用力F2推物体，夹角均为α，两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移，设F1和F2对物体所做的功分别为W1和W2，物体克服摩擦力做的功分别为W3和W4，下列判断正确的是（）A． B．C． D．3、(本题9分)一个物体从距地面的高度为H处的自由下落，当它的动能与其重力势能相等时，需要下落的时间为（）A．2HgB．C．H2gD．4、(本题9分)A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度－时间图像如图所示，则A．t=4s时，A、B两物体一定相遇B．t=4s时，A、B两物体的加速度相同C．前4s内，A物体的平均速度小于B物体的平均速度D．前4s内，B物体的位移比A物体的位移小5、(本题9分)如图所示，两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管相连，A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中央平衡，如果两边气体温度都升高10℃，则水银柱将()A．向右移动 B．向左移动C．不动 D．条件不足，不能确定6、(本题9分)质量为20kg的铁板、厚度不计，平放在二楼的地面上．二楼地面与楼外地面高度差为3m．这块铁板相对二楼地面和楼外地面的重力势能分别为A．600J、0 B．0、600J C．1200J、0 D．0、1200J7、(本题9分)如图所示，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度．下列关系正确的有A．TA>TB B．vA>vBC．aA<aB D．ωA<ωB8、(本题9分)受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其v－t图象如图所示，则A．在0～t1秒内，外力F的大小不断减小B．在t1时刻，外力F为零C．在t1～t2秒内，外力F的大小可能不断减小D．在t1～t2秒内，外力F的大小可能先减小后增大9、一汽车以速度v0在平直路面上匀速行驶，在t=0时刻将汽车发动机的输出功率调为另一个恒定值，设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变．从t=0时刻开始，汽车运动的v-t图象可能正确的有A．B．C．D．10、(本题9分)如图所示，轻绳一端受到大小为F的水平恒力作用，另一端通过定滑轮与质量为m、可视为质点的小物块相连．开始时绳与水平方向的夹角为θ．当小物块从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点时，位移为L，随后从B点沿斜面被拖动到定滑轮O处，BO间距离也为L．小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ，若小物块从A点运动到O点的过程中，F对小物块做的功为WF，小物块在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf，则以下结果正确的是()A．WF＝FL(cosθ＋1)B．WF＝2FLcosθC．Wf＝μmgLcos2θD．Wf＝FL－mgLsin2θ11、(本题9分)如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场E中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右端．不计重力，下列表述正确的是()A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力与电场方向相同C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子速度先减小后增大12、(本题9分)如图所示，长为L=4m的传送带的速度是5m/s，现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.2，g＝10m/s2，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮的过程中，下列说法中正确的是()A．传送带对小物体做功为8JB．小物体获得的动能为12.5JC．摩擦产生的热量为12JD．电动机由于传送物体多消耗的能量为25J二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某学习兴趣小组的同学为了验证动量守恒定律，分别用如下图的三种实验实验装置进行实验探究，图中斜槽末端均水平．(1)用图甲和图乙所示装置进行实验时，若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则_________A．B．C．D．(2)用图甲所示装置进行实验，入射小球与被碰小球均为弹性小球，第一次实验小球的落点位置如图用所标示的字母所示，第二次实验将两小球的质量改为相等，则碰撞后入射小球的位置位于_________，被碰小球位置位于___________．(3)在用图乙所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，所得“验证动量守恒定律”的结论为(用装置图中的字母表示)____________．(4)用如图丙所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于0点，使小球1的球心到悬点0的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上的B点.将小球1从右方的A点(OA与竖直方向的夹角为α)由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到C点，小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为x的D点．实验中已经测得上述物理量中的a、L、x，为了验证两球碰撞过程动量守恒，已知小球1的质量m1，小球2的质量m2，还应该测量的物理量有____________．14、在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中，电路图如图．一位同学使用的电源电动势为10.0V，测得放电的I-t图像如图所示．（1）若按“四舍五入（大于半格算一个，小于半格舍去）”法，根据“I-t

图线与两坐标轴包围面积”，电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为_________C．（结果保留两位有效数字）（2）根据以上数据估算电容器的电容值为_________F．（结果保留两位有效数字）（3）如果将电阻R换一个阻值更大的电阻，则放电过程释放的电荷量___________（选填“变多”、“不变”或“变少”）．15、(本题9分)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时：(1)实验装置如图甲、乙所示，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,可读出其示数l1=_____cm.(2)在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=___N(当地重力加速度g=9.8m/s2).(3)某同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到在弹性限度内弹力与弹簧总长度的F-l图像，如图所示，根据图像可知___（选填选项前的字母）A．a的原长比b的短B．弹力与弹簧的长度成正比C．a的劲度系数比b的大D．测量同样的力，a的精确度比b的高三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，轻弹簧的编固定在倾角为的固定斜面底端，另一端位于斜面的处，弹簧处于自然状态．现有一质量的滑块，从点以初速度沿斜面向下加速运动，经过后与弹簧接触，并压缩弹簧到点，此时滑块的速度减为零．接着在弹力作用下，滑块向上运动恰好能到达点．已知弹簧劲度系数为，滑块与斜面的动摩擦因数为，取，，，求：（1）当滑块刚与弹簧接触时，滑块的速度大小；（2）滑块在下滑过程中，速度最大时弹簧的压缩长度；（3）滑块在下滑过程中，克服弹簧弹力做功的最大值．17、（10分）(本题9分)高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像．现利用这架照相机对家用汽车的加速性能进行研究，如图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中汽车的实际长度为，照相机每两次曝光的时间间隔为2s．已知该汽车的质量为1000kg，额定功率为90kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为．求：（1）若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间；（2）汽车所能达到的最大速度是多大；（3）若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过3000N，求汽车运动2400m所用的最短时间(汽车已经达到最大速度)．

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】

A．根据动能定理可知，合外力对物体做正功，物体的动能一定增加，不能判断机械能是否变化，故A错误；B．物体做匀速圆周运动可知其线速度大小不变，则动能不变，但构成机械能的势能部分未知，则机械能无法判断，故B错误；C．物体做匀速直线运动可知动能不变，物体的势能可能不变或变化，则机械能有可能变化或不变，故C正确；D．滑动摩擦力与相对运动方向相反，与运动方向可能相同或相反，则滑动摩擦力可以对物体做正功，负功或不做功，故D错误。故选C。2、D【解析】

试题分析：由共点力的平衡可知：，，则；由，位移大小相等，夹角相等，则有；由，可知，，则有；两物体都做匀速直线运动，合外力做功之和为零，则有，所以正确选项为D．考点：本题考查了共点力平衡的应用和恒力做功的计算．3、B【解析】

设地面为零重力势能面，则mgH=EP+Ek，当EP=Ek时，则h=0.5H，则物体下落的高度为0.5H，根据0.5H=12gt2可得t=4、C【解析】

A、B.由图可知，在t=4s时两物体速度相同，A物体图线的斜率小于B物体图线的斜率，而斜率表示加速度，故A的加速度小于B的加速度，加速度不同，出发点可能不同，不能确定两物体是否相遇，故选项A、B错误；C、D.前4s内，A图像与时间轴围成的面积小于B图像的面积，故A的位移小于B的位移，B物体的位移比A物体的位移大，B物体的平均速度大于A物体的平均速度，故C正确，D错误．5、A【解析】假定两个容器的体积不变，即不变，A、B中所装气体温度分别为和，当温度升高时，容器A的压强由增至，，容器B的压强由增至，，由查理定律得：，，

因为，所以，即水银柱应向右移动，故选项A正确．点睛：本题涉及两部分气体状态变化问题，除了隔离研究两部分之外，关键是把握它们之间的联系，比如体积关系、温度关系及压强关系．6、B【解析】试题分析：铁板相对于二楼平面的高度是零，故铁板相对于二楼平面的重力势能为零；铁板相对于楼外地面的高度为3m，则铁板相对于二楼平面的重力势能EP=mgh=200×3=600J．故选B．7、ACD【解析】

万有引力提供卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的向心力，则，解得；；；，则由于rA>rB，则TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故选项ACD正确，B错误.8、ACD【解析】

v-t图象中，斜率表示加速度，从图象中可以看出0～t1秒内做加速度越来越小的加速运动，t1～t2秒内做加速度越来越大的减速运动，两段时间内加速度方向相反；根据加速度的变化情况，分析受力情况。【详解】A项：根据加速度可以用v-t图线的斜率表示，所以在0～t1秒内，加速度为正并不断减小，根据加速度a=F-μmgB项：在t1时刻，加速度为零，所以外力F等于摩擦力，不为零，故B错误；C项：在t1～t2秒内，加速度为负并且不断变大，根据加速度的大小a=F-μmgD项：如果在F先减小一段时间后的某个时刻，F的方向突然反向，根据加速度的大小a=F+μmg故选：ACD。【点睛】本题考查v-t图线的相关知识点，涉及牛顿第二定律的应用及受力分析的能力。9、BD【解析】试题分析：调整前，牵引力，功率，当功率调整后，若功率调大，由于速度不会瞬间变化，所以会导致牵引力瞬间变为一个较大的值，使得，汽车做加速运动，使得速度增大，而随着速度的增大，功率不再变化，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，直到牵引力再次减小到，开始新的匀速直线运动，即为加速度逐渐减小的加速运动最后匀速，图像如B。若功率调小，同样由于速度不会瞬间变化，所以会导致牵引力瞬间变为一个较小的值，使得，汽车做减速运动，使得速度减小，而随着速度的减小，功率不再变化，牵引力逐渐增大，加速度逐渐减小，直到牵引力再次减小到，开始新的匀速直线运动，即为加速度逐渐减小的减速运动最后匀速，图像如D。考点：机动车的两种启动方式10、BC【解析】拉力在AO段做功为：W1=FS，s为F作用点的位移即绳子伸长的长度，小物体从A运动到O的过程中，利用数学几何关系在绳子缩短关系得S=2cosθL，所以W1=2FLcosθ故A错误，B正确．根据几何关系得OB斜面倾角为2θ，小物体在BO段运动过程中摩擦力f=μmgcos2θ，小物体在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf=fL=μmgLcos2θ，故C正确，D错误．故选BC．11、CD【解析】

AD．粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到M点时，粒子的速度最小，然后向左运动时，电场力做正功，粒子的速度增加，所以A错误，D正确；B．粒子做曲线运动，受电场力指向曲线弯曲的内侧，故可知，粒子所受电场力沿电场的反方向，故B错误；C．粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度不变，故C正确；12、AC【解析】

AB．对物体运用动能定理有可得物体速度增大到5m/s时的对地位移x=12.5m＞4m，可见质点一直在加速。运动到右轮正上方时，速度还没达到5m/s，再根据动能定理可得物体获得的动能Ek=μmgx=8J故A正确，B错误；

C．由得物体到达最右端速度v=4m/s得物块相对传送带的位移根据Q=Ek=μmg∆x得Q=12J故C正确；D．电动机由于传送物体多消耗的能量等于物体动能增加量和摩擦产生的内能之和等于20

J，故D错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、C；斜槽末端P点；；桌面高度h；OC与竖直方向的夹角；【解析】(1)为保证两球发生对心正碰，两球的半径应相等，为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故选C；(2)用图甲所示装置进行实验，入射小球与被碰小球均为弹性小球，第一次实验小球的落点位置如图用所标示的字母所示，第二次实验将两小球的质量改为相等，则碰撞后入射小球的位置位于斜槽末端，被碰小球位置位于P点；(3)小球离开轨道后做平抛运动，由得小球做平抛运动的时间，由于小球做平抛运动时抛出点的高度h相同，则它们在空中的运动时间t相等,验证碰撞中的动量守恒，需要验证：，则有，由图乙所示可知,需要验证：，(4)验证两球碰撞过程动量守恒，即，即测碰撞后小球1和小球2的速度，小球1做圆周运动，只要测OC与竖直方向的夹角β和绳子长度L，根据机械能守恒求出测碰撞后小球1的速度，小球2做平抛运动，只要测桌面高度h和水平地面上到桌面边缘水平距离可求出碰撞后小球2的速度，所以还应该测量的物理量有桌面高度h，OC与竖直方向的夹角β．14、0.016-0.0180.0016-0.0018不变【解析】

（1）[1]．电容器的放电图象是一条逐渐下降的曲线，而q=It，从微元法得到，I-