云南省文山州砚山县第二高级中学2024年高一物理第二学期期末统考试题含解析

云南省文山州砚山县第二高级中学2024年高一物理第二学期期末统考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，但不知道引力常量G的值，第一个在实验室比较准确测定引力常量G值的科学家是A．哥白尼 B．第谷 C．开普勒 D．卡文迪许2、(本题9分)如图所示，在与水平方向成θ角的恒力F作用下，行李箱沿水平方向移动了一段距离x。该过程中，力F对行李箱做的功是()A．Fx B．Fxsinθ C．Fxcosθ D．Fxtanθ3、(本题9分)如图所示，一长为的轻杆端固定在转轴上，另一端固定一小球．现让小球在整直平面内绕做圆周运动，当地重力加速度为，当小球运动到最高点时（）A．最小速度为B．最小速度为C．杆对小球的作用力只能是向下的拉力D．小球的速度越大，杆对小球的作用力也越大．4、中国“飞人”苏炳添在国际田联世界挑战赛马德里站男子100m比赛中用时9.91s，以10.45m/s速度冲线获得冠军；他在男子200m比赛中的最好成绩是21.23s。关于苏炳添的比赛，下列说法错误的是（）A．100m比赛中的平均速度约为10.09m/s B．100m比赛中的平均速率约为10.45m/sC．200m比赛中的位移小于100m比赛的两倍 D．200m比赛中的平均速率约为9.42m/s5、原来静止在光滑水平桌面上的木块，被水平飞来的子弹击中，当子弹深入木块d深度时，木块相对桌面移动了s，然后子弹和木块以共同速度运动，设阻力大小恒为f，对这一过程，下列说法正确的是()A．子弹与木块组成的系统机械能守恒B．系统损失的机械能等于f（d+s）C．子弹动能的减少量等于fdD．系统机械能转变为内能的量等于fd6、如图，玻璃管下端开口插入水银槽中，上端封有一定质量的气体，当玻璃管绕顶端转过一个角度时，水银面的高度h和空气柱的长度l的变化情况是（）A．h增大，l增大B．h增大，l减小C．h减小，l增大D．h减小，l减小7、(本题9分)2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，“北斗二号系统定位精度由10米提升至6米。若在北斗卫星中有a、b两卫星，它们均环绕地球做匀速圆周运动，且a的轨迹半径比b的轨迹半径小，则A．a的周期小于b的周期B．a的线速度小于b的线速度C．a的加速度小于b的加速度D．a的角速度大于b的角速度8、如图所示，质量为1kg的物体（可视为质点）在水平传送带上被传送，A为终端皮带轮，传送带与皮带轮之间不打滑且与皮带在C点相切，物体刚放上皮带时的速度为0，距C点的距离为1m，皮带轮的半径为10cm，重力加速度g=10m/s2，若皮带轮转动的线速度大小为1m/s，物体运动到C点的前速度已达到1m/s，则（）A．物体在C点对传送带的压力大小为10NB．物体与传送带间的摩擦因数至少为0.1C．物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带D．物体与传送带摩擦产生的热量为0.5J9、下列物体中，机械能守恒的是()A．做平抛运动的物体B．被匀速吊起的集装箱C．光滑曲面上自由运动的物体D．物体以4510、(本题9分)如图所示的电路中，电源的电动势和内阻保持不变，下列说法中正确的是（）A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方B．越大，路端电压越大C．越大，电源的输出功率越大D．阻值不同，电源的输出功率可能相同11、无人机在某段飞行过程中，通过机载传感器描绘出运动的图象，图甲是沿水平方向的x-t图象，图乙是沿竖直方向的v-t图象，在0~3s内（）A．无人机在水平方向做匀加速直线运动B．无人机在竖直方向做匀加速直线运动C．无人机的运动轨迹为抛物线D．t=3s时无人机的速度大小为5m/s12、(本题9分)两个相同的小球处于同一高度，同时开始运动，其中球做自由落体运动、球做平抛运动，最后到达同一水半面，不计空气阻力．下列说法正确的有（）A．两个小球落地时的动能相同B．从开始运动到落地，两个小球动能的增量相同C．从开始运动到落地，重力对两个小球做功的平均功率相同D．小球即将着地时重力做功的瞬时功率大二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m／s2，测出所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为34.02cm、39.38cm、45.11cm、50.96cm．根据以上数据可以算出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J（保留三位有效数字）．14、某同学用如图所示装置来探究碰撞中动量是否守恒，让质量为的入射小球从斜槽某处由静止开始滚下，与静止在斜槽末端质量为的被碰小球发生碰撞，、、是小球在水平面上落点的平均位置。（1）实验中必须要求的条件是（______）A．斜槽必须是光滑的B．斜槽末端的切线必须水平C．要测量槽口离地的高度D．与的球心在碰撞瞬间必须在同一高度（2）两小球的质量应满足（_____）A．B．C．D．对两球质量关系无要求（3）若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式_______________________成立。（用、、、、表示）15、(本题9分)用图甲的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O时小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到七落地点的平均位置P，测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置M、N。（1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的时____________。A．可选用半径不同的两小球B．选用两球的质量应满足C．需用秒表测量小球在空中飞行的时间D．斜槽轨道必须光滑（2）图乙是小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为____________cm（3）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式________________，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒（用所给符号表示）。（4）验证动量守恒的实验也可以在如图所示的水平气垫导轨上完成，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为滑块B的总质量为，两滑块遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。左侧光电门右侧光电门碰前碰后无在实验误差允许范围内，若满足关系式____________。即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体，经2s落地，g取10m/s2，求：(1)物体抛出处的高度；(2)物体落地点距抛出点的水平距离．17、（10分）(本题9分)一质量m＝2kg的物体在竖直向上的恒定拉力F作用下由静止竖直向上运动h＝2m，这时物体的速度大小v＝5m/s忽略空气阻力取g＝10m/s2，求该过程中:(1)物体克服重力做的功WG(2)拉力F对物体做的功WF

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】

根据物理学史可知，第一个在实验室比较准确测定引力常量G值的科学家是卡文迪许。A.哥白尼，与结论不相符，选项A错误；B.第谷，与结论不相符，选项B错误；C.开普勒，与结论不相符，选项C错误；D.卡文迪许，与结论相符，选项D正确；2、C【解析】

力和位移的夹角为，将力分解为垂直竖直向上和水平方向上的力，竖直方向上的力与位移垂直，不做功，水平方向上的分力为，对物体做功，故恒力的功，C正确。【点睛】本题考查功的公式，明确本公式只适用于恒力做功，正确掌握功的计算公式，在解题时要注意夹角为力和位移之间的夹角。3、B【解析】由于小球与轻杆连接，则当小球运动到最高点时最小速度为零，选项A错误，B正确；杆对小球的作用力可以是向下的拉力，由也可以是向上的支持力，选项C错误；当球的速度为时，杆对球的作用力为零，则当球的速度从增大或减小时，杆对球的作用力均增大，选项D错误；故选B.点睛：此题关键是先搞清是“绳模型”还是“杆模型”，两者经过最高点的最小速度分别是和0；当经过最高点的速度是时球只受重力作用.4、B【解析】

AB．100m跑道是直线，故苏炳添的位移是100m，路程也是100m，成绩为，所以平均速度大小等于平均速率，为：故A正确，B错误；C．200m的跑道是曲线，故200m比赛中的位移小于100m比赛的两倍，故C正确；D．200m比赛中的平均速率为故D正确；本题选错误的，故选B。5、D【解析】

A.根据能量转化和守恒定律分析可知：子弹原有的动能转化为子弹和木块的内能与后来木块和子弹的动能之和，机械能由损失，故A不符合题意。BD.木块和子弹所组成的系统损失的机械能与产生的热能相等，为摩擦力与相对位移的乘积，即：Q=fd，故B不符合题意，D符合题意。C.只有阻力对子弹做功，动能定理得知：子弹损失的动能等于子弹克服阻力所做的功，大小f（d+s）。故C不符合题意。6、A【解析】

先判断玻璃管绕顶端转过一个角度后管内气体压强的变化，再根据玻意耳定律分析气体体积的变化，即可分析管内液面如何变化．【详解】当玻璃管绕顶端转过一个角度时，假设管内水银不动，则管内水银的竖直高度增大，根据知，管内气体的压强减小，根据玻意耳定律知气体的体积将增大，则l增大；最终稳定时气体的压强减小，所以根据知，管内液面升高，所以h增大，A正确．【点睛】在玻璃管绕顶端转过一个角度的过程中，要抓住封闭气体的温度不变，发生了等温变化，判断气体的压强如何变化，再分析体积如何变化，这是常用的思路．7、AD【解析】

北斗卫星绕地球匀速圆周运动，根据万有引力提供圆周运动向心力：A.由上可得周期为：a的轨道半径小，所以a的周期小.故选项A符合题意.B.由上可得线速度为：a的轨道半径小，所以其线速度大.故选项B不符合题意.C.由上可得加速度为：a的轨道半径小，所以加速度大.故选项C不符合题意.D.由上可得角速度为：a的轨道半径小，所以角速度大.故选项D符合题意.8、CD【解析】物体在C点时，由牛顿第二定律得N-mg=m，得：N=m（g+）=1×（10+）=20N，由牛顿第三定律知，物体在C点对传送带的压力大小N′=N=20N，故A错误．若物体一直做匀加速运动，直至C点，由动能定理得：μmgx=mv2，得：，所以物体与传送带间的摩擦因数至少为0.05，故B错误．由于物体在C点时对传送带有压力，所以物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带，故C正确．设物体匀加速运动的时间为t，则物体相对传送带的位移为：△x=vt-=，物体匀加速运动的位移为：x=．根据动能定理得：fx=mv2，摩擦生热为：Q=f△x，可知，Q=mv2=×1×12=0.5J，故D正确．故选CD.9、AC【解析】

物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧的弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒。【详解】A项：平抛运动的物体只受到重力的作用，所以机械能守恒，故A正确；B项：被匀速吊起的集装箱，动能不变，重力势能增大；故机械能增大，故机械能不守恒，故B错误；C项：物体沿光滑曲面上自由下滑，曲面的支持力不做功，只有重力做功，物体的机械能守恒，故C正确；D项：物体以a=4故应选AC。【点睛】本题是对机械能守恒条件的直接考查，分析物体的受力情况，判断做功情况是关键。10、BD【解析】

闭合电路中，电流在外电路是从电势高的地方流向电势低的地方，内电路是从低电势的地方流向高电势的地方，选项A错误；根据闭合电路的欧姆定律，U=E-Ir可知，R越大，I越小，则路端电压U越大，选项B正确；电源的输出功率，可知当时，即R=r时电源的输出功率最大，可知当电阻R从R=r增大或减小时，输出功率均减小，即R越大，电源的输出功率不一定越大，选项C错误；当输出功率相同时满足：，化简可得，即满足时，电源的输出功率相同，选项D正确。11、BCD【解析】

A、由水平方向的x-t图象知，无人机在水平方向做匀速直线运动，速度为3m/s，故A错误。B、由竖直方向的v-t图象知，无人机在竖直方向做匀加速直线运动，加速度a=m/s2，故B正确。C、无人机在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，所以无人机的运动轨迹为抛物线，故C正确。D、t=3s时，无人机vx=3m/s，vy=4m/s，无人机的速度v==5m/s，故D正确。12、BC【解析】两球落地时，重力做功相同，由于平抛运动有初动能，则平抛物体落地的动能较大，选项A错误；从开始运动到落地，两个小球动能的增量等于重力做功，即均为mgh，选项B正确；平抛运动在竖直方向为自由落体运动，则两球落地时间相同，根据可知，重力对两个小球做功的平均功率相同，选项C正确；两球落地时竖直速度相同，根据P=mgvy可知，两球落地时重力的瞬时功率相同，选项D错误；故选BC.二．填空题(每小题6分，共18分)13、4.424.19【解析】

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．注意有效数字的保留．【详解】根据重力势能的定义式得：重力势能减小量△Ep=mgh=1.00×9.80×0.4511J≈4.42J；利用匀变速直线运动的推论vC=x【点睛】运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题,要注意单位的换算和有效数字的保留．14、BDA【解析】

第一空.A.轨道是否光滑对实验的结果没有影响。故A错误；

B.要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；

C.槽口离地的高度大小与对实验没有影响，故C错误；

D.同时为了对心碰撞，两小球的直径应相同，碰撞时两球必须在同一高度上，故D正确；第二空.为了防止入射球反弹，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，A正确BCD错误。第三空.因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，若该碰撞过程中动量守恒，物理量满足表达式。15、B