牛栏山一中2024年物理高一第二学期期末调研试题含解析

牛栏山一中2024年物理高一第二学期期末调研试题注意事项：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、(本题9分)两相同带电小球，带有等量的同种电荷，用等长的绝缘细线悬挂于O点，如图所示．平衡时，两小球相距r，两小球的直径比r小得多，若将两小球的电量同时各减少一半，当它们重新平衡时，两小球间的距离()A．大于r/2B．等于r/2C．小于r/2D．无法确定2、(本题9分)甲、乙两个质量相同的物体，同时以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上滑动，甲物体先停下来，乙物体后停下来，在此过程中，下列说法正确的是A．两个物体受到的冲量大小相等B．两个物体的动量变化大小不等C．甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量D．乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量3、(本题9分)关于功率公式和，下列说法中正确的是（）A．根据可知，功率与功成正比与时间成反比B．根据可知，机器做功越多，其功率就越大C．根据可知，当发动机功率一定时，牵引力与速度成反比D．根据可知，汽车的功率与它的速度成正比4、(本题9分)将人造地球卫星环绕地球的运动视为圆周运动，比较在不同轨道上运行的人造卫星，轨道半径越大的卫星，其A．速度越小，周期越短 B．速度越大，周期越短C．速度越小，周期越长 D．速度越大，周期越长5、如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh6、(本题9分)某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s听到石头落地声，由此可知井深约为（不计声音传播时间，重力加速度g取10m/s2）A．10m B．20mC．30m D．40m7、(本题9分)如图，小球自a点由静止自由下落到b点时，与弹簧接触，至c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a－b－c的运动过程中（）．A．小球的机械能守恒 B．小球的机械能不守恒C．小球在b点时动能最大 D．小球在c点时系统的弹性势能最大8、(本题9分)在河面上方12m的岸上有人用长绳栓住一条小船，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．小船靠岸过程做加速运动B．3s时小船前进了9mC．3s时绳与水面的夹角为37°D．3s时小船的速率为5m/s9、(本题9分)中俄两国海军于2016年9月12日至19日在广东湛江以东海空域举行代号为“海上联合-2016”的联合军事演习.演习期间，一名中国空降兵从悬停在高空的直升飞机上竖直下落，他从离开飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图像如图所示，则下列说法正确的是A．第10s末空降兵打开降落伞，此后做匀减速运动至第15s末B．0~10s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力C．0~10s内空降兵的速度和加速度都在增大D．在10s~15s时间里空降兵竖直方向的加速度方向向上，大小在逐渐减小10、(本题9分)老师说：“下午2点上课，2点45分下课”，学习了时间与时刻，蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法，正确的是()A．蓝仔说，2点是时刻B．红孩说，2点是时间C．紫珠说，一节课45分钟是指时间D．黑柱说，2点45分是时间11、(本题9分)空中某点，将两个相同小球同时以相同的初速度V水平抛出、竖直上抛，则从抛出到落地，设地面为零势面，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．竖直向上抛的小球在下落过程中重力势能的变化量最大B．两个小球落地的速度大小相同C．落地时重力的瞬时功率相同，方向都是竖直向下D．平抛的小球，其重力的平均功率最大12、(本题9分)如图所示的装置中，木块B放在光滑的水平桌面上，子弹A以水平速度射入木块后(子弹与木块作用时间极短)，子弹立即停在木块内．然后将轻弹簧压缩到最短，已知本块B的质量为M，子弹的质量为m，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则从子弹开始入射木块到弹簧压缩至最短的整个过程中A．系统的动量不守恒，机械能守恒B．系统的动量守恒，机械能不守恒C．系统损失的机械能为D．弹簧最大的弹性势能小于二．填空题(每小题6分，共18分)13、利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系．（1）为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，需要平衡阻力．关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是_______（2）甲小组同学正确平衡了阻力，选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M，取砝码的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到图示的一条纸带．在纸带上选取三个连续计时点A、B、C，测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC，打点计时器的工作频率为f，已知当地重力加速度为g，从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=_______，小车动能变化量ΔEk=__________．（3）乙小组同学也正确平衡了阻力，但并未保证选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M．在处理数据时，他们也取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值，并采用图像法进行数据分析：在纸带上选取多个计数点，测量静止释放的起始点O到每个计数点的距离，并计算出每个计数点对应的小车速度v以及从O点到该计数点对应的过程中绳子拉力所做的功W．他们作出的图线为__________．14、(本题9分)图甲为“验证机械能守恒定律”的装置图，实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三个计时点A、B、C到第一个点的距离如图乙所示，那么：（1）纸带的______端与重物相连；填“左”或“右”（2）打点计时器打下点B时，物体的速度______(保留两位有效数字；（3）从起点O到计数点B的过程中重力势能减少量______J，此过程中物体动能的增加量______J；（g=9.8m/s2，以上两空均保留两位有效数字（4）通过计算，______填“”“”或“”，这是因为______；（5）实验的结论是______．15、(本题9分)某同学利用图甲所示装置来验证机械能守恒定律。在某次实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，用刻度尺测量的数据如图乙所示，相邻计数点间的时间间隔为0.02s，O为打点计时器在纸带上打下的第一个点。取g=9.80m/s。回答下列问题：（1）乙图中纸带的____（填“左”或“右”）端与重锤相连。（2）打点计时器在打下O点到B点的这段时间内重锤的重力势能减少量EP=_____J，动能的增加量EK=_____J。（结果保留3位有效数字）（3）通过计算可得EP____EK（填“。”或“<”），这是因为_________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)现有一根长L=0.4m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，（g=10m/s2，=1.7）．则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？（2）在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？（3）小球以速度v2=1m/s水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间．17、（10分）(本题9分)如图所示，某一滑道由斜坡和水平滑道组成，斜坡顶端A距水平滑道高度为h，倾角为θ，水平粗糙滑道BC段长为d，水平滑道CD段光滑。将轻弹簧的一端水平连接并固定在墙上，另一自由端恰位于水平滑道C点。物块从斜坡A处静止下滑，从斜坡进入水平滑道时，在底端B点处无能量损失（即速度大小不变）。已知物块质量为m，物块与斜坡AB、水平滑道BC间的动摩擦因数均为μ，整个过程空气阻力不计，重力加速度为g。则：(1)求物块滑到B点时的速度大小？(2)求弹簧为最大压缩量时的弹性势能Ep？(3)若物块质量m=3kg，斜坡倾角θ=370，重力加速度g取10m/s2。弹簧第一次达到最大压缩量时的弹性势能Ep随物块不同下滑高度h变化关系如图所示，物块能第一次被弹回后不沿斜坡上滑，则物块从斜坡顶端A点下滑高度h应满足什么条件？

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】

根据库仑定律的公式F=知，电量减小，则库仑力减小，两球相互靠近，通过假设两球距离等于，判断两球之间距离会如何变化．电量减小，根据库仑定律知，库仑力减小，两球间的距离减小．假设两球距离等于，则库仑力与开始一样大，重力不变，则绳子的拉力方向应与原来的方向相同，所以两球距离要变大些．则两球的距离大于．故A正确，BCD错误2、A【解析】甲、乙两物体受到的冲量是指甲、乙两物体所受合外力的冲量，由动量定理可知，物体所受合外力的冲量等于动量的变化量，由题中可知，甲、乙两物体初、末状态的动量都相同，动量变化量相同，，所以所受的冲量均相同，A正确．3、C【解析】A、是功率的定义式，不是决定式，所以不能说功率与功成正比与时间成反比，故A错；B、机器做功多，但功率不一定大，因为不确定做这些功用了多长时间，故B错误；C、根据可知，当发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，故C正确；D、汽车有额定功率，达到额定功率后不管速度如何变，功率是一定的，故D错误；本题选：C4、C【解析】

人造地球卫星在绕地球做圆周运动时地球对卫星的引力提供圆周运动的向心力，则有,解得，，显然轨道半径越大，卫星运动的周期越大；轨道半径越大，线速度越小，故选项C正确，A、B、D错误。5、D【解析】

根据下降的高度分析重力势能的减少量．由牛顿第二定律可求得合外力，则可求得合力所做的功；则由动能定理可求得动能的变化量，分析人在运动过程中的受力及各力做功情况，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得机械能的变化量．【详解】A．由于人下滑的加速度a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能关系可知，运动员的重力势能转化为动能和内能，则运动员减少的重力势能大于增加的动能，故A错误；B．由牛顿第二定律可知，人受到的合力F=ma=mg，合力对运动员做的功W=Fs=mg•2h=mgh；由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B错误；C．物体合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小Ff=mg；运动员克服摩擦力做功Wf=mg×2h=mgh；故C错误；D．运动员克服摩擦力做功等于机械能的减小量，故机械能减小了mgh，故D正确；故选AD．【点睛】在理解功能关系时，应抓住：重力做功等于重力势能的变化量，阻力做功等于机械能的改变量，而合力外力做功等于动能的变化量．6、B【解析】

从井口由静止释放，石头做自由落体运动，由运动学公式h＝gt2可得h＝×10×22m＝20m.A．10m，与计算结果不符，A错误；B．20m，与计算结果不符，B正确；C．30m，与计算结果不符，C错误；D．40m，与计算结果不符，D错误．7、BD【解析】从a到c的运动过程，小球除重力做功外，弹簧的弹力对小球做功，故小球的机械能不守恒；对小球和弹簧的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此系统的机械能守恒．所以A项错误，B项正确．小球从b点接触弹簧，弹力逐渐增大，开始小于重力，到bc间某位置等于重力，后大于重力，因此，小球从b到c先做加速运动，后做减速运动，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短，弹性势能最大，到b点的动能不是最大，所以C选项错误，D选项正确．故选BD．点睛：明确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从b到c过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在bc之间某位置速度最大，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短．8、AD【解析】

A．将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度，则，则随θ角的增加，船速变大，即小船靠岸过程做加速运动，选项A正确；BC．由几何关系可知，开始时河面上的绳长为L1=24m；此时船离岸的距离x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，绳子向左移动了：S=vt=3×3=9m则河面上绳长为L2=24m-9m=15m；则此时小船离河边的距离：小船前进的距离：x=x1-x2=(12-9)m绳与水面的夹角为α，则有：绳与水面的夹角为53°；故BC错误；D．3s时小船的速率为选项D正确。9、BD【解析】

打开降落伞后空降兵将做减速运动，故第10s末空降兵打开降落伞，根据v-t图象的斜率表示加速度，可知10s～15s空降兵做加速度不断减小的减速运动至15s末，10s～15s过程中速度向下，做减速运动，故加速度向上，A错误D正确；0～10s内空降兵空降兵向下做加速度不断减小的加速运动，受重力和空气阻力，根据牛顿第二定律，知合力向下，重力大于空气阻力，B正确C错误．10、AC【解析】

2点上课，2点45分下课均指时刻，上课的45分钟是时间，A、C正确；BD错；故选AC11、BD【解析】A、竖根据个功能关系可知：重力势能的变化等于重力做功，重力的功与高度差有关，由于小球抛出点与落地点的高度相同，重力做功相同，则小球重力势能的变化量相等，故A错误

B、小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，落地时动能相等，故可得到落地时速度大小相等，故B正确；

C、根据瞬时功率表达式，平抛运动重力的瞬时功率最小，竖直上抛的小球落地时的瞬时功率大，同时瞬时功率为标量，没有方向，故C错误；

D、根据重力做功公式W=mgh可知，两个小球重力做功相同，落地的时间不同，竖直上抛时间最长，平抛的时间短，所以运动过程中，两个小球重力做功的平均功率不同，平抛的平均功率大，故D正确．点睛：本题关键在于沿不同方向抛出的小球都只有重力做功，机械能守恒，然后结合平均功率和瞬时功率的相关公式列式分析判断．12、CD【解析】

AB.由于子弹射入木块过程中，二者之间存在着摩擦，故此过程系统机械能不守恒，子弹与木块一起压缩弹簧的过程中，速度逐渐减小到零，所以此过程动量不守恒，故整个过程中，系统动量、机械能均不守恒，故AB错误；C.对子弹和木块由动量守恒及能量守恒得，，系统损失的机械能为，故C正确；D.由于子弹和木块碰撞有机械能损失，所以最终弹簧弹性势能小于最初的动能，故D正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、BmgsBB【解析】

(1)[1]平衡摩擦时应不挂钩码，原理是让重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力，故B正确；(2)[2]拉力做功等于重力势能的减少量，即，[3]小车动能变化量；(3)[4]由于已经平衡摩擦，所以拉力做功等于动能的增量，即图线应该为一条过原点的直线，故B正确．14、左下落过程中存在阻力做功在实验误差范围内，，机械能守恒【解析】

第一空.物体做加速运动，由纸带可知，纸带上所打点之间的距离越来越大，这说明物体与纸带的左端相连．第二空.利用匀变速直线运动的推论；第三空.重物由O点运动到B点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0501J=0.49J．第四空.物体动能的增加量EkB=mvB2=0.48J第五空.由上数据可知，△Ep＞△Ek，原因是下落时存在阻力做功；第六空.在实验误差范围内，△EP=△Ek，机械能守恒．15、（1）左（2）0.941，0.938（3）>，克服阻力做功【解析】（1）重锤拉着纸带做加速运动，即开始的点迹之间的距离小，后来越来越大，故从乙图可知左端与重锤相连；（2）O点到B点的这段时间内重锤的重力势能减少量ΔEP=mghOB（3）通过计算可得ΔE【点睛】纸带实验中，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．由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势