2023-2024学年天津市蓟州区物理高一第二学期期末经典试题含解析

2023-2024学年天津市蓟州区物理高一第二学期期末经典试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)一辆汽车以72km/h的速度沿平直公路匀速行驶，司机发现前方有障碍物，立即紧急制动，汽车以5m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，小汽车在最后2s内的位移是（）A．10m B．20m C．30m D．40m2、在如图所示的电场中，将一个负电荷从A点移到B点，下列说法正确的是（）A．A点场强比B点大B．电荷在A点受力大C．整个过程电场力做负功D．整个过程电势能减小3、(本题9分)—质量为m的铁锤，以速度v，竖直打在木桩上，经过Δt时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（）A．mgΔt B． C． D．4、(本题9分)如图所示，场强为E＝1.0×102V/m的匀强电场中，有相距d＝2.0×10-2m的A、B两点，A、B连线与电场方向的夹角为，则A、B两点间的电势差为A．1.0V B．VC．2.0V D．3.0V5、(本题9分)在19世纪末，科学家认识到人类要实现飞出大气层进人太空，就要摆脱地球引力的束缚，首要条件是必须具有足够大的速度.如图所示，、和分别为第一、第二和第三宇宙速度，三个飞行器a、b、c分别以第一、第二和地第三宇宙速度从地面上发射，三个飞行器中能够摆脱地球的引力，水远离开地球的是（）A．只有a B．只有b C．只有c D．b和c6、(本题9分)有一物体沿直线运动，其v―t图像如图所示，则下列说法正确的是（）A．第1s内物体所受的合外力大小不变B．0～1s内的加速度小于3～5s内的加速度C．从第3s末到第5s末物体的加速度逐渐减小D．从第5s末到第7s末物体的速度逐渐减小7、(本题9分)已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为，万有引力常量为G，地球同步卫星与地心间的距离为r，近地人造卫星绕地球的运行轨道可视为圆，则A．地球近地卫星做匀速圆周运动的加速度为2RB．地球同步卫星做匀速圆周运动的加速度为2rC．地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为RD．地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为8、(本题9分)物体在恒定的合外力F作用下做直线运动，在时间内速度由0增大到v，接着在时间内速度由v增大到2v．设F在内做的功是，冲量是；在内做的功是，冲量是；那么（）A． B． C． D．9、(本题9分)如图(a)所示，两平行正对的金属板A、B间相距为dAB，两板间加有如图(b)所示的交变电压，质量为m，带电量为+q的粒子（不计重力）被固定在两板的正中间P处，且.下列说法正确的是A．由静止释放该粒子，一定能到达B板B．由静止释放该粒子，可能到达B板C．在和两个时间段内运动的粒子加速度相同D．在期间由静止释放该粒子，一定能到达A板10、经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星"的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表(AU是天文学中的长度单位，大约是地球到太阳的平均距离)。“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T1和T2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2。则下列说法正确的是()A． B．C． D．11、质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是A．质点的初速度为0B．质点加速度为4m/s2C．质点所受的合外力为6ND．质点初速度的方向与合外力方向垂直12、(本题9分)宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至于因万有引力的作用吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2且则下列说法正确的是()A．两天体做圆周运动的周期相等B．两天体做圆周运动的向心加速度大小相等C．m1的轨道半径大于m2的轨道半径D．m2的轨道半径大于m1的轨道半径二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用如图所示的装置“研究平抛物体的运动”。其主要实验步骤如下：（a）将弧形斜槽固定在桌面上，让其末端伸出桌面边缘处。（b）用图钉将白纸钉在薄木板上，用支架将木板竖直固定。（c）将小球从斜槽上释放，在竖直白纸上记录小球所经过的多个位置，用平滑的曲线连接起来，即为小球平抛运动的轨迹（1）在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的____________。A．秒表B．天平C．重锤线D．测力计(2)在该实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择_____A．实心小铁球B．空心小铁球C．实心小木球D．塑料小球(3)在该实验中，应采取下列哪些措施减小实验误差________?A．斜槽轨道末端切线必须水平B．斜槽轨道必须光滑C．每次要平衡摩擦力D．小球每次应从斜槽同一高度静止释放(4)在该实验中，在取下白纸前，应确定坐标轴原点O，并用重锤线过O作竖直线，标系的y轴。图1为甲、乙两位同学关于坐标原点及x轴、y轴的确定，其中做法正确的__________(选填“甲”或“乙”)（5）在该实验中，某同学正确地确定了坐标原点及坐标轴后，描绘出小球在同时刻所通过的三个位置A、B、C，相邻的两个位置间的水平距离均为x，测得x=10.00cm，A、B间的竖直距离y1=4.78cm，A、C间的竖直距离y2=19.36cm。如图2所示。（重力加速度g取9.80m/s2）根据以上直接测量的物理量导出小球做平抛运动的初速度的公式为v0=________(用题中所给字母表示。代入数据得到小球的初速度值为________m/s。14、（10分）(本题9分)用如图甲的器材做验证机械能守恒定律的实验，让质量为1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点。图乙为选取的一条符合实验要求的纸带，在纸带上选取三个连续的点A、B、C，其中O为重锤开始下落时记录的点，各点到O点的距离如图所示。已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，实验使用的计时器每隔0.02s打一个点。（计算结果保留3位有效数字）（1）打下B点时，重物的速度值为____________m/s；（2）从O点到B点，重物重力势能的减少量为____________J，动能的增加量为____________J；（3）实验结果发现动能的增加量总略小于重力势能的减少量，其原因________________________。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）如图所示，P为弹射器，PA、BC为光滑水平面分别与传送带AB水平相连，CD为光滑半圆轨道，其半径R=1m，传送带AB长为L=6m，并沿逆时针方向匀速转动．现有一质量m=1kg的物体（可视为质点）由弹射器P弹出后滑向传送带经BC紧贴圆弧面到达D点，已知弹射器的弹性势能全部转化为物体的动能，物体与传送带的动摩擦因数为=0.1．取g=10m/s1，现要使物体刚好能经过D点，求：（1）物体到达D点速度大小；（1）则弹射器初始时具有的弹性势能至少为多少．16、（12分）如图所示，弹簧的一端固定,另一端连接一个物块，弹簧质量不计．物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为μ．以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F=kx，k为常量．(1)有甲乙两位同学画出了F随x变化的示意图，你认为哪位同学的图像更有道理？论述之；(2)根据选择的F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功；(3)物块由x1处向右运动到x3处，然后由x3处返回到x2处，在这个过程中，求弹力所做的功；滑动摩擦力所做的功；比较两种力做功的特点有何不同．17、（12分）(本题9分)如图所示，固定的光滑平台上静止着两个滑块A、B，mA=0.1kg，mB=0.1kg.两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上．小车质量为M=0.3kg，车面与平台的台面等高，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的，滑块B与PQ之间表面的动摩擦因数为μ=0.1，Q点右侧表面是光滑的．点燃炸药后，A、B分离瞬间A滑块获得向左的速度大小为6m/s，而滑块B则冲向小车．两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且g=10m/s1．求：（1）A、B分离时滑块B的速度vB大小；（1）若L=0.8m，滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep；（3）要使滑块B既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则小车上PQ之间距离L的取值范围．

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、A【解析】汽车以5m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，它的逆运动是初速度为0的匀加速直线，所以小汽车在最后2s内的位移是，故A正确，B、C、D错误；故选A．2、C【解析】

AB、电场线越密的地方电场强度越大，所以场强EAEB，电场力F=qE，FAFB，电荷在A点受力小，故A、B错误。CD、一个负电荷从A点移到B点，电场力的方向与运动的方向相反，电场力做负功，电荷的电势能增加，故C正确，D错误。3、C【解析】

对铁锤应用动量定理，设木桩对铁锤的平均作用力为F，则有解得所以铁锤对木桩的平均冲力C正确，ABD错误。故选C。【点睛】在应用时要注意先明确正方向，然后才能列动量定理的关系式求解．4、A【解析】

由题知，E=1.0×102V/m，d=2.0×10-2m，根据匀强电场中电势差和电场强度的关系：故A正确。5、D【解析】当发射的速度大于等于第二宇宙速度，卫星会挣脱地球的引力，不再绕地球飞行，当发射的速度大于等于第三宇宙速度，卫星会挣脱太阳的引力，飞出太阳系，水远离开地球，故D正确，ABC错误．点睛：理解三种宇宙速度，特别注意第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．6、A【解析】速度时间图像的斜率表示加速度，0-1s内斜率恒定，加速度恒定，所以合力大小恒定，其加速度大小为，3~5s内斜率恒定，加速度恒定，其加速度大小为，A正确BC错误；从第5s末到第7s末物体的速度反向增大，D错误．【点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移7、BD【解析】

A.卫星绕地球做圆周运动时，由地球的万有引力提供向心力，有：，解得：，地球同步卫星的角速度等于地球自转角速度ω，得地球近地卫星与地球同步卫星的角速度之比为：，则得：，所以地球近地卫星做匀速圆周运动的加速度为：，故A错误。B.地球同步卫星的角速度等于地球自转角速度ω，则地球同步卫星做匀速圆周运动的加速度为：a同=ω2r，故B正确。C.地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为：v近=ω近R=，故C错误。D.地球近地卫星做匀速圆周运动时，根据得近地卫星的线速度为：，故D正确。8、BC【解析】

根据动能定理得：则．根据动量定理得知故BC正确，AD错误．故选BC.点睛：根据动能的变化由动能定理求合力的功、根据动量的变化由动量定理求合力的冲量是这两大定理基本的应用．9、AD【解析】试题分析:A、C、在t=0时释放该粒子，在0-T/2这段时间内粒子所受电场力方向向右，粒子向右做匀加速直线运动，设加速度为a，末速度为,在T/2～T这段时间内，正电荷所受电场力方向向左，将向右做匀减速运动，末速度为0；然后又向右加速，再减速，最终将达到B板，故A正确、C错误．B、画出各个时刻在电场中运动的速度-时间图象如图所示：可知粒子t=T/4时刻释放的粒子围绕P点做往复运动，而，则始终不能打在两边的板上，选项B错误．D、带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向右运动的距离，最终打在A板上，选项D正确．故选AD．考点：考查带电粒子在匀强电场中的运动．名师点睛：解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动，通过加速度的方向与速度方向的关系得出物体的运动规律．本题也可以通过速度-时间图象进行分析．10、BC【解析】

通过表格数据的比较，“神舟星”据太阳的距离比“杨利伟星”更远，也就是“神舟星”轨道的半长轴R更大，据开普勒第三定律：“神舟星”的周期较大，所以；又据可知，两星在近日点的向心加速度比较中，由于“杨利伟星”据太阳的距离较小，所以“杨利伟星”的向心加速度较大，所以。A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；B.B项与上述分析结论相符，故B正确；C.C项与上述分析结论相符，故C正确；D.D项与上述分析结论不相符，故D错误；11、CD【解析】

A.质点在x方向做初速度为0、加速度为3m/s2的匀加速直线运动，在y方向做速度为4m/s的匀速直线运动，故A错误；B.速度图像斜率表示加速度即a=故B错误；C.由牛顿第二定律可得：质点所受的合外力为F=ma=6N故C正确；D.质点的加速度大小恒定，方向沿x方向，速度方向在y的负方向，加速度与速度方向不在一条直线上，质点初速度的方向与合外力方向垂直，D正确．12、AD【解析】双星围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动，故两者周期相同，所以A正确；双星间万有引力提供各自圆周运动的向心力有：m1a1=m2a2，因为两星质量不等，故其向心加速度不等，所以B错误；双星圆周运动的周期相同故角速度相同，即有：m1r1ω2＝m2r2ω2，所以m1r1=m2r2，又因为m1＞m2，所以r1＜r2，所以C错误，D正确．故选AD．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CAAD乙1.0m/s【解析】

（1）[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，故应选C。（2）[2]为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，故A正确，BCD错误；故选A。（3）[3]实验中所用斜槽末端的切线必须调到水平，以保证做平抛运动，故A正确；每次实验小球必须从斜槽的同一位置由静止释放，所用斜槽不必光滑，也不需要平衡摩擦力，只要到达底端的速度相同即可，故BC错误；每次实验中小球必须由静止释放，初始位置必须相同，故D正确。故应选AD。（4）[4]坐标系的原点应该放在小球的球心，所以乙同学做法正确（5）[5][6]竖直方向，根据匀变速直线运动的推论：△y=（y2-y1）-y1-=gT2①水平方向：x=v0T②由①②式解得：代入数据可得：v0=1.0m/s；14、1.130.6660.638存在阻力，一部分重力势能变为其它形式的能【解析】

第一空.利用匀变速直线运动的推论：；第二空.重力势能减少量：；第三空.动能增加量第四空.存在空气阻力，部分重力势能转化为其他形式的能三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）1m/s；（1）61J【解析】

（1）由题知，物体刚好能经过D点，则有：解得：m/s（1）物体从弹射到D点，由动能定理得：解得：61J16、(1)两位同学的示意图都可以(2)(3)