2024年安徽省阜阳市物理高一第二学期期末统考试题含解析

2024年安徽省阜阳市物理高一第二学期期末统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、下列物体的几种运动中机械能守恒的是A．匀速下落的跳伞运动员 B．真空中自由下落的铁球C．沿斜面匀速上滑的木块 D．在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球2、(本题9分)以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为4m/s2的加速度，刹车后第3s内，汽车走过的路程为()A．0.5mB．2mC．10mD．12.5m3、(本题9分)下面说法中正确的是()A．在水平地面以上某高度的物体重力势能一定为正值B．质量大的物体重力势能一定大C．不同的物体离地面最高的物体其重力势能最大D．离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零4、(本题9分)2018年10月我国港珠澳大桥正式通车。在港珠澳大桥建设中，将一根直径22m、高40.5m的钢筒，打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界记录。若钢筒重量为G，用起重机同时由10条对称分布的、每条长为22m的钢索将其竖直吊起处于静止状态如图，则每根钢索受到的拉力大小为A． B． C． D．5、(本题9分)如图所示，一小孩用水平力推置于水平地面上的木箱，未推动，下列说法中正确的是（）A．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力不是一对作用力和反作用力B．小孩对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对平衡力。C．木箱对地面的压力就是木箱所受的重力D．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力6、(本题9分)质量为m的小球从桌面高度以速度竖直向上抛出，桌面离地高度为h，小球能达到的最大离地高度为H．若以桌面作为参考平面，不计空气阻力，则（）A．小球抛出时的机械能为B．小球落地前瞬间的机械能为C．小球在最高点的机械能为mghD．小球在最高点的机械能为mgH7、(本题9分)“天宫一号”是我国第一个目标飞行器和空间实验室.已知“天宫一号”绕地球的运动可看做是匀速圆周运动，转一周所用的时间约为90分钟.关于“天宫一号”，下列说法正确的是()A．“天宫一号”的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度小B．“天宫一号”离地面的高度一定比地球同步卫星离地面的高度小C．“天宫一号”的角速度约为地球同步卫星角速度的16倍D．当宇航员站立于“天宫一号”内不动时，他所受的合力为零8、(本题9分)质量分别为m1、m1的两个物体A、B并排静止在水平地面上，用同向的水平拉力F1、F1分别作用于物体A和B上，且分别作用一段时间后撤去，之后，两物体各自滑行一段距离后停止下来，物体A、B在整个运动过程中的速度一时间图象分别如图中的图线a、b所示．已知物体A、B与水平地面的动摩擦因数分别为μ1、μ1，取重力加速度g=10m/s1．由图中信息可知A．μ1=μ1=0.1B．若F1=F1，则m1>m1C．若m1=m1，则在整个过程中，力F1对物体A所做的功大于力F1对物体B所做的功D．若m1=m1，则在整个过程中，物体A克服摩擦力做的功等于物体B克服摩擦力做的功9、一条河岸平直的小河宽度为40m，河水流速为3m/s。小船在静水中的速度为5m/s，现在始终保持船头垂直对岸渡河。下列分析正确的是A．小船过河的时间等于10sB．小船过河的时间等于8sC．小船过河的位移大于40mD．小船过河的位移等于40m10、(本题9分)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/s11、如图所示，内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、动能、向心力、速度的平方，它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是A．B．C．D．12、如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。不计空气阻力，下列关系式正确的是A．ta＜tb B．ta＞tb C．va＜vb D．va＞vb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)某实验小组采用图甲所示的装置探究动能定理。该小组将细绳一端固定在小车上，另一端绕过定滑轮与力传感器、重物相连。实验中，小车在细绳拉力的作用下从静止开始加速运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情況，力传感器记录细绳对小车的拉力大小(1)下列措施中必要的是____________A．使细绳与长木板平行B．实验前调节长木板的倾角以平衡摩擦力C．使小车质量远大于重物和力传感器的总质量(2)在正确的操作下，某次实验中力传感器的示数为F，小车的质量为M。打出的纸带如图乙所示。将打下的第一个点标为O，在离O点较远的纸带上依次取A、B、C三个计数点。已知相邻两计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C三点到O点的距离分别为x1、x2、x3，则应选择从O点到_______点(选填“A”、“B”或“C”)过程来探究动能定理。若在误差允许范围内满足关系式____________(用题中所给字母表示)，则可认为合力对物体做的功等于物体动能的改变。14、（10分）(本题9分)利用图示装置做验证机械能守恒定律实验（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的__________．A．速度变化量和高度变化量B．动能变化量和势能变化量（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到一条理想的纸带，在纸带上选连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图所示，已知，重物质量为0.5kg，打点计时器打点的周期为0.02s，从O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量_______J，动能变化量_______J．（保留两位有效数字）（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像得到图像是一条过原点的直线，该直线的斜率接近_____________（填g、2g或）则可认为重物下落过程中机械能守恒．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）(本题9分)如图所示，一个半径为的四分之三圆弧形光滑细圆管轨道固定在竖直平面内，轨道点与水平面相接.是放在水地面上长度为、厚度不计的垫子，左端正好位于点.将一个质量为的小球（可视为质点）从点正上方的点由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为.（1）若小球恰好能到达管口点，求两点的高度差；（2）若小球从管口点飞出后恰好打到的中点，求小球过轨道管口点时受到的弹力；（3）若要小球从管口点飞出后落到垫子上，求两点的高度差的范围.16、（12分）已知地球质量M地约为月球质量M月的82倍，地球半径R地约为月球半径R月的4倍，月球绕地球公转的轨道半径r约为地球半径R地的60倍。设地球表面的自由落体加速度为g，月球绕地球公转的向心加速度为a，月球表面的自由落体加速度为g月。求：（1）地球表面的自由落体加速度g与月球绕地球公转的向心加速度a的大小之比；（2）地球表面的自由落体加速度g与月球表面的自由落体加速度g月的大小之比.17、（12分）(本题9分)特种兵过山谷的一种方法可简化为如图所示的模型:将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，细绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对面，开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态AP竖直.(不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦，重力加速度为g若甲将滑轮由静止释放求乙在滑动中速度的最大值(结果可带根式)

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、B【解析】

只有重力做功或只有弹力做功，机械能守恒，根据机械能守恒条件分析答题。【详解】A、跳伞运动员匀速下落，动能不变，重力势能减少，机械能不守恒，A错误；B、真空中的自由下落的铁球，只有重力做功，机械能守恒，B正确；C、沿斜面匀速上滑的木块，动能不变，重力势能增大，机械能增大，C错误；D、在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球，受弹簧弹力做功，小球的机械能不守恒，D错误。【点睛】本题考查了判断机械能是否守恒，知道机械能守恒的条件即可正确解题；特别注意D项中系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒。2、A【解析】:先统一单位：,汽车速度减为零的时间,可以知道第3s内的位移等于最后内的位移,采用逆向思维,最后内的路程.所以A选项是正确的.综上所述本题答案：A3、D【解析】重力势能是相对的，而参考平面不一定选地面，所以在水平地面以上某高度的物体重力势能不一定为正值．而在水平面以下物体重力势能也不一定为负，故AB错误．相同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大，而不同的物体质量不一定相等，则重力势能不一定最大．故C错误；离地面有一定高度的物体其重力势能可能零，因为可选此高度的平面为零参考平面．故D正确；故选D．【点睛】因物体被举高而具有的能叫重力势能，重力势能与物体的质量及高度有关．重力势能须要确定零参考平面后才有意义．所以物体在参考平面下方时重力势能小于零，在参考平面上方时重力势能大于零．4、C【解析】

由于钢筒的直径为22米，钢索的长为22米，则每个两根对称钢索与直径构成等边三角形，所以每根钢索与竖直方向的夹角为；设每根钢索受到的拉力大小为F，竖直方向根据平衡条件可得10Fcos=G，所以，故C正确，ABD错误。5、B【解析】A、木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力，故AD错误；B、木箱受重力、支持力、推力和静摩擦力，重力和支持力是一对平衡力，推力和静摩擦力也是一对平衡力，故B正确；C、压力与重力等大、同向，但性质不同，不是同一个力，故C错误。点睛：本题关键要能区分平衡力与相互作用力，注意最明显的区别在是否作用于同一物体上。6、B【解析】

A．小球运动过程中，只受重力，机械能守恒，若以桌面作为重力势能的零参考平面，有小球抛出时的机械能

E=mv2；选项A错误；BCD．由于小球的机械能守恒，即机械能保持不变，所以在最高点和落地时的机械能都是mv2，或者为mg(H-h)，选项B正确CD错误；故选B．【点睛】本题关键根据机械能守恒定律，小球的机械能总量不变，小球任意位置的机械能都等于初位置和最高点的机械能．7、BC【解析】

根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，由此可知，轨道半径越大，速度越小，同步卫星的轨道半径远大于天宫一号的轨道半径，所以“天宫一号”的线速度比地球同步卫星的线速度大，由v=rω8、AD【解析】

根据撤除拉力后物体的运动情况进行分析，分析动摩擦因数的关系．由于水平拉力F1和F1的大小关系未知，故要求只能要比较摩擦力对物体所做的功的多少，一定要知道两物体位移的大小关系．【详解】A项：由图线可知，在车撤去外力后，两图线平行，说明加速度相同，而只受摩擦力，a=μg所以，μ相同，且由图象可知，，所以，故A正确；B项：由牛顿第二定律，F-μmg=ma，解得：，由图象可知，a的加速度大于b的加速度，所以，故B错误；C、D项：若m1=m1，则f1=f1，根据动能定理，对a有WF1-f1s1=0同理对b有WF1-f1s1=0因为WF1=WF1，故C错误，D正确．【点睛】本题综合性很强，所以熟练掌握牛顿第二定律，动能定理，会根据v-t图求解加速度，位移是能否成功解题的关键．9、BC【解析】

AB．小船渡河过程中始终保持船头指向与河岸垂直，渡河时间最短，最短渡河的时间为t=dA错误B正确；CD．小船的实际航线是垂直河岸方向上与水流方向上的合位移，与水流方向成锐角，则小船过河的位移大于40m，C正确D错误．10、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。11、CD【解析】

根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件，结合机械能守恒定律分析即可解题。【详解】AB．小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点：，则在最高点小球的动能：（最小动能），在最高点小球的重力势能：，运动的过程中小球的动能与重力势能的和不变，机械能守恒，即：，故AB错误；CD．小球从最高点到最低点，由动能定理得：，，则有在距桌面高度h处有：，化简得：，，故C、D正确。【点睛】本题主要考查了竖直圆周运动的综合应用，属于中等题型。12、BC【解析】

两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据h=gt2知，，因为ha＞hb，则ta＞tb。根据x=v0t，因为水平位移相等，ta＞tb，则va＜vb．故BC正确，AD错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ABB【解析】

第一空.实验中必须要使细绳与长木板平行，这样才能使得绳子的拉力等于小车的合外力，故A正确；实验前调节长木板的倾角以平衡摩擦力，以保证细绳的拉力等于小车受的合力，故B正确；由于有力传感器测量绳的拉力，则没必要使小车质量远大于重物和力传感器的总质量，故C错误。第二空.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，则应选择从O点到B点过程来探究动能定理；第三空.从O点到B点过程来由动能定理得，即.14、（1）B（2）0.25J；0.24J（3）2g【解析】

（1）验证机械能守恒，即需比较