2024年福建省闽侯第二中学等五校教学联合体物理高一第二学期期末考试试题含解析

2024年福建省闽侯第二中学等五校教学联合体物理高一第二学期期末考试试题考生请注意：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：（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、宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中蕴含了一些物理知识，关于拉弓过程，下列说法正确的是A．弓的弹性形变越大，弹性势能就越大B．弓的弹性形变越大，弹性势能就越小C．人对弓的作用力越大，弓的弹性形变越小D．人对弓的作用力越大，弹性势能就越小2、(本题9分)质量为1kg的手榴弹，掷出后达到最高点时水平速度为5m/s，此时手榴弹炸成两块，一块弹片质量为0.6kg，以15m/s的速度沿原方向运动，则另一块弹片爆炸后的速度大小为（）A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s3、已知河水的流速保持不变，小船在静水中的速度恒定且大于河水的流速。如图所示，为使小船由河岸O点沿虚线垂直河岸航行，船头的指向可能为图中的A．①方向 B．②方向 C．③方向 D．④方向4、(本题9分)下列关于物理学史的说法正确的是（）A．伽利略最早提出了“日心说”B．卡文迪许第一次测出了引力常量C．开普勒发现了万有引力定律D．第谷发现行星的运行轨道是椭圆5、(本题9分)运动员把质量为500g的足球由静止踢出后，足球上升的最大高度是10m，在最高点的速度为若不考虑空气阻力及足球自转，g取则A．运动员踢球时对足球做的功是150JB．运动员踢球时对足球做的功是100JC．运动员踢球时对足球做的功是50JD．运动员踢球时对足球做的功是0J6、(本题9分)一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是A．小球过最高点的最小速度是B．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小7、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车。现有一质量也为m的小球以的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去（不计一切摩擦），到达某一高度后，小球又返回小车右端，则下列判断正确的是A．小球在小车上到达最高点时的速度大小为0B．小球离车后，对地将向右做平抛运动C．小球离车后，对地将做自由落体运动D．此过程中小球对车做的功为8、(本题9分)2009年5月12日中央电视台《今日说法》栏目报道了发生在湖南长沙某公路上的离奇交通事故：在公路转弯处外侧的李先生家门口，三个月内连续发生了八次大卡车侧翻的交通事故．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示．为了避免事故再次发生，很多人提出了建议，下列建议中合理的是（）A．在讲入转弯处设立限速标志，提醒司机不要超速转弯B．改进路面设计，减小车轮与路面问的摩擦C．改造此段弯路，使弯道内侧低、外侧高D．改造此段弯路，使弯道内侧高、外侧低9、关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A．它是人造地球卫星绕地球运行的最大速度B．它是人造地球卫星在近地圆轨道运行的速度C．它是人造地球卫星进入近地轨道的最小发射速度D．把卫星发射到越远的地方越容易10、如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一质子由静止开始在电场力作用下从A运动到B的过程中，其速度—时间图象如图乙所示，则下列叙述正确的是（）A．电场线方向由A指向BB．场强大小EA>EBC．Q可能为负电荷，也可能为正电荷D．Q在A的左侧且为负电荷11、(本题9分)如图所示，光滑三角形斜面两侧各有一滑块用绳子相连，质量m＜M，由静止开始释放后（）A．m增加的重力势能等于M减少的重力势能B．绳子对m做的功小于绳子对M做的功C．m与M组成的系统机械能守恒D．M增加的动能小于m与M共同减少的重力势能12、(本题9分)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。调节开关S1、S2的通断，可使电动机驱动风叶旋转，将冷空气从进风口吸入，从出风口吹出冷风或热风。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为100W，吹热风时的功率为1200W。关于该电吹风，下列说法正确的是A．当开关S1、S2均闭合时，电吹风吹出冷风B．电动机的内电阻为484ΩC．电热丝的电阻为44ΩD．电动机正常工作时，电动机每分钟消耗的电能为6000J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)某同学用图示的装置来验证加速度和质量成反比，在自制的双层架子上固定平板玻璃，架子放在水平桌面上，连接小车的细绳跨过定滑轮与小桶相连，实验步骤如下：①在两个小桶中装入适量细砂，并使两桶质量（含沙子）相同②两车紧靠架子左边的挡板，在乙车上放一个砝码，同时释放两车，当车运动一段时间后，用手机对整个装置进行拍照，在照片上，通过装置上的刻度尺，测出甲、乙两车运动的距离x1，x2，③在乙车上逐渐增加砝码个数，重复步骤②（1）本实验的原理是通过验证小车发生的位移与小车的质量成______，来验证合外力一定时加速度与质量成反比；（2）实验前，该同学将装置的左端适当垫高了一些，目的是______，实验过程中______车（填“甲”或“乙”）受到的拉力更接近沙桶（含沙子）的重力（3）若该同学以为横坐标，以乙车（含砝码）的质量m为纵坐标，作出的图线是直线，该直线的斜率为______的质量（填“甲车”、“乙车”（含砝码）或“沙桶”（含沙子））14、（10分）(本题9分)某学习小组利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，实验中电火花计时器所用的交流电源的频率为f，得到如图乙所示的纸带，测量出图中的s1、s2及AB距离s，已知重物的质量为m，当地的重力加速度为g.(1)在进行实验时,与重物相连的是纸带的___端(选填“左”或“右”).(2)图丙是用刻度尺测量打点AB间的距离，则AB间的距离s为___m.(3)打下B点时,重物的速度大小表式为vB=___.(4)取A、B为研究的初、末位置，则验证机械能守恒成立的表达式是___.（用题中字母表示）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，是双人花样滑冰运动中男运员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面，若女运动员做圆锥摆时和竖直方向的夹角约为θ，女运动员的质量为m，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，求：(1)男运动员对女运动员的拉力大小(2)女运动员转动的角速度．(3)如果男、女运动员手拉手均作匀速圆周运动，已知两人质量比为2:1，求他们作匀速圆周运动的半径比.16、（12分）(本题9分)如图所示，半径为R的粗糙半圆竖直固定轨道与水平面相切于A点。质量为m的小物体(可视为质点)在水平恒定拉力F作用下，从静止开始由C点运动到A点，物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F，已知物体恰好能沿半圆轨道通过最高点B，已知AC之间的距离为x，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。试求：物体从A到B的过程中，由于摩擦产生的热量。17、（12分）(本题9分)如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形光滑导轨在B点相切,半圆形导轨的半径R为5m。一个质量为10kg的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨之后沿导轨向上运动，恰能到达最高点C。(不计空气阻力，AB间足够长)试求:（1）物体在A点时弹簧的弹性势能。（2）物体到达B点时对轨道的压力的大小。

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】

AB.弹性势能的大小与弹簧的形变量有关，则弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，选项A正确，B错误；CD.根据胡克定律，人对弓的作用力越大，弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，选项CD错误．2、B【解析】

手榴弹炸过程动量守恒，以手榴弹原飞行方向为正方向，由题意知v0=5m/s炸成两块后，设m1=0.6kg的大块速度为v1=15m/s，m2=0.4kg的小块速度为v2。由动量守恒定律得代入数据解得v2=-10m/s负号表示另一块弹片的速度方向与原飞行方向相反，故B正确。故选B。3、B【解析】

，为使小船由河岸O点沿虚线垂直河岸航行，船头应向上游偏，速度合成如图所示，船头的指向可能为图中的②方向A.①方向与上述结论船头的指向可能为图中的②方向不相符，故A不符合题意；B.②方向与上述结论船头的指向可能为图中的②方向相符，故B符合题意；C.③方向与上述结论船头的指向可能为图中的②方向不相符，故C不符合题意；D.④方向与上述结论船头的指向可能为图中的②方向不相符，故D不符合题意；4、B【解析】

A.哥白尼最早提出了“日心说”，选项A错误；B.卡文迪许第一次测出了引力常量，选项B正确；C.牛顿发现了万有引力定律，选项C错误；D.开普勒发现行星的运行轨道是椭圆，选项D错误；5、A【解析】足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为，由于足球的机械能守恒，则足球刚被踢起时的机械能为，足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功：，故A正确，BCD错误．点睛：本题可以对踢球的过程运用动能定理，小球动能的增加量等于小明做的功；同时小球离开脚后，由于惯性继续飞行，只有重力做功，机械能守恒，此时球的运动与人的作用无关．6、B【解析】

A.由于杆可以表现为拉力，也可能表现支持力，所以小球过最高点的最小速度为0，故A错误；B.当小球在最高点的速度时，靠重力提供向心力，杆子的弹力为零，故B正确；CD.杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，当表现为拉力时，速度增大作用力越大，故CD错误。7、CD【解析】

当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则：mv0=2mv，解得：，故A错误；设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，得：mv0=mv1+mv2，由动能守恒得：，联立解得：v1=0，v2=v0，即小球与小车分离后二者交换速度；所以小球与小车分离后做自由落体运动，故B错误，C正确；对小车运用动能定理得，小球对小车做功：，故D正确。所以CD正确，AB错误。8、AC【解析】试题分析：车发生侧翻是因为提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动；故减小速度可以减小向心力，可以防止侧翻现象，故A合理；在水平路面上拐弯时，靠静摩擦力提供向心力，故可以通过改进路面设计，增大车轮与路面间的摩擦力。故B不合理；易发生侧翻也可能是路面设计不合理，公路的设计上可能内侧高外侧低，重力沿斜面方向的分力背离圆心，导致合力不够提供向心力而致；故应改造路面使内侧低，外侧高，故C合理；D不合理；考点：考查了圆周运动规律的应用【名师点睛】汽车拐弯时发生侧翻是由于车速较快，提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动．有可能是内侧高外侧低，支持力和重力的合力向外，最终的合力不够提供向心力9、ABC【解析】

第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度．【详解】人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度，轨道半径越大，速度越小，由于半径最小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，同时也是卫星在近地圆轨道运行的速度，故AB正确；物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，如果速度等于7.9km/s，飞行器恰好做匀速圆周运动，如果速度小于7.9km/s，就出现万有引力大于飞行器做圆周运动所需的向心力，做近心运动而落地，所以发射速度不能小于7.9km/s；故C正确．根据克服地球的引力做功，可知当越远需要克服引力做功越多，所以发射到越远的地方越不容易，故D错误．故选ABC【点睛】注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度.10、AB【解析】

A．由乙图可知质子做加速度越来越小的加速直线运动，所以其受到的电场力越来越小，方向由A指向B。质子带正电，受到的电场力方向和电场线方向相同，故电场线方向由A指向B。故A正确；B．质子受到的电场力越来越小，由可知EA>EB，故B正确；C．质子的加速度越来越小，说明其离点电荷越来越远，所以Q在A的左侧，因为质子做加速直线运动，所以Q为正电荷。故CD错误。故选AB。11、CD【解析】

A、由于光滑三角形斜面所以系统只有重力做功，故系统机械能守恒，m增加的重力势能小于M减少的重力势能，有一部分重力势能转化为动能，故A错；C对；B、由于系统内只有重力做功，机械能守恒，所以绳子对m做的正功等于M克服绳子做的功，故B错；D、根据机械能守恒，系统内减少的重力势能等于系统内增加的动能，而M和m的动能都增加了，所以M增加的动能小于m与M共同减少的重力势能，故D对；综上所述本题答案是：CD12、CD【解析】

A．当开关S1、S2均闭合时，电动机工作，电热丝发热，电吹风吹出热风．故A项错误．B．吹冷风时的功率为100W，吹冷风时只有电动机工作时，则，因电动机工作时是非纯电阻元件，则．故B项错误．C．吹冷风时的功率为100W，吹热风时的功率为1200W，则电热丝的发热功率为1100W，所以电热丝的电阻．故C项正确．D.电动机正常工作时，功率为100W，电动机每分钟消耗的电能．故D项正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、反比平衡摩擦力乙甲车【解析】试题分析:（1）由牛顿第二定律：，小车受到拉力相同时，加速度与质量成反比，而位移与加速度成正比；（2）将装置的左端适当垫高了一些，目的是平衡摩擦力；由于乙车增加了砝码，故车的质量比沙的质量要大很多；（3）由于小车发生的位移与小车的质量成反比，即：，可知：，故斜率为甲车质量．考点:探究加速度与质量、力的关系．14、左0.4545fs2【解析】

根据相同时间内位移逐渐增大确定重物与纸带的哪一端相连．

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，根据重力势能的减小量等于动能的增加量列出机械能守恒的表达式．【详解】（1）因为相等时间内位移逐渐增大，可知重物与纸带的左端相连．

（2）AB间的距离为：xAB=55.45-10.00cm=45.45cm=0.4545m．

（3）B点的瞬时速度为：vB=s22T综上所述本题答案是;(1).左(2).0.4545(3).fs2【点睛】本题考查了机