河北鸡泽县第一中学2024届物理高一第二学期期末考试试题含解析

河北鸡泽县第一中学2024届物理高一第二学期期末考试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)质量为1kg可视为质点的小球自由下落．不计空气阻力，则在其下落的第2s末重力的瞬时功率为A．10W B．20W C．100W D．200W2、(本题9分)人站在电梯内加速上升的过程中，电梯对人的支持力所做的功等于（）A．人的动能增加量B．人的势能的增加量C．人的机械能增加量D．人克服重力所做的功3、发现“所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆”的规律的科学家是A．第谷 B．开普勒 C．牛顿 D．卡文迪许4、(本题9分)被人们称为“能称出地球质量的人”是测出引力常量的物理学家()A．伽里略 B．卡文迪许 C．牛顿 D．开普勒5、(本题9分)关于万有引力和万有引力定律，下列说法正确的是（）A．只有天体间才存在相互作用的引力B．只有质量很大的物体间才存在相互作用的引力C．物体间的距离变大时，它们之间的引力将变小D．物体对地球的引力小于地球对物体的引力6、(本题9分)如图所示，体操运动中有一个动作叫单臂大循环。某次运动中运动员恰好可自由地完成圆周运动。假设运动员质量为m，单臂悬挂时手掌到运动员重心的距离是L，重力加速度为g，不计空气阻力及手掌与杠间的摩擦力，则该运动员A．在最高点时速度为零 B．在最高点时手臂受到的弹力为零C．在最低点处线速度大小为 D．在最低点时手臂受到的拉力为5mg7、(本题9分)如图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上，一个质量为m的木块以速度vo从右侧沿光滑水平面向左运动并与弹簧发生相互作用．设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内，在整个相互作用的过程中弹簧对木块冲量I的大小和弹簧对木块做的功W分别是()A．I=0 B．I= C．W=0 D．W=8、(本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。则以下说法正确的是

（）A．要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在椭圆轨道2的近地点Q和远地点P分别点火加速一次B．由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3被点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度要大于在圆轨道1上正常运行的速度C．卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9km/s，而在远地点P的速度一定小于7.9km/sD．卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度9、(本题9分)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车在弯道处以规定的速度v转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，则下列说法正确的是（）A．火车可能受到重力、支持力和向心力作用B．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．当火车的质量改变时，规定的行驶速度v不改变10、(本题9分)如图所示，一足够长的细杆倾斜放置，一质量为的金属环以的初动能从点向上做匀减速直线运动，运动经过点时，动能减少，机械能减少了，则（）A．细杆的倾角为B．金属环受到的摩擦力为C．金属环回到点时动能为D．整个上升过程中，所用的时间为11、(本题9分)如图所乐，把质量为m的小球(可看作质点)放在竖直的轻质弹簧上，并把小球向下按到位置a(甲)迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置c(丙)，途中经过位置b(乙)时弹簧正好处于自然状态。已知a、b的高度差为h1，b、c的高度差为h2，重力加速度为g，不计空气阻力。则A．小球从a上升到b位置的过程中，动能一直增大B．小球从a上升到b位置的过程中，机械能一直增大C．小球在a位置时，弹簧的弹性势能为mg(h2+h1)D．小球在a位置时，弹簧的弹性势能为mgh112、(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力的作用，下落的加速度为4g/5，在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是(

)A．物体的机械能减少了4mgh/5 B．物体的动能增加了4mgh/5C．物体克服阻力做功mgh/5 D．物体的重力势能减少了mgh二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)将一小球以5m/s的速度水平抛出，落地位置距离抛出位置水平距离5m．则小球在空中运动的时间为________s．14、(本题9分)地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，自转周期为T，地球的同步卫星离地面的高度是__________________.15、如图所示，质量均为m的A、B两小球，用长为l的轻质细线相连，置于高为h的光滑水平桌面上，l>h，A球刚跨过桌边。若A球竖直下落着地后不再反跳，则A球刚要着时的速度大小为_____；B球刚要着地时的速度大小为_____。三．计算题(22分)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、（10分）(本题9分)如图所示，水平面上有一块木板，质量M＝4.0kg，它与水平面间的动摩擦因数μ1＝0.10.在木板的最左端有一个小滑块(可视为质点)，质量m＝2.0kg.小滑块与木板之间的动摩擦因数μ2＝0.1．开始时它们都处于静止状态．某时刻起对小滑块施加一个水平向右的恒力F＝18N，此后小滑块将相对木板滑动，1.0s后撤去该力．（重力加速度g=10m/s2）（1）求小滑块在木板上相对于木板向右滑行时，木板加速度的大小a；（2）若要使小滑块不离开木板，求木板的长度L应满足的条件．

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、D【解题分析】

根据自由落体运动规律可得第2s末物体速度为，重力的瞬时功率，D正确ABC错误2、C【解题分析】

A.根据动能定理知，人的动能增加量等于支持力和重力对人做功的代数和，因支持力做正功，重力做负功，可知，人的动能增加量小于电梯对人的支持力所做的功；故A错误.BD.人加速上升，支持力大于重力，则支持力所做的功大于人克服重力做的功，则人的势能的增加量小于电梯对人的支持力所做的功；故BD错误.C.根据功能关系可知，电梯对人的支持力所做的功等于人的机械能增加量；故C正确.3、B【解题分析】

开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆轨道的一个焦点上．所以发现所有行星绕太阳运行的轨道是椭圆的科学家是开普勒．故选B.4、B【解题分析】

当卡文迪许通过扭秤实验测量出引力常量后可计算地球的质量，故他被人们称为“能称出地球质量的人”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项与上述分析结论不相符，故C错误；D.D项与上述分析结论不相符，故D错误；5、C【解题分析】本题考查对万有引力定律的理解，任意两个物体之间的引力为F=G6、B【解题分析】

根据动能定理，通过顶点的速度求出最低点的速度，根据牛顿第二定律，抓住径向的合力提供向心力，求出手臂作用力的大小。【题目详解】若人体恰好可自由地完成圆周运动转过最高点，知手臂的支持力为0，则有，解得故A错误，B正确。根据动能定理得，，解得故C错误。根据牛顿第二定律有：，解得。故D错误。故选B。【题目点拨】解决本题的关键知道人体恰好在自由通过最高点的临界情况，通过牛顿第二定律和动能定理进行求解。注意“恰好自由通过”和“恰好通过”的区别。7、BC【解题分析】

由题意分析可知，木块离开弹簧的瞬间速度大小为v1，方向向右．取向左为正方向．根据动量定理得：，大小为2mv1．根据动能定理得：故选BC．8、ACD【解题分析】

在Q点，从1轨道到2轨道，是内轨向外轨变轨，所以需加速，在P点，从2轨道到3轨道，也是内轨向外轨变轨，也需加速，所以A正确；变轨过程中加速两次，但P点到Q点过程，克服引力做功，速度会变小；由圆轨道速度公式可知，轨道3的运行速度小于轨道1的运行速度，故B错误；在Q点，从1轨道到2轨道需加速，卫星在轨道1上Q点的速度为7.9km/s，则卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9km/s；卫星在圆轨道3上的运行速度小于7.9km/s，在P点，从2轨道到3轨道需加速，则椭圆轨道2远地点P的速度一定小于7.9km/s，故C正确；根据牛顿第二定律和万有引力定律得：，所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度．故D正确。9、CD【解题分析】

A.火车转弯时，受到重力与支持力，不受向心力。A错误；BC.当火车在弯道处以规定的速度v转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，此时重力与支持力的合力恰好提供向心力，当火车速率小于v时，需要向心力变小，火车有近心运动趋势，挤压内轨；当火车速率大于v时，火车有离心运动趋势，挤压外轨，B错误C正确。D.对火车受力分析如图根据几何关系可知：，所以，与质量无关，D正确。10、ABD【解题分析】

A．金属环从P点到Q点，动能减少80J，机械能减少了40J，所以重力势能增加了40J，P点到Q点的距离，则：解得：细杆的倾角故A项正确；B．金属环从P点到Q点，动能减少80J，据动能定理得：解得：金属环受到的摩擦力故B项正确；C．据可知，金属环将不能回到Q点，故C项错误；D．据，解得：对金属环上升过程，受力分析，由牛顿第二定律可得：金属环上升过程的加速度大小金属环上升的时间：故D项正确。11、BC【解题分析】

A.小球从a上升到b位置的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球先加速后减速，故小球从a上升到b的过程中，动能先增大后减小，故A错误；B.从a上升到b位置的过程中，弹簧对小球做正功，小球的机械能一直增大。故B正确。CD.根据系统的机械能守恒得知，小球在图甲中时，弹簧的弹性势能等于小球由a到c位置时增加的重力势能，为：Ep=mg（h2+h1），故C正确，D错误.12、BCD【解题分析】试题分析：A、根据合力做功量度动能的变化，下落的加速度为g，那么物体的合力为mg，w合=mgh，所以物体的动能增加了mgh．故A正确．B、重力做功wG=mgh，重力做功量度重力势能的变化，所以重力势能减少了mgh，物体的动能增加了mgh，即机械能就减少了mgh．故B不正确．C、物体受竖直向下的重力和竖直向上的阻力，下落的加速度为g，根据牛顿第二定律得阻力为mg，所以阻力做功wf=﹣fh=﹣mgh．所以物体克服阻力所做的功为mgh，故C正确．D、重力做功wG=mgh，重力做功量度重力势能的变化，所以重力势能减少了mgh，故D正确．故选B．二．填空题(每小题6分，共18分)13、1s【解题分析】小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据可得，代入数据可得．14、【解题分析】试题分析：设地球质量为M，卫星质量为m，地球同步卫星到地面的高度为h，则同步卫星所受万有引力等于向心力：G=m在地球表面上引力等于重力：=mg故地球同步卫星离地面的高度h=﹣R故答案为﹣R15、【解题分析】

[1]．A球刚要着时，设两球的速度为v，则由机械能守恒定律：解得[2]．从A球着地到B球着地，对B由机械能守恒定律：解得三．计算题(22分)16、(1)两位同学的示意图都可以(2)(3)，Wf=-μmg（2x3-x1-x2）弹力做功与实际路径无关，取决于始末两点间的位置，而摩擦力做功与实际路径有关．【解题分析】

(1)根据胡克定律有F=kx，k是常数，即弹力F与弹簧形变量x成正比，甲乙两同学只是取力的正方向不同，两位同学的示意图都可以；(2)物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中，弹力做负功：F-x图线下的面积等于弹力做功大小；故弹力做功为(3)物块由x1向右运动到x3的过程中，弹力做功为：物块由x3运动到x2的过程中，弹力做功为：整个过程中弹力做功：整个过程中，摩擦力做功：Wf