2024届湖南省长沙市铁路一中高一物理第二学期期末经典试题含解析

2024届湖南省长沙市铁路一中高一物理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（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)如图所示，以10m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，撞在倾角为30°的斜面上时，速度方向与斜面成60°，这段飞行所用的时间为()A．1s B．2s C．3s D．6s2、(本题9分)关于功的概念，以下说法正确的是A．力是矢量，位移是矢量所以功也是矢量B．功有正、负，所以功也有方向C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有发生位移D．一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移方向间夹角的余弦三者的乘积3、下列说法正确的是：A．牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量。B．做圆周运动的物体，合力一定指向圆心C．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大D．国际单位制中，力学的三个国际基本单位是：kg、m、s4、(本题9分)汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶.下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是A． B．C． D．5、(本题9分)如图所示，一个花洒喷水头挂在竖直墙上。开启水龙头后，假设喷水头出水速度不变，喷出的水在空中做平抛运动，则下列说法正确的是A．喷水头越高，水落地时速度越小B．水落地时的速度与喷水头高度无关C．喷水头越高，水从喷出到落地所需时间越长D．水从喷出到落地所需时间与喷水头高度无关6、(本题9分)质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从最低点P缓慢地移到Q点，如图所示，重力加速度为g，则在此过程中（）A．小球受到的合力做功为mgl（1﹣cosθ）B．拉力F的功为FlcosθC．重力势能的变化大于mgl（1﹣cosθ）D．水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl（1﹣cosθ）7、如图所示，长为L的轻绳拴着一个质量为m的小球，绕着固定点O在竖直平面内做完整的圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时速度可能为零B．小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零C．小球通过最低点时速度的最小值等于D．小球通过最低点时轻绳拉力的最小值等于8、(本题9分)如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝4kg的小物体B以水平速度v0＝2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是()A．木板A获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．A、B间的动摩擦因数为0.1D．木板A的最小长度为2m9、我国为建设北斗导航系统，发射了多颗地球同步卫星，关于地球同步卫星，下列说法正确的是：A．它们的质量一定相同B．它们一定都在赤道正上方运行C．它们距离地面的高度一定相同D．它们的运行周期一定相同10、(本题9分)两汽车甲、乙分别挂上拖车，两汽车与两拖车的质量均相同，且阻力与质量成正比。开始两车以相同的速度v0做匀速直线运动，t=0时刻两拖车同时脱离汽车，已知汽车甲的牵引力不变，汽车乙的功率不变，经过相同的时间t0，汽车甲、乙的速度大小分别为2v0、1.5v0。则下列说法正确的是（）A．t0时间内，甲、乙两汽车的位移之比为4：3B．t0时刻，甲、乙两汽车的加速度大小之比为3：1C．t0时刻汽车甲的功率为拖车脱离前功率的4倍D．t0时间内，甲、乙两汽车牵引力做功之比为3：211、如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高．一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处．小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．下列说法正确的有（）A．弹簧长度等于R时，小球的动能最大B．小球运动到B点时的速度大小为C．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mgD．小球从A到C的过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量12、一轻弹簧的左端固定在竖直墙上，右端与质量为M的滑块相连，组成弹簧振子，在光滑的水平面上做简谐运动。当滑块运动到右侧最大位移处时，在滑块上轻轻放上一木块组成新振子，继续做简谐运动，新振子的运动过程与原振子的运动过程相比（）A．新振子的最大速度比原来的最大速度小B．新振子的最大动能比原振子的最大动能小C．新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间比原振子大D．新振子的振幅和原振子的振幅一样大二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)摩托车障碍赛中，运动员在水平路面上遇到一个壕沟，壕沟的尺寸如图所示，要安全的越过这壕沟，摩托车的速度vo至少为_______m/s．（空气阻力不计，g=10m/s2）14、动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比，则其质量之比mA∶mB=___；动量之比___；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比__。15、(本题9分)2014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注。我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示。已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为g月，引力常量为G．试求：①月球的质量M__________；②月球的第一宇宙速度v1_______________；③“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h_________。三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，可视为质点的小木块A、B的质量均为m=1kg，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木块A、B间夹有一小块炸药（炸药的质量可以忽略不计）．让A、B以10m/s的初速度一起从O点滑出，滑行一段距离后到达P点，此时炸药爆炸使木块A、B脱离，发现木块B立即停在原位置，木块A继续沿水平方向前进．己知O、P两点间的距离为s=8m，木块与水平地面的动摩擦因数μ=0.4，炸药爆炸时释放的化学能均全部转化为木块的动能，爆炸时间很短可以忽略不计，g取10m/s2求：（l）小木块A、B到达P点的速度大小；（2）炸药爆炸后瞬间A的速度大小；（3）炸药爆炸时释放的化学能．17、（10分）(本题9分)如图所示，水平面AC与倾角的光滑斜面CD向用一小段光滑圆弧连接，B点左侧的水平面光滑、右侧的水平面粗糙。滑块甲、乙（均可视为质点）分别静止在A、B两点，B、C两点间的距离L=1m，现用一大小F1=2N、方向水平向右的推力推甲，经时间t1=1s推力的大小突然增大为F2=4N方向不变），又经时间撒去推力，之后甲与乙相碰并粘合在一起继续向右运动，最高能滑到斜面上的E。已知甲的质量乙的质量，甲乙与水平面BC段间的动摩擦因数均为，取。求：(1)推力F的总冲量大小I和碰前甲的速度大小；(2)甲、乙到达C点时的速度大小vC以及C、E两点间的距离d。

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【解题分析】物体做平抛运动，当垂直地撞在倾角为30°的斜面上时，把物体的速度分解如图所示，由图可知，此时物体的竖直方向上的速度的大小为根据可解得t=1s，故A正确．点晴：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，将速度进行分解，根据平行四边形定则求出撞在斜面上竖直方向上的分速度，从而根据速度时间公式求出运动的时间．2、D【解题分析】

A．功是物体之间能量转化的量度，它是标量。故A错误。

B．功有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体的做功效果。故B错误。

C．当力的方向和物体位移的方向垂直时，力对物体就不做功，所以物体的位移并不一定是零。故C错误。

D．根据功的定义可知，一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。故D正确。3、D【解题分析】

A.牛顿发现了万有引力定律，他没有测出万有引力常量，是卡文迪许测出了万有引力常量；故A错误.B.匀速圆周运动的合力一定指向圆心，变速圆周运动的合力不一定指向圆心；故B错误.C.惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度，惯性大小与速度无关；故C错误.D.国际单位制中，力学的三个国际基本单位是：kg、m、s；故D正确.4、D【解题分析】

汽车在水平公路上转弯，汽车做曲线运动，沿曲线由M向N行驶，汽车所受合力F的方向指向运动轨迹内测；A图中力的方向与速度方向相同，不符合实际，故A错误；B图中力的方向与速度方向相反，不符合实际，故B错误；C图中力的方向指向外侧，不符合实际，故C错误；D图中力的方向指向运动轨迹的内测，符合实际，故D正确；故选D．【题目点拨】做曲线运动的物体，合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，当物体速度大小不变时，合力方向与速度方向垂直，当物体速度减小时，合力与速度的夹角要大于90°，当物体速度增大时，合力与速度的夹角要小于90°．5、C【解题分析】

AB．水落地时的速度，可知喷水头越高，水落地时速度越大，选项AB错误；CD．根据可知，喷水头越高，水从喷出到落地所需时间越长，选项C正确，D错误.6、D【解题分析】

A.小球缓慢移动，动能不变，动能的变化量为零，根据动能定理得知，小球受到的合力做功为零，故A错误；B.设绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件可知F＝mgtanα，所以可知F为变力，根据动能定理WF﹣mgl（1﹣cosθ）＝0则得拉力F的功为WF＝mgl（1﹣cosθ），故B错误；C.根据重力做功与重力势能变化的关系可得：重力势能的增加Ep＝mgh＝mgl（1﹣cosθ）故C错误；D.由上知，小球的动能不变，重力势能增加mgl（1﹣cosθ），而重力势能是小球与地球共有的，又根据除了重力以外的力做功等于系统机械能的变化，可知水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl（1﹣cosθ），故D正确．7、BD【解题分析】

AB.小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，由重力提供向心力，则有：解得：，即为小球通过最高点的最小速度。故A错误，B正确；CD.从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，则有：解得：小球能通过最高点时最低点的最小速度为，在最低点，由牛顿第二定律得：解得：绳子在最低点的最小拉力为，故C错误，D正确。8、AC【解题分析】

A．由图示图像可以知道，木板获得的速度为，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得解得所以木板A获得的动能为故A正确；B．系统损失的机械能为故B错误；C．结合图像可知B的加速度大小为，所以故C正确；D．根据能量之间的关系可知解得故D错误；故选AC。点睛：由图能读出木板获得的速度,根据动量守恒定律求出木板A的质量,根据求解木板获得的动能.根据斜率求出B的加速度大小,根据牛顿第二定律求出动摩擦因数.根据系统克服摩擦力做功求解系统损失的机械能.9、BCD【解题分析】

BD.同步卫星与地球保持相对静止，可知同步卫星必须位于赤道的上方，同步卫星的周期一定，与地球的自转周期相等为24h；故B，D均正确.AC.根据万有引力提供向心力，得，则轨道半径一定，则卫星的高度一定；而对于同步卫星的质量不一定相同；故A错误，C正确.10、BD【解题分析】

A．对甲车拖车脱离后做匀加速运动经过t0的位移对乙车功率一定，则做加速度减小的加速运动，则经过t0时的位移则t0时间内，甲、乙两汽车的位移之比不可能为4：3，选项A错误；B．设汽车和拖车的质量均为m，则汽车的牵引力为F=2kmg，对甲车拖车脱离后做匀加速运动的加速度乙车功率一定P=Fv0=2kmgv0在t0时刻乙车的加速度则甲、乙两汽车的加速度大小之比为3：1，选项B正确；C．甲车拖车脱离前功率P=Fv0=2kmgv0t0时刻汽车甲的功率为P0=2kmg∙2v0=4kmgv0=2P选项C错误；D．甲车牵引力做功乙车牵引力做功t0时间内，甲、乙两汽车牵引力做功之比为3：2，选项D正确。故选BD。11、CD【解题分析】

弹簧长度等于R时，弹簧处于原长，在此后的过程中，小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力，小球仍在加速，所以弹簧长度等于R时，小球的动能不是最大．故A错误．由题可知，小球在A、B两点时弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，根据系统的机械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球运动到B点时的速度vB=2．故B错误．设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F．在A点，圆环对小球的支持力F1=mg+F；在B点，由圆环，由牛顿第二定律得：F2-mg-F=m，解得圆环对小球的支持力F2=5mg+F；则F2-F1=4mg，由牛顿第三定律知，小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg，故C正确．小球从A到C的过程中，根据功能原理可知，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量．故D正确．故选CD．【题目点拨】解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况，判断能量的转化情况，要抓住小球通过A和B两点时，弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等．12、ACD【解题分析】

A.因整体的质量增大，整体的加速度小于原来的加速度，故物体回到平衡位置时的速度大小比原来小，故A正确；B.振子在最大位移处时系统只有弹簧的弹性势能，弹性势能不变，根据机械能守恒定律可知到达平衡位置的动能，即最大动能不变，故B错误；C.根据周期公式：可知总质量增大，则周期增大，所以新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间比原振子大，故C正确；D.因为弹簧的最大伸长量不变，故振子的振幅不变；故D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、20m/s【解题分析】摩托车