黑龙江省2023-2024学年物理高一第二学期期末统考试题含解析

黑龙江省2023-2024学年物理高一第二学期期末统考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)做平抛运动的物体，不计空气阻力，在运动过程中保持不变的物理量是A．速度B．高度C．竖直分速度D．水平分速度2、(本题9分)一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动．现使小球由a点静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知，小球在b点时()A．加速度为零 B．动能最大C．电势能最大 D．机械能最大3、假设汽车在行驶中受到的阻力与其速度成正比．当汽车保持功率P匀速行驶时，车速为v；则要使汽车以2v的速度匀速行驶，则应该保持的功率为（）A．PB．2PC．4PD．8P4、(本题9分)如图所示，在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个物块（可视为质点）.A和B距轴心O的距离分别为rA=R，rB=2R，且A、B与转盘之间的最大静摩擦力都是fm，两物块A和B随着圆盘转动时，始终与圆盘保持相对静止。则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中，下列说法正确的是A．B所受合力外力一直等于A所受合外力B．A受到的摩擦力一直指向圆心C．B受到的摩擦力先增大后减小D．A、B两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为25、(本题9分)关于绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，下列说法正确的是（）A．同一轨道上的卫星质量大的向心加速度小B．离地面越近的卫星角速度越小C．卫星的发射速度可能等于D．卫星的运行速度可能等于6、下列说法正确的是A．物体所受合外力越大，其动量变化一定越快B．物体所受合外力越大，其动量变化一定越大C．物体所受合外力越大，其动能变化一定越大D．物体所受合外力越大，其机械能变化一定越大7、双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力作用下，分别围绕其连线上某一点做周期相同的匀速圆周运动．某双星质量分别为m1、m2，做圆周运动的轨道半径分别为R1、R2，周期为T，则下列正确的是（）A．两星质量一定相等 B．两星质量之和为m1+m2＝C．两星质量之比为＝ D．两星质量之比为＝8、甲、乙两颗人造地球卫星，质量分别为m和2m，它们绕地球做圆周运动的轨道半径分别为2r和r，下列说法正确的是A．甲、乙的周期之比为4∶1 B．甲、乙的向心力之比为1∶8C．甲、乙的动能之比为1∶4 D．甲、乙的动能之比为1∶89、(本题9分)用DIS实验研究机械能守恒定律的实验中，用光电门测定摆锤在某--位置的瞬时速度。实验测得D点的速度偏小，造成这个误差的原因可能是A．摆锤释放的位置高于A点 B．摆锤释放的位置在AB之间C．摆锤在A点没有静止释放 D．光电门没有放在D点10、(本题9分)如图所示，一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B．压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等C．弹簧的弹力做正功，弹性势能减少D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加11、做曲线运动的物体，下列说法中正确的是A．曲线运动一定是变速运动B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C．物体加速度可以不变D．它们受合外力一定是变力12、2019年1月19日，西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第42、43颗北斗导航卫星。对于那些在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星，下列物理量一定相同的是A．线速度的大小B．向心力的大小C．周期D．向心加速度的大小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）一小球在某未知星球上作平抛运动，现对小球在有坐标纸的背景屏前采用频闪数码照相机连续拍摄，然后对照片进行合成，如图所示。A、B、C为连续三次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图所示，已知该照片的实际背景屏方格的边长均为4cm，不计空气阻力，则由以上及图信息可推知：（1）小球平抛的初速度大小是_____________m/s；（2）该星球表面的重力加速度为___________m/s2；（3）小球在B点时的速度大小是___________m/s；（4）若取A为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立直角坐标系，则小球做平抛运动的初位置坐标为：x=___________cm，y=___________cm。14、（10分）如图甲所示是“研究平抛运动”的实验装置，其中M为电磁铁，S为轻质开关，E为电池，a、b是两个相同的小钢球．（1）如图甲所示，在研究平抛运动时，小球a沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，此时被电磁铁吸住的小球b同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的a、b两球总是同时落地．该实验现象说明了a球在离开轨道后_____A．水平方向的分运动是匀速直线运动B．水平方向的分运动是匀加速直线运C．竖直方向的分运动是自由落体运动D．两小球落地速度的大小相同（2）利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图乙所示．图中O为坐标原点，B点在两坐标线交点，坐标xB＝40cm，yB＝20cm，A、C点位于所在小方格线的中点．则a小球水平飞出时的初速度大小为v0＝_____m/s；平抛小球在B点处的瞬时速度的大小vB＝_____m/s．（g＝10m/s2）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，一质量为1kg、横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=30°，物块BC边紧靠光滑竖直墙面，用一推力垂直作用在AB边上使物体处于静止状态，则推力F及物块受墙的弹力各为多大？(g=10m/s2)16、（12分）(本题9分)如图所示，一可视为质点的物体质量为m=1kg，在左侧平台上水平抛出，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平，O为轨道的最低点．已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为θ=106°，平台与AB连线的高度差为h=0.8m．（重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）物体平抛的初速度V0；（2）物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力．17、（12分）(本题9分)如图所示，水平光滑绝缘轨道MN的左端有一固定绝缘挡板，轨道所在空间存在水平向左、E＝4×102N/C的匀强电场．一个质量m＝0.2kg、带电荷量q＝5.0×10－5C的滑块(可视为质点)，从轨道上与挡板相距x1＝0.2m的P点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动．当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x2＝0.1m的Q点，滑块第一次速度减为零．若滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，求：(1)滑块由静止释放时的加速度大小a；(2)滑块从P点第一次达到挡板时的速度大小v；(3)滑块与挡板第一次碰撞的过程中损失的机械能ΔE．

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、D【解析】平抛运动的物体只受重力作用，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动2、D【解析】

带电小球是沿abc运动，所以电场力向左，在运动过程中小球受到电场力，重力，圆环的弹力作用，到达b点时，速度不为零，继续做圆周运动，所以三力的合力不为零，根据牛顿第二定律可得，小球在b点的加速度一定不为零，A错误，小球运动到d点速度为零，由全过程动能定理有，因此电场力大小和重力大小相等，因此等效重力场的方向为斜向左下45度角的方向，小球最大速度点在bc之间，因此最大动能在bc之间取得，B错误；小球沿abcd运动过程中只有ab段电场力是做正功，电势能转化为机械能，所以b点的机械能最大，到达d点时，电场力做负功最多，机械能转化为电势能最大，所以d的电势能最大，C错误D正确；考点：考查了带电粒子在复合场中的运动3、C【解析】

匀速行驶时，牵引力等于阻力，即，又，所以，即发动机的输出功率与速度的平方成正比，所以当匀速行驶的速度为原来的2倍时，功率是原来的4倍，故选项C正确，ABD错误．4、D【解析】

A.A、B都做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据牛顿第二定律得F合=mω2r，角速度ω相等，B的半径较大，所受合力较大。故A错误。

BC.最初圆盘转动角速度较小，A、B随圆盘做圆周运动所需向心力较小，可由A、B与盘面间静摩擦力提供，静摩擦力指向圆心。由于B所需向心力较大，当B与盘面间静摩擦力达到最大值时（此时A与盘面间静摩擦力还没有达到最大），若继续增大转速，则B将有做离心趋势，而拉紧细线，使细线上出现张力，此时摩擦力不变；转速越大，细线上张力越大，使得A与盘面间静摩擦力先减小后反向变大，当A与盘面间静摩擦力也达到最大时，AB将开始滑动。A受到的摩擦力先指向圆心，后离开圆心，而B受到的摩擦力一直指向圆心，大小先变大后不变。故BC错误。

D.当B与盘面间静摩擦力恰好达到最大时，B将开始滑动，则根据牛顿第二定律得对A：T-fm=mωm2r；对B：T+fm=mωm2∙2r；解得最大角速度ωm=2f5、C【解析】

A．根据可得与卫星的质量无关，轨道半径相同，则向心加速度相同，A错误；B．根据公式可得轨道半径越小，角速度越大，B错误；C．卫星是地球的卫星，所以发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故，C正确；D．第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度，也是近地卫星的环绕速度，即卫星绕地球运动的最大速度，D错误．故选C.6、A【解析】

AB、根据公式动量定理Ft=P，F=，可知物体所受合外力越大，其动量变化不一定大，但是其动量变化一定越快，故A正确，B错误。C、根据动能定理Fx=Ek，物体所受合外力做的功越大，其动能变化一定越大，合外力越大，合外力做的功并不一定大，故C错误。D、根据W其它=E机，物体所受除重力（弹力）外其它力做的功越大，其机械能变化一定越大，合外力越大，除重力（弹力）外其它力做的功并不一定大，故D错误。7、BD【解析】

ACD．双星的周期相等，两星质量分别为和，都绕连线上O点作周期为的圆周运动,星球1和星球2到O的距离分别为和，由万有引力定律提供向心力，对于：，对于：，则有两星质量之比为，两星质量不一定相等，故选项D正确，AC错误；B．由几何关系知：，联立解得：，故选项B正确。8、BC【解析】

根据可知可知，甲、乙的周期之比为2∶1，选项A错误；由可知，甲、乙的向心力之比为1∶8，选项B正确；由可知，甲、乙的动能之比为1∶4，选项C正确，D错误.9、BD【解析】

若实验测得D点的机械能明显偏小，说明重锤低于A点才开始静止释放的，或未到D点就开始测速度，因此不是重力势能少些，就是动能小些．A．摆锤释放的位置高于A点，与结论不相符，选项A错误；B．摆锤释放的位置在AB之间，与结论相符，选项B正确；C．摆锤在A点没有静止释放，与结论不相符，选项C错误；D．光电门没有放在D点，与结论相符，选项D正确。10、BD【解析】弹簧弹力F=k△x，力做功表达式W=12F△x=12k△x点睛：本题要明确物块向左运动过程弹簧的弹力是个变力，故其做功与弹簧的压缩量一定不是成正比．11、AC【解析】

曲线运动的速度方向一定变化，则一定是变速运动，选项A正确；速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化，选项B错误；物体加速度可以不变，例如平抛运动，选项C正确；它们受合外力不一定是变力，例如平抛运动，选项D错误.12、ACD【解析】

根据万有引力等于向心力，则有，解得，，，对于在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星，故其线速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗卫星的质量未知，所以向心力的大小不一定相同，故选项A、C、D正确，B错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.681.6-16-4【解析】

（1）水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：。（2）竖直方向上有：△y=2L=g′T2，解得：（3）B点的竖直分速度大小为；所以小球在B点时的速度是：。（4）B点的水平位移为：x=v0t=1.6×=0.32m=32cm，竖直位移为：；所以小球抛出点的位置横坐标为：（-32+4×4）cm=-16cm，纵坐标为：（-16+3×4）cm=-4cm。所以小球抛出点的位置坐标为（-16cm，-4cm）。14、C22【解析】

（1）[1]球a与球b同时释放，同时落地，时间相同；a球做平抛运动，b球做自由落体运动；将球a的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而a球的竖直分运动与b球时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的a、b两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即a球的竖直分运动与b球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；故填C.（2）[2]由题意可知，A点的横坐标为20cm，纵坐标为5cm，C点的横坐标为60cm，纵坐标为45cm.根据△y＝gT2，得：Ts＝0