2023-2024学年安徽省定远育才实验学校高一物理第二学期期末考试试题含解析

2023-2024学年安徽省定远育才实验学校高一物理第二学期期末考试试题注意事项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)在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到赛车沿曲线由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．2、关于重力势能，下列说法中正确的是()A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能减少了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功3、(本题9分)放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示．取重力加速度g＝10m/s1．由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为()A．m＝0.5kg，μ＝0.4 B．m＝1.5kg，μ＝C．m＝0.5kg，μ＝0.1 D．m＝1kg，μ＝0.14、质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图所示，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是()A． B． C． D．5、(本题9分)在水平面上一轻质弹簧竖直放置，在它正上方一物体自由落下，如图所示，在物体压缩弹簧速度减为零的过程中（）A．物体的动能不断减小B．物体所受的合力减小为零C．弹簧的弹性势能不断增大D．物体的机械能守恒6、(本题9分)2017年9月29日我国成功用长征二号丙运载火箭将3颗新型卫星送入轨道，如图是火箭点火升空瞬间时的照片，在这一瞬间关于火箭的判断，下列说法正确的是（）A．火箭对燃气的作用于力大于燃气对火箭的推进力B．燃气对火箭的推进力等于火箭的重力C．火箭的速度很小，但加速度可能较大D．火箭的速度很大，所以加速度也很大7、(本题9分)等量异号点电荷的连线和中垂线如图所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中的a点沿直线移动到b点，再从b点沿直线移动到c点，则试探电荷在此全过程中A．所受电场力的方向不变B．所受电场力的大小恒定C．电势能一直减小D．电势能先不变后减小8、(本题9分)在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比()A．U变小 B．I变小 C．Q增大 D．Q减小9、如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动，则()A．a、b两点的线速度相同B．a、b两点的角速度相同C．若θ＝30°，则a、b两点的线速度之比va∶vb＝∶2D．若θ＝30°，则a、b两点的向心加速度之比aa∶ab＝∶210、(本题9分)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于B．t1～t2时间内，汽车的功率等于C．汽车运动的最大速度等于D．t1～t2时间内，汽车的平均速度小于11、(本题9分)如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中（）A．重力势能增加了3/4mgh B．动能损失了mghC．机械能损失了1/2mgh D．所受合外力对物体做功为-3/2mgh12、(本题9分)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)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律.(1)供实验选择的重物有以下四个，应选择___________A．质量为10g的砝码B．质量为50g的塑料球C．质量为200g的木球D．质量为200g的铁球(2)安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示，纸带的___________端(选填“左”或“右’)与重物相连。(3)上图中O点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，为验证重物对应O点和F点机械能是否相等，并使数据处理简便，应测量O、F两点间的距离h1和E、G两点间的距离h2。(4)已知重物质量为m，打点计时器打点周期为T，从O点到F点的过程中重物动能的增加量△E=___________(用本题所给字母表示)(5)某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响。他测出各计数点到起始点O的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2-h图线，如图所示。已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为___________%(保留两位有效数字)。14、(本题9分)用如图所示的装置验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B，B与毫秒计时器(图中未画出)相连。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。(1)为了验证机械能守恒定律需要测量或记录下列哪些物理量______。A.小铁球的直径d了B.A点与B点间的距离hC.小铁球的质量mD.小铁球经过光电门的挡光时间t(即毫秒计时器的读数)(2)利用(1)向中的物理量和重力加速率g，写出验证机械能守恒定律的表达式为______。(3)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象？______；图象的斜率k=______。A.h-t图象

B．h-1t图象

(4)经正确的实验操作，发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量，原因是______。15、(本题9分)一组同学研究“运动物体所受空气阻力与其运动速度关系”，他们利用一些“小纸杯”作为研究对象，用频闪照相机等仪器测量“小纸杯”在空中竖直下落距离、速度随时间变化的规律。过程如下：A．如图甲所示，同学们首先测量单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时间的下落距离，将数据填入下表中。B．在相同的实验条件下，将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的v一t图线，如图乙中图线1、2、3、4所示。C．同学们对实验数据进行分析、归纳后，得出阻力大小与速度平方成正比的关系，即。其中k为常数。回答下列问题：(1)图乙中各条图线具有共同特点：“小纸杯”先做加速度大小______的加速运动（选填“不变”、“增大”或“减小”），最后达到匀速运动。(2)根据表格和图乙中的信息可知表中X处的理论值为____m。(3)根据上述实验结论，可知4个“小纸杯”叠在一起下落时，其最终的下落速率为____m/s。三．计算题(22分)16、（12分）为了提高运动员奔跑时下肢向后的蹬踏力量，训练中让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑，已知运动员在奔跑中拖绳上端与地面的高度h=1.2m，轻质不可伸长的拖绳长l=2m，运动员质量M=60kg，轮胎质量m=12kg，轮胎与跑道间的动摩擦因数μ=1/3，如图甲所示，将运动员某次拖轮胎奔跑s=100m当做连续过程，抽象处理后的v-t图象如图乙所示，g=10m/s2，不计空气阻力．求（1）运动员加速过程中的加速度大小；（2）跑完100m所用的时间；（3）匀速阶段绳子拉力的大小．17、（10分）(本题9分)如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车，正以20m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图乙所示(在t＝15s处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持80kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自保持不变。求：(1)汽车在AB段及BC段上运动时所受的阻力f1和f2。(2)BC路段的长度。

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、C【解析】

赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向轨迹弯曲的内侧，由于赛车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与赛车的速度方向的夹角大于，故C正确．2、D【解析】

A、重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，故A错误；

B、重力势能Ep=mgh，h为相对于零势能面的高度差；若物体在零势能面以下，势能为负值，物体与零势能面间距离越大，势能越小，故B错误

C、重力势能可以为负，一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，说明物体克服重力做功重力势能变大，故C错误；

D、只要重力做功，高度一定变化，故重力势能一定变化，重力做功做多少功重力势能变化多少，故D正确；

故选D．3、A【解析】

在4—6s内做匀速直线运动，可知在1—4s做匀加速直线运动：根据牛顿第二定律有：将，带入，解得：因为解得：A.m＝0.5kg，μ＝0.4，与分析相符，故A项符合题意；B.m＝1.5kg，μ＝，与分析不符，故B项不符合题意；C.m＝0.5kg，μ＝0.1，与分析不符，故C项不符合题意；D.m＝1kg，μ＝0.1，与分析不符，故D项不符合题意．4、D【解析】A、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角大于90度，物体做减速运动，故A错误；B、由图示可知，速度方向与加速度方向相同，物体做直线运动，不做曲线运动，故B错误；C、由图示可知，加速度在速度的右侧，物体运动轨迹向右侧凹，故C错误；D、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角小于90度，物体做加速曲线运动，故D正确；故选D．【点睛】知道物体做曲线运动的条件，分析清楚图示情景即可正确解题．5、C【解析】

在物体压缩弹簧速度减为零的过程中，弹力先小于重力后大于重力，则物体的速度先增大后减小，因此动能先增大后减小，故A错误；当重力等于弹力时，合力为零，加速度等于零，此时速度最大，当速度减为零时，弹力大于重力，合外力不为零，且方向向上，故B错误；在物体压缩弹簧速度减为零的过程中，弹簧的压缩量不断增大，因此弹性势能不断增加，故C正确；对于物体和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，但物体由于弹簧的弹力对物体做负功，则物体的机械能不守恒，选项D错误；故选C.【点睛】解决本题的关键就是物体的运动过程的分析，分析清楚物体在每个过程的运动情况即可解决问题．要注意本题中系统的机械能是守恒，但物体的机械能不守恒．6、C【解析】A项：由牛顿第三定律可知，火箭对燃气的作用于力与燃气对火箭的推进力为一对相互作用力，所以大小相等，故A错误；B项：由于火箭向上加速，所以燃气对火箭的推进力大于火箭的重力，故B错误；C、D项：火箭点火升空瞬间由于推动力作用，火箭立刻获得加速度，但是由于“瞬间”这个时间很小接近于零，由v=at，故火箭的速度很小，故可知火箭的速度很小，加速度很大，故C正确，D错误。点晴：掌握好“瞬间”的含义，此时间很多时候可以认为是零；其次要知道物体速度变化量是加速度在时间上的积累。7、AD【解析】

试题分析：在等量的异种电荷的中垂线上，电场方向始终垂直中垂线且指向负电荷，检验电荷所受电场力的方向保持不变，所以A错误；且电荷从a运动到b，因电场力与位移方向垂直，电场力不做功；从b到c运动的过程中电场力做正功因此电势能减小，所以C错；又因为电场线分布的疏密不同，所受电场力是变化的，所以B错误；电荷从b运动到c，因为电场力做正功，所以电荷电势能减小，所以D正确．故选D．8、BC【解析】

首先搞清电路的结构：电流稳定时，变阻器与R2串联，R1上无电流，无电压，电容器的电压等于变阻器的电压，电压表测量变阻器的电压，电流表测量干路电流；当滑片P向a端移动一些后，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电路的总电阻变化和干路电流的变化，再分析电表读数的变化和电容器电量的变化．【详解】解：当滑动变阻器P的滑动触头从图示位置向a端移动时，其接入电路的电阻值增大，外电路总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干路的电流I减小；变阻器两端的电压，由I减小，可知U增大，即电容器C两端的电压增大，再据Q=CU，可判断出电容器的电荷量Q增大，故BC正确，AD错误。故选BC。【点睛】本题是含有电容器的动态变化分析问题，要综合考虑局部与整体的关系，对于电容器明确两端的电压，再利用电容器的定义式判断电量的变化情况．9、BCD【解析】

AB．球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动，球上的质点a、b

两点的角速度相同，半径不同，由v=rω，线速度不同，故A错误，B正确；C．a、b

两点的角速度相同，由v=rω，线速度比等于半径比故C正确；D．a、b

两点的角速度相同，由a=rω2，向心加速度比等于半径比，故D正确；故选BCD。10、BC【解析】

A.由题图可知，0～t1阶段，汽车做匀加速直线运动，，F1-Ff=ma，联立得，，故A错误；B.在t1时刻汽车达到额定功率：P=F1v1=（m+Ff）v1，t1～t2时间内，汽车保持额定功率不变，故B正确；C.t2时刻，速度达到最大值v2，此时刻F2=Ff，P=F2v2，，故C正确；D.由v-t图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，t1～t2时间内，汽车的平均速度大于，故D错误。11、CD【解析】

物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，知重力势能的变化．根据牛顿第二定律求出摩擦力大小，根据物体克服摩擦力做功等于物体机械能的损失，求解机械能的损失．根据合力做功，求解动能的损失．【详解】由题，物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh．故A错误．根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，得到摩擦力大小为f=mg，物体克服摩擦力做功为Wf=f•2h=mgh，所以物体的机械能损失了mgh．故C正确．合力对物体做功为W合=-ma•2h=-mgh，则根据动能定理得知，物体动能损失mgh．故B错误，D正确．故选CD．【点睛】本题考查对几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关．12、ACD【解析】

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、D左1.0【解析】

第一空.为了减小相对阻力，应该选择密度较大的铁球，故选D.第二空.由纸带的点迹分布可知，从左到右相邻两点间距逐渐变大，可知纸带的左端与重物相连；第三空.打F点时的速度：，则重物的动能：.第四空.由可得，则由图像可知，则a=9.7m/s2;由牛顿定律：mg-f=ma解得f=0.1m，则14、ABDgh=d22【解析】

(1)根据实验的原理，抓住重力势能的减小