2023-2024学年湖南省茶陵三中物理高一下期末统考试题含解析

2023-2024学年湖南省茶陵三中物理高一下期末统考试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、某行星绕一恒星运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆的两个焦点，O是椭圆的中心，行星在B点的速度比在A点的速度大．则该恒星位于A．O点 B．B点 C．E点 D．F点2、如图所示，关于a、b两点的电场强度的大小及方向，下列表述正确的是A．Ea>Eb方向相同B．Ea>Eb方向不同C．Ea<Eb方向相同D．Ea<Eb方向不同3、我国发射的“嫦娥一号”卫星经多次加速变轨后，最终成功进入环月轨道。如图，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动。正确的是()A．卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度B．卫星在a上运行的周期小于在b上运行的周期C．卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度D．卫星在b上运行时的速度大于第一宇宙速度4、(本题9分)质量为的小球用长为的悬线固定在点，在点正下方处有一光滑圆钉，如图所示，今把小球拉到悬线呈水平后无初速度释放，当悬线碰到圆钉前后瞬间，下列说法错误的是（）A．小球的线速度之比为B．小球的角速度之比为C．小球的向心加速度之比为D．悬线对小球的拉力之比为5、(本题9分)质量为2g的子弹，以300m/s的速度射入厚度是5cm的木板，射穿后的速度是100m/s，子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力是多大（）A．800N B．1200N C．1600N D．2000N6、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒固定在竖直面内。有两个质量不同的小球甲和乙贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动。则A．甲乙两球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁对甲球的支持力等于筒壁对乙球的支持力C．甲球的运动周期大于乙球的运动周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度7、a，b两个物体做平抛运动的轨迹如图所示，设它们抛出的初速度分别为va，vb，从抛出至碰到台上的时间分别为ta，tb，则()A．va>vb B．va<vb C．ta>tb D．ta<tb8、(本题9分)如图所示，轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁，另一端紧靠质量为m的物块（弹簧与物块没有连接），在外力作用下，物块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点，现撤去外力，物块向右运动，离开弹簧后继续滑行，最终停止与B点，已知A、B间距离为x，物块与水平地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是A．压缩弹簧过程中，外力对物体做的功为μmgxB．物块在A点时，弹簧的弹性势能为μmgxC．向右运动过程中，物块先加速，后匀减速D．向右运动过程中，物块加速度先减少后不断增大再不变9、(本题9分)以下说法正确的是（）A．物体受恒定的合外力作用，一定做匀变速直线运动B．物体受恒定的合外力作用，可能做匀变速曲线运动C．物体受变化的合外力作用，加速度大小一定变化D．物体受的合外力为零，可能静止也可能做匀速直线运动10、如图甲所示为某实验小组验证动量守恒定律的实验装置，他们将光滑的长木板固定在桌面上，甲、乙两小车放在木板上，并在小车上安装好位移传感器的发射器，且在两车相对面上涂上黏性物质.现同时给两车一定的初速度，使甲、乙沿水平面上同一条直线运动，发生碰撞后两车粘在一起，两车的位置x随时间t变化的图象如图乙所示.甲、乙两车质量(含发射器)分别为1kg和8kg，则下列说法正确的是()A．两车碰撞前总动量大于碰撞后总动量B．碰撞过程中甲车损失的动能是169C．碰撞后两车的总动能比碰前的总动能小D．两车碰撞过程为弹性碰撞二、实验题11、（4分）(本题9分)利用图示装置做验证机械能守恒定律实验（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的__________．A．速度变化量和高度变化量B．动能变化量和势能变化量（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到一条理想的纸带，在纸带上选连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图所示，已知，重物质量为0.5kg，打点计时器打点的周期为0.02s，从O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量_______J，动能变化量_______J．（保留两位有效数字）（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像得到图像是一条过原点的直线，该直线的斜率接近_____________（填g、2g或）则可认为重物下落过程中机械能守恒．12、（10分）(本题9分)某实验小小组应用如图所示装置探究“恒力做功和物体动能变化间的关系”已知小车的质量为，砝码及砝码盘的总质量为，实验步骤如下：①按图示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，读出弹簧测力计的读数．同时，打出一条纸带，由纸带求出小车在相应位置的速度；④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下在相应位置的速度，并读出相应的弹簧测力计读数．根据以上实验过程，回答以下问题：（1）对于上述实验，下列说法正确的是_____________A．实验过程中砝码和砝码盘处于超重状态B．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行C．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量（2）如上图所示是实验中得到的一条纸带，其中小、、、、、是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为，相应计数点间的距离已在图中标出，测出小车的质量为．弹簧测力计的读数为，在打点时小车的速度大小为_________；从打点到打点的过程中，合力对小车做的功是___________，小车动能的增量是___________．（用题中和图中的物理量符号表示）三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)宇宙中两颗相距较近的天体均为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至因为万有引力的作用而吸引到一起．设双星的质量分别为M1和M2，两者相距L，求双星的运动周期T．14、（14分）(本题9分)如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平底面上，轨道半径R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量为与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R．重力加速度为，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间;（2）小球A冲进轨道时速度v的大小．15、（13分）(本题9分)小勇同学设计了一种测定风力大小的装置，其原理如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。是一个阻值为的定值电阻。V是由理想电压表改装成的指针式测风力显示器。R是与迎风板A相连的一个压敏电阻，其阻值可随风的压力大小变化而改变，其关系如下表所示。迎风板A的重力忽略不计。试求：压力F/N050100150200250300…电阻30282624222018…（1）利用表中的数据归纳出电阻R随风力F变化的函数式；（2）若电压表的最大量程为5V，该装置能测得的最大风力为多少牛顿；（3）当风力F为500N时，电压表示数是多少；（4）如果电源E的电动势降低，要使相同风力时电压表测得的示数不变，需要调换，调换后的的阻值大小如何变化？（只写结论）

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

AB.根据开普勒第一定律，恒星应该位于椭圆的焦点上，故AC错误；CD.根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积．则行星在离恒星较近的位置速率较大，在远离恒星的位置速率较小，因为行星在B点的速度比在A点的速度大．则恒星位于E点，故C正确，D错误．2、B【解析】

电场线的疏密表示大小，所以Ea>Eb，电场线的切线方向表示电场方向，所以两点电场方向不同，故B正确，ACD错误．3、B【解析】

ABC.月球的卫星在轨道运行时，由月球的万有引力提供向心力，则解得：可知卫星的轨道半径越小，线速度和角速度越大，周期越小，所以，卫星在a上运行的线速度大于在b上运行的线速度，在a上运行的周期小于在b上运行的周期，卫星在a上运行的角速度大于在b上运行的角速度，故AC错误，B正确。D.第一宇宙速度是近月卫星的线速度，是最大的环绕速度，所以，卫星在b上运行时的速度小于第一宇宙速度，故D错误。4、D【解析】

当悬线碰到圆钉C前后瞬间，小球水平方向不受力，故小球的线速度不变，故A正确；小球通过最低点时，线速度不变，做圆周运动的半径减半，根据ω=v/r知，则角速度之比1：2，故B正确；小球的向心加速度a=v2/r，半径减半，故小球的向心加速度之比为1:2，故C正确；根据牛顿第二定律：F−mg＝ma，故绳子的拉力F＝mg+ma，因向心加速度之比为1:2，故悬线对小球的拉力之比不等于1:2，故D错误；此题选择错误的选项，故选D．【点睛】本题关键要抓住细绳碰到钉子前后线速度不变，转动半径变化，再由圆周运动的规律，比如向心力公式进行分析．5、C【解析】

在子弹射穿木块的过程中只有木板对子弹的阻力(设为

f

)对子弹做了功，对子弹分析，根据动能定理得：代入数据计算得出阻力为：A．800N与分析不符，故A错误.B．1200N与分析不符，故B错误.C．1600N与分析相符，故C正确.D．2000N与分析不符，故D错误.6、AC【解析】

对两球受力分析即可得向心力的来源；支持力与重力的合力提供小球所需要的向心力，根据平衡条件即可得支持力大小关系；利用牛顿第二定律列式，结合两球的轨道半径关系即可分析出两球的周期与角速度关系．【详解】A、对两球受力分析，都受重力、支持力两个力的作用，由于做匀速圆周运动，即合外力提供向心力，故可知甲、乙两球都是由重力与支持力的合力提供向心力，A正确；

BCD、设圆锥筒的顶角为，则有：在竖直方向有：，轨道平面内有：，联立可得支持力为：，角速度为：，由于两球的质量不同，则可知两球所受支持力大小不相等，由图可知甲球的轨道半径大于乙球的轨道半径，故甲球的角速度小于乙的角速度，根据可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD错误C正确．7、AD【解析】

根据平抛运动竖直方向是自由落体运动，有，得;因为hb>ha，所以ta<tb

平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，有x＝v0t，由图知xa>xb，所以va>vb，故BC错误，AD正确；故选AD.点睛：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．8、BD【解析】

AB．撤去外力后物块向右运动，最终停止于B点．整个的过程中弹簧的弹力和地面的摩擦力做功，弹簧的弹性势能转化为内能，所以物块在A点时，弹簧的弹性势能为；而压缩弹簧过程中，外力对物块做的功和摩擦力对物体做的功的和转化为弹簧的弹性势能，为，所以外力对物块做的功一定大于，A错误B正确；CD．物块需要一定的过程中，开始时弹簧的弹力大于地面的摩擦力，物块做加速度减小的加速运动；当弹簧的弹力小于摩擦力后物块开始减速，加速度随弹力的减小而增大，做加速度增大的减速运动；当物块离开弹簧后，只受到摩擦力的作用，加速度的大小不再发生变化，C错误D正确．故选BD.9、BD【解析】

AB．物体受恒定的合外力作用，可能做匀变速直线运动（与速度共线时），也可能做匀变速曲线运动（与速度不共线时），如平抛运动，A错误B正确；C．物体受变化的合外力作用，加速度大小不一定变化，如匀速圆周运动的加速度大小、速度大小都是不变的，C错误；D．物体受的合外力为零，可能静止也可能做匀速直线运动，D正确．故选BD。10、BC【解析】

A.设a、b两车碰撞前的速度大小为v1、v2，碰后的速度大小为v3，根据x-t图象表示速度，结合题图乙得v1=2m/s，v2=1m/s，v3p碰后总动量：p两车碰撞前总动量等于碰撞后总动量，故A不符合题意；B.碰撞前a车动能为E碰撞后a车动能为E所以碰撞过程中a车损失的动能是Δ故B符合题意。C.碰前a、b两车的总动能为1碰后a、b两车的总动能为1故C符合题意；D.两车碰撞过程中机械能不守恒，发生的是完全非弹性碰撞，故D不符合题意。二、实验题11、（1）B（2）0.25J；0.24J（3）2g【解析】

（1）验证机械能守恒，即需比较重力势能的变化量与动能增加量的关系，故选B．（2）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=mghB=0.5×9.8×0.0501J=0.25J，B点的瞬时速度，则动能的增加量△Ek＝mvB2=×0.5×0.9752J=0.24J．（3）若能满足mgh=mv2即可认为重物下落过程中机械能守恒，即v2=2gh，即v2-h图像的斜率接近于2g．【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握纸带的处理方法，会根据纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据纸带下降的高度求解重力势能的减小量．12、BFS【解析】（1）由图可知，实验过程中砝码向下加速运动，加速度方向向下，处于失重状态，故A错误；与小车相连的轻绳与长木板一定要平行，故B正确；实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故弹簧测力计的读数小于砝码和砝码盘总重力的一半，故C错误；由于不是砝码的重力即为小车的拉力，故不