四川省宜宾四中2023-2024学年高一物理第二学期期末联考试题含解析

四川省宜宾四中2023-2024学年高一物理第二学期期末联考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，0～t1段为直线，从t1时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f.则A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于mB．t1～t2时间内，汽车所受的牵引力为恒力C．t1～t2时间内，汽车发动机的功率等于fv1D．t1～t2时间内，汽车发动机做的功等于fv1(t2-t1)2、取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们都不带电，贴在他们下部的金属箔是闭合的，如图，现把带正电荷的物体C移近导体A，有下列分析，其中正确的是（）A．C移近导体A时可以看到A上的金属箔片张开，B上的金属箔片闭合B．C移近导体A时可以看到B上的金属箔片张开，A上的金属箔片闭合C．C移近导体A后再用手摸一下B，发现B上金属箔片闭合，A上金属箔片张开D．C移近导体A后再用手摸一下A，发现A上金属箔片闭合，B上金属箔片张开3、(本题9分)在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．以下叙述中，正确的说法是（）A．开普勒最早提出了日心说B．牛顿发现了万有引力定律，并测定了万有引力常量C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D．天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的4、(本题9分)下列物理量中是矢量的是（）A．质量 B．路程 C．位移 D．时间5、(本题9分)在地球两极和赤道的重力加速度大小分别为g1、g2，地球自转周期为T，万有引力常量为G，若把地球看作为一个质量均匀分布的圆球体，则地球的密度为A． B．C． D．6、(本题9分)下列运动中不满足机械能守恒的是（）A．手榴弹从手中抛出后在空中的运动(不计空气阻力)B．物体沿光滑圆弧面从下向上滑动C．降落伞在空中匀速下降D．细绳一端固定，另一端拴着一个小球，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动7、(本题9分)如图所示，有M和N两颗质量相等的人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动．两颗卫星相比较A．M的线速度较大B．M的角速度较大C．N的线速度较大D．N受到的万有引力较大8、(本题9分)如图所示，甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去．已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg．则下列判断正确的是（）A．甲的速率与乙的速率之比为10：9B．甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为9：10C．甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1：1D．甲的动能与乙的动能之比为1：19、(本题9分)如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化中的四个状态，图中ad与T轴平行，cd与p轴平行，ab的延长线过原点，则下列说法中正确的是（）A．气体在状态a时的体积大于在状态b时的体积B．从状态b到状态a的过程，气体吸收的热量一定等于其增加的内能C．从状态c到状态d的过程，气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加D．从状态a到状态d的过程，气体对外做功，内能不变E.从状态b到状态c的过程，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功10、(本题9分)物体做匀速圆周运动时,下列物理量中变化的是（）A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．动能11、(本题9分)一部直通高层的客运电梯的简化模型如图1所示．电梯在t=0时由静止开始上升，以向上方向为正方向，电梯的加速度a随时间t的变化如图2所示．图1中一乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F．根据图2可以判断，力F逐渐变大的时间段有（）A．0～1s内 B．8～9s内 C．15～16s内 D．23～24s内12、如图，AB为竖直面内半圆的水平直径．从A点水平抛出两个小球，小球l的抛出速度为v1、小球1的抛出速度为v1．小球1落在C点、小球1落在D点，C，D两点距水平直径分别为圆半径的0.8倍和l倍．小球l的飞行时间为t1，小球1的飞行时间为t1．则（）A．t1=t1 B．t1＜t1 C．v1∶v1=4∶ D．v1∶v1=3∶二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律，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。（1）实验装置中有一处明显的错误是：___________________（2）上图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点，O点与第2点的距离约为2mm，分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离hA、hB、hC….①两点间的时间间隔为T，重力加速度为g，|ΔEp|表示O点至C点过程重物重力势能减少量，ΔEk表示O点至C点过程重物动能的增加量，实验中计算C点的速度，甲同学用来计算，可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)；乙同学用来计算，可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)。其中_______同学的计算方法更符合实验要求。②本次实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物质量为1kg，则从O点到C点的过程重力势能的减小量|ΔEp|=___________J，重物动能增加量ΔEk=_____________J(结果均保留三位有效数字)。14、（10分）(本题9分)某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示．（1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：__________．（2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应________（选填“A”或“B”）．A．先接通电源，再释放纸带B．先释放纸带，再接通电源（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的四个点如图乙所示．已测出这些点到第一个点O的距离分别为，打点计时器的打点周期为．若代入所测数据能满足表达式____，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）．（4）某同学作出了图象（图丙），则由图线得到的重力加速度__________（结果保留3位有效数字）．（5）丁图线未过原点的原因是_______________．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）甲图是我国自主研制的200mm离子电推进系统，已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验证，有望在2015年全面应用于我国航天器．离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势．离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子P喷注入腔室C后，被电子枪G射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子．氙离子从腔室C中飘移过栅电极A的速度大小可忽略不计，在栅电极A、B之间的电场中加速，并从栅电极B喷出．在加速氙离子的过程中飞船获得推力．已知栅电极A、B之间的电压为U，氙离子的质量为m、电荷量为q．（1）将该离子推进器固定在地面上进行试验．求氙离子经A、B之间的电场加速后，通过栅电极B时的速度v的大小；（2）配有该离子推进器的飞船的总质量为M，现需要对飞船运行方向作一次微调，即通过推进器短暂工作让飞船在与原速度垂直方向上获得一很小的速度Δv，此过程中可认为氙离子仍以第（1）中所求的速度通过栅电极B．推进器工作时飞船的总质量可视为不变．求推进器在此次工作过程中喷射的氙离子数目N．（3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与A、B之间的电场对氙离子做功的功率的比值S来反映推进器工作情况．通过计算说明采取哪些措施可以增大S，并对增大S的实际意义说出你的看法．16、（12分）(本题9分)近年来，我国大力发展航空航天事业，并取得了巨大成就．我国在20世纪发射了“天宫一号”，这是中国太空空间站的雏形，也预示着中国空间站的开端，在2016年，中国的“天宫二号”作为空间站的建立组成部件成功发射．我国专家预计在2024年中国将直接跳过“天宫三号”而建立空间站，到那个时候，我们不仅要登月球，探火星，还会飞向更深、更远的宇宙太空．若在不久的将来，我国宇航员发现了一颗未知星球，并成功在该星球上着陆．已知这颗星球的半径为R=5000km，为测得该星球表面的重力加速度和该星球的第一宇宙速度，做了如下实验：在星球表面建立如图甲所示的实验装置，该装置由竖直平面内的光滑轨道AB和光滑圆弧轨道BC组成，将质量m=0.2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，F随H的变化关系如图乙所示，求：（1）该星球表面的重力加速度；（2）该星球的第一宇宙速度大小．17、（12分）(本题9分)质量M=1000kg的汽车通过圆形拱形桥时的速率恒定，拱形桥的半径R=10m．试求：(1)汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时，汽车的速率；(2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，汽车的角速度．(重力加速度g＝10m/s2)

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、A【解析】

A.0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度a=v1t1，根据牛顿第二定律得，B.从t1时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在t1～t2时间内的功率等于t2以后的功率，根据F-f=ma，P=Fv可知，加速度逐渐减小，牵引力逐渐减小，故B错误.CD.汽车的额定功率P=Fv1=(f+mv1t1)2、C【解析】

AB.C移近导体A时，在A的左端感应出负电，在B的右端感应出正电，可以看到AB上的金属箔片均张开，选项AB错误；CD.C移近导体A后，不论用手摸一下B，还是摸一下A，大地中的负电荷将被吸引移向导体，导体中的正电荷将被排斥流向大地，使得A左端带负电，B的右端不带电，即B上金属箔片闭合，A上金属箔片张开，选项C正确，D错误。3、C【解析】哥白尼最早提出了日心说，选项A错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里测定了万有引力常量，选项B错误，C正确；海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的，天王星不是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的，选项D错误；故选C.4、C【解析】

ABD．质量、路程和时间都是只有大小没有方向的标量，选项ABD不符合题意；C．位移是既有大小又有方向的矢量，故C符合题意．故选C.5、B【解析】试题分析：质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力．根据万有引力定律和牛顿第二定律，在赤道的物体所受地球的引力等于其在两极所受的重力联立求解地球两极①，在地球赤道上②，联立①②得，由①得，地球密度，B正确．6、C【解析】A.手榴弹从手中抛出后在空中的运动(不计空气阻力)，只受重力作用，只有重力做功，所以符合机械能守恒的条件，故A正确；B.物体沿光滑圆弧面从下向上滑动，只有重力做功，所以符合机械能守恒的条件，故B正确C.降落伞在空中匀速下降，说明除了重力之外还有一个阻碍运动的空气阻力存在，由于空气阻力做功导致机械能不守恒，故C错误D.细绳一端固定，另一端拴着一个小球，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，由于小球的动能和重力势能都不发生变化，所以小球的机械能守恒，故D正确；本题选不符合机械能守恒的，故选C7、CD【解析】

A、C、由万有引力提供向心力：，解得：，可知半径大的线速度小，故M的线速度较小，故A错误，C正确.B、由，解得：，可知半径大的角速度小，故M的角速度较小，故B错误.D、由万有引力表达式，可知质量相等，半径小的万有引力大，故N受的万有引力大，故D正确.故选CD.【点睛】本题就是对万有引力充当向心力的一个公式的综合应用，锻炼公式应用的熟练程度，另有一个简单方法就是，除了周期随半径增大外，其余都是随半径增大而减小．8、AC【解析】试题分析：两人在光滑的冰面上，故他们受合力为零，当甲推乙时，二人的总动量守恒，故m甲v甲=m乙v乙，则，选项A正确；二人的相互作用大小相等，方向相反，故甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为二人质量的反比，即10：9，选项B错误；二人相互作用的时间相等，作用力又大小相等，故甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1:1，选项C正确；由动量守恒可知，甲、乙的动量相等，但是甲乙的动能不相等，选项D错误．考点：动量守恒，牛顿第二定律，动能的概念．9、BCE【解析】

A．因ab连线过原点，可知是等容线，则气体在状态a时的体积等于在状态b时的体积，选项A错误；B．从状态b到状态a的过程，气体体积不变，则对外做功为零，即W=0，根据∆U=W+Q可知，气体吸收的热量一定等于其增加的内能，选项B正确；C．从状态c到状态d的过程，气体的温度不变，压强变大，体积减小，则气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加，选项C正确；D．从状态a到状态d的过程，气体压强不变，温度升高，则体积变大，气体对外做功，内能变大，选项D错误；E．从状态b到状态c的过程，气体温度升高，体积变大，内能增加，对外做功，根据∆U=W+Q可知，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功，选项E正确。故选BCE。10、AC【解析】

A.做匀速圆周运动的物体线速度方向不断变化，选项A正确；B.做匀速圆周运动的物体角速度不变，选项B错误；C.做匀速圆周运动的物体向心加速度方向不断变化，选项C正确；D.做匀速圆周运动的物体速度大小不变，则动能不变，选项D错误.11、AD【解析】试题分析：根据牛顿第二定律列式，分加速度向上和加速度向下两个过程讨论即可．解：1、加速度向上时，根据牛顿第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s内的支持力F是增加的，1s﹣8s内支持力恒定，8s﹣9s支持力是减小的；2、加速度向下时，根据牛顿第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是减小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s内的支持力F是增加的；故AD正确，BC错误；故选AD．【点评】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下．12、BC【解析】对小球1，根据平抛运动规律：对C点与两条半径组成的直角三角形，由勾股定理可得OC在水平方向的分量为，故，竖直方向：

对小球1，根据平抛运动规律：水平方向：，竖直方向得：，，可见，，，故，故选项BC正确．点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，运算量有点多．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、学生电源应接交流（或学生电源接在了直流）=>乙1.22J1.20J或1.21J【解析】

（1）[1]．打点计时器应接交流电源，不能接直流电源．（2）①[2]．甲同学用来计算，运用了hC及加速度g，直接认为重物做自由落体运动故机械能守恒，可以推断|△Ep|等于△Ek；[3][4]．丙同学用来计算，运用匀变速直线运动规律：中间时刻的瞬时速度等于平均速度，求出的vC是真实的，但在下落过程中，不可避免地存在阻力，故|△Ep|大于|△Ek|；其中乙同学的计算方法更符合实验要求。（3）[5]．本次实验中，从O点到C点的过程重力势能的减小量|ΔEp|=mghC=1×9.8×0.1240=1.22J[6]．打C点时的速度：重物动能增加量ΔEk=。14、打点计时器不能接“直流电源”（或打点计时器应接“交流电源”）A9.67先释放纸带，再闭合开关【解析】

（1）从图甲中的实验装置中发现，打点计时接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“低压交流电源”．因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上．

（1）为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带．若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零．因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带，故选A．

（3）根据实验原理，只要验证ghn＝vn1，即可验证机械能守恒定律．因此需求解v3，根据匀变速直线运动规律关系式可得，v3＝，则有，故只要在误差允许的范围内验证gh3＝成立，就可验证重物下落过程中机械能守恒．

（4）根据mgh＝mv1，可得：v1=1gh，可知图线的斜率为：k=1g=，代入数据解得：g=9.67m/s1．

（5）丁