2024届黑龙江哈尔滨市第十九中学物理高一第二学期期末统考试题含解析

2024届黑龙江哈尔滨市第十九中学物理高一第二学期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（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，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进人地球同步轨道Ⅱ，则（）A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7.9km/sC．在轨道I上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进人轨道II2、(本题9分)若有一星球密度与地球密度相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，则该星球质量是地球质量的()A．27倍 B．3倍 C．0.5倍 D．9倍3、如图所示，飞机水平飞行时向下投出一重物，不计空气阻力，图中虚线为重物的运动轨迹.下列表示重物在P位置时速度和加速度方向的箭头分别是A．①、② B．②、① C．②、③ D．③、②4、(本题9分)质量为m的滑块沿高为h，长为L的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑至底端的过程中A．滑块的机械能保持不变 B．滑块克服摩擦所做的功为mgLC．重力对滑块所做的功为mgh D．滑块的机械能增加了mgh5、(本题9分)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR6、(本题9分)某质点在xoy平面上运动，其沿x轴和y轴上的分运动的速度随时间变化的关系均可用图表示（两分运动图像坐标轴的分度可能不同）。则A．此质点一定做直线运动B．此质点一定做曲线运动C．此质点的轨迹不可能是圆周D．此质点的轨迹可能与平抛运动物体的轨迹相同7、如图所示，高h=2.5m的斜面固定不动。一个质量m=1kg的物体，由静止开始从斜面的顶点滑下，滑到斜面底端时的速度大小为6m/s,g取10，在此过程中，下列判断正确的是A．系统的机械能保持不变B．物体的重力势能减少了24JC．物体的动能增加了18JD．物体的机械能减少了7J8、(本题9分)在东京奥运会资格赛67公斤级决赛中，我国选手谌利军打破抓举、挺举和总成绩的三项世界纪录并夺得冠军。谌利军抓举154kg时，先下蹲将杠铃举过头顶（如图），然后保持胸部以上及杠铃姿态不变站立起来完成比赛。在谌利军从图示状态站起来的过程中，下列说法正确的是（）A．杠铃的重力势能一直增加B．合力对杠铃一直做正功C．谌利军对杠铃做功的功率一直增大D．谌利军对杠铃做功的功率先增大后减小9、(本题9分)P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P1、P2A．P1的平均密度比PB．P1的第一宇宙速度比PC．s1的向心加速度比sD．s1的公转周期比s10、(本题9分)如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长l＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，则A．物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统动量守恒B．物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统机械能守恒C．若v0=2m/s，则物块在车面上滑行的时间为0.24sD．若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于5m/s11、(本题9分)如图所示，纵坐标表示两个分子间引力和斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法中正确的是（）A．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为mB．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为mC．若两个分子间距离小于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力D．若两个分子间距离小于e点的横坐标时，分子力随两个分子间距离增大而增大12、(本题9分)a，b，c三个物体在同一条直线上运动，三个物体的图象如图所示，图象c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是（）A．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度大小相等B．a、b两物体都做匀变速直线运动，运动方向相反C．在0～5s内，当时，a、b两个物体相距最近D．物体c做加速度逐渐变大的直线运动二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)验证机械能守恒定律的实验装置，完成以下填空．实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s；③将滑块移至光电门1左侧某处，待托盘和砝码静止不动时，释放滑块，要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门2；④测出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2；⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．回答下列问题：(1)滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝________________和Ek2＝________________；(2)在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp＝________(重力加速度为g)；(3)如果满足关系式________________(用Ek1、Ek2和ΔEp表示)，则可认为验证了机械能守恒定律．14、(本题9分)图乙是验证合外力的功与速度变化间的关系某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图乙所示，则打B点时小车的速度为_______．15、(本题9分)某同学利用图甲中器材验证机械能守恒定律．如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带,现要取A、B两点来验证实验,已知打点计时器每隔0.02s打一个点(计算结果保留三位有效数字)．请回答下列问题:(1)可以判断,连接重物的夹子应夹在纸带的____端(填“左”或“右”);(2)若x2=4.80cm,则在纸带上打下计数点B时的速度vB=____m/s;(3)若x1数据也已测出,则实验还需测出的物理量为_____________________________;(4)若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能,则可能的原因是_____________________________________________________________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，如图所示，为某学习小组设计的抛石机模型，其长臂的长度L=2m，开始时处于静止状态，与水平面间的夹角α=37°；将质量为m=10.0㎏的石块装在长臂末端的口袋中，对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，其落地位置与抛出位置间的水平距离x=12m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²，取水平地面为重力势能零参考平面。sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）石块在最高点的重力势能EP（2）石块水平抛出的速度大小v0；（3）抛石机对石块所做的功W。17、（10分）(本题9分)如图所示，半径R＝0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ＝30°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上．质量m＝0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v0＝1m/s的速度被水平拋出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，此时弹簧的弹性势能Epm＝0.8J，已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s1．求：（1）小物块从A点运动至B点的时间；（1）小物块经过圆弧轨道上的C点时，对轨道的压力大小；（3）C、D两点间的水平距离L．

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、D【解析】

了解同步卫星的特点和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义，当万有引力刚好提供卫星所需向心力时，卫星正好可以做匀速圆周运动：若是“供大于需”，则卫星做逐渐靠近圆心的运动；若是“供小于需”，则卫星做逐渐远离圆心的运动.【详解】11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误；7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；根据开普勒第二定律，在轨道I上，P点是近地点，Q点是远地点，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度，故C错误；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，故D正确；故选D．【点睛】本题考查万有引力定律的应用，知道第一宇宙速度的特点，卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．2、A【解析】

万有引力等于重力，即：G=mg，解得：g=，质量：M=ρ•πR3，解得：g=πρR，星球的密度跟地球密度相同，星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，所以星球的半径也是地球的3倍，由M=ρ•πR3可知，星球质量是地球质量的27倍，故BCD错误，A正确；故选A．【点睛】本题考查了求星球的质量问题，考查了万有引力定律的应用，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题；求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较.3、C【解析】

曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向，加速度指向轨迹弯曲的内侧，由此分析即可．【详解】根据曲线运动的速度方向沿轨迹上的切线方向，加速度指向轨迹弯曲的内侧，可知，重物在P位置时速度方向为②，加速度方向为③。故ABD错误，C正确。故选：C4、C【解析】

A.滑块匀速下滑，动能不变，重力势能减小，则机械能减小．故A错误；B.由题，滑块匀速下滑，动能的变化量为零，根据动能定理得，mgh−Wf=0，则滑块克服阻力所做的功Wf=mgh.故B错误；C.重力对滑块所做的功W=mgsinθ⋅L=mgh.故C正确；D.滑块减小的机械能等于克服摩擦力做的功mgh，故D错误．故选C5、C【解析】本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识，意在考查考生综合力学规律解决问题的能力．设小球运动到c点的速度大小为vC，则对小球由a到c的过程，由动能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移为x=at2=2R．由以上分析可知，小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量△E=F·5R=5mgR，选项C正确ABD错误．【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高．6、C【解析】

由图知质点在轴方向做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度恒定，在轴方向做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度恒定，则有质点的合加速度恒定；由于两分运动图像坐标轴的分度可能不同，也可能相同，合加速度方向与合速度方向之间的夹角大于或等于小于，而平抛运动的物体加速度和初速度的夹角为，所以质点可能做匀加速直线运动，也可能做匀变速曲线运动但此质点的轨迹一定与平抛运动物体的轨迹不相同，圆周运动的物体合外力是变力而不是恒力，因此一定不做圆周运动，故选项C正确，A、B、D错误。7、CD【解析】

ABC、斜面固定不动，若系统机械能保持不变，则物体减小的重力势能和增加的动能应相等，根据题意可得，，两者不等，即系统的机械能不守恒，AB错误C正确；D、物体的机械能减少了，D正确．【点睛】应明确阻力做功等于机械能的减小量，重力做功等于重力势能的改变量。8、AD【解析】

A.杠铃相对于地面的高度不断上升，所以杠铃和地球组成系统的重力势能一直增加。故A正确；B.杠铃向上运动的过程中，先向上加速，后向上减速，所以杠铃的动能先增大后减小，合力先做正功后做负功。故B错误；CD.谌利军对杠铃做功的功率P=Fv，F先大于重力后小于重力最后等于重力，v先增大后减小，所以功率先增大后减小。故C错误，D正确。9、AC【解析】由图可知，两行星的球体半径相同，对行星周围空间各处物体来说，万有引力提供加速度，故有，故可知P1的质量比P2的大，即P1的平均密度比P2的大，所以选项A正确；由图可知，P1表面的重力加速比P2的大，由可知，P1的第一宇宙速度比P2的大，所以选项B错误；对卫星而言，万有引力提供向心加速度，即，故可知，s1的向心加速度比s2考点：天体与万有引力定律10、ACD【解析】由于地面光滑，所以物块和小车构成的系统动量守恒，故A正确；由于物块和小车之间有摩擦力，所以系统机械能不守恒，故B错误；设物块与小车的共同速度为v，以水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律有，设物块与车面间的滑动摩擦力为，则对物块应用动量定理有，解得，代入数据得，C正确；要使物块恰好不从车面上滑出，须物块到车面最右端时与小车有共同的速度，设其为v′，则，由功能关系有，代入数据解得，故D正确；11、AC【解析】

在F−r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力。【详解】AB.在F−r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级10-10m时，引力等于斥力，A正确B错误；C.若两个分子间距离小于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力，C正确；D.若两个分子间距离小于于e点的横坐标时，随着两个分子间距离越来越大，分子力越来越小，D错误。12、AB【解析】A、B项：位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、b两物体都做匀速直线运动．由图看出斜率看出，a、b两图线的斜率大小相等、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反，故A正确，B正确；C项：a物体沿正方向运动，b物体沿负方向运动，则当t=5s时，a、b两个物体相距最远，故C错误；D项：对于匀加速运动位移公式可见，x-t图象是抛物线，所以物体c一定做匀加速运动，故D错误．点晴：位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，图象的斜率大小等于速度大小，斜率的正负表示速度方向．分析在0～5s内a、b两物体之间距离的变化．图象c是一条抛物线表示匀加速运动．二．填空题(每小题6分，共18分)13、mgs【解析】试题分析：滑块通过光电门1、过光电门2时的速度，，滑块通过光电门1、过光电门2时的动能、．在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中系统势能的减少量⊿Ep=mgx在误差允许范围内，如果满足关系式，则可认为验证了机械能守恒定律．考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】本题主要考查了验证机械能守恒定律、光电门的应用．光电门是现代物理实验常要用到的仪器，我们在重点掌握物体对过光电门的速度求法，因为遮光片通过光电门的时间很小，所以一般当作匀速直线运动来处理．本题是系统机械能守恒，学生们易犯错误是认为滑块机械能守恒，而忽略了法码的机械能．14、（∆x1+∆x2）/2T【解析】B是AC的中间时刻，所以B点的速度就等于AC过程中的平均速度：即：15、左；1.20；AB之间的距离；重物的质量太小或摩擦阻力太大；