2024届内蒙古包头市第一机械制造有限公司第一中学高一物理第二学期期末统考试题含解析

2024届内蒙古包头市第一机械制造有限公司第一中学高一物理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)一个做自由落体运动的物体，下列哪个物理量保持恒定不变（）A．速度B．加速度C．动能D．重力势能2、(本题9分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指()A．弹簧测力计的弹簧被拉长 B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变C．细绳套受拉力产生形变 D．使橡皮条在某一方向上伸长到某一长度3、(本题9分)如果不计空气阻力，下列过程中机械能守恒的是（）A．货箱沿斜面匀速向上滑动的过程B．电梯匀速上升的过程C．小孩沿滑梯匀速下滑的过程D．抛出的棒球在空中运动的过程4、通过油滴实验测出元电荷e的数值的科学家是A．伽利略 B．牛顿 C．密立根 D．法拉第5、如图所示，半径为R的圆弧轨道固定在水平地面上，轨道由金属凹槽制成，可视为光滑轨道。在轨道右侧的正上方将金属小球A由静止释放，小球静止时距离地面的高度用hA表示，对于下述说法中正确的是A．只要小球距地面高度hA≥2R，小球便可以始终沿轨道运动并从最高点飞出B．若hA=R，由于机械能守恒，小球在轨道上上升的最大高度为RC．适当调整hA，可使小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处D．若小球能到最高点，则随着hA的增加，小球对轨道最高点的压力也增加6、(本题9分)关于地球的第一宇宙速度，下列表述错误的是A．第一宇宙速度v=7.9km/sB．第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度C．第一宇宙速度是做匀速圆周运动的轨道半径最小，速度最大的人造卫星的速度D．第一宇宙速度跟地球的质量无关7、(本题9分)物体仅在力F作用下运动，F的方向与物体运动方向一致，其F－t图象如图所示，则物体()A．在t1时刻速度最大B．从t1时刻后便开始返回运动C．在t1时刻加速度最大D．在0～t2时间内，速度一直在增大8、(本题9分)如图是一辆汽车在平直路面上启动过程的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率P保持不变，汽车在整个行驶过程中受到的阻力大小恒定，由图像可知A．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1~t2时间内，中间时刻汽车的牵引力为9、(本题9分)一个质量为为m的物体以加速度a=g竖直向上加速运动，在物体上升高度h的过程中，以下说法中正确的是（）A．物体的重力势能增加了mghB．物体的动能增加了2mghC．拉力不做功机械能保持不变D．物体的机械能增加了2mgh10、(本题9分)明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画，记录了我们祖先的劳动智慧．如图，A、B、C三齿轮半径的大小关系为rA＞rB＞rC，下列判断正确的是（）A．齿轮A与C角速度大小相等B．齿轮A与B线速度大小相等C．齿轮B与C边缘的角速度大小相等D．齿轮A与B角速度大小相等11、(本题9分)如图所示，细绳的一端系着质量为M=2kg的物体A，另一端通过光滑的小孔吊着质量为m=0.5kg球B，A的重心与圆孔的距离为0.5m．并已知与A圆盘的最大静摩擦力为4N，A随水平圆盘一起转动，为使球B高度不变，则水平转盘的角速度取（）．（g取10m/s2）A．1.5rad/s B．2.5rad/s C．3.5rad/s D．4.5rad/s12、(本题9分)为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍．下列说法正确的是（）A．卫星P的角速度小于卫星Q的角速度B．卫星P的周期小于卫星Q的周期C．卫星P在运行轨道上完全失重，重力加速度为0D．卫星P的发射速度大于7.9km/s二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在验证机械能守恒定律实验时：甲同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量ΔEp略大于动能的增加量ΔEk，乙同学发现ΔEp<ΔEk，实验过程中肯定存在错误的是_____同学。本实验中引起误差的主要原因是_________。14、（10分）(本题9分)在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中力传感器的拉力为F，保持小车（包括位移传感器发射器）的质量不变，改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图（b）所示．（1）小车与轨道的滑动摩擦力f=________N．（2）从图象中分析，小车（包括位移传感器发射器）的质量为________kg．（3）该实验小组为得到a与F成正比的关系，应将斜面的倾角θ调整到________．(保留两位有效数字)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，R1=R2=2.5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，电压表为理想电表。闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P，当滑片P分别滑到变阻器的两端a和b时，电源输出功率均为4.5W。求(1)电源电动势；(2)滑片P滑动到变阻器b端时，电压表示数。16、（12分）(本题9分)如图所示，水平放置的正方形光滑玻璃板abcd，边长为L，距地面的高度为H，玻璃板正中间有一个光滑的小孔O，一根细线穿过小孔，两端分别系着小球A和小物块B，当小球A以速度v在玻璃板上绕O点做匀速圆周运动时，AO间的距离为r。已知A的质量为mA，重力加速度为g。（1）求小物块B的质量mB；（2）当小球速度方向平行于玻璃板ad边时，剪断细线，则小球落地前瞬间的速度多大？17、（12分）若海王星质量约为地球质量的16倍，海王星半径约为地球半径的4倍，地球表面重力加速度为，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，求：（1）海王星表面的重力加速度．（2）海王星的第一宇宙速度．

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、B【解析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，过程中加速度恒定，速度在增大，动能在增大，重力做正功，重力势能减小，故B正确．2、D【解析】

该实验采用了“等效法”，即合力和分力的效果由橡皮的拉伸体现，效果相同，橡皮条在某一方向上伸长到相同长度，即要求橡皮筋的形变方向和大小都相同，故ABC错误，D正确．故选D.3、D【解析】汽车在公路上匀速行驶的过程的过程中，动能不变，但是势能可能变化，故机械能不守恒，A错误；电梯匀速上升的过程中，动能不变，势能增加，故机械能增加，B错误；小孩沿滑梯匀速下滑的过程，动能不变，势能减小，故机械能减小，C错误；抛出的棒球在空中运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，D正确．【点睛】判断机械能是否守恒，有两种方法，一种是判断动能与势能之和是否变化；一种是判断是否只有重力做功．4、C【解析】

密立根通过油滴实验比较精确地测定了元电荷e的数值A.伽利略与分析不符，故A项与题意不相符；B.牛顿与分析不符，故B项与题意不相符；C.密立根与分相相符，故C项与题意相符；D.法拉第分析不符，故D项与题意不相符。5、D【解析】

A.若小球恰好能到圆轨道的最高点时，由，，根据机械能守恒定律得，，解得：hA=R；选项A错误；B.若hA=R<R，小球不能上升到最高点，小球A在到达最高点前离开轨道，有一定的速度，由机械能守恒可知，A在轨道上上升的最大高度小于R，选项B错误.C.小球从最高点飞出后做平抛运动，下落R高度时，水平位移的最小值为，所以小球落在轨道右端口外侧，选项C错误。D.在最高点时，由牛顿第二定律：，即，则若小球能到最高点，则随着hA的增加，到达最高点的速度增加，则小球对轨道最高点的压力也增加，选项D正确。6、D【解析】试题分析：人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度，轨道半径越小，速度越大，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，故AC正确．物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，如果速度等于7.9km/s，飞行器恰好做匀速圆周运动．而发射越高，克服地球引力做功越大，需要的初动能也越大，故第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小发射速度，故C正确；由运行速度，可知，第一宇宙速度跟地球的质量有关，故D错误．本题选择错误的，故选D．考点：第一宇宙速度【名师点睛】此题考查了第一宇宙速度；要知道第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度．②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度．③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．7、CD【解析】

C.根据牛顿第二定律得，力越大时，加速度越大，由图象可知t1时刻力F最大，所以加速度最大，则C正确；AB.由图象知，t1时刻力F开始减小，但方向未发生变化，所以物体继续向前加速运动，所以在t1时刻速度不是最大，AB错误；D.由图象可知在0-t2时间内F的方向没发生变化，又F的方向与物体运动方向一致，所以物体一直做加速运动，所以D正确；8、BC【解析】

AB.0～t1时间内为倾斜的直线，加速度不变，汽车做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知，牵引力不变，P=Fv，牵引力不变，速度增大，则功率增大，故A错误，B正确；C.t1～t2时间内图象的斜率变小，加速度减小，根据牛顿第二定律可知，牵引力变小，故C正确；D.t1~t2时间内，中间时刻的速度大于，则由P=Fv可知，汽车的牵引力，选项D错误.9、AD【解析】

试题分析：对物体受力分析，受重力G和向上的拉力F，根据牛顿第二定律列式求出各个力，然后根据功能关系得到各种能量的变化情况【详解】A、物体上升h高度，克服重力做功mgh，则物体重力势能增加了mgh，A正确；B、由牛顿第二定律知，物体的合力，方向向上，则合力做功为，由动能定理知物体的动能增加了mgh，B错误；CD、物体从静止开始以g的加速度沿竖直方向匀加速上升，由牛顿第二定律得，解得，则拉力F对物体做功为，由功能原理可知，故机械能增加了2mgh，C错误．D正确故选AD10、BC【解析】齿轮A与齿轮B是同缘传动，即齿轮A与B边缘点线速度相等，根据公式可知，半径比较大的A的角速度小于B的角速度，而B与C是同轴传动，角速度相等，所以齿轮A的角速度比C的小，故AD错误，BC正确．

点睛：本题考查同缘传动和同轴传动的特点，以及灵活选择物理公式的能力，明确同缘传动边缘点线速度相等，同轴传动角速度相等是解答的关键．11、AB【解析】

当物体M在此平面绕中心轴线以角速度转动时，当A恰好要向里滑动时，取得最小值为，此时A所受的静摩擦力达到最大为，方向沿半径向外，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：，代入数据解得：，当A恰好要向外滑动时，取得最大值为，此时A所受的静摩擦力达到最大为，方向沿半径向里，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：，代入数据解得：，所以角速度范围是：，故AB正确，CD错误；故选AB．【点睛】本题是圆周运动中临界问题，抓住当A恰好相对此平面滑动时静摩擦力达到最大，可能有向外滑的运动趋势，也有可能向里滑的趋势，最后由牛顿第二定律求解角速度的取值范围．12、AD【解析】A、根据万有引力提供向心力，有，可得，而P卫星的轨道半径大，故角速度较小，故A正确．B、由，可得，而P卫星的轨道半径大，其周期较大，故B错误．C、万有引力完全提供向心力，故在运行轨道上完全失重，，故重力加速为，不为零，故C错误．D、近地卫星的发射速度为7.9km/s，卫星发射的越高，需要的能量越高，故“高分一号”的发射速度一定大于7.9km/s，故D正确．故选AD．【点睛】卫星的线速度，加速度，周期与半径有关，依据万有引力等于向心力，确定出各量与半径的数量关系，进而分析比较所给问题．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、乙；重锤下落过程中存在着阻力作用；【解析】

由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．所以实验过程中肯定存在错误的是乙同学，本实验中引起误差的主要原因是重锤下落过程中存在着阻力作用．14、0.5；0.7；；【解析】

（1）［1］根据图象可知，当F=0.5N时，小车开始有加速度，则f=0.5N；

（2）［2］根据牛顿第二定律得：，则a-F图象的斜率表示小车质量的倒数，则（3）为得到a与F成正比的关系，则应该平衡摩擦