2024届长春市第八十七中学物理高一第二学期期末考试试题含解析

2024届长春市第八十七中学物理高一第二学期期末考试试题注意事项: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、(本题9分)月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的1/6,若已知月球半径约为1.72×103km,万有引力常量6.67×10﹣11Nm2/kg2,地球表面重力加速度为9.8m/s2.估算月球质量的数量级为()A．1016kg B．1020kg C．1022kg D．1024kg2、若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星()A．线速度越小 B．角速度越小 C．向心加速度越小 D．周期越小3、(本题9分)下列说法正确的是A．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动B．做圆周运动的物体受到的合力不一定指向圆心C．一对摩擦力做功的代数和为零D．物体竖直向上运动，其机械能一定增加4、(本题9分)关于功和能，下列说法正确的是（）A．功有正负，因此功是矢量B．功是能量转化的量度C．能量的单位是焦耳，功的单位是瓦特D．物体发生1m位移过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体做的功一定为1J5、(本题9分)篮球从一定高度下落至地面，经多次反弹后静止在地面上，此过程中（）A．动能时刻在减少B．重力始终做正功C．重力势能时刻在减少D．机械能不守恒6、(本题9分)质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不伸长绳上。先将小球拉至同一水平位置(如图示)从静止释放，当二绳竖直时，则（）A．两球速度一样大 B．两球的动能一样大C．两球的机械能一样大 D．两球所受的拉力一样大7、如图为过山车以及轨道简化模型，不计一切阻力，以下判断正确的是A．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B．过山车在圆轨道最低点时乘客处于失重状态C．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于D．过山车在斜面h＝3R高处由静止滑下通过圆轨道最高点时对轨道压力大小等于其重力8、(本题9分)在水平地面上固定一高度为、倾角为的光滑斜面,在斜面顶端分别平抛一小球、由静止释放一完全相同的小球,两球恰好在斜面底端相遇,则（）A．小球的初速度大小为B．两小球释放的时间间隔为C．两小球从斜面顶端到斜面底端的过程中动能变化量不同D．小球落到斜面底端时速度与水平方向夹角的正切值为9、(本题9分)从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力f恒定。则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（）A．小球动能减少了mgHB．小球机械能减少了fHC．小球重力势能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g10、(本题9分)额定输出功率为P的起重机将质量为m的重物从地面由静止开始加速提起，起重机钢索对重物的拉力恒为重物重力的2倍，经历时间t重物上升到距地面的高度H，此时起重机的功率恰好达到额定输出功率，以下说法中正确的是（）A．在这一过程中，钢索对重物做的功为2mgHB．重物在高度为H的位置具有的速度大小为P/2mgC．重物在高度为H的位置具有的动能为PtD．在这一过程中，重物受到的合力为2mg二、实验题11、（4分）某实验小组用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有（________）。(填入正确选项前的字母）A．米尺B．秒表C．0〜12V的直流电源D．0〜12V的交流电源(2)实验中得到一条点迹清晰的完整纸带如图2所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。已知打点计时器的打点周期为0.02s，重物质量为lkg，当地重力加速度为g=9.80m/s2。①在打点计时器打O点至B点过程中，重物动能增加量____J，重物重力势能减少量____J。(计算结果保留3位有效数字)②在实验误差允许的范围内，此过程中重物的机械能____。(填“守恒”或“不守恒”）12、（10分）小王同学在做“探究机械能守恒定律”的实验。（1）下列实验器材中必须用到的是___（2）实验得到的纸带如下，已知重物质量0.3kg，标记1-5五个点，要验证点2到点4之间重物的机械能是否守恒，则由纸带计算可得重力势能减少___J，动能增加___J。（当时重力加速度为9.8m/s2，保留三位有效数字）（3）下列关于实验说法正确的是__。A．重物的质量适当大一些，体积小一些B．打点4时的速度用v=gt计算C．实验时拎住纸带使重物尽量靠近打点计时器，接通电源后再释放重物三、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）2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，实现人类探测器首次在月球背面软着陆。设搭载探测器的轨道舱绕月球运行半径为r，月球表面重力加速度为g，月球半径为R，引力常量为G，求：（1）月球的质量M和平均密度ρ；（2）轨道舱绕月球的速度v和周期T.14、（14分）(本题9分)如图所示，光滑的水平面AB与光滑的竖直半圆形轨道BC平滑连接，半圆轨道半径，一个质量为的物体放在A处。现作用一水平向右的恒力F。使物块由静止开始运动，当物体运动到B点时。撤去水平恒力F，物体恰好能通过半圆轨道的最高点C，并从C点水平抛出。后又落回A处。g取，物体可视为质点。空气阻力不计。求：（1）AB的长度L；（2）物体在B点时对轨道的压力；（3）力F的大小。15、（13分）(本题9分)如图所示，一圆锥摆摆长为L，下端拴着质量为m的小球，当绳子与竖直方向成θ角时，绳的拉力大小F是多少？圆锥摆周期T是多少？（重力加速度为g）

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】试题分析：根据可得，则，故选C．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】此题考查了万有引力定律的应用；关键是知道地球表面的物体所受的重力等于万有引力的大小，接触表达式代入数据即可；此题运算量较大，考查学生的数学计算能力．2、D【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，由地球的万有引力提供向心力，则有：解得：A.由可知，离地面越近的卫星，轨道半径r越小，线速度越大，故A错误；B.由可知，离地面越近的卫星，轨道半径r越小，角速度越大，故B错误；C.由可知，离地面越近的卫星，轨道半径r越小，向心加速度越大，故C错误；D.由可知，离地面越近的卫星，轨道半径r越小，周期越小，故D正确。3、B【解析】

A.当两个匀变速直线运动的合加速度与合初速度共线时，合运动为匀变速直线运动；当合加速度与合初速度不共线时，合运动为曲线运动，故A错误；B.做匀速圆周运动的物体合外力全部提供向心力，合外力一定指向圆心；做变速圆周运动时，合外力沿半径方向的分力提供向心力，合外力沿切线方向的分力改变速度的大小，故B正确；C.一对静摩擦力做的功的代数和为零，一对滑动摩擦力做的功的代数和为负值，故C错误；D.根据功能关系可知，物体竖直向上运动时，当除重力以外的力的合力向上时，机械能增加，当除重力以外的力的合力向下时，机械能减小，故D错误.4、B【解析】

A．功有正负，但功是标量，选项A错误．B．功是能量转化的量度，选项B正确．C．能量的单位是焦耳，功的单位也是焦耳，选项C错误．D．物体在力的方向上发生1m位移过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体做的功一定为1J，若力与位移垂直，功为0，选项D错误．故选B。5、D【解析】A、篮球经过多次反弹最后静止在地面上，做的是往返运动，篮球下落的过程中重力做正功，阻力做负功，重力势能转化为动能和内能，动能增大．故A错误；B、C、篮球上升的过程中，重力和做负功，重力势能增大．故B错误，C错误；D、整个的过程中阻力一直做负功，机械能不守恒．故D正确．故选D．【点睛】该题通过实际生活中的例子，考查能量之间的相互转化的关系，特别是重力势能与动能之间的相互转化关系要牢记．6、CD【解析】A球和B球在下落过程中只有重力做功，所以机械能守恒，设释放时的水平面为零势能点，所以两球的机械能在运动过程中总为零，故两球的机械能相等，C正确。过程中A球的重力做功为mgl，B球的重力做功为2mgl，所以在竖直方向上A球的动能为mgl，B球的动能为2mgl，AB错误，在竖直方向是TA-mg=mv7、CD【解析】

A．过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，只有重力做功，其机械能守恒，动能和重力势能相互转化，知速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A错误；B．在最低点时，乘客的加速度向上，处于超重状态，故B错误；C．在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当轨道对车的压力为零时，速度最小，则得：所以过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于，故C正确；D．过山车在斜面h=3R高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得：解得；所以轨道对车的支持力为故D正确；8、BD【解析】做平抛运动的物体：，；解得，，选项A错误；沿斜面下滑的物体：a=gsinθ，解得：，则P、Q两小球释放的时间间隔为，选项B正确；两小球从斜面顶端到斜面底端的过程中动能变化量等于重力做功mgh，则动能变化量相同，选项C错误；小球P落到斜面底端时；速度与水平方向夹角的正切值为，选项D正确；故选BD.点睛：解决本题的关键知道两个物体的运动规律；平抛运动在水平方向匀速运动，竖直方向上做自由落体运动，抓住两球运动的位移相等，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．9、BCD【解析】

AC项，重力势能大小与竖直高度有关，小球上升了高度H，所以重力势能增加了mgH，从能量守恒的角度上看，小球在上升过程中，初始动能转化成了重力势能和与空气摩擦产生的热能，所以小球动能减少量大于mgH。故A错；C对B项，空气阻力做功将小球的机械能转化为内能，因此阻力做功的大小即为机械能减少量。故B对。D项，上升过程空气阻力向下，与重力同向，两者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D对。综上所述本题正确答案为BCD。10、ABC【解析】

钢索做的功：W=FH=2mgH，故A正确；重物到达H处，功率为P，此时的钢索拉力仍为2mg，有：P=Fv得：v=PF=P2mg【点睛】此题关键是知道物体向上做匀加速直线运动；注意求力的功时，关键在于找准力和位移，关于功率和力及速度之间的关系，在于三者之间的对应关系．二、实验题11、AD7.617.63守恒【解析】

(1)[1]A．实验需要使用米尺测量点迹间的间距，故A项正确；B．实验用打点计时器记录时间，不需要秒表，故B项错误；CD．电磁打点计时器可使用0〜12V的交流电流，故C项错误，D项正确。(2)[2]打B点时，重锤的速度在打点计时器打O点至B点过程中，重物动能增加量[3]在打点计时器打O点至B点过程中，重物重力势能减少量[4]据上面数据知，在实验误差允许的范围内，此过程中重物的机械能守恒。12、ACD0.1530.128AC【解析】

（1）下列实验器材中，A是电火花打点计时器，B是小球，C是重锤，D是纸带，E是铅锤。在做“探究机械能守恒定律”的实验中，将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端与重锤用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重锤自由下落，所以实验器材中必须用到的是ACD。（2）点2到点4之间的距离h=(11.70-6.50)cm=5.20cm，重力势能减少量Ep=mgh=0.39.85.2010-2J=0.153J；打点2时的速度v2==m/s=1.13m/s，打点4时的速度v4==m/s=1.46m/s，动能的增加量Ek=mv42-mv22=0.3(1.462-1.132)J=0.128J。（3）重物的质量适当大一些，体积小一些，可以忽略空气阻力的作用，从而减少实验误差；v=gt是自由落体运动的速度时间关系，打点4时的速度用v=gt计算就等于默认了机械能守恒；实验时拎住纸带使重物尽量靠近打点计时器，接通电源后再释放重物，故A、C正确，B错误。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、（1），（2），【解析】

（1）在月球表面：，则月球的密度：（2）轨道舱绕月球做圆周运动的