2024年安徽省天长市高一物理第二学期期末统考试题含解析

2024年安徽省天长市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（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、如图所示，为了节约用水，公园里面使用自动喷水的水龙头（可在水平面内360°转动）．已知水龙头距离地面的高度为0.45m，水平喷出水的速度为20m/s．g取10m/s2，不计空气阻力，则喷灌半径为（）A．1mB．3mC．6mD．12m2、(本题9分)把质量是的小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至的位置,如图甲所示,迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置(图丙),途中经过位置时速度为,此时弹簧正好处于自由状态(图乙).已知的高度差为,的高度差为,弹簧的质量和空气的阻力均可忽略（）A．松手后小球的机械能保持不变B．松手后小球运动到点时速度最大C．松手后小球从到点的过程中小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能D．图甲中弹簧的弹性势能为3、(本题9分)关于电场的性质正确的是：（）A．电场强度大的地方，电势一定高B．正点电荷产生的电场中电势都为正C．匀强电场中，两点间的电势差与两点间距离成正比D．电场强度大的地方，沿场强方向电势变化快4、(本题9分)我国计划于2021年开展火星上软着陆，以庆祝中国共产党成立100周年．地球绕太阳运行的半长轴比火星绕太阳运行的半长轴小，下列说法正确的是A．在相等的时间内，地球与太阳的连线扫过的面积等于火星与太阳的连线扫过的面积B．地球绕太阳运行的周期比火星绕太阳运行的周期大C．地球绕太阳运行的角速度比火星绕太阳运行的角速度大D．地球绕太阳运行的线速度比火星绕太阳运行的线速度小5、(本题9分)神舟号载人飞船在发射至返回的过程中，其返回舱在下述哪个阶段中机械能守恒A．加速升空阶段B．在椭圆轨道上绕地球运行的阶段C．在大气层中想着地球做无动力下降的阶段D．返回舱的降落伞张开后的下落阶段6、(本题9分)长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角θ=45°的静止三角形物块刚好接触，如图所示．现在用水平恒力F向左推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，此时小球的速度速度大小为v，重力加速度为g，不计所有的摩擦．则下列说法中正确的是()A．上述过程中，斜面对小球做的功等于小球增加的动能B．上述过程中，推力F做的功为FLC．上述过程中，推力F做的功等于小球增加的机械能D．轻绳与斜面平行时，绳对小球的拉力大小为mgsin45°7、如图所示，小车AB放在光滑的水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，小车AB总质量为M=3kg，质量为m=1kg的光滑木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，此时弹簧的弹性势能为6J，且小车AB和木块C都静止。当突然烧断细绳时，木块C被释放，使木块C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下说法正确的是（）A．弹簧伸长过程中木块C向右运动，同时小车AB也向右运动B．木块C与B碰前，木块C与小车AB的速率之比为3∶1C．木块C与油泥粘在一起后，小车AB立即停止运动D．木块脱离弹簧时的速度大小为3m/s8、(本题9分)滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（）A．所受合外力始终为零B．所受摩擦力大小不变C．合外力做功一定为零D．机械能的减少量等于克服摩擦力做的功9、(本题9分)如图所示，由绝缘材料制成的光滑圆环圆心为O)竖直固定放置。电荷量为+q(q>0)的小球A固定在圆环的最高点，电荷量大小为q的小球B可在圆环上自由移动。若小球B静止时，两小球连线与竖直方向的夹角为θ=30°，两小球均可视为质点，以无穷远处为零电势点，则下列说法正确的是A．小球B可能带正电B．O点电势一定为零C．圆环对小球B的弹力指向圆心D．将小球B移至圆环最低点，A、B组成的系统电势能变大10、(本题9分)我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小．则关于这个实验，下列说法正确的是A．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处B．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处C．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处D．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处11、(本题9分)2015年12月10日，我国成功将中星1C卫星发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道．如图所示是某卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，卫星远地点P距地心O的距离为3R.则（）A．卫星在远地点的速度大于3gRB．卫星经过远地点时速度最小C．卫星经过远地点时的加速度大小为gD．卫星经过远地点时加速，卫星将不能再次经过远地点12、(本题9分)物体在竖直上抛运动中，其它一切阻力不计，规定向下为正方向，则实际运动速度与时间的图像、所受合外力与时间的图像、正确的是（）A． B．C． D．二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。实验中，已经平衡好摩擦力和其它阻力，且重物质量m远小于小车质量M，可认为小车所受的拉力大小为mg。接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为在纸带上依次取A、B、各点到O点的距离为、、，如图2所示。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功______，打B点时小车的速度______以为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据做出如图所示的图象。由此图象可得随W变化的表达式为______，根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是______14、(本题9分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．将气垫导轨固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平．在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮，在B处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为M，将质量为m的钩码通过细线与滑块连接．打开气源，滑块从A处由静止释放，宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t，取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度，A、B之间的距离为d，重力加速度为g．（1）调整光电门的位置，使得滑块通过B点时钩码没有落地．滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量ΔEk为______，系统重力势能减少量ΔEp为___．（以上结果均用题中所给字母表示）（2）若实验结果发现ΔEk总是略大于ΔEp，可能的原因是______A．存在空气阻力B．滑块没有到达B点时钩码已经落地C．测出滑块左端与光电门B之间的距离作为dD．测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d15、某同学在实验室测二节串联干电池的电动势E和内电阻r；可以提供器材有：A．待测二节串联干电池（电动势约3V，内阻约1.5Ω）B．电流表A1（量程0.6A，内阻r1约0.5Ω）C．电流表A2（量程1mA，内阻r2=200Ω）D．滑动电阻器R1（0~20Ω，2.5A）E．电阻箱R2：最大值9999Ω以及开关、导线若干,为了尽可能准确地测量待测电源的电动势和内阻，请解答说明下列问题（1）因现有器材中没有电压表，该同学用电阻箱R3与电流表________（选填“A1”或“A2”）串联改装为电压表，来测量路端电压。（2）该同学根据自己设计实验方案，请你用铅笔完成实物图的连接________。（3）测量得到的路端电压与电流的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图甲所示。根据各点表示的数据，在图上用铅笔描出U-I图线。由此求得：E=________V，r=________Ω.三．计算题(22分)16、（12分）质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是多少？17、（10分）(本题9分)在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，取g=10m/s1．（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？（1）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？

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、C【解析】水做平抛运动，水之方向做自由落体运动，则h=12gt2，解得水平方向的位移x=v0t=20×0.3m=6m，故C正确,故选C.2、D【解析】松手后小球从A到B的过程中，弹簧的弹力对小球做功，则小球的机械能不守恒，选项A错误；球从A上升到B位置的过程中，先加速，当弹簧的弹力k△x=mg时，合力为零，加速度减小到零，速度达到最大，之后小球继续上升弹簧弹力小于重力，球做减速运动，故小球从A上升到B的过程中，动能先增大后减小，选项B错误；松手后小球从到点的过程中小球增加的动能和增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能，选项C错误；由能量关系可知，图甲中弹簧的弹性势能为3mgh，选项D正确；故选D.点睛：解决本题的关键掌握机械能守恒的条件，在只有重力或弹簧弹力做功的情形下，系统机械能守恒．在解题时要注意，单独对小球来说，小球和弹簧接触过程中机械能不守恒．3、D【解析】A项，场强和电势没有直接关系，电场强度大的地方电势不一定高，故A项错误．B项，正点电荷产生的电场中电场线由正点电荷发出指向无穷远，但本题中没有规定哪儿为零势点，所以正点电荷产生的电场中电势不一定为正，故B项错误．C项，匀强电场中，两点间电势差与两点沿电场线方向上的距离成正比，故C项错误．D项，电场强度大的地方，电场线密集，等势线距离小，电势变化快，故D项正确4、C【解析】

A．地球和火星绕太阳的轨道不同，在相等的时间内，地球与太阳的连线扫过的面积并不等于火星与太阳的连线扫过的面积；故A错误.B．根据开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．地球绕太阳运行的半长轴比火星绕太阳运行的半长轴小，所以地球绕太阳运行的周期比火星绕太阳的周期小；故B错误.C．把椭圆轨道近似看成是圆轨道，根据，地球绕太阳运行的半长轴比火星绕太阳运行的半长轴小，地球绕太阳运行的角速度比火星绕太阳运行的角速度大；故C正确.D．把椭圆轨道近似看成是圆轨道，根据，地球绕太阳运行的半长轴比火星绕太阳运行的半长轴小，可以推出地球绕太阳运行的线速度比火星绕太阳运行的线速度大；故D错误.5、B【解析】飞船升空的阶段，推力做正功，机械能增加，故A错误；飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只受重力作用，重力势能和动能之合保持不变，机械能守恒，故B正确；返回舱在大气层中向着地球做无动力飞行的阶段，有空气阻力做功，机械能不守恒，故C错误．降落伞张开后，返回舱下降的阶段，克服空气阻力做功，故机械能减小，故D错误；故选B．点睛：本题关健抓住机械能守恒的条件，看是否只有重力对飞船做功，也可以看是否只有动能和重力势能相互转化．6、B【解析】试题分析：斜面对小球做的功等于小球增加的动能与增加的势能之和，故A错误；上述过程中斜面前进的距离为L，推力做功为FL，故B正确；推力做的功等于小球增加的机械能与斜面增加的动能之和，故C错误；细绳与斜面平行时，绳对小球的拉力T满足关系：T-mgsin45°=m，故D错误．考点：功能关系【名师点睛】本题考查的是力是否做功，要抓住分析中判断的两个要点来做判断．知道重力做功量度重力势能的变化．知道除了重力之外的力做功量度机械能的变化．本题要抓住做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体必须是在力的方向上移动一段距离，机械能包括动能和势能，可以分析动能和势能的变化判断机械能的变化.7、BCD【解析】

以木块和小车为系统，在水平方向不受外力，动量守恒，规定水平向右为正方向，由动量守恒定律得：。由机械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，弹簧伸长过程中，木块C向右运动，小车AB左运动。A.由上面分析可知，木块C向右运动，小车AB左运动，故A错误；B.因为v1=-1m/s；v2=3m/s，木块C与B碰前，木块C与小车AB的速率之比为3∶1，故B正确；C.木块C与油泥粘在一起后，木块C和小车AB成为一个整体，总动量为0，整体的速度为0。所以木块C与油泥粘在一起后，小车AB立即停止运动，故C正确；D.木块脱离弹簧时的速度大小为3m/s，与上述计算结果相符，故D正确。8、CD【解析】

滑雪运动员的速率不变做匀速圆周运动，加速度不为零，运动员所受合外力大小不为0，对运动员进行受力分析，结合受力的特点分析摩擦力的变化．摩擦力做功运动员的机械能减小．【详解】A、滑雪运动员的速率不变，而速度方向是变化的，速度是变化的，运动员的加速度不为零，由牛顿第二定律可知，运动员所受合外力始终不为零，A错误；B、运动员下滑过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力，由图可知，运动员从A到B的过程中，滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小，则重力沿斜面向下的分力逐渐减小，运动员的速率不变，则运动员沿滑道方向的合外力始终等于0，所以滑动摩擦力也逐渐减小，B错误；C、滑雪运动员的速率不变则动能不变，由动能定理可知，合外力对运动员做功为0，C正确；D、运动员从A到B下滑过程中的只有重力和摩擦力做功，重力做功不影响机械能，所以机械能的减少量等于克服摩擦力做的功，D正确．9、BD【解析】

A.因小球B处于静止状态，对其受力分析，如下图所示：

由于A球带正电，因此小球B一定带负电，故A错误；B.因两球带电量是等量异种电荷，则两者连线的中垂线即为等势线，以无穷远处为零电势点，因此O点的电势为零，故B正确；C.由A选项分析，可知圆环对小球B的弹力背离圆心，故C错误；D.将小球B移至圆环最低点，电场力做负功，导致A、B小球组成的系统电势能变大，故D正确；10、ACD【解析】

在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．AB.在探究向心力和角速度的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要半径、质量都相同，则需要将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处．故A正确，B错误；C.探究向心力和半径的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要质量、角速度都相同，如角速度相同，则应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，故C正确．D.探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，即将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处，故D正确．11、BC【解析】若卫星以半径为3R做匀速圆周运动，则GMm(3R)2=mv23R，在根据GM=R2g【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，以及知道变轨的原理，当万有引力小于向心力，做离心运动，当万有引力大于向心力，做近心运动．12、BC【解析】

做竖直上抛运动的物体，先向上做匀减速运动，当到达最高点时，速度减为零，以后向下做匀加速运动，因规定向下为正方向，则速度先负后正，则图线B正确，A错误；竖直上抛运动的物体只受重力作用，合力不变，总是向下的mg，则选项C正确，D错误；故选BC.二．填空题(每小题6分，共18分)13、；；；质量；【解析】

根据功的定义计算拉力对小车做的功，根据中点时刻瞬时速度等于平均速度计算；读图，从中得出两个量的关系，并分析斜率的单位；【详解】由于近似认为拉力等于重力，所以根据可知，拉力做功为；

中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度，所以B点的速度等于AC段的平均速度，即；

根据图象上的点，可以得出得随W变化的表达式为：；

功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为k，则，代入单位后，k的单位为，所以与该斜率有关的物理量为质量；【点睛】本题考查动能定理的实验探究，这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度，然后分析动能和重力势能的关系，多练习速度计算也是本题的一个基础。本实验中也要知道误差的来源，这样在分析图象问题时就容易得出原因。14、C【解析】

（1）由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。

滑块通过光电门B速度为：；

滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：；

系统的重力势能减少量可表示为：△Ep=mgd；

比较△Ep和△Ek，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的。

（2）若存在空气阻力的，则有△Ek总是略小于△Ep，故A错误；滑块没有到达B点时钩码已经落地，拉力对滑块做的功会减小，△Ek应小于△Ep，故B错误；将滑块左端与光电门B之间的距离作为d，钩