吉林省长春市九台市第四中学2023-2024学年物理高一第二学期期末统考试题含解析

吉林省长春市九台市第四中学2023-2024学年物理高一第二学期期末统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)一个人站在阳台上，在同一位置以相同的速率分别把相同质量的三个球竖直向上、竖直向下和水平抛出．若小球所受空气阻力均可忽略不计，则三个球落地时重力的功率大小比较是（）A．平抛球最小B．下抛球最小C．上抛球最小D．三球一样大2、(本题9分)在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空．若减小风力，体验者在加速下落过程中()A．失重且机械能增加 B．失重且机械能减少C．超重且机械能增加 D．超重且机械能减少3、(本题9分)某人将质量为m的重物由静止举高h，获得的速度为v，以地面为零势能面，则下列说法中错误的是：（）A．物体所受合外力对它做的功等于B．人对物体做的功等于C．重力和人对物体的功之和等于D．物体克服重力做的功等于重力势能增量mgh。4、(本题9分)共享单车已成为人们低碳出行的重要交通工具，如图所示，某共享单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为3112，在用为蹬脚踏板前进的过程中，下列法正确的是（）A．小齿轮和后轮的角速度大小之比为112B．大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小之比为13C．大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为31D．大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1125、(本题9分)为了行驶安全和减少对铁轨的磨损，火车转弯处轨道平面与水平面会有一个夹角.若火车以规定的速度行驶，则转弯时轮缘与铁轨无挤压.已知某转弯处轨道平面与水平面间夹角为α，转弯半径为R，规定行驶速率为v，重力加速度为g，则A．v=gRtanα B．v=gRsinα C．v= D．v=6、(本题9分)如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．现给电容器充电，静电计指针张开一定角度．保持电容器所带电量不变的情况下，下面哪些操作将使静电计指针张角变小A．将M板向下平移B．将M板沿水平向左方向远离N板C．将M板沿水平向右方向靠近N板D．在M、N板之间插入云母板7、(本题9分)下列物体中，机械能守恒的是()A．做平抛运动的物体；B．匀速下落的降落伞；C．光滑曲面上自由运动的物体；D．被吊车匀速吊起的集装箱；8、(本题9分)组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转的速率，如果超出了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤附近的物体随星球做圆周运动,由此能得到半径为R,密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T，下列表达式正确的是：（）A． B． C． D．9、(本题9分)汽车拉着拖车在平直公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则脱钩后，在拖车停止运动前（）A．汽车和拖车的总动量不变 B．汽车和拖车的总动能不变C．汽车和拖车的总动量增加 D．汽车和拖车的总动能增加10、(本题9分)用如图所示实验装置探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，电容器带电后与电源断开．下列说法中正确的有A．上移左极板，静电计指针张角变小B．右移左极板，静电计指针张角变大C．在两极板间插入一课本，静电计指针张角变小D．若教室内空气湿度较大，则实验现象不明显二、实验题11、（4分）(本题9分)用如图甲所示的实验装置验证质量分别为m1、m2的两物块组成的系统机械能守恒。质量为m2的物块在高处由静止开始下落，打点计时器在质量为m1的物块拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙所示是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图乙所示。已知m1＝100g、m2＝200g，取当地重力加速度为9.8m/s2。（结果均保留三位有效数字）（1）打计数点5时物块的速度大小为______m/s。（2）在打计数点0到5的过程中，系统运能的增量Ek＝______J；系统重力势能的减少是Ep＝_____J。12、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为，测得所用重物的质量为1.00kg，甲、乙、丙三位学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误．（1）操作一定有错误的同学是_________，（2）若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），①纸带的________端与重物相连．②从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量是________，此过程中重物动能的增加量是______．（结果均保留两位有效数字）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）如图所示，一质量M=0.4kg的滑块放在光滑水平面上处于静止状态，滑块左侧为一光滑的圆弧，水平面恰好与圆弧相切．质量m=0.1kg的小球（视为质点）以v0=5m/s的初速度向右运动冲上滑块．取g=10m/s1．若小球刚好没有冲出圆弧的上端，求：(1)小球上升到滑块上端时的速度大小；(1)圆弧的半径；(3)滑块获得的最大速度．14、（14分）(本题9分)如图所示，光滑水平地面上有A、B、C三个物体，质量均为m.A、C两物块均可视为质点，C置于木板B的上表面最右端，B、C间动摩擦因数为.现给A物块一个初速度v0使其向右运动，之后A与B发生碰撞并粘连在一起，最后C刚好能滑到B的最左端.已知重力加速度为g，求：（1）A与B刚刚完成碰撞瞬间的共同速度大小；（2）A、B、C三物体的最终速度大小；（3）B板长度.15、（13分）如图所示为半径R=0.40m的四分之一竖直圆弧轨道，OA在水平方向，底端距水平地面的高度h=0.45m。一质量m=1.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放，到达轨道底端B点的速度vB=2.0m/s。忽略空气的阻力,取g=10m/s2。(1)小滑块从A点运动到B点的过程中，摩擦力所做的功W；(2)小滑块在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小FN；(3)小滑块落地点与B点的水平距离x.

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、A【解析】

人站在阳台上，在同一位置以相同的速率分别把相同质量的三个球竖直向上、竖直向下和水平抛出，则落地时竖直向上、竖直向下的两个小球的竖直速度相同且大于平抛运动的竖直速度，根据P=mgvy可知落地时竖直向上、竖直向下的两个小球重力的功率大小相同且大于平抛运动的小球的重力的瞬时功率；A.平抛球最小，与结论相符，选项A正确；B.下抛球最小，与结论不相符，选项B错误；C.上抛球最小，与结论不相符，选项C错误；D.三球一样大，与结论不相符，选项D错误；2、B【解析】据题意，体验者漂浮时受到的重力和风力平衡；在加速下降过程中，风力小于重力，即重力对体验者做正功，风力做负功，体验者的机械能减小；加速下降过程中，加速度方向向下，体验者处于失重状态，故选项B正确。平衡条件、机械能变化与外力做功关系、超重和失重【方法技巧】通过体验者加速度方向判断超重和失重，通过除重力外其他力做正功机械能增加，其他力做负功机械能减少判断机械能变化情况。3、C【解析】

根据动能定理，合外力做功对应着动能转化，物体动能变化为mv2-0，所以物体所受合外力对它做的功等于mv2，故A正确。合外力做功W合=WG+W人=mv2，则W人=mgh+mv2，故B正确。重力和人对物体的功之和等于物体所受合外力对它做的功，等于mv2，故C错误。重力做功对应着重力势能转化，物体克服重力做的功等于重力势能增量mgh，故D正确。本题选错误的，故选C。4、D【解析】

A.小齿轮和后轮共轴，它们的角速度大小之比为11，故A错误。B.大齿轮和小齿轮用链条相连，它们轮缘的线速度大小之比为11，故B错误；C.大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小相等，它们的向心加速度与半径成反比，所以向心加速度大小之比为13，故C错误；D.小齿轮和后轮共轴，它们的角速度相等，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度的线速度与半径成正比，所以，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为112，大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小相等，所以大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比也为112，故D正确5、D【解析】

火车受力如图所示：在转弯处火车按规定速度行驶时，火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供，有：F合=mgtanα，根据牛顿第二定律有：，解得火车规定行驶速度为：.A.v=gRtanα与计算结果不相符；故A错误.Bv=gRsinα与计算结果不相符；故B错误.C.v=与计算结果不相符；故C错误.D.v=与计算结果相符；故D正确.6、CD【解析】

A．将M板向下平移，正对面积减小，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故A错误；B．将M板沿水平向左方向远离N板，d变大，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故B错误；C．将M板沿水平向右方向靠近N板，d减小，根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故C正确；D．在M、N之间插入云母板（介电常数ε＞1），根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故D正确；7、AC【解析】

（1）物体做平抛运动的过程中，只有重力做功，故机械能守恒，A正确；（2）匀速下落的降落伞动能不变，重力势能逐渐减小，故机械能减小，B错误；（3）在光滑曲面上自由运动的物体，支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒，C正确；（4）被吊车匀速吊起的集装箱，动能不变，重力势能逐渐增大，机械能增加，D错误。故本题选AC。8、BC【解析】

AB.当周期小到一定值时，压力为零，此时万有引力充当向心力，即解得：①故B正确，A错误；CD.星球的质量代入①式可得：故C正确，D错误．9、AD【解析】试题分析：由于汽车的牵引力和受到的阻力都不变，汽车和拖车整体的受力不变，合力的大小为零，所以整体的动量守恒，牵引力和阻力的大小虽然不变，但是汽车和拖车运动的位移的大小不同，根据动能定理可以分析汽车和拖车的总动能的变化．在拖车停止运动前系统所受的合外力为零，动量守恒，选项A正确，C错误．设拖车与汽车所受的阻力大小分别为f1和f2，则经过相同的时间，它们的位移分别为s1和s2，系统总动能的增量为各力做功之和，ΔEk＝(F－f2)s2－f1s1＝f1(s2－s1)>0，即系统的总动能增加，选项D正确，B错误．考点：动量动能动量守恒点评：本题要求学生灵活的应用动量守恒和动能定理，根据动量守恒的条件判断整体的动量守恒，根据牵引力和阻力的做功的情况来判断动能的变化．10、CD【解析】

电容器带电后与电源断开，则电容器带电量Q一定，由，上移左极板，则S减小，C减小，由Q=CU可知，U变大，则静电计指针张角变大，选项A错误；由，右移左极板，则d减小，C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项B错误；在两极板间插入一课本，ε变大，由，则C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项C正确；若教室内空气湿度较大，则电容器所带的电量不容易保持，则实验现象不明显，选项D正确.二、实验题11、（1）1.64（2）0.4030.404【解析】（1）每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所以连续两个点的时间间隔为T=0.1s，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点5的瞬时速度为：。（2）系统动能的增加量为：。系统重力势能的减小量为：△Ep=（m2-m1）gh=0.100×9.8×（26.64+14.61）J≈0.404J．12、（1）丙（2）①左②0.49J、0.48J【解析】试题分析：（1）根据，可知丙同学的操作步骤中有错误，错误操作是先放开纸带后接通电源．（2）①根据题图可知，纸带从左向右，相等时间内的位移越来越大，知纸带的左端与重物相连；②B点的速度等于AC段的平均速度，；重力势能的减小量，动能的增加量；考点：考