安徽定远县炉桥中学2023-2024学年物理高一第二学期期末联考试题含解析

安徽定远县炉桥中学2023-2024学年物理高一第二学期期末联考试题注意事项: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)关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法正确的是()A．轨道半径越大，线速度大小越大B．轨道半径越小，线速度大小越大C．质量越大，线速度大小越大D．质量越小，线速度大小越大2、(本题9分)某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以25m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10m至15m之间，忽略空气阻力，取g＝10m/s2，球在墙面上反弹点的高度范围是()A．0.8m至1.8m B．0.8m至1.6mC．1.0m至1.6m D．1.0m至1.8m3、(本题9分)如图所示是网球发球机，某次室内训练时将发球机放置于某一竖直墙面前，然后向墙面发射网球。假定网球水平射出，某两次射出的网球a，b运动轨迹如图虚线所示，碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°、若不考虑网球在空中受到的阻力，则a、b两球A．a球初速度较大 B．a球在空中飞行的时间较长C．a球碰到墙面时速度较大 D．a球速度变化量较大4、一艘小船船头垂直河岸航行，船行驶到河中间，水流速度突然变为原来的2倍，过河时间将A．保持不变 B．变为原来的2倍C．缩短为原来的 D．无法确定5、(本题9分)物块从固定粗糙斜面的底端，以某一初速度沿斜面上滑至最高点后，再沿斜面下滑至底端．下列说法正确的是（

）A．上滑过程中摩擦力的冲量大于下滑过程中摩擦力的冲量B．上滑过程中机械能损失小于下滑过程中机械能损失C．上滑过程中物块动量变化的方向与下滑过程中动量变化的方向相同D．上滑过程中物块动能的减少量等于下滑过程中动能的增加量6、(本题9分)如图所示，把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上，沿竖直方向压缩到底，无初速释放后笔上升的最大高度为h；再把笔水平放置在桌面上，沿水平方向压缩到底，无初速释放后，笔在桌面上滑行的最大距离为s。忽略空气阻力。则由上述物理量可估算出A．弹簧的弹性势能的最大值B．上升过程中重力所做的功C．水平滑行过程中摩擦力所做的功D．笔与桌面间的动摩擦因数7、(本题9分)如图所示,质量的小车静止在光滑的水平面上,车长,现有质量可视为质点的物块,以水平向右的速度从左端滑上小车,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,取,则（）A．物块滑上小车后,系统动量守恒和机械能守恒B．增大物块与车面间的动摩擦因数,摩擦生热不变C．若,则物块在车面上滑行的时间为D．若要保证物块不从小车右端滑出,则不得大于8、(本题9分)质量相同的滑块A、B置于光滑的水平面上，A的弧形表面也是光滑的，如图所示，开始时A静止，若B以速度v0向A滑去，滑至某一高度后向下返回，对于这一过程，下述说法中正确的是（）A．B在势能最大点处的速度为零B．B在势能最大点处的速度为C．B回到平面上后，将以小于v0的速度向左做匀速直线运动D．B回到平面上后将静止不动9、(本题9分)如图所示，汽车通过轻质绳和轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，开始绳绷紧，滑轮两侧的绳都竖直，汽车以速度v0水平向右匀速运动，当物体上升高度h时，绳与水平方向夹角为30°，则（）A．在绳与水平方向夹角为30°时，物体速度为B．在绳与水平方向夹角为30°时，拉力对物体做功的瞬时功率为C．从开始到绳与水平方向夹角为30°时，拉力对物体做功D．从开始到绳与水平方向夹角为30°时，物体和汽车组成的系统机械能增加10、(本题9分)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则A．3t0时刻的瞬时功率为5B．3t0时刻的瞬时功率为15C．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为23D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为2511、(本题9分)嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走．我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月．已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响．则以下说法正确的是A．物体在月球表面自由下落的加速度大小为B．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为C．月球的平均密度为D．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为12、(本题9分)杭十四中凤起校区实验楼大厅里科普器材中有如图所示的传动装置：在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮．若齿轮的齿很小，大齿轮半径（内径）是小齿轮半径的3倍，则当大齿轮顺时针匀速转动时，下列说法正确的是（）A．小齿轮逆时针匀速转动B．小齿轮的每个齿的线速度均一样C．小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍D．小齿轮每个齿的向心加速度是大齿轮每个齿的向心加速度的3倍二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图所示的实验装置可以用来探究动能定理，长木板倾斜放置，小车（装有挡光片）放在长木板上，长木板旁放置两个距离为L的光电门A和B，质量为m的重物通过滑轮与小车相连，调整长木板的倾角，使得小车恰好在细绳的拉力作用下处于平衡状态，某时刻剪断细绳，小车加速运动，测得挡光片通过光电门A的时间为△t1，通过光电门B的时间为△t2，挡光片的宽度为d，小车的质量为M，重力加速度为g，不计小车运动中所受的摩擦阻力.小车加速运动时受到的合力F＝______；小车经过光电门A、B的瞬时速度vA＝______、vB＝______，如果关系式_______在误差允许的范围内成立，即验证了动能定理.14、(本题9分)某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能，将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一个小球生接触但不栓接调整左端位置并固定，使弹簧处于原长时，小球恰好位于桌子边缘O点向左推小球至C点后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面的P点．现测得桌面边缘0点至P点的竖直高度为h，水平距离为x，小球A的质量为，重力加速度的大小为g，则：小球离开桌面时的速度大小______小球A在C点时弹簧的弹性势能______填空均用已知物理量或测得物理量的符号表示．该同学用这套实验装置维续验证碰撞时动量是否守恒，如图乙所示他在桌子边缘放置另一半径相同、质量为的小球B，仍然将A球推至C点后由静止释放，A球与B球碰后分别落在水平地面上的M点和N点，测得M和N点到桌子边缘的水平距离分别为、若两球碰撞前后的动量守恒，则应该满足表达式______若碰撞为弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为______15、利用图中所示装置-研究平拋物体的运动(1)下列操作正确的是_________。A．调节斜槽末端切线水平B．小球必须从斜槽同一位置释放C．斜槽必须光滑D．以小球在斜槽末端时球心在木板（白纸)上的射影为轨迹的抛出点(2)用乙是某同学描绘出的轨迹，试判断:A点是抛出点吗？______。(填“是”或“否”）(3)另一同学将A纸换成方格纸，每个小方格的边长L=20cm,通过实验，记录了小球在运动途中的个位置。如图丙所示，则小球做平抛运动的初速度=____m/s；运动到B点时的速度____m/s(g取10m/s2).三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)将带电荷量为1×10－8C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功2×10－6J，问：(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？(2)A点的电势是多少？(3)若静电力可以把带电荷量为2×10－8C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明电荷带正电还是带负电？静电力做了多少功？(取无限远处为电势零点)17、（10分）(本题9分)如图所示，长为l的细线下系一质量为m的小球，线上端固定在O点，小球可以在竖直面内摆动，不计空气阻力，当小球从摆角为的位置由静止运动到最低点的过程中，求：(1)重力对小球做的功？(2)小球到最低点时的速度为多大？(3)小球在最低点时，小球对细绳的拉力大小？

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、B【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则有得．式中M是地球的质量，r是卫星的轨道半径，可见卫星的速度与卫星的质量m无关，随着轨道半径的增大而减小，减小而增大，B正确．2、A【解析】

球做平抛运动在水平方向上：由初速度是25m/s，水平位移是10m至15m之间，所以球的运动的时间是0.4s﹣0.6s之间，在竖直方向上自由落体：所以可以求得高度的范围是0.8m至1.8m。A、与计算结果相符，A正确；BCD、与计算结果不符，BCD错误。3、A【解析】

AB.在平抛运动过程中，有：h＝gt2；x=v0t；位移与水平方向夹角的正切值为：；速度与水平方向夹角的正切值为：。则有：tanβ=2tanα。在平抛运动中，有：h＝x•tanα＝。两球碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°，所以，由h＝gt2可得：，初速度：，可得：，所以a的初速度较大，而飞行的时间较小。故A正确，B错误；C.由于末速度：可知，，所以两球碰到墙面时速度相等，故C错误；D.a飞行的时间较小，由△v=g△t可知a速度变化量较小。故D错误；4、A【解析】

船沿河的运动和垂直于河岸的运动相互独立，因此当水速突然增大时，在垂直河岸方向上的运动速度不变，所以横渡的时间不变。故选A。5、C【解析】

A．设物体在斜面底端向上滑动的速度为，又回到斜面底端的速度为，由能量转化的观点有，故，物体在斜面划上和划下的过程都是匀变速运动，因此设斜面的长度为L，由运动学关系可得，故，上滑时摩擦力的冲量，下滑过程摩擦力的冲量，故，故A错误；B．物体在上滑时和下滑时的过程中摩擦力做功损耗机械能，因摩擦力一样，距离L也一样，因此上滑时和下滑时损耗的机械能相同；故B错误；C．上滑时过程动量的变化方向沿斜面向下，下滑过程动量的变化方向也沿斜面向下，故C正确；D．对上滑过程写动能定理有；对下滑过程写动能定理有；故上滑过程的减少量和下滑的增加量不一样，故D错误．6、D【解析】

设笔的质量为m，笔竖直上升时，根据能量守恒定律得：弹簧的弹性势能的最大值Epm=mgh…①

上升过程中重力所做的功W=-mgh…②

笔在水平滑行过程中，由能量守恒定律得Epm=μmgs…③

由①③得μ=hs，可知，能求出笔与桌面间的动摩擦因数，由于不能求出mA.弹簧的弹性势能的最大值，与结论不相符，选项A错误；B.上升过程中重力所做的功，与结论不相符，选项B错误；C.水平滑行过程中摩擦力所做的功，与结论不相符，选项B错误；D.笔与桌面间的动摩擦因数，与结论相符，选项D正确；7、BD【解析】物块与小车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒；物块滑上小车后在小车上滑动过程中系统要克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒，故A错误；系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0=（m1+m2）v；系统产生的热量：，则增大物块与车面间的动摩擦因数，摩擦生热不变，选项B正确；若v0=2.5m/s，由动量守恒定律得：m2v0=（m1+m2）v，解得：v=1m/s，

对物块，由动量定理得：-μm2gt=m2v-m2v0，解得：t=0.3s，故C错误；要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0′=（m1+m2）v'，由能量守恒定律得：m2v0′2=（m1+m2）v′2+μm2gL，解得：v0′=5m/s，故D正确；故选BD．点睛：本题考查了动量守恒定律即能量守恒定律的应用，分析清楚物体运动过程是解题的前提，注意求解时间问题优先选用动量定理；系统摩擦产生的热量等一系统的机械能的损失．8、BD【解析】小球B上升到最高点时势能最大，此时B与A相对静止，有共同速度v，规定向右为正方向，由水平动量守恒得：mv0=2mv，得：v=，故A错误，B正确。设B返回水平面时速度为v1，此时A的速度v2，规定向右为正方向，由动量守恒定律可得：mv0=mv2+mv1;由机械能守恒得：mv02=mv22+mv12。联立解得：v2=v，v1=0，故B回到水平面上后将静止不动，故C错误，D正确。故选BD。点睛：本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合，知道当B与A的速度相等时，B上升到最大高度．要注意系统的水平动量守恒，但总动量不守恒．9、ACD【解析】

A．将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示：

物体的速度为可知物体做变速运动，故A正确；B．在绳与水平夹角为30°时，拉力的功率为：P=Fv物，由上可知θ减小，则v物增大，所以物体加速上升，绳的拉力大于物体的重力，即F＞mg，故故B错误；C．当θ=30°时，物体的速度为：当θ=90°时，物体速度为零；根据功能关系，知拉力的功等于物体机械能的增加量，故则C正确；D．从开始到绳与水平方向夹角为30°时，物体和汽车组成的系统机械能增加等于拉力做的功即，故D正确．故选ACD正确．10、BD【解析】

AB.3t0时速度v=a1·2t0+a2t0=F0m·2t0+3F0m3t0时刻瞬时功率P=3F0·v=15故A错，B对；CD.0~2t0内，力F0做的功W1=F0·12·F0m·（2t0）2t0~3t0内位移x2=a1·2t0·t0+12·3F0m·t022t0~3t0内水平力3F0做的功W2=3F0x2=210~3t0内平均功率P=W1＋C错，D对。11、AC【解析】

在月球表面，重力等于万有引力，则得：；对于“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动过程，由万有引力提供向心力得：；解得：，故A正确．“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为r=R+h，则它绕月球做匀速圆周运动的速度大小为，故B错误．由上式得：月球的质量为M=，月球的平均密度为ρ=M/V，而V=4πR3/3，解得月球的平均密度为，故C正确．设在月球上发射卫星的最小发射速度为v，则有：，即，故D错误．故选AC．【点睛】本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答．12、CD【解析】

A．小齿轮的运动方向和大齿轮的运动方向相同，所以小齿轮也是顺时针匀速转动，故A错误；B．大齿轮和小齿轮的线速度大小相等，小齿轮的每个齿的线速度方向不同，故B错误；C．根据v=ωr可知，线速度相等，大齿轮半径（内径）是小齿轮半径的3倍时，小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍，故C正确；D．根据a=，大齿轮半径（内径）是小齿轮半径的3倍．可知小齿轮每个齿的向心加速度是大齿轮每个齿的向心加速度的3倍，故D正确．故选CD。【点评】解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度与半径的关系，知道大齿轮和小齿轮的线速度大小相等，难度适中．二．填空题(每小题6分，共18分)13、mg【解析】

由于小车在重物的拉力作用下处于平衡状态，去掉拉力，小车受到的合力就等于绳子的拉力，因此合力F＝mg；挡光片经过光电门时的平均速度,，由于挡光时间极短，可以认为平均速度等于瞬时速度，合力做功为W＝mgL，动能变化为，如果这两部分相等，就算是验证了动能定理,即验证关系式.14、【解析】

（1）①根据平抛运动的规律可知：

解得：②根据功能关系可知，小球在C点时，弹簧的弹性势能为：

；(2)①它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则有：

又，，，

代入得：

②若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为：

即为：，

即为：，【点睛】该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用位移x来代替速度v，这是解决问题的关键．15、（1）ABD（2）否（3）v0=3m/svB=5m/s【解析】

第一空.调节斜槽末端切线水平，选项A正确；小球必须从斜槽同一位置释放，以保证小球到达斜槽底端时速度相同，选项B正确；斜槽没必要光滑，只要小球到达底端时速度相同即可，选项C错误；以小球在斜槽末端时球心在木板（白纸)上的射影为轨迹的抛出点，选项D正确；第二空.若A为抛出点，所以根据平抛运动规律有：竖直方向应该是自由落体，因此竖直位移之比为1：3：5，然而，h