甘肃省天水市甘谷第一中学2023-2024学年物理高一第二学期期末经典试题含解析

甘肃省天水市甘谷第一中学2023-2024学年物理高一第二学期期末经典试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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)如图所示，在竖直平面内固定着光滑的1/4圆弧槽，它的末端水平，上端离地高H，一个小球从上端无初速滚下．若小球的水平射程有最大值，则圆弧槽的半径为()A．H/2 B．H/3 C．H/4 D．H/62、上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法正确的是A．总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能B．摆球机械能守恒C．能量正在消失D．只有动能和重力势能的相互转化3、(本题9分)一个质量为m的物体以a＝2g的加速度竖直向下加速运动，则在物体下降h高度的过程中物体的A．重力势能减少了2mgh B．合外力做功为mgh C．合外力做功为2mgh D．动能增加了mgh4、如图所示，洗衣机的脱水桶把湿衣服甩干利用了A．自由落体运动B．离心运动C．平抛运动D．匀速直线运动5、(本题9分)从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是（）A．B．C．D．6、一物体竖直向上抛出，从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t，上升的最大高度是H，所受空气阻力大小恒为F，则在时间t内()A．物体受重力的冲量为零B．在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小C．物体动量的变化量大于抛出时的动量D．物体机械能的减小量等于FH7、(本题9分)P点为已知电场中的一固定点，在P点放一个电荷量为+q的点电荷，所受电场力为F，P点的场强为E，则（）A．若在P点换上电荷量为-q的点电荷，P点的场强方向将发生变化B．若在P点换上电荷量为+2q的点电荷，该电荷在P点受到的力为2FC．若将P点的点电荷移去，P点的场强变为零D．P点场强的大小、方向与放在该处的点电荷的大小、正负、有无均无关8、(本题9分)如图所示，小球从高处自由下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到弹簧压缩量最短的过程中，下列叙述中正确的是（）A．小球的机械能守恒B．小球一直做减速运动C．小球的动能先增大后减小D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变9、自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示。正常骑行自行车时，下列说法正确的是A．A、B两点的线速度大小相等，角速度大小也相等B．B、C两点的角速度大小相等，周期也相等C．A点的向心加速度小于B点的向心加速度D．B点的向心加速度大于C点的向心加速度10、一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是,则A．， B．C． D．二、实验题11、（4分）(本题9分)如图1所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s．（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量（填“需要”或“不需要”）（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，d=mm（3）某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则对该小车实验要验证的表达式是．12、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点周期为0.02s，自由下落的重物质量为1kg，打出一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm，g取9.8m/s2，O、A之间有多个点没画出．打点计时器打下点B时，物体的速度vB=_______m/s．从起点O到打下点B的过程中，重力势能的减少量ΔEP=_________J，此过程中物体动能的增量三、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）(本题9分)如图所示，在高h1＝30m的光滑水平平台上，质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep．若打开锁扣K，物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道．B点的高度h1＝15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝70m的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取g＝10m/s1．(1)求小物块由A到B的运动时间；(1)求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小；(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点P(P点没画出)．设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围．14、（14分）(本题9分)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目．比赛场地示意图如图所示，比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近30m处的圆心O，设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1＝0.008，在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出．(g取10m/s2)(1)求冰壶的加速度大小？并通过计算说明冰壶能否到达圆心O．(2)为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2＝0.1．为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？15、（13分）(本题9分)如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，已知电场强度大小为E。有一质量为m的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角为。重力加速度为g，不计空气阻力的作用。（1）求小球所带的电荷量并判断所带电荷的性质；（2）如果将细线轻轻剪断，细线剪断后，经过时间t，求这一段时间内小球电势能的变化量。

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】

设小球离开圆弧槽时的速度大小为v．根据机械能守恒定律得，解得：，小球离开圆弧槽后做平抛运动，其飞行时间为，小球的水平射程，根据数学知识可知：当时，x有最大值，此时，故A正确，BCD错误。2、A【解析】

根据能量守恒定律可知，能量不会消失，由题意可知，摆球的机械能由于阻力做功越来越小，故机械能不再守恒；减小的机械能转化为周围的内能A.总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能符合题意，A正确B.摆球机械能守恒不符合题意，B错误C.能量正在消失不符合题意，C错误D.只有动能和重力势能的相互转化不符合题意，D错误3、C【解析】

A.物体下降h高度的过程中，重力做功mgh，则重力势能减小mgh，故A错误；BCD.根据牛顿第二定律知，合力为2mg，根据动能定理知，合力做功为2mgh，则动能增加2mgh，故C正确，BD错误。4、B【解析】

水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴做离心运动而被甩掉，故应用了离心运动；故选B．【点睛】做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动．5、A【解析】本题考查动能的概念和Ek-t图象，意在考查考生的推理能力和分析能力。小球做竖直上抛运动时，速度v=v0-gt，根据动能得，故图象A正确。点睛：本题以竖直上抛运动为背景考查动能的概念和Ek-t图象，解题的方法是先根据竖直上抛运动物体的速度特点写出速度公式，在根据动能的概念写出函数方程，最后根据函数方程选择图象。6、BC【解析】

重力的冲量I=mgt，故A错误；上升：mg+F=ma1，下降：mg-F=ma2，可得上升的加速度较大，用时小，故在上升过程中空气阻力对物体的冲量Ft较小，所以B正确；设抛出的速度为v0，下降回到抛出点的速度为v，取向上为正方向，则动量的变化量为-mv-mv0大于抛出时的动量mv0，所以C正确；因上升和下落阻力均做负功，所以减少的机械能为2FH，D错误．7、BD【解析】

电场强度的定义式为E=FA.若在P点换上电荷量为-q的点电荷，A点的场强方向将不发生变化，选项A不符合题意；B.根据F=Eq可知，若在P点换上电荷量为+2q的点电荷，该电荷在A点受到的力为2F，选项B符合题意；C.若将P点的点电荷移去，A点的场强仍不变，选项C不符合题意；D.P点场强的大小、方向与放在该处的点电荷的大小、正负、有无均无关，选项D符合题意。8、CD【解析】

小球压缩弹簧的过程中，除重力做功外还有弹簧的弹力做功，则小球的机械能不守恒，选项A错误；小球开始受到的重力大于弹力，加速度方向向下，做加速运动，然后重力小于弹力，加速度方向向上，做减速运动，所以小球的动能先增大后减小。故B错误，C正确。对小球和弹簧的系统，因为只有重力和弹力做功，则小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和不变，即系统的机械能的总和不变。故D正确。故选CD。【点睛】解决本题的关键知道系统的机械能是守恒的，但是小球的机械能不守恒，知道小球压缩弹簧的过程中加速度和速度的变化规律．9、BC【解析】

A．AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据v=ω•r，由于半径不同，则角速度不相等，故A错误；B．BC两点属于同轴转动，故角速度相等，周期也相等，故B正确；C．AB两点的线速度相等，根据可知，A的半径比较大，所以A点的向心加速度小于B点的向心加速度，故C正确；D．BC点的角速度是相等的，根据可知，C点的半径比较大，所以C点的向心加速度大于B点的向心加速度，故D错误。10、AC【解析】

根据F-t图像面积意义和动量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，则；应用位移公式可知＝、＝＋，则，B错、A对；在第一个内对物体应用动能定理有＝、在第二个内对物体应用动能定理有＝，则，D错、C对二、实验题11、（1）不需要；（2）5.50mm．（3）C.【解析】试题分析：（1）游标卡尺的主尺读数为，游标读数等于，所以最终读数为：．（2）由于光电门的宽度d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1速度为：，滑块通过光电门2速度为：，根据功能关系需要验证的关系式为：．考点：探究功与速度变化的关系【名师点睛】了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提．12、0.980.490.48【解析】

[1]利用匀变速直线运动的推论B点的速度等于AC间的平均速度，故v[2][3]重力势能减小量△动能增加量E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)s(1)50J(3)≤μ≤【解析】

(1)由于h1＝30m，h1＝15m，设从A运动到B的时间为t，则h1－h1＝gt1解得(1)由Rcos∠BOC＝h1－h1，R＝h1，所以∠BOC＝60°.设小物块平抛的水平速度是v1，则解得：v1＝10m/s则Ep＝mv1＝50J(3)设小物块在水平轨道CD上通过的总路程为s总．根据题意，该路程的最大值是smax＝3L，路程的最小值是smin＝L路程最大时，动摩擦因数最小，路程最小时，动摩擦因数最大，即由能量守恒知：mgh1＋mv1＝μminmgsmaxmgh1＋mv1＝μmaxmgsmin解得：μmax＝，μmin＝即≤μ≤14、(1)0.08m/s2不能到达圆心O；(2)10m；【解析】(1)冰壶在运动中只受到滑动摩擦力，由牛顿第二定律可得－μ1mg＝ma1a1＝－μ1g，代入数据得a1＝-0.08m/s2冰壶做匀减速运动，由得x＝25m<30m，不能到达圆心O(2)用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，冰壶在运动中受到的滑动摩擦力减小，由牛顿第二定律可得：－μ2mg＝ma2没用毛刷擦冰面，冰壶滑行x1，速度减小为v，则有：用毛刷擦冰面，冰壶滑行x2，速度减小为零，则有：x1＋x2＝30代入数据得:x2＝10m【点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论