湖北省随州市曾都区随州一中2023-2024学年物理高一第二学期期末联考试题含解析

湖北省随州市曾都区随州一中2023-2024学年物理高一第二学期期末联考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、质量为m的汽车，其发动机额定功率为P．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为（）A．B．C．D．2、(本题9分)比值定义法是物理学中定义物理量的常用方法，下列物理量的表达式是由比值法来定义的是A．I=URC．E=kQr3、(本题9分)质量为的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在时间内重力对物体做功的功率是()A． B． C． D．4、(本题9分)有、、、四颗地球卫星，还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，处于地面附近的近地轨道上做圆周运动，是地球同步卫星，是高空探测卫星，各卫星排列位置如圈所示，则有（）A．的向心加速度等于重力加速度B．在相同时间内转过的弧长最长C．在4h内转过的圈心角是D．的运动周期可能是5、下列说法正确的是A．瞬时速度是矢量，平均速度是标量B．做直线运动的物体，位移大小可能等于路程C．做曲线运动的物体，所受的合力可能为零D．做曲线运动的物体，可能处于平衡状态6、(本题9分)如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，则摆球从A摆到位置B的过程中，下列说法正确的是A．重力做功为mgLB．悬线的拉力做功为0C．空气阻力f做功为－mgLD．空气阻力f做功为7、(本题9分)物体做曲线运动时，下列情况可能出现的是（）A．速度方向变化，加速度为零 B．速度大小不变，方向改变C．速度方向变化，加速度大小不变 D．速度大小变化，加速度不变8、一钢球从某高度自由下落到一放在水平地面的弹簧上，从钢球与弹簧接触到压缩到最短的过程中，弹簧的弹力F、钢球的加速度a、重力所做的功WG以及小球的机械能E与弹簧压缩量x的变化图线如下图(不考虑空间阻力)，选小球与弹簧开始接触点为原点，建立图示坐标系，并规定向下为正方向，则下述选项中的图象符合实际的是()A． B． C． D．9、(本题9分)关于重力做功与重力势能变化的关系，下列说法中正确的是()A．如果物体高度降低，则重力对物体做正功，物体的重力势能减少B．如果物体高度降低，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加C．如果物体高度升高，则重力对物体做正功，物体的重力势能减少D．如果物体高度升高，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加10、(本题9分)如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力的作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中()A．物块a重力势能减少量等于物块b重力势能的增加量B．物块a机械能的减少量等于物块b机械能的增加量C．摩擦力对物块a做的功等于物块a、b动能增加之和D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等二、实验题11、（4分）(本题9分)长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮.轻绳跨过滑轮，一端与小车连接，车内放上5个相同的钩码，另一端可悬挂钩码．小车的右端固定有宽度为d的遮光片．利用如图的装置，实验小组探究质量一定时加速度与力的关系．他们进行了如下操作，完成步骤中的填空:(1)从小车内取1个钩码挂在轻绳的右端，将小车从A处由静止释放，测出A、B间的距离为x、遮光片通过光电门的时间为t1，则遮光片通过光电门的瞬时速度v1=____;小车的加速度a1=______．(用已知和测得的物理量符号表示)(2)再从小车内取1个钩码挂在右端钩码的下方(共2个)，仍将小车从A处由静止释放，测出遮光片通过光电门的时间为t2，用m表示一个钩码的质量，用M表示小车的质量(不含钩码)，为达到实验目的，本次操作需要验证的关系式为__________．(重力加速度为g，用已知和测得的物理量符号表示)(3)依次取3、4、5个钩码挂在轻绳右端，重复以上操作，得到一系列遮光片通过光电门的时间t．用F表示右端所挂钩码的总重量，如果实验操作无误，作出的下列图象中正确的是_____(4)下列措施中，能够减小实验误差的是_____A、保证轻绳下端所挂钩码的总质量远小于小车与车内钩码的总质量B、实验前应平衡摩擦力C、细线在桌面上的部分应与长木板平行D、图中AB之间的距离应尽量小些12、（10分）(本题9分)气垫导轨（如图甲）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了研究动能与做功的关系，在水平气垫导轨上放置一个滑块，用橡皮筋对静止滑块做功．实验主要过程如下：（1）选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对滑块做功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对滑块做的功分别是2W、3W……；（2）通过数字计时器，读出滑块被皮筋做功后获得的速度v1、v2、v3、……；（3）做出W－v草图；（4）分析W－v图像．如果W－v图像是一条直线，表明∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝等关系．一位同学记录下橡皮筋做功与速度的大小，该同学又算出了v2的数据，如下表所示．请在给出的坐标系中，描点作出图象．功1W0.660.432W0.940.883W1.131.274W1.311.735W1.452.09由此实验可以得出：在初速度为0的条件下，__________与____________是成正比的．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）据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星．假设该行星质量约为地球质量的6倍，半径约为地球半径的2倍．若某人在地球表面能举起60kg的物体，试求：（1）人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少？（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？14、（14分）如图所示，水平转台高1.15m，半径为0.1m，可绕通过圆心处的竖直转轴转动，转台的同一半径上放有质量均为0.4kg的小物块A、B(可看成质点)，A与转轴间距离为0.1m，B位于转台边缘处，A、B间用长0.1m的细线相连，A、B与水平转台间最大静摩擦力均为0.54N，g取10m/s1．⑴当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？⑵当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动？⑶若A物块恰好将要滑动时细线断开，求B物块落地时与转动轴心的水平距离．(不计空气阻力)15、（13分）(本题9分)一辆质量2t的小轿车，驶过半径R=40m的一段圆弧形桥面，重力加速度．求：（1）若桥面为凹形，汽车以的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？（2）若桥面为凸形，汽车以的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？

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、D【解析】

当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，汽车匀速运动时，受力平衡，由于汽车是沿倾斜的路面向上行驶的，对汽车受力分析可知，汽车的牵引力F＝f+mgsinθ＝kmg+mgsinθ＝mg（k+sinθ），由功率P＝Fv，所以上坡时的速度：，故A、B、C错误，D正确.2、D【解析】

A.公式I=UR表明流过导体的电流I与导体两端的电压B.公式：C=εC.E=kQD.公式E=F3、B【解析】因为物体做自由落体运动，t时的速度为v=gt，则重力的平均功率P=mg=，故B正确，ACD错误．故选B4、D【解析】A、a受到万有引力和地面支持力，由于支持力等于重力，与万有引力大小接近，所以向心加速度远小于重力加速度，选项A错误；B、由知b的线速度最大，则在相同时间内b转过的弧长最长，选项B错误；C、c为同步卫星，周期24h，在4h内转过的圆心角，故C错误；D、由可知轨道半径越大，则周期越大，所以d的周期应该大于同步卫星的周期24h，所以d的周期可能等于30h，故D正确；故选D5、B【解析】

A.瞬时速度和平均速度都是矢量，故A错误。B.当物体做单方向的直线运动时，位移的大小等于路程，故B正确。CD.曲线运动的速度方向是沿着切线方向，时刻在改变，一定是变速运动，一定有加速度，合力一定不为零，不能处于平衡状态，故CD错误。6、ABD【解析】

A.重力在整个运动过程中始终不变，所以重力做功为WG=mgL，故A正确；B.因为拉力在运动过程中始终与运动方向垂直，故拉力对小球不做功，即WF=0，故B正确；CD.阻力所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即，故C错误，D正确。7、BCD【解析】曲线运动的速度方向变化，说明速度在变化，则加速度不为零，选项A错误；曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，但速度大小可以不变，如匀速圆周运动，故B正确；曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，速度大小也可以改变，加速度可以不变，如平抛运动，故CD正确；故选BCD．点睛：本题关键明确曲线运动的运动性质和动力学条件，要熟悉两种常见的曲线运动，平抛运动和匀速圆周运动的特征．8、BC【解析】

A．由于向下为正方向，而弹簧中的弹力方向向上，所以选项A中的拉力应为负值，A错误；B．小球接触弹簧上端后受到两个力作用：向下的重力和向上的弹力．在接触后的前一阶段，重力大于弹力，合力向下，而弹力F=kx，则加速度，故B正确；C．根据重力做功的计算式，可知C正确；D．小球和弹簧整体的机械能守恒，小球的机械能不守恒，D错误．9、AD【解析】

AB．如果物体高度降低，重力的方向与位移的方向相同，则重力做正功，重力势能一定减小，故A正确、B错误；CD．如果物体高度升高，重力的方向与位移方向相反，重力做负功，重力势能一定增加，故C错误，D正确。故选AD。10、ACD【解析】

A．开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，则有magsinθ=mbg，则masinθ=mb．b上升h，则a下降高度为hsinθ，则a重力势能的减小量为maghsinθ=mbgh．即物块a重力势能减少量等于物块b重力势能的增加量，故A正确．B．由于摩擦力对a做正功，系统机械能增加，所以物块a机械能的减少量小于物块b机械能的增加量，故B错误．C．根据能量守恒得知系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量．所以摩擦力做功大于a的机械能增加．因为系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加之和．故C正确．D．任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率Pb=mgv，对a有：Pa=magvsinθ=mgv，所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等．故D正确．二、实验题11、；；；D；BC；【解析】

（1）遮光片通过光电门的瞬时速度v1=;根据v12=2ax可得小车的加速度．（2）对砝码和小车的整体，合外力为F=2mg，加速度为；则需要验证的是F=M整体a2，即；（3）设下面挂的钩码重力为F，则由（2）的分析可知：，即F-为过原点的直线，可知选项D正确；（4）因此实验中研究对象是小车的钩码的整体，则不需要保证轻绳下端所挂钩码的总质量远小于小车与车内钩码的总质量，选项A错误；实验前应平衡摩擦力，从而保证整体受的合外力等于F，选项B正确；细线在桌面上的部分应与长木板平行，以减小实验的误差，选项C正确；图中AB之间的距离应尽量大些，这样小车到达光电门处的速度较大些，可减小测量的误差，选项D错误；故选BC.【点睛】本题考查验证牛顿第二定律的实验，要求能明确实验原理，认真分析实验步骤，从而明确实验方法；同时注意掌握图象处理数据的方法，能根据函数关系判断图象，明确对应规律的正确应用．12、合外力对物体做功，速度平方【解析】（1）根据动能定理可得：，则W－v的图象为：（2）根据描点作图法可得：由图象可知：合外力对物体做功与速度平方成正比．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）40kg（2）倍【解析】

（1）物体在星体表面的重力等于物体受到的万有引力，又有同一个人在两个星体表面能举起的物体重力相同，故有：；

所以，；

（2）第一宇宙速度即近地卫星的速度，故有：所以，；所以，；14、⑴ω1＝rad/s；⑵ω1＝3rad/s；⑶s＝0.36m【解析】试题分析：⑴当细