2024年江苏省常州市奔牛高级中学物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

2024年江苏省常州市奔牛高级中学物理高一第二学期期末综合测试试题考生请注意：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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、关于功和能，下列说法正确的是（）A．功有正负，因此功是矢量B．功是能量转化的量度C．能量的单位是焦耳，功的单位是瓦特D．物体发生1m位移过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体做的功一定为1J2、下列关于第一宇宙速度的说法中正确的是A．第一宇宙速度又称为逃逸速度B．第一宇宙速度的数值是11.2km/sC．第一宇宙速度的数值是7.9km/sD．第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小线速度3、(本题9分)下列情况中，运动物体机械能一定守恒的是A．做匀速直线运动的物体B．做匀速圆周运动的物体C．做平抛运动的物体D．不受摩擦力作用的物体的运动4、(本题9分)如图所示的电路中，A、B是平行板电容器的两金属板．先将电键S闭合，等电路稳定后将S断开，并将B板向下平移一小段距离，保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是()A．电容器的电容变小B．电容器内部电场强度大小变大C．电容器两极板电压变小D．P点电势降低5、(本题9分)在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示．一质量为的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为，通过凹形路面最低处时对路面的压力为，则（）A． B．C． D．6、荡秋千是儿童喜爱的的运动,当秋千荡到最高点时小孩的加速度方向是()A．1方向 B．2方向C．3方向 D．4方向7、(本题9分)在水平地面上固定一高度为、倾角为的光滑斜面,在斜面顶端分别平抛一小球、由静止释放一完全相同的小球,两球恰好在斜面底端相遇,则（）A．小球的初速度大小为B．两小球释放的时间间隔为C．两小球从斜面顶端到斜面底端的过程中动能变化量不同D．小球落到斜面底端时速度与水平方向夹角的正切值为8、(本题9分)如图所示，摆球质量为m，悬线的长为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的大小不变，则下列说法正确的是A．重力做功为mgLB．绳的拉力做功为0C．空气阻力做功0D．空气阻力做功为9、质量为m的物体，在距地面h高处以g3A．物体的重力势能减少了mghB．物体的动能增加mgh3C．物体的机械能减少mghD．重力做功210、(本题9分)如图所示，质量为的滑块在水平面上以速度v撞上劲度系数为k的轻质弹簧，当滑块将弹簧压缩了时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开．已知滑块与水平面间的动摩擦因素为，整个过程弹簧未超过弹性限度且二者未栓接，则下列判断正确的是（）A．滑块向右运动过程中,滑块机械能一直减小B．滑块与弹簧接触过程中,滑块的机械能先减小后增大C．滑块与弹簧接触过程中,滑块与弹簧组成的系统机械能一直减小D．滑块最终停在距离弹簧右端的右边处处11、(本题9分)质量为m的小球从高h处由静止自由下落，经时间t落地，关于重力的功率正确的是()A．重力的功率即描述重力做功的快慢 B．重力的平均功率等于C．全过程重力的平均功率等于 D．落地时重力的功率等于12、(本题9分)如图所示，一光滑球体静止于夹角为θ的支架ABC内，AB、BC与水平面的夹角都为α，现以B为旋转中心，在平行于纸面的平面内，让BC缓慢沿顺时针旋转，直至水平（AB不动），设BC对球体的作用力大小为F1，AB对球体的作用力大小为FA．F1可能一直增大 B．FC．F1可能先减小后增大 D．F二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)小明同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验．如图甲所示，长木板下垫着小木片以平衡两车的摩擦力；让小车做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，在小车后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为．（1）某次实验测得纸带上各计数点的间距如图乙所示，为运动的起点，则应选____________段来计算小车碰撞前的速度，应选_________段来计算小车和碰后的共同速度．（选填“”“”“”或“”）（2）测得小车的质量，小车的质量，则碰前两小车的总动量大小为____________________，碰后两小车的总动量大小为_________________（计算结果保留三位有效数字）（3）由本次实验获得的初步结论是__________________________________________________．14、（10分）如图甲是“研究平抛运动”的实验装置图．(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有__．A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平，且斜槽轨道必须光滑B．将木板校准到竖直，并使木板平面与小球运动的平面平行C．每次小球应从同一高度由静止释放D．每次释放小球时的位置越高，实验效果越好(2)图乙是柴同学多次实验后，得到小球经过的5个位置，请用笔画出小球平抛运动的轨迹____．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图，半径为R的圆板匀速转动，B为圆板边缘上的一点，当半径OB转动到某一方向时，在圆板中心正上方高h处以平行于OB方向水平抛出一小球，要使小球刚好能落在圆板上的B点（此后球不反弹），求：（1）小球的初速度的大小；（2）圆板转动的角速度．16、（12分）(本题9分)如图所示,光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R=5m的半圆,圆管截面半径r＜＜R.有一质量为m=1Kg、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0=15m/s射入圆管,问:(1)小球从C端出来的速度多大?(2)在小球从C端出来运动到AB轨道上的位置距B点多远？17、（12分）(本题9分)小球从空中h＝20m处自由下落，与水平地面碰撞后以碰前速度的60%竖直反弹到某一高度．取g＝10m/s2，不计空气阻力求：(1)反弹的高度是多少？(2)从开始下落到第二次落地，经过多长时间？

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】功有正负，但功是标量，A错．B对．能量的单位是焦耳，功的单位也是焦耳，C错．物体在力的方向上发生1m位移过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体做的功一定为1J，若力与位移垂直，功为0，D错．2、C【解析】

第一宇宙速度在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度．也是人造卫星的最小发射速度．,故C正确3、C【解析】

物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，机械能的概念是动能与势能之和，分析物体的受力情况，判断各力做功情况，根据机械能守恒条件或定义分析机械能是否守恒．【详解】A、在竖直方向做匀速直线运动的物体，动能不变，重力势能变化，机械能不守恒，故A错误；B、在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，动能不变，重力势能变化，机械能不守恒，故B错误；C、做平抛运动的物体，只受重力做功，机械能必定守恒，故C正确；D、物体在拉力作用下在竖直方向做匀速运动时，不受摩擦力，但机械能增加，故D错误；故选C．【点睛】本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件和机械能的定义，知道各种运动的特点即可进行判断．4、A【解析】因断开开关，所以电量不变，则由、和，联立得：则可知，E与d无关，所以电容器内部电场强度大小不变，故A错误；将B板向下平移一小段距离时，板间距离增大，由，可知，电容C减小，故B正确；因电量不变，C减小，则由Q=UC可知，两板间的电压变大，故C正确；因E不变，P点与下极板间的距离增大，故P与下极板间的电势差增大，故P点电势升高，故D正确；本题选错误的，故选A．【点睛】根据平行板电容器的电容决定式分析电容的变化情况，抓住电容器的电压不变，由分析板间场强的变化情况，由分析电容器所带电量的变化，根据P点与下极板间电势差的变化，判断P点电势的变化．5、C【解析】

AC．汽车过凸形路面的最高点时，设速度为v，半径为r，由牛顿第二定律得：mg−N1=，解得：N1=mg−则N1<mg故A错误，C正确；BD.汽车过凹形路面的最高低时，设速度为v，半径为r，由牛顿第二定律得：N2−mg=，解得：N2=mg+所以N2>mg故B错误，D错误．故选C.6、B【解析】

秋千荡到最高点时，速度为0，即圆周运动线速度为0，根据圆周运动向心加速度可判断沿半径方向加速度为0，除去切线方向外，其他方向的加速度都有半径方向的分量，不符合题意．所以加速度只可能是切线方向即2方向．故B正确，ACD错误．7、BD【解析】做平抛运动的物体：，；解得，，选项A错误；沿斜面下滑的物体：a=gsinθ，解得：，则P、Q两小球释放的时间间隔为，选项B正确；两小球从斜面顶端到斜面底端的过程中动能变化量等于重力做功mgh，则动能变化量相同，选项C错误；小球P落到斜面底端时；速度与水平方向夹角的正切值为，选项D正确；故选BD.点睛：解决本题的关键知道两个物体的运动规律；平抛运动在水平方向匀速运动，竖直方向上做自由落体运动，抓住两球运动的位移相等，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．8、ABD【解析】A、如图所示，重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WG=mgL．故A正确．B、因为拉力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT=1．故B正确．C、F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即，故C错误，D正确；故选ABD．【点睛】根据功的计算公式可以求出重力、拉力与空气阻力的功．9、AB【解析】

AD.物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小也为mgh。故A符合题意D不符合题意。B.物体的合力为13mg，则合力做功为13C.物体除重力做功，阻力做负功，导致机械能减少。根据牛顿第二定律得：Ff=所以阻力做功为：W所以机械能减少为2mgh10、ACD【解析】A、滑块向右运动是从弹簧压缩量最大时开始的，此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，但当弹簧伸长到一定程度，弹力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于弹力．所以滑块向右运动过程中，是先加速，后减速，即滑块的机械能先增大后减小，故A错误；

B、滑块向左运动与弹簧接触过程中，弹簧弹力和摩擦力对滑块做负功，滑块的机械能减小，滑块向右运动过程中由A分析知，滑块的机械能先增大后减小，故B错误；

C、在滑块与弹簧接触过程中，在滑块运动过程中地面对滑块的摩擦力一直对滑块做负功，故系统机械能一直在减小，故C正确；

D、根据动能定理，滑块运动过程中只有摩擦力对滑块做功，根据动能定理有解得：，故D正确．点睛：解决此类问题，要正确的分析物体运动的过程及物体的受力情况，并会确定运动过程中的临界点和分析在临界点上的受力，当物体接触弹簧后向右运动的过程中，开始是加速运动的，当弹力和摩擦力相等时，加速度为零，之后摩擦力要大于弹力，物体开始做减速运动，弹力和摩擦力相等时即为一个临界点．11、AC【解析】

A.功率是描述力做功快慢的物理量，重力的功率是描述重力做功的快慢，故A正确；BC.重力做的功W=mgh，重力的平均功率为：，故B错误，C正确；D.落地时的瞬时速度为：，落地时重力的瞬时功率为：，故D错误。12、AC【解析】

以小球为研究对象进行受力分析如图所示，通过重力的末端向F2【详解】以小球为研究对象进行受力分析如图所示，通过重力的末端向F2的反向延长线上做矢量三角形，根据图中各力的变化情况可知：F1可能一直增大、也先减小后增大（初状态α角大小未知，所以是可能）、A.F1B.F2C.F1D.F2【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答，本题是采用图象法进行解答的。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BC;DE;0.420;0.417;在误差允许范围内，系统动量守恒;【解析】(1)推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,所以选BC段来计算小车碰撞前的速度，同理应选DE段来计算小车和碰后的共同速度（2）由图乙可以知道,BC段的距离为则碰前小车的速度为碰前的总动量为:碰后小车的共同速度为碰后的动量为（3）根据碰撞前后的动量关系可以知道在误差允许的范围内系统动量守恒.

点睛：(1)小车做匀速直线运动时,在相等时间内的位移相等,分析小车的运动过程,然后答题;

(2)根据打出的纸带由速度公式求出小车的速度,然后由求出动量.

(3)根据得出的碰撞前后的动量关系可分析系统动量是否守恒.14、BC过O点的光滑曲线，如图所示：【解析】

（1）[1]A.为了保证小球做平抛运动，斜槽的末端需保持水平。斜槽不一定需要光滑。故A项错误；B.因为小球下落的平面竖直，所以记录小球平抛轨迹位置的木板平面必须竖直，故B项正确；C.为了保证小球初速度相等，每次让小球从斜槽的同一高度由静止释放，故C项正确；D.每次释放小球的位置不是越高，实验效果越好，高度适当即可，故D项错误。（2）[2]过O点的用光滑曲线画出小球平抛运动的轨迹如图所示：三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）【解析】试题分析：（1）平抛的小球