晋中市重点中学2023-2024学年高一物理第二学期期末统考试题含解析

晋中市重点中学2023-2024学年高一物理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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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)科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F1，在火星赤道上宇航员用同一把弹簧测力计测得的读数为F2。通过天文观测测得火星的自转角速度为ω，设引力常数为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为（）A．B．C．D．2、(本题9分)如图，平行板电容器与电动势为E的电源连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A．P点的电势将降低B．极板带电量将增加C．带电油滴的电势能将增大D．带电油滴将竖直向上运动3、质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从最低点P缓慢地移到Q点，如图所示，重力加速度为g，则在此过程中（）A．小球受到的合力做功为mgl（1﹣cosθ）B．拉力F的功为FlcosθC．重力势能的变化大于mgl（1﹣cosθ）D．水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl（1﹣cosθ）4、(本题9分)原来静止在光滑水平桌面上的木块，被水平飞来的子弹击中，当子弹深入木块d深度时，木块相对桌面移动了s，然后子弹和木块以共同速度运动，设阻力大小恒为f，对这一过程，下列说法正确的是()A．子弹与木块组成的系统机械能守恒B．系统损失的机械能等于f（d+s）C．子弹动能的减少量等于fdD．系统机械能转变为内能的量等于fd5、(本题9分)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，段为直线，从时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f，则()A．时间内，汽车的牵引力等于B．时间内，汽车牵引力做功为C．时间内，汽车的功率等于D．时间内，汽车的功率等于6、(本题9分)某静电场的电场线如图中实线所示，一带电粒子仅受电场力作用在电场中运动，虚线MN为其运动轨迹，以下说法中正确的有A．M点场强大于N点场强B．M点场强小于N点场强C．M点电势高于N点电势D．M点电势低于N点电势7、(本题9分)如果在某电场中将电荷量为5.0×10－4C的正电荷，仅在静电力作用下由A点移到B点，静电力做功为2.0×10－3J，则()A．电荷在B点的动能比在A点的动能小2.0×10－3JB．电荷在B点的电势能比在A点的电势能小2.0×10－3JC．A、B两点间电势差为－4VD．若在A、B两点间移动一个q＝1.0×10－4C的负电荷，电荷将克服静电力做4.0×10－4J的功8、(本题9分)质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是8kg·m/s，B求的动量是4kg·m/s，当A求追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（）A．6kg·m/s,6kg·m/sB．7kg·m/s,5kg·m/sC．-2kg·m/s,14kg·m/sD．-4kg·m/s,6kg·m/s9、(本题9分)如图所示,长为L的细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方L/2钉一个光滑的钉子A,小球开始时θ=60°的位置摆下.则细绳碰到钉子前后，下列说法正确的是（

）A．绳对小球的拉力之比为2：3 B．小球所受合外力之比为1：2C．小球做圆周运动的线速度之比为2：3 D．小球做圆周运动的角速度之比为1：210、(本题9分)水平推力和分别作用于水平面上原来静止的、等质量的两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的图像如右图所示，已知图中线段，则（）A．的冲量小于的冲量B．的冲量等于的冲量C．两物体受到的摩擦力大小相等D．两物体受到的摩擦力大小不等二、实验题11、（4分）(本题9分)物理学习小组试图利用图甲测量一组旧蓄电池的电动势和内阻：（1）实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；③以为纵坐标，R为横坐标，作图线（用直线拟合），如图乙所示；④从图线求出直线的斜率K和在纵轴上的截距b。（2）请你回答下列问题（用题给符号K、b表示）：①计算电池的电动势________，内阻________。②根据实验方案发现，电流表内阻对实验精确度有较大影响，如果测的电流表内阻为，则电源内阻的精确值为________。12、（10分）(本题9分)在利用如图所示的装置验证机械能守恒定律的实验中．（1）下列操作正确的是_______．A．打点计时器应接到直流电源上B．先释放重物，后接通电源C．释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器（2）如下图所示，为实验中所得到的甲、乙两条纸带，应选_______（选填“甲”或“乙”）纸带好．（3）实验中，某实验小组得到如图所示的一条理想纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝__________，动能变化量ΔEk＝__________．（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，主要的原因是_______．A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=2ghC．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法三、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，四分之一光滑圆弧轨道AO通过水平轨道OB与光滑半圆形轨道BC平滑连接，B、C两点在同一竖直线上，整个轨道固定于竖直平面内，以O点为坐标原点建立直角坐标系xOy。一质量m=1kg的小滑块从四分之一光滑圆弧轨道最高点A的正上方E处由静止释放，A、E间的高度差h=2.7m，滑块恰好从A点沿切线进入轨道，通过半圆形轨道BC的最高点C时对轨道的压力F=150N，最终落到轨道上的D点(图中未画出)。已知四分之一圆弧轨道AO的半径R=1.5m，半圆轨道BC的半径r=0.4m，水平轨道OB长l=0.4m，重力加速度g=10m/s2。求：(1)小滑块运动到C点时的速度大小；(2)小滑块与水平轨道OB间的动摩擦因数；(3)D点的位置坐标.14、（14分）(本题9分)一水轮发电机组，每秒有2.0m3的水流过水轮机，若河坝水位的高度差是20m，求水每秒对水轮机最多能做多少功．若有40%的机械能转化为电能，则发电机的输出功率为多大？(g取10m/s2)15、（13分）(本题9分)如图所示，光滑曲面与粗糙平直轨道平滑相接，B为连接点，滑块(视为质点)自距水平轨道高为h的A点，由静止自由滑下，滑至C点速度减为零．BC间距离为L．重力加速度为g，忽略空气阻力，求：(1)滑块滑至B点的速度大小；(2)滑块与水平面BC间的动摩擦因数；(3)若在平直轨道BC间的D点平滑接上一半圆弧形光滑竖直轨道(轨道未画出)，，再从A点释放滑块，滑块恰好能沿弧形轨道内侧滑至最高点．不考虑滑块滑入半圆弧形光滑轨道时碰撞损失的能量，半圆弧的半径应多大？

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、A【解析】

在两极：；在赤道上：；联立解得；

由，且，解得。A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；2、C【解析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=U/d得知板间场强减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势低于下极板的电势，则知P点的电势将升高．故A错误．油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故D错误．根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故B错误；由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带正电，P点的电势升高，则油滴的电势能将增加．故C正确．故选C．点睛：本题运用E=U/d分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化．3、D【解析】

A.小球缓慢移动，动能不变，动能的变化量为零，根据动能定理得知，小球受到的合力做功为零，故A错误；B.设绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件可知F＝mgtanα，所以可知F为变力，根据动能定理WF﹣mgl（1﹣cosθ）＝0则得拉力F的功为WF＝mgl（1﹣cosθ），故B错误；C.根据重力做功与重力势能变化的关系可得：重力势能的增加Ep＝mgh＝mgl（1﹣cosθ）故C错误；D.由上知，小球的动能不变，重力势能增加mgl（1﹣cosθ），而重力势能是小球与地球共有的，又根据除了重力以外的力做功等于系统机械能的变化，可知水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl（1﹣cosθ），故D正确．4、D【解析】

A.根据能量转化和守恒定律分析可知：子弹原有的动能转化为子弹和木块的内能与后来木块和子弹的动能之和，机械能由损失，故A不符合题意。BD.木块和子弹所组成的系统损失的机械能与产生的热能相等，为摩擦力与相对位移的乘积，即：Q=fd，故B不符合题意，D符合题意。C.只有阻力对子弹做功，动能定理得知：子弹损失的动能等于子弹克服阻力所做的功，大小f（d+s）。故C不符合题意。5、D【解析】

0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度a=，根据牛顿第二定律得，F-Ff=ma，解得牵引力F=Ff+m，故A错误。根据动能定理，在时间内，汽车合外力做功为，选项B错误；汽车的额定功率P=Fv1=（Ff+m）v1，故C错误。当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故t1～t2时间内，汽车已达到额定功率，则P=fv2，故D正确。故选D。6、BC【解析】

电场线越密集的位置场强越大，则M点场强小于N点场强，选项A错误，B正确；沿着电场线方向电势降低，故M点的电势高于N点的电势，所以C正确，D错误．7、BD【解析】

由A点移到B点电场力做正功，电荷的动能增加．故A错误；电场力做正功，电荷的电势能减小，电场力做功为2.0×10-3J，B点电势能比在A点的电势能小2.0×10-3J．故B正确；A、B两点间的电势差，选项C错误；在A、B两点间移动1.0×10-4C的负电荷时，A、B间的电势差不变．则电场力做功为WAB′=q′UAB=-1.0×10-4×4J=-4.0×10-4J．

即电荷将克服静电力做4.0×10－4J的功，故D正确．故选BD．【点睛】本题要抓住电场中两点间的电势差由电场中两点的位置决定，与移动的试探电荷无关．知道电场力做正功，电势能减小，动能变大．8、AB【解析】

两球碰撞动量守恒，动能不增加，以下四个选项动量都是守恒的，只需比较碰前后的动能关系就可，动量和动能的关系为，可知碰前的总动能为A.碰后的总动量为：，所以6kg·m/s,6kg·m/s是可能的，故A正确。B.碰后的总动量为：，所以7kg·m/s,5kg·m/s是可能的，故B正确。C.碰后的总动量为：，所以-2kg·m/s,14kg·m/s是不可能的，故C错误。D.碰后的总动量为：，所以-4kg·m/s,6kg·m/s是不可能的，故D错误。9、ABD【解析】

A．在最低点由牛顿第二定律得T−mg＝m，则拉力为T＝mg+m，和钉子接触前绳子拉力为T1＝mg+m＝2mg，接触钉子后半径变为原来的一半，绳子对小球的拉力T′＝mg+m＝3mg，所以接触钉子前后绳子的拉力之比为2：3，故A正确；B．线速度大小不变，半径变为原来的一半，向心力（合力）增大为原来的2倍，故B正确；C．小球由初始位置到最低点的过程中，由动能定理得：mgl（1-cos60°）=mv2，则到达最低点的速度为，和钉子接触瞬间速度不突变，故C错误；D．根据ω＝知，线速度不变，半径变为原来的一半，故角速度变为原来的两倍，所以角速度之比为1：2，故D正确；10、AC【解析】试题分析：由图，AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，根据动量定理，对整个过程研究得：，，由图看出，，则有，即的冲量小于的冲量，故选项AC正确．考点：动量定理、匀变速直线运动的图像、摩擦力的判断与计算【名师点睛】由速度图象分析可知，水平推力撤去后，AB与CD平行，说明加速度相同，动摩擦因数相同，两物体的质量相等，说明摩擦力大小相等，根据动量定理，研究整个过程，确定两个推力的冲量关系；本题首先考查读图能力，其次考查动量定理应用时，选择研究过程的能力．二、实验题11、【解析】

(2)①[1][2]利用图甲测量一组旧蓄电池的电动势和内阻，由于内阻较大，电路中电流不稳定，所以读数要快速准确。根据实验步骤由欧姆定律有：，所以图象是一条直线，结合图像的斜率和纵截距有：，所以电动势，②[3]根据实验方案发现，电流表内阻对实验精确度有较大影响，如果测的电流表内阻为rA，则应用欧姆定律时可把电流表内阻等效为电源内阻，即上式中的r为实际内阻与电流表内阻之和，所以实际内阻为12、C;甲;mghB;【解析】（1）打点计时器应接到交流电源上，故A错误．实验时应先接通电源，后释放重物，故B错误．释放重物时，重物应尽量靠近打点计时