湖北省利川市第五中学2024年物理高一第二学期期末统考试题含解析

湖北省利川市第五中学2024年物理高一第二学期期末统考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示，虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点.四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述小球经过P点时的速度方向.其中描述最准确的是()A．甲 B．乙 C．丙 D．丁2、(本题9分)如图abc是竖直平面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点，一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g，则（）A．小球恰好能运动到轨道最高点cB．小球从a点开始运动到c点的过程中动能增量为2mgRC．小球从a点开始运动到c点的过程中机械能的增量为2mgRD．小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中机械能的增量为3mgR3、关于重力势能，下列说法中正确的是()A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能减少了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功4、如右图所示，倾角的斜面放在水平地面上，P是斜面底端O点正上方的一点，一物体从P点水平抛出，垂直落到斜面上的A点。A点距离水平面的高度为h，由此可知OP之间的距离为A．2h B．2.5h C．2h D．2h5、(本题9分)如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A．A、B两点电势不相等B．A、B两点电场强度不相等C．感应电荷产生的附加电场电场强度EA＞EBD．当电键S闭合时，电子从导体沿导线向大地移动6、(本题9分)如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为v=9A．小球不可能到达圆周轨道的最高点PB．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力7、(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8、A、B、C为电场中电场线上的三个点，一带电小球从A点由静止释放，并开始计时，先后沿直线经过B、C两点，其运动过程中的v-t如图所示，下列说法正确的是A．电场方向由A指向CB．A、B、C三点中B点场强最大C．小球由B至C过程中平均速度等于5.5m/sD．B、C两点间电势差大小|UBC|大于A、B两点间电势差大小|UAB|9、(本题9分)两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=2m/s．当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（）A．vA′=5

m/s，vB′=2.5

m/sB．vA′=2

m/s，vB′=4

m/sC．vA′=1

m/s，vB′=4.5

m/sD．vA′=7

m/s，vB′=1.5

m/s10、(本题9分)如图所示，两个倾角分别为的光滑斜面放在同一水平面上，两斜面间距大于小球直径，斜面高度相等．有三个完全相同的小球a、b、c，开始均静止于同一高度处，其中b小球在两斜面之间，a、c两小球在斜面顶端．若同时释放，小球a、b、c到达该水平面的时间分别为t1、t2、t3.若同时沿水平方向抛出，初速度方向如图所示，小球a、b、c到达该水平面的时间分别为t1′、t2′、t3′.下列关于时间的关系正确的是A．t1′>t2′>t3′B．t1>t3>t2C．t1<t1′，t2<t2′，t3<t3′D．t1＝t1′，t2＝t2′，t3＝t3′11、(本题9分)如图所示，第一次，小球从粗糙的圆形轨道顶端A由静止滑下，到达底端B的速度为，机械能减少；第二次，同一小球从底端B以冲上圆形轨道，恰好能到达A点，机械能减少，则（）A．等于B．小球第一次经过B点对轨道的压力小C．小于D．小球第二次运动的时间长12、(本题9分)小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方某处有一光滑圆钉C，今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线呈竖直状态且与钉相碰时A．小球的速度突然增大B．小球的向心加速度突然增大C．小球的向心加速度不变D．悬线的拉力突然增大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学为了“探究求合力的方法”，实验步骤如下：A．用图钉将白纸固定在木板上．B．将橡皮条的一端拴上两个细绳套，另一端用图钉固定在木板上．C．用两只弹簧测力计同时互成角度地拉两细绳套，将橡皮条与细绳套的结点拉到某一位置O.用铅笔描下O点的位置及两细绳的方向，并记下弹簧测力计的读数F1、F1．D．改用一只弹簧测力计向任意一个方向拉细绳套，记下细绳的方向和弹簧测力计的读数F.选好标度，沿细绳的方向做出力F的图示．E.用同样的标度，用铅笔和刻度尺从0点沿两细绳的方向按F1、F1的大小做两个力的图示．用刻度尺与三角板，以F1、F1为邻边做平行四边形，找对对角线，即合力F′.F.比较F′和F的大小和方向是否相同．G.改变F1及F1的大小和方向，重复上述步骤．(1)此同学的实验操作中有一步是错误的，错误的步骤是______(填步骤序号)，应如何改正?_________________________________________________________________________．(1)在实验中，采取下列哪些措施可减小实验误差__________．A．两个分力F1、F1间夹角必须为90°B．两个分力F1、F1的大小要适当大些C．拉橡皮条的细绳要尽量短一些D．细绳要与木板平行E.若F′与F不完全重合，证明平行四边形定则是错误的14、（10分）某同学利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）如图是实验中得到的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到O的距离分别为hA、hB、hC。已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，则打下B点时，重锤的动能表达式EkB=______。（2）在实验过程中下列实验操作和数据处理不正确的是___。A．释放重锤前，使纸带保持竖直B．做实验时，先接通打点计时器的电源再释放重锤C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式v=计算D．在利用公式mgh计算重锤重力势能的减少量时，g应取当地的重力加速度（3）某同学在纸带上选取计数点后测量它们到起始点O（初速度为零的点）的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是图中的哪一个____。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)一质量为2g的子弹以水平速度200m/s射入一树干中，射入深度为5cm．求子弹在树中运动所受平均阻力．16、（12分）(本题9分)从高为h=80m的楼顶以某水平速度抛出一个石块,落地点距楼的水平距离为120m(g取10m/s2)，求:(1)石块的初速度大小;(2)石块着地时的速度v．17、（12分）如图所示，一电荷量q=3×10-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0.1m，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻R1=4Ω，R2=R3=R4=12Ω．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：(1)流过电源的电流；(2)两板间的电场强度的大小；(3)小球的质量．

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、C【解析】试题分析：某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向，故C正确，ABD错误．故选C．2、B【解析】

A．设小球到达c点的速度为v，则从a到c由动能定理：，解得，则小球不是恰好能运动到轨道最高点c（恰好达到c点的速度为零），A错误；B．小球从a到c的过程中，动能增量为，B正确；C．小球从a点开始运动到c点的过程中机械能的增量为，故C错误；D．小球离开c点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，设小球从c点达到最高点的时间为t，则有，此段时间水平位移为，所以小球从a点开始运动到其轨迹最高点，小球在水平方向的位移为，水平外力做功为，则机械能的增量为，故D错误．3、D【解析】

A、重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，故A错误；

B、重力势能Ep=mgh，h为相对于零势能面的高度差；若物体在零势能面以下，势能为负值，物体与零势能面间距离越大，势能越小，故B错误

C、重力势能可以为负，一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，说明物体克服重力做功重力势能变大，故C错误；

D、只要重力做功，高度一定变化，故重力势能一定变化，重力做功做多少功重力势能变化多少，故D正确；

故选D．4、B【解析】

设OP之间的距离为，平抛运动的水平位移为，则，，两式相除，因为，，所以，代入数据求得，B正确。A.2h，与结论不相符，选项A错误；B.2.5h，与结论相符，选项B正确；C.2h，与结论不相符，选项C错误；D.2h，与结论不相符，选项D错误；5、C【解析】

导体处于静电平衡状态，导体是一个等势体，导体内部场强处处为零；即外部电场在导体内部产生的电场强度与感应电荷在该点的电场强度等大反向.【详解】A．导体处于静电平衡状态，导体是一个等势体，导体内部场强处处为零．A、B两点电势相等，A错误；B．A、B两点电场强度都为零，B错误；C．感应电荷产生的附加电场与正电荷在同一点产生的场强等值反向，所以EA＞EB，C正确；D．当电键S闭合时，电子从低电势（大地）沿导线向高电势点（导体）移动，选项D错误；故选C．6、C【解析】

由能量守恒定律得：12mv2=12故选：C7、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．8、BD【解析】

A.根据图线可知，带电小球从A点由静止释放，速度逐渐增大，说明电场力方向由A指向C，但小球的电性未知，故无法判断电场强度的方向，故A错误；B.由图知，小球在B处加速度最大，由qE=ma知，A、B、C三点中B点场强最大，故B正确；C.如果小球从B到C做匀加速直线运动，则小球的平均速度为，但小球由B至C过程中做加速度减小的加速运动，位移大于匀加速过程的位移，故平均速度大于5.5m/s，故C错误；D.根据动能定理得：，，可得UAB小于UBC．故D正确。9、BC【解析】

考虑实际运动情况，碰撞后两球同向运动，A球速度应不大于B球的速度，故AD错误；两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量应守恒．碰撞前，总动量为：p=pA+pB=mAvA+mBvB=（1×6+2×2）kg•m/s=10kg•m/s，总动能：；B选项：碰撞后，总动量为：p′=pA′+pB′=mAvA′+mBvB′=1×2+2×4=10kg•m/s；总动能：；则p′=p，符合动量守恒和能量关系．故B正确．C选项：碰撞后，总动量为：p′=pA′+pB′=mAvA′+mBvB′=（1×1+2×4.5）kg•m/s=10kg•m/s；符合动量守恒定律．，碰后符合能量关系，则C正确．10、BD【解析】

由静止释放，b球做平抛运动，a、c两球做匀加速直线运动，对b球，根据得：，对于a、c两球，加速度a=gsinθ，根据得：所以有：所以t1＞t3＞t2；若同时沿水平方向抛出，a、c两球做类平抛运动，b球做平抛运动，抓住小球在竖直方向上或沿斜面方向上的运动规律与静止释放时相同，根据等时性有：t1=t1′，t2=t2′，t3=t3′．故B、D正确．11、BC【解析】小球从A到B的过程，由动能定理得mgh-W1=；小球从B到A的过程，由动能定理得-mgh-W1=0-．即mgh+W1=，对比可得v1＜v1．故A错误．同理可知，小球经过轨道上同一点时，上滑时的速度大于下滑时的速度，上滑时所需要的向心力大于下滑时所需要的向心力，而向心力是由轨道的支持力和重力垂直于轨道的分力的合力提供，所以上滑时所受的支持力大于下滑时所受的支持力，即小球第一次在B点所受的支持力小于第二次在B点所受的支持力，由牛顿第三定律可知，小球第一次在B点对轨道的压力小于第二次在B点对轨道的压力，故B正确．因同一点上滑时所受的支持力大于下滑时所受的支持力，则上滑时所受的摩擦力大于下滑时所受的摩擦力，而上滑与下滑两个过程路程相等，所以上滑时克服摩擦力做功大于下滑时克服摩擦力做功，即上滑时机械能减小量大于下滑时机械能减小量，E1小于E1，故C正确．因小球经过轨道上同一点时，上滑时的速度大于下滑时的速度，则上滑时的平均速度大于下滑时的平均速度，则第二次上滑用的时间短，选项D错误；故选BC.

点睛：本题考查了动能定理、向心力的基本运用，运用动能定理要灵活选择研究的过程，根据向心力分析支持力的关系，注意判断不同过程中克服摩擦力做功的关系．12、BD【解析】

A．在最低点小球受到重力和绳子的拉力作用，且两个力与小球的运动方向都垂直，则这两个力都不做功，所以悬线与钉子碰撞的前后瞬间,小球的线速度大小不变.故A错误；BC．根据随着半径的减小，向心加速度增大，故B正确；C错误；D．根据牛顿第二定律可知半径减小，则绳子的拉力F增大，故D正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、D；应将结点仍拉到位置O；BD；【解析】（1）错误的步骤是D，为保证效果相同，应将结点仍拉到位置O；（1）、方向间夹角大小适当即可，不一定要为，故A错误；实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，但不宜太大，故B正确；为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，故C错误；测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故D正确；因实验中存在误差，故不可能严格使F与重合，故实验结论在误差允许的范围内，可以说明平行四边形定则是正确的，故E错误；选BD.【点睛】“验证平行四边形定则”的实验中，通过