2024年江西省赣州市信丰县信丰中学物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

2024年江西省赣州市信丰县信丰中学物理高一第二学期期末综合测试试题注意事项：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，A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动，A由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为v0，C的初速度方向沿斜面水平，大小也为v0。下列说法中正确的是()A．A和C将同时滑到斜面底端B．滑到斜面底端时，B的机械能减少最多C．滑到斜面底端时，B的动能最大D．滑到斜面底端时，C的重力势能减少最多2、2018年12月8日2时23分，“嫦娥四号”探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射．2019年1月3日10时26分，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地冯．卡门撞击坑的预选着陆区，“玉兔二号”月球车则于22时22分到达月面开始巡视探测．如图所示，“嫦娥四号”从距月面高度为100km的环月圆轨道I上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q落月．关于“嫦娥四号”下列说法正确的是（）A．沿轨道I运动时，机械能变大．B．沿轨道Ⅱ运行的周期等于沿轨道I运行的周期C．沿轨道Ⅱ正常运行时，在P点的速度小于在Q点的速度D．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，引力势能减小，机械能减小3、(本题9分)如图所示，蜘蛛在地面与竖墙壁之间结网．蛛丝AB与水平地面间的夹角为45°，A点到地面的距离为1m．己知重力加速度g取10m/s2，空气的姐力不计．若蜘蛛从竖直墙上距地面0.80m的C点以水平速度v0跳出．要到达蛛丝，水平速度v0至少为A．1m/s B．2.5m/s C．2m/s D．m/s4、(本题9分)某试验卫星在地球赤道平面内一圆形轨道上运行，每5天对某城市访问一次，下列关于该卫星的描述中正确的是A．线速度可能大于第一宇宙速度B．角速度可能大于地球自转角速度C．高度一定小于同步卫星的高度D．向心加速度可能大于地面的重力加速度5、(本题9分)如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是间一平面内两颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．以下判断正确的是A．卫星B的速度大小等于地球第一宇宙速度B．A、B线速度大小关系为>C．周期大小的关系是<D．A物体受到的万有引力分为两部分：物体重力和同地球一起自转的向心力6、(本题9分)有四颗地球卫星，还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，是近地轨道卫星，是地球同步卫星，是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（）A．卫星的向心加速度等于重力加速度B．卫星的角速度最大C．卫星在1小时内转过的圆心角是D．卫星的运动周期有可能是30小时7、(本题9分)如图甲所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉,小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力),A、B、C在同一直线上。t=0时,给小球一个垂直于细绳的速度,使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内,细绳的拉力随时间变化的规律如图乙所示,则下列说法正确的是()A．两根铁钉间的距离为细绳长的1/6B．t=10.5s时细绳拉力的大小为6NC．t=14s时细绳拉力的大小为10ND．细绳第三次碰铁钉到第四次碰钉的时间间隔为3s8、(本题9分)如图所示，质量为M长度为l的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f．经过一段时间，小车运动的位移为x，物块刚好滑到小车的最右端．以下判断正确的是（）A．此时物块的动能为F（x+l）B．此时小车的动能为fxC．这一过程中，物块和小车组成的系统产生的内能为fxD．这一过程中，物块和小车组成的系统增加的机械能为F(l+x)-fl9、(本题9分)如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下，沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为R，地球质量为m，引力常量为G，设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0，不计空气阻力。下列结论正确的是()A．地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点B．导弹在C点的速度大于C．导弹在C点的加速度等于D．导弹从A点运动到B点的时间一定小于T010、(本题9分)用DIS实验研究机械能守恒定律的实验中，用光电门测定摆锤在某--位置的瞬时速度。实验测得D点的速度偏小，造成这个误差的原因可能是A．摆锤释放的位置高于A点 B．摆锤释放的位置在AB之间C．摆锤在A点没有静止释放 D．光电门没有放在D点二、实验题11、（4分）(本题9分)如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”．在一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如下图2所示(相邻记时点时间间隔为0.02s),那么:(1)纸带的_____(用字母“P”或“C”表示)端与重物相连;(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=_________m/s;(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=_____J,此过程中物体动能的增加量△Ek=______J;(g取9.8m/s2)可得到的实验的结论是______________________（计算结果均保留2位有效数字）12、（10分）(本题9分)如图是研究“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。请回答下列问题：（1）为了消除小车与水平桌面之间摩擦力的影响应采取的做法是_________A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动（2）在实验中得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点的时间间隔为T，且间距S1、S2、S3、S4、S5、S6已量出，则小车加速度的表达式为a＝（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度与所受外力F的关系。他们在轨道水平和倾斜两种情况下分別做了实验，得到两条a－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1所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图1所示的模型：倾角θ=37°、L=60cm的直轨道AB与半径R=10cm的光滑圆弧轨道BCDEF在B处平滑连接，C、F为圆轨道最低点，D点与圆心等高，E为圆轨道最高点；圆轨道在F点与水平轨道FG平滑连接，整条轨道宽度不计，其正视图如图3所示．现将一质量m=50g的滑块可视为质点从A端由静止释放．已知滑块与AB段的动摩擦因数μ1=0.15，与FG段的动摩擦因数μ1=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s1．（1）求滑块到达E点时对轨道的压力大小FN；（1）若要滑块能在水平轨道FG上停下，求FG长度的最小值x；（3）若改变释放滑块的位置，使滑块第一次运动到D点时速度刚好为零，求滑块从释放到它第5次返回轨道AB上离B点最远时，它在AB轨道上运动的总路程s．14、（14分）如图所示，摩托车做特技表演时，以v0＝10m/s的速度从地面冲上高台，t＝5s后以同样大小的速度从高台水平飞出．人和车的总质量m＝1.8×102kg，台高h＝5.0m.摩托车冲上高台过程中功率恒定为P＝2kW，不计空气阻力，取g＝10m/s2.求：(1)人和摩托车从高台飞出时的动能Ek；(2)摩托车落地点到高台的水平距离s；(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功Wf.15、（13分）(本题9分)利用万有引力定律可以测量天体的质量．（1）测地球的质量英国物理学家卡文迪许，在实验室里巧妙地利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量的数值，他把自己的实验说成是“称量地球的质量”．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G．若忽略地球自转的影响，求地球的质量．（2）测“双星系统”的总质量所谓“双星系统”，是指在相互间引力的作用下，绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个星球A和B，如图所示．已知A、B间距离为L，A、B绕O点运动的周期均为T，引力常量为G，求A、B的总质量．（3）测月球的质量若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成“双星系统”．已知月球的公转周期为T1，月球、地球球心间的距离为L1．你还可以利用（1）、（2）中提供的信息，求月球的质量．

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、C【解析】A、C两个滑块所受的滑动摩擦力大小相等，A所受滑动摩擦力沿斜面向上，C沿斜面向上的力是滑动摩擦力的分力，所以C的加速度大于A的加速度，C先到达斜面底端，A错误；重力做功相同，摩擦力对A、B做功相同，C克服摩擦力做功最大，C的机械能减少最多，A的初动能为零，B、C的初动能相等，则滑到斜面底端时，B滑块的动能最大，B错误C正确；三个滑块滑到底端时，下降的高度相同，故重力势能减少量相同，D错误．2、C【解析】

A．在轨道I上运动，做匀速圆周运动，机械能不变，故选项A错误；B．轨道Ⅱ的半长轴小于轨道I的半径，根据开普勒第三定律可知沿轨道Ⅱ运行的周期小于轨道I上的周期，故选项B错误；C．根据开普勒第二定律可知，知在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，速度逐渐增大，在P点的速度小于在Q点的速度，故选项C正确；D．在轨道Ⅱ上运动时，卫星只受万有引力作用，由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，引力势能减小，机械能不变，故选项D错误．3、C【解析】

蜘蛛的运动轨迹如下所示：

AC之间的距离为：1m-0.8m=0.2m，由图可知：x=y+0.2m…①

根据平抛运动规律有：x=v0t…②

y＝gt2…③

因合速度方向与水平夹角为45°，则有：gt=v0，④

联立①②③④解得：v0=2m/s，故ACD错误，B正确．故选B．【点睛】本题要掌握平抛运动的分解方法：水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，然后熟练应用几何知识找到水平位移和竖直位移之间的关系．4、B【解析】

A.第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度，所以该卫星的线速度不可能大于第一宇宙速度。故A错误；BC.由题，卫星每5天对某城市访问一次，卫星的角速度可能大于地球自转的角速度，即卫星得周期小于地球自转得周期，此时满足，因同步卫星的周期等于地球自转的周期，由可得，此时卫星的高度小于地球同步卫星的高度；卫星的角速度可能小于地球自转的角速度，此时满足，同理可知卫星的高度大于地球同步卫星的高度；故B正确，C错误；D.卫星的向心加速度由地球的万有引力提供，则：，地球表面的重力加速度近似等于，由于卫星的轨道半径大于地球的半径，所以卫星的向心加速度一定小于地面的重力加速度。故D错误。5、D【解析】

A.第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大的环绕速度，由于卫星B的轨道半径大于地球的半径，则卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误．B.对B、C，根据，C的轨道半径大于B的轨道半径，则vB＞vC，对于A、C，A、C的角速度相等，根据v=rω知，vC＞vA，所以vB＞vA，故B错误．C.A、C的角速度相等，则A、C的周期相等，根据知，C的周期大于B的周期，故C错误．D.A物体受到的万有引力分为两部分：物体重力和沿着指向物体做圆周运动圆心方向的分力，选项D正确．6、BD【解析】A、地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据知，c的向心加速度大；由得，可知卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则地球同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；B、由，得，可知卫星的轨道半径越大，角速度越小，所以三个卫星中b的角速度最大，而a与c的角速度相同，所以卫星b的角速度最大，故B正确；C、c是地球同步卫星，周期是24h，则c在1h内转过的圆心角是，故C错误；D、由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，可能为30h，故D正确；故选BD．【点睛】地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据比较a与c的向心加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小，根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系．7、ABD【解析】

A.0∼6s内绳子的拉力不变，可得，6∼10s内拉力大小不变，知，因为，则，两钉子之间的间距，故A正确；B.第一个半圈经历的时间为6s，则，则第二个半圈的时间，则t=10.5s时，小球在转第二个半圈，则绳子的拉力为6N，故B正确；C.小球转第三个半圈的时间，则t=14s时，小球转动的半径，根据，则拉力变为原来的倍，大小为7.5N，故C错误；D.细绳每跟钉子碰撞一次，转动半圈的时间少，则细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔故D正确；8、BD【解析】

A．对物块，由动能定理可知，物块的动能：Ek=（F-f）（x+l）A错误；B．对小车，由动能定理可得，小车的动能为：Ek=fxB正确；C．系统产生的内能等于系统克服滑动摩擦力做功，这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl，C错误；D．由能量守恒定律可知，物块和小车增加的机械能为F（x+l）-flD正确。故选BD。9、ACD【解析】

A.根据开普勒定律分析知道，地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点。故A正确。B.设距地面高度为h的圆轨道上卫星的速度为v，则由牛顿第二定律得：，得到．导弹在C点只有加速才能进入卫星的轨道，所以导弹在C点的速度小于．故B错误。C.由牛顿第二定律得：，得导弹在C点的加速度为．故C正确。D.设导弹运动的周期为T，由于导弹的半长轴小于卫星的轨道半径R+h，根据开普勒第三定律知道：导弹运动的周期T＜T1，则导弹从A点运动到B点的时间一定小于T1．故D正确。10、BD【解析】

若实验测得D点的机械能明显偏小，说明重锤低于A点才开始静止释放的，或未到D点就开始测速度，因此不是重力势能少些，就是动能小些．A．摆锤释放的位置高于A点，与结论不相符，选项A错误；B．摆锤释放的位置在AB之间，与结论相符，选项B正确；C．摆锤在A点没有静止释放，与结论不相符，选项C错误；D．光电门没有放在D点，与结论相符，选项D正确。二、实验题11、P0.980.490.48在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．【解析】

（1）根据相等时间内的位移逐渐增大，确定纸带的哪一端与重物相连．

（2、3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．【详解】（1）在相等时间内位移逐渐增大，可知纸带的P端与重物相连．

（2）B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则：．

（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量为：△EP=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J，

此过程中物体动能的增加量为：△Ek＝mvB2＝×1×0.982=0.48J．实验结论是：在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．【点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会根据纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．12、C(s【解析】(1)平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力，所以平衡时应为：将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，故应选C；(2)由匀变速运动的规律得：s4-s1=3aT2s5-s2=3aT2s6-s3=3aT2联立得：（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=9aT2解得：a=((3)由图象可知，①图象中，当F=1时，a≠1．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的，所以图象不过原点的原因为平衡摩擦力过大。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）FN=0.1N（1）x=0.51m（3）【解析】

（1）滑块从A到E，由动能定理得：代入数据得：