湖南省株洲市醴陵市第二中学、醴陵市第四中学2023-2024学年物理高一第二学期期末联考试题含解析

湖南省株洲市醴陵市第二中学、醴陵市第四中学2023-2024学年物理高一第二学期期末联考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、(本题9分)如图所示，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间的相互作用力的大小是（）A． B． C． D．2、如图所示，拖着轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。某受训者拖着轮胎在水平直道上匀速跑了一段距离，下列说法正确的是A．轮胎所受的合力不做功B．重力对轮胎做负功C．绳子的拉力对轮胎不做功D．地面对轮胎的摩擦力不做功3、如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g．当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对轻杆拉力的大小为（）A．Mg-5mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg4、(本题9分)质量为5t的汽车，在水平路面上以加速度a=2m/s2起动，所受阻力为1.0×103N，汽车起动后第1秒末发动机的瞬时功率是（）A．2kW B．22kW C．1.1kW D．20kW5、(本题9分)质量为m的小球．从桌面上竖直抛出，桌面离地高为h．小球能到达的离地面高度为H，若以桌面为零势能参考平面，则小球距离地面为H时的重力势能为（）A．mgH B．mgh C．mg（H＋h） D．mg（H-h）6、(本题9分)质量为1kg的手榴弹，掷出后达到最高点时水平速度为5m/s，此时手榴弹炸成两块，一块弹片质量为0.6kg，以15m/s的速度沿原方向运动，则另一块弹片爆炸后的速度大小为（）A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s7、台球是一项富含物理知识的运动，图为运动员某次击球时的示意图，其中A为白色主球，B为目标球，运动员现欲用主球A碰撞目标球B，并将其击出并落入前方中袋C，则下列相关分析合理的是A．击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋CB．击球瞄准时，应使撞击时两球公切线b指向中袋CC．通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析D．由于台球和台面间有摩擦，故台球之间的碰撞过程一般不遵循动量守恒定律8、如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，重力加速度为g。关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（）A．v由零增大，需要的向心力也逐渐增大B．小球能在竖直平面内作圆周运动v极小值为C．当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大D．当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小9、(本题9分)我国已实现了载人航天飞行，并着手实施登月计划，在载人空间站围绕月球沿圆周轨道运行时A．宇航员所受合外力总为零B．宇航员所受重力总为零C．宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力D．载人空间站离月球越远，宇航员所受到重力越小10、如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一绝缘细线一端拉着带负电的小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，下列说法正确的是A．小球运动到最高点a时，小球的电势能一定最小B．小球运动到最高点a时，细线的拉力一定最小C．小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大D．小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小11、(本题9分)下列关于电场强度的说法中，正确的是（）A．由公式知，电场强度与点电荷所受电场力成正比，与点电荷的电荷量成反比B．由公式知，点电荷在电场中所受电场力与电场强度成正比，与电荷量成正比C．由公式可知，电场强度与电荷量成正比，与成反比D．以上说法均不正确12、(本题9分)甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，下列情况下，关于向心加速度的说法正确的是()A．当它们的角速度相等时，乙的线速度小则乙的向心加速度小B．当它们的周期相等时，甲的半径大则甲的向心加速度大C．当它们的线速度相等时，乙的半径小则乙的向心加速度小D．当它们的线速度相等时，在相同的时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大，则甲的向心加速度比乙的小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)(1)质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点如图所示，O为第一个点，A、B、C为相邻的点，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，取g=9.8m/s2,求:a.打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_____m/s(保留两位有效数字)；b.从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减少量ΔEp=______J，动能的增加量ΔEk=_____J(保留两位有效数字).(2)打出的另一条纸带如图，假设点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a＝_________。14、（10分）(本题9分)某实验小组的同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。（1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的_________选填选项前的字母）A．长约1m的细线B．长约1m的橡皮绳C．直径约1cm的均匀铁球D．直径约10cm的均匀木球（2）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图中________所示的固定方式（选填“甲”或“乙”）。（3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的时____________（选填选项前的字母）。A．测出摆线长作为单摆的摆长B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放，使之做简谐运动C．在摆球经过平衡位置时开始计时D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期（4）用l表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则计算重力加速度的表达式为g=____________.（5）乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是________（选填选向前的字母）。A．开始摆动时振幅较小B．开始计时时，过早按下秒表C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间D．实验中，由于操作不当，使摆球做圆锥摆运动三、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)某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化为电能并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率匀速行驶700m后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。求：（1）汽车所受地面阻力f；（2）汽车的额定功率P；（3）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能E．16、（12分）(本题9分)用长为l=0.9m的轻绳系质量为m=0.2kg，使其在竖直平面内做圆周运动，已知重力加速度为g=10m/s2.求：（1）当小球在最高点的速度为6m/s，绳对小球的拉力大小？（2）小球过最高点的最小速度多大？17、（12分）(本题9分)轻质弹簧上端固定，下端连接质量m＝3kg的物块A，物块A放在平台B上，通过平台B可以控制A的运动，如图所示，初始时A、B静止，弹簧处于原长。已知弹簧的劲度系数k＝200N/m，g＝10m/s2（1）若平台B缓慢竖直向下运动直到A、B分离，求A、（2）若平台B由静止开始以a＝5m/s2竖直向下做匀加速直线，直到A、B分离的过程中，弹簧的弹性势能增加了ΔEP=0.5625J，求：①A、B一起匀加速运动的时间；②此过程中

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、A【解析】

两球之间的相互吸引力，则两球带等量异种电荷；假设A带电量为Q，B带电量为﹣Q，两球之间的相互吸引力的大小是：第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为：C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为：这时，A、B两球之间的相互作用力的大小：。A.与运算结果相符，A正确。B.与运算结果不符，B错误。C.与运算结果不符，C错误。D.与运算结果不符，D错误。2、A【解析】

A.轮胎做匀变速直线运动，根据动能定理可得，轮胎所受的合力不做功，故A正确。B.轮胎受的重力竖直向下，而轮胎的位移方向为水平方向，则轮胎在竖直方向没有发生位移，重力不做功，故B错误。C.设拉力与水平方向的夹角为α，由于α是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，故C错误。D.地面对轮胎的摩擦力的方向向右，与轮胎运动的方向相反，所以地面对轮胎的摩擦力做负功，故D错误。3、C【解析】试题分析：小圆环到达大圆环低端时满足：，对小圆环在最低点，有牛顿定律可得：；对大圆环，由平衡可知：，解得，选项C正确．考点：牛顿定律及物体的平衡．4、B【解析】

根据牛顿第二定律得：F-f=ma，则F=f+ma=1000N+5000×2N=11000N，汽车第1s末的速度：v=at=2×1m/s=2m/s，所以汽车起动后第1s末发动机的瞬时功率为：P=Fv=11000×2=22000W=2.2×104W，故B正确，ACD错误．5、D【解析】

根据重力势能得定义可知在最高点得重力势能为mg（H-h），D正确6、B【解析】

手榴弹炸过程动量守恒，以手榴弹原飞行方向为正方向，由题意知v0=5m/s炸成两块后，设m1=0.6kg的大块速度为v1=15m/s，m2=0.4kg的小块速度为v2。由动量守恒定律得代入数据解得v2=-10m/s负号表示另一块弹片的速度方向与原飞行方向相反，故B正确。故选B。7、AC【解析】

AB.要使目标球B落入前方中袋C，则A球对B球的作用力方向必须要沿两球心连线方向，则击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋C，选项A正确，B错误；C.通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析，选项C正确；D.由于两球碰撞时的碰撞力远大于台球和台面间的摩擦，故可认为台球之间的碰撞过程遵循动量守恒定律，选项D错误.8、AC【解析】

A.根据牛顿第二定律可知所以v由零增大，需要的向心力也逐渐增大，故A正确；B.在最高点当杆产生的向上的支持力等于小球的重力时，此时合力最小，则速度也达到最小，所以最小速度等于零，故B错误；CD.在最高点时，杆可以给小球施加拉力或支持力，当为时，重力提供向心力，杆对小球无力的作用；当大于时，杆对小球施加的拉力与重力同向，合力提供向心力；当v由逐渐增大时，向心力则杆对小球的弹力也逐渐增大，故C正确，D错误9、CD【解析】

A．宇航员所受合外力提供做圆周运动的向心力，不为零，A错误；B．宇航员处于失重状态，但宇航员仍受重力的作用，不为零，B错误；C．宇航员处于失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，C正确；D．根据GMmr2=mg10、AD【解析】

A项：从b到a，电场力做正功，电势能减小，故小球经过a点时的电势能最小，故A正确；B、C项：小球在电场中受到重力和竖直向上的电场力作用，当重力大于电场力时，小球从最低点到最高点时，合力做负功，速度减小，则小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大，动能最大；当重力等于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变，细线拉力大小保持不变，当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点时，小球的速度最小，故BC错误；D项：、当小球从最低点到最高点的过程中，电场力做正功，电势能减小，小球运动到最高点时，小球的电势能最小，机械能最大，所以小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小，故D正确。11、BC【解析】

A.场强E是由电场本身决定的,与试探电荷无关,不能说E与F成正比,与q成反比，故A错误B.场强E是由电场本身决定的,与试探电荷无关,由公式知，点电荷在电场中所受电场力与电场强度成正比，与电荷量成正比，故B正确；CD.由公式可知，Q为场源电荷，电场强度与电荷量成正比，与成反比，故C正确；D错误；12、AB【解析】A、角速度相等，乙的线速度小，根据公式a=vω，甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故A正确；B、周期相等，乙的半径小，根据公式a=(C、线速度相等，乙的半径小，根据公式a=vD、线速度相等，角速度大的向心加速度大，则D错误。点睛：对于圆周运动的公式要采用控制变量法来理解．当半径不变时，加速度才与线速度、角速度和周期有单调性关系，而当半径也变化时，加速度与线速度、角速度和周期不具有单调性关系。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.970.480.47(【解析】

纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值。【详解】解：(1)a、利用匀变速直线运动的推论可知，物体的速度：vBb、从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减少量Δ动能的增加量ΔE(2)根据运动学公式得：Δx=at214、AC乙BCCD【解析】

（1）[1]AB.实验过程单摆摆长应保持不变，应选择长约1m的细线作为摆线，摆线不能选择有弹性的橡皮绳，故A正确，B错误；CD.为减小实验误差，应选择密度大而体积小的球作为摆球，应选择直径约1cm的均匀铁球作为摆球，不要选用直径约10cm的均匀木球，故C正确，D错误；故选：AC；（2）[2]在该实验的过程中，悬点要固定，应采用图乙中所示的固定方式。（3）[3]A.摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长，故A错误；B.单摆在小角度下的运动为简谐运动，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动，故B正确；C.为减小测量误差，在摆球经过平衡位置时开始计时，故C正确；D.为减小测量误差，应测出n个周期的总时间t，然后求出周期：，用单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期实验误差较大，故D错误；故选：BC；（4）[4]由单摆周期公式：，可知：T与成正比，T−图象是正比例函数图象，T−图象的斜率：，则重力加速度：；（5）[5]由单摆周期公式：得：；A.单摆在小角度下的摆到为简谐振动，开始摆动时振幅较小，单摆的振幅对重力加速度的测量没有影响，故A错误；B.开始计时时，过早按下秒表，所测周期T偏大，所测重力加速度偏小，故B错误；C.测量周期时，误将摆球（n−1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，所测周期T偏小，所测重力加速度g偏大，故C正确；D.实验中，由于操作不当，使摆球做圆锥摆运动，测得的周期T偏小，所测重力加速度偏大；故选：CD；故答案为：（1）AC；（2）乙（3）BC；（4）（5）CD。【点睛】单摆测定重力加速度的原理：单摆的周期公