吉林省抚松五中、长白县实验中学、长白山二中、长白山实验中学2023-2024学年高一物理第二学期期末经典试题含解析

吉林省抚松五中、长白县实验中学、长白山二中、长白山实验中学2023-2024学年高一物理第二学期期末经典试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生；如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体（矿井中含有杂质的水）），A、C构成电容器．已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系：电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转．若矿井渗水（导电液体深度h增大），则电流表（）A．指针向右偏转，A、C构成的电容器充电B．指针向左偏转，A、C构成的电容器充电C．指针向右偏转，A、C构成的电容器放电D．指针向左偏转，A、C构成的电容器放电2、(本题9分)如图所示，物体在恒力F作用下从A运动到B，这时突然使它所受力反向而大小不变，即由F变为，在此力作用下，有关物体的运动情况，下列说法中正确的是（）.A．物体可能沿曲线运动 B．物体可能沿曲线运动C．物体可能沿曲线运动 D．物体可能沿原曲线由B返回到A3、(本题9分)两个等量点电荷的电场线分布如图所示，图中A点和B点在两点电荷连线上，C点和D点在两点电荷连线的中垂线上。若将一电荷放在此电场中，则以下说法正确的是A．电荷沿直线由A到B的过程中，电场力先增大后减小B．电荷沿直线由C到D的过程中，电场力先增大后减小C．电荷沿直线由A到B的过程中，电势能先减小后增大D．电荷沿直线由C到D的过程中，电势能先增大后减小4、(本题9分)足够长的光滑斜面固定在水平地面上，某物体在沿斜面向上的恒力F作用下从静止开始向上运动，一段时间后撤去F。v表示物体的速率，Ek表示物体的动能，EP表示物体的重力势能，E表示物体的机械能，t表示物体的运动时间，x表示物体的位移。不计空气阻力，右图表示的可能是物体从开始运动到最高点的过程中的（）A．E随x变化的E-x图像B．v随t变化的v-t图像C．EP随x变化的EP-x图像D．Ek随x变化的Ek-x图像5、(本题9分)一根弹簧的弹力F-伸长量（位移）x图象如图所示，当弹簧的伸长量块由3.0cm变到6.0cm的过程中A．弹力所做的功是0.45J，弹性势能减少了0.45JB．弹力所做的功是0.6J，弹性势能减少了0.6JC．弹力所做的功是-0.45J，弹性势能增加了0.45JD．弹力所做的功是-45J，弹性势能增加了45J6、(本题9分)如图所示，质量均为m的两个小球A、B（可视为质点）固定在轻杆的两端，将其放入光滑的半球形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与两球组成的系统处于平衡状态时，杆对小球A的作用力为（）A．mg B．mg C．mg D．2mg7、(本题9分)如图所示为汽车的加速度和车速倒数1/v的关系图像。若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则()A．汽车所受阻力为2×103NB．汽车在车速为15m/s时，功率为6×104WC．汽车匀加速的加速度为4m/s2D．汽车匀加速所需时间为5s8、(本题9分)如图所示，某物体运动的v-t图象，根据图象可知A．0～2s内物体位移的大小为4mB．0～2s内和4～5s内物体的速度方向相同C．0～2s内物体的加速度比4~5s内的加速度小D．0～5s内物体的平均速度为2.5m/s9、(本题9分)某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中F1与加速度a的方向相同，F2与速度v的方向相同，F3与v的方向相反，则：A．F1对物体做正功 B．F2对物体做正功C．F3对物体做负功 D．合外力对物体做正功10、在河面上方12m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°．人以恒定的速率v=3m/s拉绳，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸过程做加速运动B．3s时小船前进了9mC．3s时绳与水面的夹角为37°D．3s时小船的速率为5m/s11、(本题9分)下学期期末考试）做匀变速直线运动的物体，其平均速度随时间t的变化规律如图所示，则可知该物体A．初速度大小为1m/sB．加速度大小为1m/s2C．在2s末的速度大小为3m/s2D．在前2s内的位移大小为6m12、如图所示，河水自西向东匀速流动，水流速度为4m/s，河宽为90m：假定船在静水中的速度不变。甲船从南岸的P点出发，实际轨迹垂直河岸，即PO线，船头方向与PO线成α＝53°，同时，乙船从北岸的Q点出发，船头方向垂直河岸，两者恰好在河中央O点相遇（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。下列说法正确的是（）A．两船相遇的时间为25.5sB．甲船在静水中的速度为5m/sC．乙船在静水中的速度为6m/sD．两船出发点的相隔距离为3013二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验.（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的（_______）A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是（_______）A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为，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，原因是_______________________________________________________________。14、（10分）(本题9分)（1）用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选用：铁架台、重锤、打点计时器、复写纸、纸带、低压直流电源、导线、电建、天平．其中不必要的器材是：__________________．缺少的器材是：_________________________．（2）用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用电源频率为50hz，某同学从实验得到几纸带中，选取了一条初速度恰好为零的纸带，如图所示．图中标出的点均为计数点，并把电磁打点计时器打下的第一个计时点记作O点，测出O、A点间的距离为68.97cm，A、C点间的距离为15.24cm，C、E点间的距离为16.76cm．已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打点C时的瞬时速度为_______m/s，O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为________J，重锤重力势能的减少量为_______J，从以上数据可以得到的结论是：____________．（以上结果均保留三位有效数字）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)滑板运动是青少年喜爱的一项活动．如图所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h=0.8m高的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D．圆弧轨道的半径为1m，B、C为圆弧的两端点，其连线水平，圆弧对应圆心角θ=106°，斜面与圆弧相切于C点．已知滑板与斜面问的动摩擦因数为μ=，g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，运动员（连同滑板）质量为50kg，可视为质点．试求：（1）运动员（连同滑板）离开平台时的初速度v0；（2）运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最底点对轨道的压力；（3）运动员（连同滑板）在斜面上滑行的最大距离．16、（12分）(本题9分)如图所示为某小区儿童娱乐的滑梯示意图，其中AB为光滑斜面滑道，与水平方向夹角为37°，BC为水平粗糙滑道，与半径为0.2m的1/4圆弧CD相切，ED为地面．已知通常儿童在粗糙滑道上滑动时的动摩擦因数是0.5，A点离地面的竖直高度AE为2m，试求：(g取10m/s2)(1)儿童由A处静止起滑到B处时的速度大小．(2)为了使儿童在娱乐时不会从C处脱离圆弧水平飞出，水平粗糙滑道BC长至少为多少？(B处的能量损失不计)17、（12分）(本题9分)如图所示，位于竖直平面上的四分之一光滑圆弧轨道固定于水平地面，且半径为R，OB沿竖直方向，上端A距水平地面高度为H，现将质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在地面上C点处，已知重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）小球刚运动到B点时对轨道的压力；（2）小球落地点C与B点的水平距离．

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】

由图可知，液体与导体芯构成了电容器，两板间距离不变；液面变化时只有正对面积发生变化；则由可知，当液面升高时，只能是正对面积S增大，故可判断电容增大．再依据，因此两极板间电势差U不变，那么电容的电荷量增大，因此电容器处于充电状态，因电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转，因此指针向左偏转；故ACD错误，B正确；故选B.【点睛】此题考查平行板电容器在生产生活中的应用，注意由题意找出我们常见的模型再时行分析；掌握电容器的定义公式及决定式是解题的基础．2、C【解析】

物体从到运动，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应是右下侧的。到达点后，力的大小不变方向相反，变成向左上侧。A．由于力的方向发生了改变，曲线不在力与速度的夹角内，故A错误；B．因为物体在点的速度方向为切线方向，即直线，而力与速度方向不同，所以物体不可能做直线运动，故B错误；C．在力与速度的夹角内，物体有可能沿运动，故C正确；D．很明显，物体不可能由返回，故D错误。3、B【解析】电场线的疏密程度表示电场强度大小，故从A到B过程中电场线先变疏后变密，即电场强度先减小后增大，所以电场力先减小后增大，从C到D过程中电场线先变密后变疏，故电场力先增大后减小，A错误B正确；由于不知道电场方向以及运动电荷的电性，所以无法判断电势能变化，CD错误．4、A【解析】

A．根据功能原理知，撤去恒力前有E-x图象是过原点的倾斜直线。撤去恒力后，只有重力做功，物体的机械能守恒，E-x图象是平行x轴的直线，选项A正确；B．撤去恒力前物体做初速度为零的匀加速直线运动，v-t图象是过原点的倾斜直线。撤去恒力后，物体做匀减速直线运动，v-t图象是向下倾斜的直线，选项B错误；C．物体的重力势能所以EP-x图象是一条过原点的倾斜直线，选项C错误；D．根据动能定理撤去恒力前有Ek-x图象是过原点的倾斜直线。撤去恒力后有Ek-x图象是向下倾斜的直线，选项D错误。故选A。5、C【解析】

当弹簧的伸长量块由3.0cm变到6.0cm的过程中，弹簧的弹力做负功，根据平均值法可得弹簧的弹力做功为，所以弹簧的弹性势能增加了，故选项C正确，A、B、D错误；6、B【解析】

轻杆的长度等于碗的半径，由几何关系知，OAB为等边三角形。对小球A进行受力分析可知，小球A受到杆的作用力为F=mgtan30°=mg，B正确。7、ABD【解析】

设汽车的额定功率为P，由图知：汽车的最大速度为30m/s，此时汽车做匀速直线运动，有F=f，有P=Fvm=fvm；代入得：P=f×30①，当1v=110s/m时a=2m/s2，根据牛顿第二定律得Pv8、ABC【解析】0～2s内的位移为：，故A正确；由图可知，物体一直在沿正方向运动，故0～2s内和4～5s内物体的速度方向相同，故B正确；图象的斜率表示物体的加速度，由图可知，0～2s内物体的加速度比4～5s内的加速度小，故C正确；0～5s内物体的位移，故平均速度，故选ABC.【点睛】由图可知物体的运动过程中速度的变化，由图象中斜率可得出加速度的大小关系；由图象与时间由围成的面积可得出物体的位移．9、BC【解析】物体做匀减速直线运动，加速度a的方向与速度方向相反，F1与速度方向相反，F1做负功，A错；F2与速度方向相同，F2做正功，B对；同理F3做负功，C对；合外力的方向与加速度方向相同，合外力做负功，D对；10、AD【解析】

A．将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度，则，则随θ角的增加，船速变大，即小船靠岸过程做加速运动，选项A正确；BC．由几何关系可知，开始时河面上的绳长为L1=24m；此时船离岸的距离x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，绳子向左移动了：S=vt=3×3=9m则河面上绳长为L2=24m-9m=15m；则此时小船离河边的距离：小船前进的距离：x=x1-x2=(12-9)m绳与水面的夹角为α，则有：绳与水面的夹角为53°；故BC错误；D．3s时小船的速率为选项D正确。11、AD【解析】

物体做匀变速直线运动，位移时间公式为，化简为，结合图像可知初速度大小为1m/s，加速度大小为，根据速度公式可知在2s末的速度大小为5m/s，根据位移时间公式可知在前2s内的位移大小为6m，故AD正确，BC错误；故选AD．12、BD【解析】

AB.分析甲船的运动情况，船在静水中的速度为：v1则垂直于河岸方向上的分速度为：v1y＝v1cosα＝3m/s相遇时间为：t=故选项A不符合题意，选项B符合题意.C.乙船在静水中的速度为：v故选项C不符合题意.D.乙船与甲船平行河岸的距离为：x＝v水t＝60m河宽d＝90m，则两船的出发点相距s=故选项D符合题意.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AAB存在阻力【解析】

第一空.验证机械能守恒，即需比较重力势能的变化量与动能增加量的关系，A正确BC错误。第二空.电磁打点计时器需要接低压交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度以及下降的高度。实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，AB正确C错误。第三空.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量。第四空.B点的瞬时速度为：，则动能的增加量为：。第五空.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，原因是存在空气阻力和摩擦力阻力的影响。14、低压直流电源、天平低压交流电源、刻度尺4.008.008.25在实验误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其动能的增加，重锤的机械能守恒【解析】本题考查的是“验证机械能守恒定律”的实验问题．实验器材：铁架台、重锤、打点计时器、复写纸、纸带、低压交流电源、导线、电键、刻度尺．C点速度为A、E的中间时刻速度，O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为,重锤重力势能的减少量:从以上数据可以得到的结论是在实验误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其动能的增加，重锤的机械能守恒.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)3m