陜西省西安鐵一中2024屆高一物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

陜西省西安鐵一中2024屆高一物理第二學(xué)期期末考試試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、2015年9月20日“長征六號”火箭搭載20顆小衛(wèi)星成功發(fā)射。在多星分離時，小衛(wèi)星分別在高度不同的三層軌道被依次釋放。假設(shè)釋放后的小衛(wèi)星均繞地球做勻速圓周運動，則下列說法正確的是A．這20顆小衛(wèi)星中，離地面最近的小衛(wèi)星線速度最大B．這20顆小衛(wèi)星中，離地面最遠的小衛(wèi)星角速度最大C．這20顆小衛(wèi)星中，離地面最近的小衛(wèi)星周期最大D．這20顆小衛(wèi)星中，質(zhì)量最大的小衛(wèi)星向心加速度最小2、(本題9分)如圖所示，小球從豎直放置的輕彈簧正上方自由下落，在小球接觸彈簧到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球的動能A．一直變大B．一直變小C．先變小后變大D．先變大后變小3、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的蹦極運動員從蹦極臺上躍下。設(shè)運動員由靜止開始下落，且下落過程中所受阻力恒定，加速度為g。在運動員下落h的過程中(蹦極繩未拉直前)，下列說法正確的是A．運動員的動能增加了mghB．運動員的重力勢能減少了mghC．運動員的機械能減少了mghD．運動員克服阻力所做的功為mgh4、(本題9分)用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素（如圖）．設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ．實驗中，極板所帶電荷量不變，若A．保持S不變，增大d，則θ變大B．保持S不變，增大d，則θ變小C．保持d不變，減小S，則θ變小D．保持d不變，減小S，則θ不變5、(本題9分)如圖所示，高h=1m的曲面固定不動．一個質(zhì)量為1kg的物體，由靜止開始從曲面的頂點滑下，滑到底端時的速度大小為4m/s．g取10m/s1．在此過程中，下列說法正確的是：（）A．合外力做功8J B．物體克服阻力做功8JC．機械能保持不變 D．物體的機械能增加了11J6、質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點，小球在水平力F作用下，從最低點P緩慢地移到Q點，如圖所示，重力加速度為g，則在此過程中（）A．小球受到的合力做功為mgl（1﹣cosθ）B．拉力F的功為FlcosθC．重力勢能的變化大于mgl（1﹣cosθ）D．水平力F做功使小球與地球組成的系統(tǒng)機械能變化了mgl（1﹣cosθ）7、(本題9分)宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”,它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動,而不至于因萬有引力的作用吸引到一起．設(shè)兩者的質(zhì)量分別為m1和m2且則下列說法正確的是()A．兩天體做圓周運動的周期相等B．兩天體做圓周運動的向心加速度大小相等C．m1的軌道半徑大于m2的軌道半徑D．m2的軌道半徑大于m1的軌道半徑8、(本題9分)下列物理量是矢量的是（）A．位移 B．加速度C．平均速率 D．時間9、如圖所示，一輛可視為質(zhì)點的汽車以恒定的速率駛過豎直面內(nèi)的凸形橋。已知凸形橋面是圓弧形柱面，則下列說法中正確的是()A．汽車在凸形橋上行駛的過程中，其所受合力始終為零B．汽車在凸形橋上行駛的過程中，其始終處于失重狀態(tài)C．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，其角速度恒定D．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，其加速度不變10、(本題9分)如圖所示，長為L的水平傳送帶以恒定速率v運行，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點),從傳送帶左端由靜止釋放，一直加速運動到傳送帶右端，經(jīng)歷時間t,若物體與傳送帶之間動摩擦因數(shù)為μ.在上述過程中，下列說法中一定正確的是A．傳送帶對滑塊做的功為μmgvtB．傳送帶對滑塊做的功為mv2C．傳送裝置額外多做的功為μmgvtD．傳送裝置額外多做的功為11、如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則下列說法不正確的是()A．球A的線速度必定大于球B的線速度B．球A的角速度必定等于球B的角速度C．球A的運動周期必定小于球B的運動周期D．球A對筒壁的壓力必定大于球B對筒壁的壓力12、輕質(zhì)彈簧吊著小球靜止在如圖所示的A位置，現(xiàn)用水平外力F將小球緩慢拉到B位置，此時彈簧與豎直方向的夾角為θ，在這一過程中，對于整個系統(tǒng)，下列說法正確的是()A．系統(tǒng)的彈性勢能不變B．系統(tǒng)的彈性勢能增加C．系統(tǒng)的機械能不變D．系統(tǒng)的機械能增加二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)(1)利用重錘的自由下落驗證機械能守恒定律，下面哪些測量工具是必需的?___________．A．天平B．4～6V的低壓直流電源C．刻度尺D．停表(2)在使用重錘和打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，選定了一條較為理想的紙帶，如圖所示，“0”為起始點，以后紙帶上所打的各點依次記為1、2、3…．測得重錘從開始運動到各時刻下落的高度分別是s1、s2、s3…，則重物由“0”點運動到“4”點，重力勢能減少量的表達式為________，動能增量的表達式為__________(重錘質(zhì)量為m，打點計時器的打點周期為T)，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)動能增量總_____________(填“大于”、“等于”或“小于”)重力勢能的減少量，主要的原因是__________________________________．14、(本題9分)有一條橫截面積為s的銅導(dǎo)線通以大小為I的電流。已知銅的密度為，銅的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電量為e，如果每個銅原子只貢獻一個自由電子，則銅導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率為_____15、如圖所示，細線長為L，懸掛一質(zhì)量為m的小球靜止在A點．今施加在小球上一個水平向右的恒力F使其運動到B點，此時細線與豎直方向夾角為θ．那么在這一過程中，恒力對小球做的功為_____，小球重力勢能的增加量為_____．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)宇航員在某星球表面讓一個小球以初速v0做豎直上拋運動,經(jīng)過時間t小球落到星球表面(1)求該星球表面附近的重力加速度g(2)已知該星球的半徑為R,萬有引力常量為G,求該星球的密度ρ(3)要使物體不再落回星球表面,沿星球表面平拋出的速度至少應(yīng)是多少17、（10分）(本題9分)水上滑梯可簡化成如圖所示的模型，傾角為θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑連接，起點A距水平的高度H=7.25m，BC長d=2.0m，端點C距水面的高度h=1.25m，一質(zhì)量m=50kg的運動員從滑道起點A點無初速度地自由滑下，落水點距端點C的水平距離s=5m，運動員與AB、BC動摩擦因數(shù)均相同，已知cos37°=0.8，sin37°=0.6，重力加速度，求：（1）運動員到達C點時速度的大??；（2）運動員與滑道的動摩擦因數(shù)．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、A【解題分析】

A.衛(wèi)星做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有GMm解得v=GMBC.衛(wèi)星做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有GMm解得ω=GMC.衛(wèi)星做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有G解得T=4D.衛(wèi)星做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有GMm解得a=GM2、D【解題分析】

球與彈簧接觸后，受到豎直向下的重力與豎直向上的彈簧彈力作用；開始，小球的重力大于彈力，合力向下，加速度向下，小球向下做加速運動；隨小球向下運動，彈簧的彈力增大，合力減小，加速度減小，小球做加速度減小的加速運動，合力為零時，小球速度最大；以后當(dāng)彈簧的彈力大于小球重力后，合力向上，加速度向上，速度方向與加速度方向相反，小球做減速運動，隨小球向下運動，彈力增大，小球受到的合力增大，加速度增大，小球做加速度增大的減速運動，直到減速到零；由以上分析可知，小球的速度先增大后減小，動能先增大后減小；A.一直變大，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.一直變小，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.先變小后變大，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.先變大后變小，與結(jié)論相符，選項D正確。3、A【解題分析】

A.由牛頓第二定律知，運動員所受的合力為：F合=ma=mg，根據(jù)動能定理知運動員的動能增加量為：△EK=W合=mgh，故A正確。B.重力做的功為：WG=mgh，重力勢能減少了：△EP=mgh，故B錯誤。C.運動員的動能增加了mgh，重力勢能減少了mgh，則機械能減少了mgh-mgh=mgh，選項C錯誤；D.根據(jù)功能原理知：運動員克服阻力所做的功等于機械能的減少量，為mgh．故D錯誤。4、A【解題分析】

AB、電容器所帶電荷量Q不變，由可知不變，增大d，則變小，而由可得電容器的電壓U變大，從而使得靜電計的電壓U變大，其指針的偏角θ變大，故A正確、B錯誤;CD、同理可知保持d不變，減小S，則變小，而由可得電容器的電壓U變大，使得靜電計的電壓U變大，其指針的偏角θ變大，故選項C、D均錯誤．故選:A.5、A【解題分析】

在此過程中，物體動能的增加量為：△Ek=mv1=×1×16=8J，根據(jù)動能定理知合外力做功等于動能的增加量，所以合外力做功8J，故A正確；重力做功W=mgh=1×10×1J=10J，根據(jù)動能定理：，可得物體克服阻力做功11J，故B錯誤；由于有阻力做功，則物體的機械能減小，故C錯誤；根據(jù)功能關(guān)系知，機械能的減小量等于物體克服阻力做功，所以機械能的減小了11J，故D錯誤。故選A。6、D【解題分析】

A.小球緩慢移動，動能不變，動能的變化量為零，根據(jù)動能定理得知，小球受到的合力做功為零，故A錯誤；B.設(shè)繩與豎直方向的夾角為α，根據(jù)平衡條件可知F＝mgtanα，所以可知F為變力，根據(jù)動能定理WF﹣mgl（1﹣cosθ）＝0則得拉力F的功為WF＝mgl（1﹣cosθ），故B錯誤；C.根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系可得：重力勢能的增加Ep＝mgh＝mgl（1﹣cosθ）故C錯誤；D.由上知，小球的動能不變，重力勢能增加mgl（1﹣cosθ），而重力勢能是小球與地球共有的，又根據(jù)除了重力以外的力做功等于系統(tǒng)機械能的變化，可知水平力F做功使小球與地球組成的系統(tǒng)機械能變化了mgl（1﹣cosθ），故D正確．7、AD【解題分析】雙星圍繞兩者連線上的某一點做勻速圓周運動，故兩者周期相同，所以A正確；雙星間萬有引力提供各自圓周運動的向心力有：m1a1=m2a2，因為兩星質(zhì)量不等，故其向心加速度不等，所以B錯誤；雙星圓周運動的周期相同故角速度相同，即有：m1r1ω2＝m2r2ω2，所以m1r1=m2r2，又因為m1＞m2，所以r1＜r2，所以C錯誤，D正確．故選AD．8、AB【解題分析】

矢量是既有大小又有方向的物理量，位移、加速度都是矢量，AB正確．標(biāo)量是只有大小沒有方向的物理量．平均速率和時間都是標(biāo)量，故CD錯誤．9、BC【解題分析】

AB．汽車在凸形橋上行駛的過程中因為做勻速圓周運動，汽車的合力始終不為零；汽車的向心加速度有豎直向下的加速度分量，所以處于失重狀態(tài)，故A錯誤，B正確.CD．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^程中，因速率恒定，做勻速圓周運動，故角速度不變，加速度大小不變，方向一直在改變，故C正確，D錯誤10、CD【解題分析】

A、B項：傳送帶對滑塊的摩擦力為：，滑塊的位移為：L，所以傳送帶對滑塊做的功為，由于滑塊到達傳送帶右端的速度不一定為，所以傳送帶對滑塊做的功不一定為，故AB錯誤；C項：傳送裝置額外多做的功即為傳送帶克服滑塊與傳送帶間的摩擦做的功，傳送帶的位移為，所以功為：，故C正確；D項：由能量守恒可知，傳送裝置額外多做的功轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)的熱量和滑塊的動能，滑塊到達右端時的速度為：，所以動能為，產(chǎn)生的熱量為：，所以傳送裝置額外多做的功為，故D正確。11、BCD【解題分析】

以A為例對小球進行受力分析，可得支持力和重力的合力充當(dāng)向心力，設(shè)圓錐桶的錐角為θ，所以FNmgtanA．球A的線速度必定大于球B的線速度，正確B．球A的角速度小于球B的角速度，錯誤C．球A的運動周期大于球B的運動周期，錯誤D．球A對筒壁的壓力等于球B對筒壁的壓力，錯誤12、BD【解題分析】根據(jù)力的平衡條件可得F＝mgtanθ，彈簧彈力大小為F彈＝，B位置比A位置彈力大，彈簧伸長量大，所以由A位置到B位置的過程中，系統(tǒng)的彈性勢能增加，又由于重力勢能增加，動能不變，所以系統(tǒng)的機械能增加．二．填空題(每小題6分，共18分)13、Cmgs4m(s5-s3)2/8T2小于重錘下落過程受到阻力作用【解題分析】

（1）A、由于驗證機械能守恒定律公式中可以把物體質(zhì)量約掉，因此不需要天平，故A錯誤．B、該實驗需要交流電源，故B錯誤．C、實驗中需要測量紙帶上兩點間的距離，所以需要刻度尺，故C正確．D、在該實驗中，通過打點計時器來記錄物體運動時間，不需要秒表，故D錯誤．故選C．（2）重物由O點運動到“4”點，勢能的減少量的表達式為：；4這個點的速度為：，動能增量的表達式為,實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)動能增量總小于重力勢能的減少量，主要的原因是重錘下落過程受到阻力作用．14、【解題分析】

設(shè)銅導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率為，導(dǎo)線中自由電子從一端定向移到另一端所用時間為，則導(dǎo)線的長度為，體積為，在時間內(nèi)這些電子都能通過下一截面