安徽省六安市舒城干汊河中學2024屆高一物理第二學期期末調研試題含解析

安徽省六安市舒城干汊河中學2024屆高一物理第二學期期末調研試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測出萬有引力常量的科學家分別是A．開普勒、卡文迪許 B．牛頓、伽利略C．開普勒、伽利略 D．牛頓、卡文迪許2、汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機的功率為P。某時刻t1，司機突然減小了油門，使汽車功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛，t2時刻，汽車重新勻速行駛。設汽車行駛過程中所受阻力大小不變，則在t1～t2這段時間內，下列說法正確的是A．汽車做勻減速直線運動B．汽車做勻加速直線運動C．阻力所做的功為D．行駛的位移為3、如圖所示，一個質量為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，從平衡位置P很緩慢地移動到Q點，則力F所做的功為（）A．FLsinθ B．mgLcosθC．FL(1-cosθ) D．mgL(1-cosθ)4、下列運動過程中，滿足機械能守恒的是A．沿粗糙斜面勻速下滑的物塊B．在空氣中勻速下落的雨滴C．沿粗糙斜面加速下滑的物塊D．沿豎直面內光滑圓軌道運動的小球5、(本題9分)如圖所示，質量相等的A、B小物塊用輕彈簧相連，用細線把A懸掛在天花板上，B放在水平面，靜止時，B對水平面的壓力剛好為零。忽略空氣阻力，剪斷A上的細線之后A．A向下運動過程中，加速度先減小后增大B．A向下運動過程中，在彈簧處于原長時速度達到最大C．A運動到最低點時，地面對B的支持力等于A、B的重力之和D．A運動到最低點時，彈簧的彈性勢能與細繩剪斷前相等6、(本題9分)真空中有兩個電荷量保持不變的點電荷。若將他們間的距離增大到原來的3倍，則兩電荷之間相互作用的靜電力將變?yōu)樵瓉淼腁．3倍B．13倍C．9倍D．197、(本題9分)如圖所示,是質量為、半徑為的光滑半圓弧槽,放在光滑的水平桌面上.是質量為的細長直桿,在光滑導孔的限制下,只能上下運動.物塊的質量為緊靠放置.初始時,桿被夾住,使其下端正好與半圓弧槽內側的上邊緣接觸,然后從靜止釋放.則以下說法正確的是（）A．在桿向下運動過程中,組成的系統(tǒng)機械能守恒,動量守恒B．當桿的下端運動到槽的最低點時速度為零C．桿的下端運動到槽的最低點時和的速度是D．桿的下端經過槽的最低點后,能上升的最大高度是8、(本題9分)如圖所示，兩光滑斜面的傾角分別為30°和45°、質量分別為2m和m的兩個滑塊用不可伸長的輕繩通過滑輪連接(不計滑輪的質量和摩擦)，分別置于兩個斜面上并由靜止釋放；若交換兩滑塊位置，再由靜止釋放，則在上述兩種情形中正確的有()．A．質量為2m的滑塊受到重力、繩的張力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B．質量為m的滑塊均沿斜面向上運動C．繩對質量為m的滑塊的拉力均大于該滑塊對繩的拉力D．系統(tǒng)在運動中機械能均守恒9、(本題9分)如圖所示，一顆極地衛(wèi)星從北緯30°的正上方按圖示方向第一次運行至南緯60°正上方時所用時間為t，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，忽略地球自轉的影響．由以上條件可以求出()A．衛(wèi)星運行的周期 B．衛(wèi)星距地面的高度C．衛(wèi)星的質量 D．地球的質量10、(本題9分)如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在彈簧開始壓縮到最短的整個過程中（不計空氣阻力及碰撞過程能量損失），下列關于能量的敘述中正確的應是（）A．重力勢能和動能之和一直減少B．重力勢能和彈性勢能之和總保持不變C．動能和彈性勢能之和保持不變D．重力勢能、彈性勢能和動能之和總保持不變11、(本題9分)如圖所示,質量分別為和的兩個物塊（可視為質點）在水平圓盤上沿直徑方向放置，與轉盤的動摩擦因數(shù)均為（可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）．A離軸的距離為離軸的距離為，兩物塊用一根細繩連在一起．隨圓盤以角速度一起做勻速圓周運動，且與圓盤保持相對靜止，下列說法正確的是（）A．所受的合外力與所受的合外力大小相等B．所受摩擦力方向指向圓心C．若，細繩無張力D．若，兩物塊與圓盤發(fā)生相對滑動12、地球半徑為R，地面上重力加速度為g，在高空繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其線速度的大小可能是()A． B． C． D．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，打點計時器的電源頻率是50HZ。某同學先后打出兩條紙帶，紙帶Ⅰ從第1點開始的相鄰點間的距離依次為：1.9mm、6.0mm、10.0mm、14.0mm；紙帶Ⅱ上從第1點開始的相鄰各點間的距離依次為：2.5mm、6.0mm、11.5mm、16.3mm.那么應選用紙帶__________進行測量和計算。根據(jù)你所選用的紙帶，利用第2、3兩點間的距離和第4、5兩點間的距離，可以計算出當?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮開________，在打第3點時重物的瞬時速度為_________m/s，為了驗證機械能守恒定律，應該計算出打第2、4點時物體減少的_________和增加的_________，然后比較它們的數(shù)值在實驗允許誤差范圍內是否近似相等。14、（10分）(本題9分)在利用重錘下落驗證機械能守恒定律的實驗中：實驗中動能的增加量應略_________（選填“大于”、“小于”或“等于”）重力勢能的減少量，其主要原因是_________A．重物下落的實際距離大于測量值B．重物下落的實際距離小于測量值C．重物下落受到阻力D．重物的實際末速度大于計算值三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)從離地高80m處水平拋出一個物體，3s末物體的速度大小為50m/s，g取10m/s2。求：(1)物體拋出時的初速度大小；(2)物體在空中運動的時間；(3)物體落地時的水平位移．16、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑軌道槽ABCD與粗糙軌道槽GH通過光滑圓軌道EF平滑連接(D、G處在同一高度)，組成一套完整的軌道，整個裝置位于豎直平面內?，F(xiàn)將一質量m=1kg的小球從AB段距地面高h0=2m處靜止釋放，小球滑上右邊斜面軌道并能通過軌道的最高點E點。已知CD、GH與水平面的夾角為θ=37°，GH段的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，圓軌道的半徑R＝0.4m，E點離水平面的豎直高度為3R（E點為軌道的最高點），（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）小球第一次通過E點時的速度大小；（2）小球沿GH段向上滑行后距離地面的最大高度；（3）若小球從AB段離地面h處自由釋放后，小球又能沿原路徑返回AB段，試求h的取值范圍。17、（12分）(本題9分)如圖所示，固定的光滑平臺上靜止著兩個滑塊A、B，mA=0.1kg，mB=0.1kg.兩滑塊間夾有少量炸藥，平臺右側有一帶擋板的小車，靜止在光滑的水平地面上．小車質量為M=0.3kg，車面與平臺的臺面等高，小車的上表面的右側固定一根輕彈簧，彈簧的自由端在Q點，小車的上表面左端點P與Q點之間是粗糙的，滑塊B與PQ之間表面的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，Q點右側表面是光滑的．點燃炸藥后，A、B分離瞬間A滑塊獲得向左的速度大小為6m/s，而滑塊B則沖向小車．兩滑塊都可以看作質點，炸藥的質量忽略不計，爆炸的時間極短，爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上，且g=10m/s1．求：（1）A、B分離時滑塊B的速度vB大小；（1）若L=0.8m，滑塊B滑上小車后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能Ep；（3）要使滑塊B既能擠壓彈簧，又最終沒有滑離小車，則小車上PQ之間距離L的取值范圍．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解題分析】

萬有引力定律是牛頓運用開普勒有關行星運動的三大定律，結合向心力公式和牛頓運動定律，運用其超凡的數(shù)學能力推導出來的，因而可以說是牛頓在前人研究的基礎上發(fā)現(xiàn)的．經過100多年后，由英國物理學家卡文迪許利用扭秤裝置巧妙的測量出了兩個鐵球間的引力，從而第一次較為準確的得到萬有引力常量．牛頓根據(jù)行星的運動規(guī)律推導出了萬有引力定律，經過100多年后，由英國物理學家卡文迪許利用扭秤裝置巧妙的測量出了兩個鐵球間的引力，從而第一次較為準確的得到萬有引力常量；故選D．點評：由行星的運動規(guī)律推導出萬有引力表達式，是典型的已知運動情況判斷受力情況，最初由牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力的規(guī)律，并提出了著名的萬有引力定律，經過100多年后，由英國物理學家卡文迪許測量出萬有引力常量．2、C【解題分析】

AB.剛開始勻速運動時P=Fv=fv0所以摩擦力為功率降一半的時候，速度不能瞬間改變，所以瞬間變化的是牽引力F，減小一半，由于一開始勻速，所以摩擦力等于F，故功率減半，導致牽引力下降，汽車開始減速，減速過程中，根據(jù)P=Fv可知牽引力慢慢增大，根據(jù)牛頓第二定律知，減速的加速度越來越小，所以汽車做加速度逐漸減小的減速運動，故AB項與題意不相符；C.當再次勻速時，汽車的速度為這段時間根據(jù)動能定理可知所以阻力做功為故C項與題意相符；D.因為Wf=-f?x所以這段時間行駛的位移為故D項與題意不相符。3、D【解題分析】

小球在緩慢移動的過程中，水平力F是變力，不能通過功的公式求解功的大小，根據(jù)動能定理得解得：A.FLsinθ與分析不相符，故A項與題意不相符；B.mgLcosθ與分析不相符，故B項與題意不相符；C.FL(1-cosθ)與分析不相符，故C項與題意不相符；D.mgL(1-cosθ)與分析相符，故D項與題意相符。4、D【解題分析】

A.沿粗糙斜面勻速下滑的物塊動能不變，重力勢能減小，故機械能減小，故A錯誤；B.在空氣中勻速下落的雨滴，動能不變，重力勢能減小，故機械能減小，故B錯誤；C.沿粗糙斜面加速下滑的物塊一定有摩擦力做負功，機械能不守恒，故C錯誤；D.沿豎直面內光滑圓軌道運動的小球，只受重力做功，機械能守恒，故D正確.5、A【解題分析】試題分析:A、A向下運動的過程中，彈簧的彈力不斷增大，彈簧的彈力先小于重力，后大于重力，合力先減小后增大，所以A的加速度先減小后增大，故A正確．B、A向下運動過程中，彈簧的彈力與重力平衡時速度最大，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，故B錯誤．C、A運動到最低點時，A所受的彈力大于其重力，加速度向上，由牛頓第二定律知A處于超重狀態(tài)，對整體而言，地面對B的支持力大于A、B的重力之和．故C錯誤．D、設A和B的質量均為m．細繩剪斷前，彈簧伸長的長度為x=mgk．細繩剪斷后，A做簡諧運動，通過平衡位置時,彈簧的壓縮量x'考點：考查牛頓第二定律、力的合成與分解．6、D【解題分析】由庫侖定律F=kq1q2r2，點電荷間的距離7、BC【解題分析】

在桿向下運動過程中,組成的系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒；水平方向受合外力為零，水平方向動量守恒，在豎直方向，A有加速度，所以系統(tǒng)的合外力不為零，動量不守恒，故A錯誤；桿A的下端運動到碗的最低點時，長直桿在豎直方向的速度為0，由機械能守恒定律3mgR=×3mvB2，解得：vB=vC=，故BC正確；直桿的下端上升到所能達到的最高點時，長直桿在豎直方向的速度為0，對AB系統(tǒng)由機械能守恒定律，則有：×2mvB2=3mgh，解得：h=，故D錯誤.故選BC．點睛：主要考查了機械能守恒定律的直接應用，要知道長直桿的下端第一次運動到碗內的最低點時，A的水平方向速度為零，長直桿的下端上升到的最高點時直桿豎直方向速度為零，難度適中．8、BD【解題分析】

A.兩個滑塊都受到重力、支持力和拉力，下滑趨勢是重力的作用效果，故A錯誤；B.由于2m的物體的重力的下滑分量總是較大，故質量為m的滑塊均沿斜面向上運動，故B正確；C.根據(jù)牛頓第三定律，繩對質量為m滑塊的拉力均等于該滑塊對繩的拉力，C錯誤；D.系統(tǒng)減小的重力勢能完全轉化為動能，無其他形式的能量參與轉化，故機械能守恒，故D正確；故選BD．【題目點撥】本題關鍵受力分析后判斷滑塊的運動規(guī)律：對兩個滑塊受力分析，先加速靜止不動，得到兩邊對細線的拉力大小，得到運動情況；機械能是否守恒的判斷可以從能量轉化的角度來分析．【考點】功能關系；牛頓定律的應用9、ABD【解題分析】衛(wèi)星從北緯30°的正上方，第一次運行至南緯60°正上方時，剛好為運動周期的1/4，所以衛(wèi)星運行的周期為4t，故A正確；知道周期、地球的半徑，由，可以算出衛(wèi)星距地面的高度，故B正確；通過上面的公式可以看出，只能算出中心天體的質量，C項錯誤，D正確．故選ABD.10、AD【解題分析】

對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢能一直在增大。因為小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，重力勢能和動能之和始終減小。故A正確。在剛接觸彈簧的時候這個時候小球的加速度等于重力加速度，在壓縮的過程中，彈簧的彈力越來越大，小球所受到的加速度越來越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這個時候小球的加速度為0，要注意在小球剛接觸到加速度變0的過程中，小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，這個時候彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，這個時候彈簧壓縮的最短。所以小球的動能先增大后減小，所以重力勢能和彈性勢能之和先減小后增加。故B錯誤。小球下降，重力勢能一直減小，所以動能和彈性勢能之和一直增大。故C錯誤。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。故D正確。故選AD?！绢}目點撥】根據(jù)能量守恒小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變．其中一個能量的變化可以反映出其余兩個能量之和的變化．11、BCD【解題分析】

A、物塊A與B一起做勻速圓周運動，角速度是相等的，合外力提供向心力，由：，可知B受到的合外力是A的4倍；故A錯誤.B、B有相對于圓盤向外運動的趨勢，而且B需要的向心力比A大，所以B受到的摩擦力的方向指向圓心；故B正確.C、物塊B距離圓心較遠，當B的向心力恰好等于最大靜摩擦力時：，則：，則當時，繩子上沒有拉力；故C正確.D、設當A、B所受摩擦力均達到最大時，細線拉力為T，對A物塊：，對B物塊：聯(lián)立解得：；故D正確.故選BCD.12、BC【解題分析】

第一宇宙速度是繞地球做圓周運動的最大速度，也是近地軌道上圓周運動的速度，故在近地軌道上衛(wèi)星的半徑為R，所受萬有引力與重力相等，則有：可得第一宇宙速度大小為，又因為第一宇宙速度是圍繞地球做圓周運動的最大線速度，故在高空運行的人造地球衛(wèi)星的線速度均小于．A．，與結論不相符，選項A錯誤；B．，與結論相符，選項B正確；C．，與結論相符，選項C正確；D．，與結論不相符，選項D錯誤；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、Ⅰ0.4重力勢能動能【解題分析】

[1]物體做自由落體運動，打前兩個點之間的距離所以應選用紙帶Ⅰ。[2]當?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮3]在打第3點時重物的瞬時速度為2、4兩點間的平均速度[4][5]為了驗證機械能守恒定律，應該計算出打第2、4點時物體減少的重力勢能和增加的動能。14、（1）小于；（2）C；【解題分析】

[1][2]．在該實驗中，由于摩擦力、空氣阻力等阻力的存在，部分重力勢能轉化為內能，重錘動能的增加量略小于重力勢能的減少量，C正確．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)40m/s；(2)4s；(3)160m。【解題分析】

(1)物體在3s末的豎直分速度：根據(jù)平行四邊形定則知，物體的初速度：；(2)根據(jù)得，物體平拋運動的時間：；（3）物體落地的水平位移：?！绢}目點撥】解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式靈活求解，知道平拋運動的時間由