天津市河西區(qū)新華中學(xué)2024屆高一物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

天津市河西區(qū)新華中學(xué)2024屆高一物理第二學(xué)期期末考試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)如圖所示，細(xì)線的一端固定于天花板上的O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，在水平恒力F的作用下，小球從O點(diǎn)正下方的A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，恰好能到達(dá)B點(diǎn)。小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，輕繩與豎直方向的夾角為60°。下列說法正確的是A．恒力F大于小球受到的重力B．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，其所受合力為零C．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，它的機(jī)械能一直增大D．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，它的機(jī)械能先增大后減小2、(本題9分)物體以60J動(dòng)能，從A點(diǎn)出發(fā)豎直向上拋出，在它上升到某一高度時(shí)，其動(dòng)能損失50J，機(jī)械能損失10J，設(shè)空氣阻力大小恒定，則落回A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為（）A．20J B．36J C．40J D．48J3、(本題9分)A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同的時(shí)間內(nèi)它們通過的路程之比，轉(zhuǎn)過的角度之比，則下列說法正確的是（）A．它們的半徑之比RA∶RB=2∶3 B．它們的半徑之比RA∶RB=4∶9C．它們的周期之比TA∶TB=2∶3 D．它們的周期之比TA∶TB=3∶24、(本題9分)如圖所示，兩輪用皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，圖中有A、B、C三點(diǎn)，這三點(diǎn)所在處的半徑rA＞rB＝rC，則以下有關(guān)各點(diǎn)線速度v、角速度ω的關(guān)系中正確的是()A．vA＝vB＞vCB．vC＞vA＞vBC．ωC＜ωA＜ωBD．ωC＝ωB＞ωA5、(本題9分)從同一高度以不同的速度水平拋出兩個(gè)質(zhì)量不同的石子，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是()A．初速度大的先落地B．兩個(gè)石子同時(shí)落地C．質(zhì)量大的先落地D．無法判斷6、(本題9分)飛船受大氣阻力和地球引力的影響,飛船飛行軌道會(huì)逐漸下降,脫離預(yù)定圓軌道,為確保正常運(yùn)行,飛行控制專家按預(yù)定計(jì)劃,決定在“神舟六號(hào)”飛船飛行到第30圈時(shí),對(duì)飛船軌道進(jìn)行微調(diào),使其軌道精度更高,在軌道維持的過程中下列說法正確的是()A．因?yàn)轱w船在較高軌道所具有的運(yùn)行速度比在較低軌道的具有的運(yùn)行速度小,所以飛船在軌道維持時(shí)必須減速B．在飛船由較低軌道向較高軌道運(yùn)行的過程中飛船的勢能增加C．飛船必須先瞬時(shí)加速使飛船脫離較低的圓軌道,當(dāng)飛船沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)到較高的圓軌道時(shí),再瞬時(shí)加速使飛船進(jìn)人到預(yù)定圓軌道D．飛船的軌道半徑、動(dòng)能、動(dòng)量及運(yùn)行周期較維持之前都有一定程度的增大7、(本題9分)如圖所示,某條電場線上有a、b、c三點(diǎn)，其中ac=cb=10cm，已知a、b兩點(diǎn)的電勢分別為φa=-6V,φb=4V,若將一點(diǎn)電荷從b點(diǎn)由靜止釋放,僅在電場力作用下沿著電場線向a點(diǎn)做加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動(dòng),則下列判斷正確的是()A．該點(diǎn)電荷帶正電B．電場在c點(diǎn)處的電勢為φc=-1VC．該電場的場強(qiáng)E=100N/CD．該點(diǎn)電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)電場力做的功比從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場力做的功多8、(本題9分)在傾角為30°的斜面頂端，將甲、乙兩個(gè)小球分別以2v和v的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。那么，下列說法中正確的是（）A．甲、乙兩球落地點(diǎn)到頂端的水平位移之比為2：1B．甲、乙兩球落點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離之比為2：1C．甲、乙兩球落在斜面上的速度方向相同D．甲、乙兩球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2：19、(本題9分)如圖所示，a為地面上的待發(fā)射衛(wèi)星，b為近地圓軌道衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星．三顆衛(wèi)星質(zhì)量相同．三顆衛(wèi)星的線速度分別為va，vb，vc，角速度分別為ωa，ωb，ωc，周期分別為Ta，Tb，Tc，向心力分別為Fa，F(xiàn)b，F(xiàn)c，則()A．ωa＝ωc<ωb B．Fa＝Fc<FbC．va＝vc<vb D．Ta＝Tc>Tb10、(本題9分)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(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，其線速度的大小可能是()A． B． C． D．二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)利用如圖裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn).(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的（_________）A．動(dòng)能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量(2)在實(shí)驗(yàn)中,已知重物質(zhì)量,在紙帶上打出一系列的點(diǎn),如圖所示(打點(diǎn)間隔為),,紙帶上所標(biāo)數(shù)據(jù)單位,其中點(diǎn)與下一點(diǎn)之間距離為,那么從打點(diǎn)到打點(diǎn)的過程中：①重物的重力勢能變化量_________,動(dòng)能變化量____________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)②有一位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,重力勢能的減少量小于動(dòng)能的增加量,原因是:________A．重物下落時(shí)受到的阻力過大B．在計(jì)算中誤將取C．重物的質(zhì)量測量錯(cuò)誤D．交流電源的頻率小于(3)某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒,在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),測量它們到起始點(diǎn)的距離,計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度,描繪圖像,并做如下判斷:若圖像是一條過原點(diǎn)的直線,則重物下落過程中機(jī)械能守恒．請你分析論證該同學(xué)的判斷依據(jù)是否正確_____________12、（10分）(本題9分)如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.(1)供實(shí)驗(yàn)選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇___________A．質(zhì)量為10g的砝碼B．質(zhì)量為50g的塑料球C．質(zhì)量為200g的木球D．質(zhì)量為200g的鐵球(2)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如下圖所示，紙帶的___________端(選填“左”或“右’)與重物相連。(3)上圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零。選取紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，為驗(yàn)證重物對(duì)應(yīng)O點(diǎn)和F點(diǎn)機(jī)械能是否相等，并使數(shù)據(jù)處理簡便，應(yīng)測量O、F兩點(diǎn)間的距離h1和E、G兩點(diǎn)間的距離h2。(4)已知重物質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，從O點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中重物動(dòng)能的增加量△E=___________(用本題所給字母表示)(5)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢能，于是深入研究阻力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響。他測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v，用實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)繪制出v2-h圖線，如圖所示。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，由圖線求得重物下落時(shí)受到阻力與所受重力的百分比為___________%(保留兩位有效數(shù)字)。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、C【解題分析】

A.設(shè)細(xì)線的長度為L．小鐵塊從A到B的過程，由動(dòng)能定理得：FLsin60°-mgL（1-cos60°）=0，解得：F=mg＜mg，即恒力F的值小于小球的重力，故A錯(cuò)誤。B.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，速度為零，合力不為零，故B錯(cuò)誤；CD.恒力一直做正功，由功能關(guān)系知，小球的機(jī)械能一直增大，故C正確，D錯(cuò)誤。2、B【解題分析】

物體上升到某一高度時(shí)，重力、阻力均做負(fù)功，所以根據(jù)功能關(guān)系有：①，阻力做功對(duì)應(yīng)著機(jī)械能的變化，則有：②，將，，代入①②可得，，，可得；當(dāng)物體從拋出到上升到最高點(diǎn)的過程中，物體的動(dòng)能減小了60J，由動(dòng)能定理可得，合力做的功，所以有阻力做功為，由功能關(guān)系知，機(jī)械能損失了12J，由于空氣阻力大小恒定，所以下落過程機(jī)械能也損失了12J，則物體落回A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為，故ACD錯(cuò)誤，B正確．故選B．【題目點(diǎn)撥】物體豎直上拋的過程中，由于阻力使得物體的機(jī)械能有損失．利用功能原理和動(dòng)能定理分析空氣阻力與合力的關(guān)系，再分析物體上升最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能的損失，得到下落過程機(jī)械能的損失，即可求出物體回到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．3、C【解題分析】

AB.A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同的時(shí)間內(nèi)它們通過的路程之比，據(jù)可得，它們的線速度之比：vA∶vB=2∶3A、B兩質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度之比，據(jù)可得，它們的角速度之比據(jù)，可得則它們的軌道半徑之比選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD.它們的角速度之比，根據(jù)得：選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4、A【解題分析】A、圖中A與B兩點(diǎn)通過同一根皮帶傳動(dòng)，線速度大小相等，即，A、C兩點(diǎn)繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，有，由于，，，因而有，得到，故A正確，B錯(cuò)誤；

C、由于，，因而有，，又由于，，故CD錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵抓住公式，兩兩比較，得出結(jié)論，要注意不能三個(gè)一起比較，初學(xué)者往往容易將三個(gè)一起比較，從而出現(xiàn)錯(cuò)誤．5、B【解題分析】

平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，與物體的質(zhì)量和初速度無關(guān)，因下落的高度相同，故兩個(gè)石子的豎直分運(yùn)動(dòng)完全相同，因而兩個(gè)石子同時(shí)落地，B正確．6、BC【解題分析】

A.飛船的軌道高度逐漸降低，離地球越來越近，飛船在軌道維持時(shí)必須加速，做離心運(yùn)動(dòng)脫離較低的圓軌道，故A錯(cuò)誤；B.在飛船由較低軌道向較高軌道運(yùn)行的過程中萬有引力做負(fù)功，飛船的勢能增加，故B正確；C.飛船必須先瞬時(shí)加速使飛船脫離較低的圓軌道，當(dāng)飛船沿橢圓軌道運(yùn)行到較高的圓軌道時(shí)，再瞬時(shí)加速使飛船進(jìn)入到預(yù)定圓軌道，故C正確；D.飛船的軌道半徑較維持之前有一定程度的增大，根據(jù)，，所以速度、動(dòng)能、動(dòng)量較維持之前都有一定程度的減小，周期較維持之前都有一定程度的增大．故D錯(cuò)誤；故選BC.7、AD【解題分析】A、沿著電場線方向電勢降低，則電場強(qiáng)度方向從b到a，將一點(diǎn)電荷從b點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場力作用下沿著電場線向a點(diǎn)加速運(yùn)動(dòng)，則電場力方向由b到a，所以該電荷為正電荷，故A正確；B、C、點(diǎn)電荷從b到a的過程中，加速度逐漸減小，則電場力逐漸減小，電場強(qiáng)度逐漸減小，則c點(diǎn)處的電勢小于-1V，電場是非勻強(qiáng)電場，故無法求出場強(qiáng)，故B、C均錯(cuò)誤；D、由可知Ubc>Uca，則由可知電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場力做的功比從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場力做的功多，故D正確．故選AD．【題目點(diǎn)撥】知道電場線的物理意義：電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，電場線的方向表示電勢的高低，明確電場力做功與電勢能的關(guān)系．8、CD【解題分析】

AD、設(shè)小球落在斜面上時(shí)，位移與水平方向的夾角為θ，，只要落到斜面上，角度不變，t與初速度成正比，甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2：1，甲、乙兩球飛行過程中水平方向的位移：x＝v0t，由于初速度之比為2：1，飛行的時(shí)間之比為2：1，所以水平方向的位移之比為4：1．A錯(cuò)誤，D正確；B、甲、乙兩球飛行過程中水平方向的位移之比為4：1，由于斜面得夾角是相同的，所以甲、乙兩球落地點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離之比為4：1．B錯(cuò)誤；C、設(shè)小球落在斜面上時(shí)，速度與水平方向的夾角為α，則tanα＝2tanθ，因?yàn)樾∏蚵湓谛泵嫔蠒r(shí)，位移與水平方向的夾角為定值，可知，兩球接觸斜面的瞬間，速度方向相同，C正確；9、AD【解題分析】ACD：同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，則、；據(jù)得：．地球同步衛(wèi)星和近地衛(wèi)星同是衛(wèi)星，據(jù)可得，、、．故AD兩項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤．B：萬有引力，三衛(wèi)星質(zhì)量相等，軌道半徑，可得．故B項(xiàng)錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：區(qū)分在地面上的物體和近地圓軌道衛(wèi)星，兩者只有轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等；受力不同，線速度、角速度、周期均不同．10、BC【解題分析】

第一宇宙速度是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，也是近地軌道上圓周運(yùn)動(dòng)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?yàn)榈谝挥钪嫠俣仁菄@地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大線速度，故在高空運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的線速度均小于．A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；二、實(shí)驗(yàn)題11、A；0.49J；0.48；D；不正確；【解題分析】（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的動(dòng)能變化量與勢能變化量，故選A.（2）①因O點(diǎn)與下一點(diǎn)之間距離為2mm，可知打O點(diǎn)時(shí)重物的速度為零；B點(diǎn)的速度：重物的重力勢能變化量ΔEp=mghB=1×9.8×0.0501J=0.49J；動(dòng)能變化量ΔEk=②若重物下落時(shí)受到的阻力過大，則重力勢能的減小量會(huì)大于動(dòng)能的增量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在計(jì)算中誤將g取10m/s2，則計(jì)算出的重力勢能的減小量也會(huì)大于動(dòng)能的增量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因?yàn)橐容^的mgh和mv2兩邊都有m，則重物的質(zhì)量測量錯(cuò)誤對(duì)實(shí)驗(yàn)無影響，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；交流電源的頻率小于50Hz，則打點(diǎn)的周期較大，點(diǎn)間距離較大，則測得的點(diǎn)的速度偏大，則可能會(huì)造成動(dòng)能增加量大于重力勢能減小量，選項(xiàng)D正確；故選D.（3）該同學(xué)的判斷依據(jù)不正確．在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，根據(jù)mgh-fh=mv2，可得：v2=2（g-）h，則此時(shí)v2-h圖象就是過原點(diǎn)的一條直線．所以要