2023-2024學(xué)年福建省連城縣一中物理高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

2023-2024學(xué)年福建省連城縣一中物理高一第二學(xué)期期末考試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是A．穩(wěn)定運行軌道可以位于重慶正上方B．穩(wěn)定運行的線速度小于7.9km/sC．運行軌道可高可低，軌道越高，繞地球運行一周所用時間越長D．若衛(wèi)星質(zhì)量加倍，運行高度將降低一半2、如圖所示，物體在不可伸長的輕繩作用下豎直向下做勻加速運動，加速度為6m/s2，空氣阻力不計。下列關(guān)于物體在下降過程中的敘述正確的是（）A．物體重力勢能減少量與動能增加量相等B．繩的拉力對物體做正功C．物體機械能一定增大D．繩的拉力做的功等于物體機械能的變化量3、取水平地面為重力勢能零點。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其動能恰好是重力勢能的3倍。不計空氣阻力，該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為（）A． B． C． D．4、(本題9分)如圖所示，光滑的水平地面上有一輛平板車，車上有一個人．原來車和人都靜止．當人從左向右行走的過程中：（）A．人和車組成的系統(tǒng)水平方向動量不守恒B．人停止行走時，人和車的速度均為零C．人和車的速度方向相同D．人和車組成的系統(tǒng)機械能守恒5、(本題9分)質(zhì)量為lkg的物體沿傾角為30°的光滑斜面由靜止下滑，又知斜面高為5m．g取10m/s1．則物體剛滑到斜面底端時，重力的瞬時功率為A．15W B．15W C．50W D．100W6、如圖所示，物體A和B的質(zhì)量均為m，且分別與跨過定滑輪的輕繩連接（不計繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦），在用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線運動的過程中，下列說法正確的是A．物體A也做勻速直線運動B．物體A做勻加速直線運動C．繩子對物體A的拉力等于物體A的重力D．繩子對物體A的拉力大于物體A的重力7、(本題9分)質(zhì)量為的物體（可視為質(zhì)點）在水平外力的作用下，從開始在平面直角坐標系（未畫出）所決定的光滑水平面內(nèi)運動．運動過程中，方向的位移時間圖像如左圖所示，方向的速度時間圖象如右圖所示．則下列說法正確的是（）A．時刻，物體的速度大小為B．物體初速度方向與外力的方向垂直C．物體所受外力的大小為D．4秒內(nèi)外力做的功為8、(本題9分)兩個共點力的大小分別為F1＝6N，F(xiàn)2＝10N，則它們的合力可能為()A．3N B．5N C．10N D．20N9、(本題9分)如圖所示，先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電。第一次燈泡兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖甲所示；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示。若圖甲、乙中的U0、T所表示的電壓、周期值是相等的，則以下說法正確的是()A．第一次燈泡兩端的電壓有效值是U0B．第二次燈泡兩端的電壓有效值是U0C．第一次和第二次燈泡的電功率之比是2∶9D．第一次和第二次燈泡的電功率之比是1∶510、一質(zhì)點在0～15s內(nèi)豎直向上運動，其加速度一時間圖像如圖所示，若取豎直向下為正，g取10，則下列說法正確的是()A．質(zhì)點的機械能不斷增加B．在0～5s內(nèi)質(zhì)點的動能增加C．在10～15s內(nèi)質(zhì)點的機械能一直增加D．在t="15"s時質(zhì)點的機械能大于t="5"s時質(zhì)點的機械能11、兩個小球A、B在光滑水平面上相向運動，已知它們的質(zhì)量分別是m1＝4kg，m2＝2kg，A的速度v1＝3m/s(設(shè)為正)，B的速度v2＝－3m/s，則它們發(fā)生正碰后，其速度可能分別是()A．均為1m/sB．＋4m/s和－5m/sC．＋2m/s和－1m/sD．－1m/s和＋5m/s12、(本題9分)如圖所示，t=0時刻，b物體在a物體前方500m處，a、b的圖像如圖所示，下列選項正確的是A．a(chǎn)、b加速時，物體a的加速度大于b的加速度B．20s時，兩物體相距最遠C．a(chǎn)、b相遇兩次D．第二次相遇在60s二．填空題(每小題6分，共18分)13、某同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖所示的“小球做平拋運動”的照片。圖中每個小方格的實際邊長為10cm.(1)請在圖中作出小球運動的軌跡_______.(2)小球做平拋的初速度大小為_______m/s.（取g=10m/s2，計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）14、(本題9分)在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中，采用如圖甲所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打上的點計算出。(1)當M與m的大小關(guān)系滿足______時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼受到的重力。(2)如圖（a）為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線，說明實驗存在的問題是______。(3)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實驗。畫出了各自得到的a—F圖線如圖（b）所示，兩個同學(xué)做實驗時的哪一個物理量取值不同？______。(4)為了比較容易檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與______的圖像。15、(本題9分)電磁打點計時器是使用___________電源的_______________儀器當使用的交流電頻率為50Hz時，它每隔___________s打一次點。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，AB段是半徑為R的光滑1/4圓弧軌道，其低端切線水平，BC段是長為163R的水平軌道，其右端緊靠長為2R、傾角θ=37o的傳送帶CD，傳送帶以u=2gR的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動．在距B點L0＝43R處的的水平軌道上靜止一個質(zhì)量為m的物體Q．現(xiàn)將質(zhì)量M=3m的物體P自圓弧軌道上的A點由靜止釋放，并與靜止在水平軌道上的Q發(fā)生彈性碰撞．已知物體P和Q與水平軌道及傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25，不計物體P(1)物體P到達圓弧軌道B點時對軌道的壓力；(2)物體P、Q碰撞后瞬間Q的速度大小；(3)物體P、Q從開始運動到第一次速度減小到零的時間．17、（10分）如圖所示，水平軌道AB與豎直半圓形軌道相切于B點，半圓軌道的最高點為C，半徑為R。輕質(zhì)彈簧左端固定在A點，沿AB方向放置，質(zhì)量為m的小球與被壓縮的彈簧緊挨著、不拴接。現(xiàn)釋放小球，離開彈簧后到達B點，滑向圓軌道，恰好能通過最高點C后水平飛出，落在水平軌道上的D點(圖中未標出)，不計球與軌道間的摩擦、空氣阻力，重力加速度為g，求:(1)小球經(jīng)C點時的速度大小(2)B、D兩點間距離(3)小球釋放前彈簧的彈性勢能

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、B【解析】

A.在除赤道所在平面外的任意點，假設(shè)實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的。所以同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，故A項與題意不相符；B.根據(jù)萬有引力提供向心力GMm得：v=GM衛(wèi)星離地面越高r越大，則速度為越小，當r最小等于地球半徑R時，線速度最大為地球的第一宇宙速度7.9km/s，故同步衛(wèi)星的線速度均小于7.9km/s，故B項與題意相符；CD.地球同步衛(wèi)星運行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道即與赤道平面重合、運行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時間相等即為一天，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式GMm(R+h)其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度。由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值，故CD項與題意不相符。2、D【解析】

對物體受力分析，由牛頓第二定律有因，方向向下，則可知繩有拉力向上。A．對物體由動能定理，有結(jié)合功能關(guān)系可得物體重力勢能減少量大于動能增加量，故A錯誤；B．拉力與物體的運動方向相反，故拉力對物體做負功，故B錯誤；C．除重力以外的拉力對物體做負功，由功能關(guān)系可知物體的機械能減小，故C錯誤；D．由功能關(guān)系可知拉力對物體做功衡量物體機械能的變化，故D正確。故選D。3、A【解析】

根據(jù)機械能守恒定律以及已知條件：拋出時動能恰好是重力勢能的3倍，分別列式即可求出落地時速度與水平速度的關(guān)系，從而求出物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角；【詳解】設(shè)拋出時物體的初速度為，高度為h，物塊落地時的速度大小為v，方向與水平方向的夾角為，根據(jù)機械能守恒定律得：據(jù)題有：聯(lián)立解得：則，可得：，故選項A正確，BCD錯誤。【點睛】解決本題的關(guān)鍵會熟練運用機械能守恒定律處理平拋運動，并要掌握平拋運動的研究方法：運動的分解。4、B【解析】A項：人和車組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力，動量守恒，故A錯誤；B、C項：人和車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，總動量為零，可知人和車的速度方向相反，當人的速度為零時，車速度也為零，故B正確，C錯誤；D項：人和車組成的系統(tǒng)，初狀態(tài)機械能為零，一旦運動，機械能不為零，可知人和車組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故D錯誤．點晴：解決本題的關(guān)鍵知道系統(tǒng)動量守恒的條件，本題抓住人和車組成的系統(tǒng)總動量等于零進行求解，基礎(chǔ)題．5、C【解析】

解：物體下滑過程中機械能守恒，所以有：mgh=①物體滑到底端重力功率為：P=mgvsin30°②聯(lián)立①②解得：P=50W故選C【點評】物理公式不僅給出了公式中各個物理量的數(shù)學(xué)運算關(guān)系，更重要的是給出了公式需要遵循的規(guī)律和適用條件，在做題時不能盲目的帶公式，要弄清公式是否適用．6、D【解析】

AB、將B物體的速度vB進行分解如圖所示,則vA=vBcosα,α減小,vB不變,則vA逐漸增大，說明A物體向上做加速運動，故A錯誤、B錯誤；CD、設(shè)繩子對A的拉力大小為T，由牛頓第二定律T?mg=ma，可知繩子對A的拉力T>mg，則物體A處于超重狀態(tài)．故C錯誤、D正確．故選D．【點睛】將B的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的分速度等于A的速度，根據(jù)平行四邊形定則判斷A的速度如何變化，從牛頓第二定律可知繩子對A的拉力與重力的關(guān)系．7、CD【解析】

A．由圖甲圖得到物體在x方向做勻速直線運動，速度大小為t=0時刻，y方向物體的分速度為，物體的速度大小為故A錯誤；B．物體在x方向做勻速直線運動，合力為零，y方向做勻減速直線運動，合力沿?y軸方向，而物體的初速度不在x軸方向，所以物體的初速度方向和外力的方向并不垂直，故B錯誤；C．由乙圖的斜率等于加速度，得到物體的加速度大小為所受外力F的大小為故C正確；D．

4s內(nèi)，y方向物體的位移為外力做的功為故D正確；故選CD．【點睛】位移圖象的斜率等于速度，傾斜的直線表示物體做勻速直線運動．速度圖象傾斜的直線表示物體做勻變速直線運動．根據(jù)兩圖象的形狀求出物體在x方向和y方向的初速度，再進行合成，求出物體t=0時刻的速度．x方向物體的合力為零，物體所受的合力在y方向．由速度圖象的斜率求出加速度，由牛頓第二定律求出外力F，根據(jù)做功公式求出4s內(nèi)外力做的功．8、BC【解析】兩力合成時，合力范圍為：|，代入數(shù)據(jù)得：，故選BC．【點睛】兩力合成時，合力隨夾角的增大而減小，當夾角為零時合力最大，夾角180°時合力最小，并且9、AD【解析】

A.第一次所加正弦交流電壓的有效值為U1＝U0，A項正確；B.設(shè)第二次所加交流電壓的有效值為U2，則根據(jù)有效值的定義有，解得U2＝U0，B項錯；CD.根據(jù)電功率的定義式P＝可知，P1∶P2＝1∶5，C項錯、D項正確。10、BD【解析】試題分析：從圖中可知0~5s過程中加速度a=g，則此時只有重力做功，機械能不變，動能減小，5~10s內(nèi)，a<g，有外力做正功，機械能增大，10~15s過程中a>g，外力做負功，機械能減小，AC錯誤B正確；根據(jù)牛頓第二定律，5-10s內(nèi)，，得：，方向向上，做正功，物體機械能增加；10-15s內(nèi)，，得，方向向下，物體機械能減少；物體一直向上做減速運動，而5-10s內(nèi)的速度大于10-15s內(nèi)的速度，則5-10s內(nèi)的位移大于10-15s內(nèi)的位移，故5-10s內(nèi)物體機械能增加的多，10-15s內(nèi)減小的少，故質(zhì)點在t=15s時的機械能大于t=5s時的機械能，D正確考點：考查機械能守恒守恒定律的應(yīng)用【名師點睛】物體機械能守恒的條件是只有重力做功或只受重力，即物體的加速度等于g，則機械能不變，若向上減速的加速度小于g，說明物體受到了向上的外力作用，機械能增加，反之向上減速的加速度大于g則機械能減?。?1、AD【解析】

由動量守恒，可驗證四個選項都滿足要求。再看動能情況：×2×9J＝27J；；由于碰撞過程動能不可能增加，所以應(yīng)有Ek≥Ek′，可排除選項B；選項C雖滿足Ek≥Ek′，但A、B沿同一直線相向運動，發(fā)生碰撞后各自仍能保持原來速度方向(vA′＞0，vB′＜0)，這顯然是不符合實際的，因此C錯誤；驗證選項A、D均滿足Ek≥Ek′，故答案為選項A(完全非彈性碰撞)和選項D(彈性碰撞)。12、CD【解析】

A.a、b加速時，a圖線的斜率小于b圖線的斜率，物體a的加速度小于物體b的加速度，故A錯誤；B.0-20s時，a車運動，b車靜止，則此過程中兩車間距一直靠近，0-20s內(nèi)，a的位移為：，則在20s時兩物體相遇，選項B錯誤；C.速度-時間圖象與坐標軸圍成的“面積”表示位移，則0-40s內(nèi)a比b多運動的位移為：，在t=0時刻，b車在a車前方500m處，則在第40s末，a、b兩車相距S=x-500m=400m，因20s時刻，ab已經(jīng)相遇一次，40s末a在b的前面，40s后b的速度大于a的速度，則b一定能追上a，所以在整個運動過程中，a、b兩車可以相遇兩次，故C正確；D.因20s時刻兩物體已經(jīng)相遇一次；由速度-時間圖象與坐標軸圍成的“面積”表示位移，則20-60s內(nèi)，ab通過的位移相等，則60s末ab再次相遇，故D正確。二．填空題(每小題6分，共18分)13、2.0【解析】

根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出小球平拋運動的初速度。【詳解】第一空．第二空．在豎直方向上，根據(jù)，得：，則小球的初速度：?！军c睛】本題主要考查了對平拋運動實驗的數(shù)據(jù)處理，較為簡單。14、M>>m未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足小車質(zhì)量【解析】

探究加速度與力、質(zhì)量間的關(guān)系，用控制變量法和圖象法求解，注意平衡摩擦力及盤與小車間的質(zhì)量關(guān)系?！驹斀狻?1)[1]因為繩子拉力小于盤及砝碼的總重量，只有當M>>m時才近似相等；(2)[2]從圖可知，加上一定的拉力才產(chǎn)生加速度，一定是小車存在摩擦力，因此是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的；(3)[3]圖象斜率的倒數(shù)等于物體的質(zhì)量，兩個圖象斜不同，一定是兩個小車質(zhì)量不同；(4)[4]當兩個物理量是線性關(guān)系時，較容易看清具體關(guān)系，因此畫