2024年安徽省天長市高一物理第二學期期末統(tǒng)考試題含解析

2024年安徽省天長市高一物理第二學期期末統(tǒng)考試題請考生注意：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、如圖所示，為了節(jié)約用水，公園里面使用自動噴水的水龍頭（可在水平面內(nèi)360°轉(zhuǎn)動）．已知水龍頭距離地面的高度為0.45m，水平噴出水的速度為20m/s．g取10m/s2，不計空氣阻力，則噴灌半徑為（）A．1mB．3mC．6mD．12m2、(本題9分)把質(zhì)量是的小球放在豎立的彈簧上,并把球往下按至的位置,如圖甲所示,迅速松手后,彈簧把球彈起,球升至最高位置(圖丙),途中經(jīng)過位置時速度為,此時彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙).已知的高度差為,的高度差為,彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力均可忽略（）A．松手后小球的機械能保持不變B．松手后小球運動到點時速度最大C．松手后小球從到點的過程中小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能D．圖甲中彈簧的彈性勢能為3、(本題9分)關(guān)于電場的性質(zhì)正確的是：（）A．電場強度大的地方，電勢一定高B．正點電荷產(chǎn)生的電場中電勢都為正C．勻強電場中，兩點間的電勢差與兩點間距離成正比D．電場強度大的地方，沿場強方向電勢變化快4、(本題9分)我國計劃于2021年開展火星上軟著陸，以慶祝中國共產(chǎn)黨成立100周年．地球繞太陽運行的半長軸比火星繞太陽運行的半長軸小，下列說法正確的是A．在相等的時間內(nèi)，地球與太陽的連線掃過的面積等于火星與太陽的連線掃過的面積B．地球繞太陽運行的周期比火星繞太陽運行的周期大C．地球繞太陽運行的角速度比火星繞太陽運行的角速度大D．地球繞太陽運行的線速度比火星繞太陽運行的線速度小5、(本題9分)神舟號載人飛船在發(fā)射至返回的過程中，其返回艙在下述哪個階段中機械能守恒A．加速升空階段B．在橢圓軌道上繞地球運行的階段C．在大氣層中想著地球做無動力下降的階段D．返回艙的降落傘張開后的下落階段6、(本題9分)長為L的輕繩懸掛一個質(zhì)量為m的小球，開始時繩豎直，小球與一個傾角θ=45°的靜止三角形物塊剛好接觸，如圖所示．現(xiàn)在用水平恒力F向左推動三角形物塊，直至輕繩與斜面平行，此時小球的速度速度大小為v，重力加速度為g，不計所有的摩擦．則下列說法中正確的是()A．上述過程中，斜面對小球做的功等于小球增加的動能B．上述過程中，推力F做的功為FLC．上述過程中，推力F做的功等于小球增加的機械能D．輕繩與斜面平行時，繩對小球的拉力大小為mgsin45°7、如圖所示，小車AB放在光滑的水平面上，A端固定一個輕彈簧，B端粘有油泥，小車AB總質(zhì)量為M=3kg，質(zhì)量為m=1kg的光滑木塊C放在小車上，用細繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，此時彈簧的彈性勢能為6J，且小車AB和木塊C都靜止。當突然燒斷細繩時，木塊C被釋放，使木塊C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下說法正確的是（）A．彈簧伸長過程中木塊C向右運動，同時小車AB也向右運動B．木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1C．木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運動D．木塊脫離彈簧時的速度大小為3m/s8、(本題9分)滑雪運動深受人民群眾的喜愛，某滑雪運動員（可視為質(zhì)點）由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中（）A．所受合外力始終為零B．所受摩擦力大小不變C．合外力做功一定為零D．機械能的減少量等于克服摩擦力做的功9、(本題9分)如圖所示，由絕緣材料制成的光滑圓環(huán)圓心為O)豎直固定放置。電荷量為+q(q>0)的小球A固定在圓環(huán)的最高點，電荷量大小為q的小球B可在圓環(huán)上自由移動。若小球B靜止時，兩小球連線與豎直方向的夾角為θ=30°，兩小球均可視為質(zhì)點，以無窮遠處為零電勢點，則下列說法正確的是A．小球B可能帶正電B．O點電勢一定為零C．圓環(huán)對小球B的彈力指向圓心D．將小球B移至圓環(huán)最低點，A、B組成的系統(tǒng)電勢能變大10、(本題9分)我們可以用如圖所示的實驗裝置來探究影響向心力大小的因素．長槽橫臂的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍，長槽橫臂的擋板A和短槽橫臂的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等．轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動．橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個球所受向心力的相對大?。畡t關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是A．探究向心力和角速度的關(guān)系時，應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處B．探究向心力和角速度的關(guān)系時，應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處C．探究向心力和半徑的關(guān)系時，應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處D．探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時，應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處11、(本題9分)2015年12月10日，我國成功將中星1C衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定轉(zhuǎn)移軌道．如圖所示是某衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運動的示意圖，已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，衛(wèi)星遠地點P距地心O的距離為3R.則（）A．衛(wèi)星在遠地點的速度大于3gRB．衛(wèi)星經(jīng)過遠地點時速度最小C．衛(wèi)星經(jīng)過遠地點時的加速度大小為gD．衛(wèi)星經(jīng)過遠地點時加速，衛(wèi)星將不能再次經(jīng)過遠地點12、(本題9分)物體在豎直上拋運動中，其它一切阻力不計，規(guī)定向下為正方向，則實際運動速度與時間的圖像、所受合外力與時間的圖像、正確的是（）A． B．C． D．二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況，利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗。實驗中，已經(jīng)平衡好摩擦力和其它阻力，且重物質(zhì)量m遠小于小車質(zhì)量M，可認為小車所受的拉力大小為mg。接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為在紙帶上依次取A、B、各點到O點的距離為、、，如圖2所示。從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功______，打B點時小車的速度______以為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)做出如圖所示的圖象。由此圖象可得隨W變化的表達式為______，根據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達式中可能包含這個因子；分析實驗結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應是______14、(本題9分)某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．將氣墊導軌固定在水平桌面上，調(diào)節(jié)旋鈕使其水平．在氣墊導軌的左端固定一光滑的定滑輪，在B處固定一光電門，測出滑塊及遮光條的總質(zhì)量為M，將質(zhì)量為m的鉤碼通過細線與滑塊連接．打開氣源，滑塊從A處由靜止釋放，寬度為b的遮光條經(jīng)過光電門擋光時間為t，取擋光時間t內(nèi)的平均速度作為滑塊經(jīng)過B處的速度，A、B之間的距離為d，重力加速度為g．（1）調(diào)整光電門的位置，使得滑塊通過B點時鉤碼沒有落地．滑塊由A點運動到B點的過程中，系統(tǒng)動能增加量ΔEk為______，系統(tǒng)重力勢能減少量ΔEp為___．（以上結(jié)果均用題中所給字母表示）（2）若實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)ΔEk總是略大于ΔEp，可能的原因是______A．存在空氣阻力B．滑塊沒有到達B點時鉤碼已經(jīng)落地C．測出滑塊左端與光電門B之間的距離作為dD．測出滑塊右端與光電門B之間的距離作為d15、某同學在實驗室測二節(jié)串聯(lián)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r；可以提供器材有：A．待測二節(jié)串聯(lián)干電池（電動勢約3V，內(nèi)阻約1.5Ω）B．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻r1約0.5Ω）C．電流表A2（量程1mA，內(nèi)阻r2=200Ω）D．滑動電阻器R1（0~20Ω，2.5A）E．電阻箱R2：最大值9999Ω以及開關(guān)、導線若干,為了盡可能準確地測量待測電源的電動勢和內(nèi)阻，請解答說明下列問題（1）因現(xiàn)有器材中沒有電壓表，該同學用電阻箱R3與電流表________（選填“A1”或“A2”）串聯(lián)改裝為電壓表，來測量路端電壓。（2）該同學根據(jù)自己設(shè)計實驗方案，請你用鉛筆完成實物圖的連接________。（3）測量得到的路端電壓與電流的各組數(shù)據(jù)用實心圓點標于坐標圖上，如圖甲所示。根據(jù)各點表示的數(shù)據(jù)，在圖上用鉛筆描出U-I圖線。由此求得：E=________V，r=________Ω.三．計算題(22分)16、（12分）質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示，運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰好能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是多少？17、（10分）(本題9分)在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車的設(shè)計時速是108km/h．汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.5倍，取g=10m/s1．（1）如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？（1）如果高速路上設(shè)計了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠以設(shè)計時速安全通過圓弧拱橋，這個圓弧拱橋的半徑至少是多少？

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、C【解析】水做平拋運動，水之方向做自由落體運動，則h=12gt2，解得水平方向的位移x=v0t=20×0.3m=6m，故C正確,故選C.2、D【解析】松手后小球從A到B的過程中，彈簧的彈力對小球做功，則小球的機械能不守恒，選項A錯誤；球從A上升到B位置的過程中，先加速，當彈簧的彈力k△x=mg時，合力為零，加速度減小到零，速度達到最大，之后小球繼續(xù)上升彈簧彈力小于重力，球做減速運動，故小球從A上升到B的過程中，動能先增大后減小，選項B錯誤；松手后小球從到點的過程中小球增加的動能和增加的重力勢能等于彈簧減少的彈性勢能，選項C錯誤；由能量關(guān)系可知，圖甲中彈簧的彈性勢能為3mgh，選項D正確；故選D.點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握機械能守恒的條件，在只有重力或彈簧彈力做功的情形下，系統(tǒng)機械能守恒．在解題時要注意，單獨對小球來說，小球和彈簧接觸過程中機械能不守恒．3、D【解析】A項，場強和電勢沒有直接關(guān)系，電場強度大的地方電勢不一定高，故A項錯誤．B項，正點電荷產(chǎn)生的電場中電場線由正點電荷發(fā)出指向無窮遠，但本題中沒有規(guī)定哪兒為零勢點，所以正點電荷產(chǎn)生的電場中電勢不一定為正，故B項錯誤．C項，勻強電場中，兩點間電勢差與兩點沿電場線方向上的距離成正比，故C項錯誤．D項，電場強度大的地方，電場線密集，等勢線距離小，電勢變化快，故D項正確4、C【解析】

A．地球和火星繞太陽的軌道不同，在相等的時間內(nèi)，地球與太陽的連線掃過的面積并不等于火星與太陽的連線掃過的面積；故A錯誤.B．根據(jù)開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．地球繞太陽運行的半長軸比火星繞太陽運行的半長軸小，所以地球繞太陽運行的周期比火星繞太陽的周期??；故B錯誤.C．把橢圓軌道近似看成是圓軌道，根據(jù)，地球繞太陽運行的半長軸比火星繞太陽運行的半長軸小，地球繞太陽運行的角速度比火星繞太陽運行的角速度大；故C正確.D．把橢圓軌道近似看成是圓軌道，根據(jù)，地球繞太陽運行的半長軸比火星繞太陽運行的半長軸小，可以推出地球繞太陽運行的線速度比火星繞太陽運行的線速度大；故D錯誤.5、B【解析】飛船升空的階段，推力做正功，機械能增加，故A錯誤；飛船在橢圓軌道上繞地球運行的階段，只受重力作用，重力勢能和動能之合保持不變，機械能守恒，故B正確；返回艙在大氣層中向著地球做無動力飛行的階段，有空氣阻力做功，機械能不守恒，故C錯誤．降落傘張開后，返回艙下降的階段，克服空氣阻力做功，故機械能減小，故D錯誤；故選B．點睛：本題關(guān)健抓住機械能守恒的條件，看是否只有重力對飛船做功，也可以看是否只有動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化．6、B【解析】試題分析：斜面對小球做的功等于小球增加的動能與增加的勢能之和，故A錯誤；上述過程中斜面前進的距離為L，推力做功為FL，故B正確；推力做的功等于小球增加的機械能與斜面增加的動能之和，故C錯誤；細繩與斜面平行時，繩對小球的拉力T滿足關(guān)系：T-mgsin45°=m，故D錯誤．考點：功能關(guān)系【名師點睛】本題考查的是力是否做功，要抓住分析中判斷的兩個要點來做判斷．知道重力做功量度重力勢能的變化．知道除了重力之外的力做功量度機械能的變化．本題要抓住做功的兩個必要因素：（1）作用在物體上的力；（2）物體必須是在力的方向上移動一段距離，機械能包括動能和勢能，可以分析動能和勢能的變化判斷機械能的變化.7、BCD【解析】

以木塊和小車為系統(tǒng)，在水平方向不受外力，動量守恒，規(guī)定水平向右為正方向，由動量守恒定律得：。由機械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，彈簧伸長過程中，木塊C向右運動，小車AB左運動。A.由上面分析可知，木塊C向右運動，小車AB左運動，故A錯誤；B.因為v1=-1m/s；v2=3m/s，木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1，故B正確；C.木塊C與油泥粘在一起后，木塊C和小車AB成為一個整體，總動量為0，整體的速度為0。所以木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運動，故C正確；D.木塊脫離彈簧時的速度大小為3m/s，與上述計算結(jié)果相符，故D正確。8、CD【解析】

滑雪運動員的速率不變做勻速圓周運動，加速度不為零，運動員所受合外力大小不為0，對運動員進行受力分析，結(jié)合受力的特點分析摩擦力的變化．摩擦力做功運動員的機械能減?。驹斀狻緼、滑雪運動員的速率不變，而速度方向是變化的，速度是變化的，運動員的加速度不為零，由牛頓第二定律可知，運動員所受合外力始終不為零，A錯誤；B、運動員下滑過程中受到重力、滑道的支持力與滑動摩擦力，由圖可知，運動員從A到B的過程中，滑道與水平方向之間的夾角逐漸減小，則重力沿斜面向下的分力逐漸減小，運動員的速率不變，則運動員沿滑道方向的合外力始終等于0，所以滑動摩擦力也逐漸減小，B錯誤；C、滑雪運動員的速率不變則動能不變，由動能定理可知，合外力對運動員做功為0，C正確；D、運動員從A到B下滑過程中的只有重力和摩擦力做功，重力做功不影響機械能，所以機械能的減少量等于克服摩擦力做的功，D正確．9、BD【解析】

A.因小球B處于靜止狀態(tài)，對其受力分析，如下圖所示：

由于A球帶正電，因此小球B一定帶負電，故A錯誤；B.因兩球帶電量是等量異種電荷，則兩者連線的中垂線即為等勢線，以無窮遠處為零電勢點，因此O點的電勢為零，故B正確；C.由A選項分析，可知圓環(huán)對小球B的彈力背離圓心，故C錯誤；D.將小球B移至圓環(huán)最低點，電場力做負功，導致A、B小球組成的系統(tǒng)電勢能變大，故D正確；10、ACD【解析】

在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時，需先控制某些量不變，研究另外兩個物理量的關(guān)系，該方法為控制變量法．AB.在探究向心力和角速度的關(guān)系時，要保持其余的物理量不變，則需要半徑、質(zhì)量都相同，則需要將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處．故A正確，B錯誤；C.探究向心力和半徑的關(guān)系時，要保持其余的物理量不變，則需要質(zhì)量、角速度都相同，如角速度相同，則應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處，故C正確．D.探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時，應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，即將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處，故D正確．11、BC【解析】若衛(wèi)星以半徑為3R做勻速圓周運動，則GMm(3R)2=mv23R，在根據(jù)GM=R2g【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運用，以及知道變軌的原理，當萬有引力小于向心力，做離心運動，當萬有引力大于向心力，做近心運動．12、BC【解析】

做豎直上拋運動的物體，先向上做勻減速運動，當?shù)竭_最高點時，速度減為零，以后向下做勻加速運動，因規(guī)定向下為正方向，則速度先負后正，則圖線B正確，A錯誤；豎直上拋運動的物體只受重力作用，合力不變，總是向下的mg，則選項C正確，D錯誤；故選BC.二．填空題(每小題6分，共18分)13、；；；質(zhì)量；【解析】

根據(jù)功的定義計算拉力對小車做的功，根據(jù)中點時刻瞬時速度等于平均速度計算；讀圖，從中得出兩個量的關(guān)系，并分析斜率的單位；【詳解】由于近似認為拉力等于重力，所以根據(jù)可知，拉力做功為；

中點時刻的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度，所以B點的速度等于AC段的平均速度，即；

根據(jù)圖象上的點，可以得出得隨W變化的表達式為：；

功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設(shè)為k，則，代入單位后，k的單位為，所以與該斜率有關(guān)的物理量為質(zhì)量；【點睛】本題考查動能定理的實驗探究，這個實驗的一個重點就是學會使用打點計時器計算速度，然后分析動能和重力勢能的關(guān)系，多練習速度計算也是本題的一個基礎(chǔ)。本實驗中也要知道誤差的來源，這樣在分析圖象問題時就容易得出原因。14、C【解析】

（1）由于光電門的寬度b很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度。

滑塊通過光電門B速度為：；

滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量為：；

系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為：△Ep=mgd；

比較△Ep和△Ek，若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，即可認為機械能是守恒的。

（2）若存在空氣阻力的，則有△Ek總是略小于△Ep，故A錯誤；滑塊沒有到達B點時鉤碼已經(jīng)落地，拉力對滑塊做的功會減小，△Ek應小于△Ep，故B錯誤；將滑塊左端與光電門B之間的距離作為d，鉤