2024年河南省平頂山許昌濟源物理高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

2024年河南省平頂山許昌濟源物理高一第二學(xué)期期末考試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)“套圈游戲”深受大家的喜愛，游戲者要站到區(qū)域線外將圓圈水平拋出，落地時套中的物體即為“勝利品”．某同學(xué)在一次“套圈”游戲中，從P點以某一速度水平拋出的圓圈落到了物體左邊，如圖．為了套中該物體，該同學(xué)做了如下調(diào)整，則下列方式中一定套不中的是(忽略空氣阻力)A．P點正上方，以原速度水平拋出B．P點正前方，以原速度水平拋出C．P點位置不變，增大速度水平拋出D．P點正下方，減小速度水平拋出2、(本題9分)長度不同的兩根細繩懸于同一點，另一端各系一個質(zhì)量相同的小球，使它們在同一水平面內(nèi)作圓錐擺運動，如圖所示，則兩個圓錐擺相同的物理量是（）A．周期B．線速度的大小C．向心力D．繩的拉力3、(本題9分)-只船在靜水中的速度為3m/s，它要橫渡一條30m寬的河，水流速度為4m/s，下列說法正確的是A．過河時間可能是12s B．過河時間可能是6sC．這只船可能垂直于河岸抵達正對岸 D．這只船對地的速度一定是5m/s4、(本題9分)關(guān)于平拋運動，下列說法正確的是（）A．不論拋出位置多高，拋出速度越大的物體，其水平位移一定越大B．不論拋出位置多高，拋出速度越大的物體，其飛行時間一定越長C．不論拋出速度多大，拋出位置越高，其飛行時間一定越長D．不論拋出速度多大，拋出位置越高，飛得一定越遠5、(本題9分)物體以12m/s初速度在水平冰面上作勻減速直線運動，它的加速度大小是0.8m/s2，經(jīng)20s物體發(fā)生的位移是（）A．80m B．90m C．100m D．110m6、一個質(zhì)量為m的物體以a=2g的加速度豎直向下加速運動．在此物體下降h高度的過程中，下列說法中正確的是A．重力勢能減少了2mghB．機械能保持不變C．動能增加了2mghD．機械能增加了2mgh7、(本題9分)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上，沿半徑方向放著用細線相連的物體A和B，A和B質(zhì)量都為m．它們分居在圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RA＝r，RB＝2r，A、B與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同．若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，下列說法正確的是()A．此時繩子張力為T＝B．此時圓盤的角速度為ω＝C．此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外D．此時燒斷繩子物體A、B仍將隨盤一塊轉(zhuǎn)動8、(本題9分)“和諧”號動車組列車高速運行時可以讓乘客體驗追風(fēng)的感覺．我們把火車轉(zhuǎn)彎近似看成是做勻速圓周運動，火車速度提高會使外軌受損．為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時不使外軌受損這一難題，你認為以下措施可行的是（）A．增大彎道半徑B．減小彎道半徑C．增加內(nèi)外軌的高度差D．減小內(nèi)外軌的高度差9、(本題9分)如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在水平地面上，質(zhì)量為m的小球放在彈簧上端（與彈簧不連接）。彈簧處于壓縮狀態(tài)，用一條拉緊的細線系住，此時細線上的拉力F=3mg。已知彈簧的彈性勢能與彈簧形變量的平方成正比，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g?，F(xiàn)剪斷細線，彈簧將小球向上彈起，經(jīng)△t時間，小球上升到最高點，上升的最大高度為h。在此過程中，下列判斷正確的是（）A．小球速度最大時上升的高度小于B．地面對彈簧沖量的大小為mg△tC．剪斷細線前彈簧的彈性勢能為mghD．小球最大速度的大小為10、(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11、一輛汽車在水平路面上以額定功率P＝50kW行駛，所受恒定阻力f=2000N，當汽車達到最大速度vm時，下列說法正確的是A．牽引力小于阻力B．引力等于阻力C．vm=25m/sD．vm=40m/s12、(本題9分)下列運動中，任何1秒的時間間隔內(nèi)運動物體速度改變量完全相同的有(空氣阻力不計)（）A．自由落體運動 B．平拋物體的運動C．豎直上拋物體運動 D．勻速圓周運動二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）用如圖實驗裝置驗證m1、m1組成的系統(tǒng)機械能守恒．m1從高處由靜止開始下落，在m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證系統(tǒng)機械能守恒．下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未標出，計數(shù)點間的距離如圖所示．已知m1=50g、m1=150g，當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s1．則（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時m1的速度v=____m/s；（1）在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=___J，系統(tǒng)勢能的減少量△Ep=___J；（3）上題中經(jīng)精確計算得到系統(tǒng)動能的增量與系統(tǒng)勢能的減少量間有差距，其原因是有空氣阻力、測量誤差和_____.（寫一條）14、（10分）(本題9分)根據(jù)線性力做功的求解方法，某同學(xué)證明出來:一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由形變量為恢復(fù)到原長的過程中，彈簧彈力所做的功為。于是該同學(xué)設(shè)計只用的一根彈簧和一把刻度尺測定滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)的實驗，如圖所示，他的實驗步驟如下：第一步:將彈簧的左端固定在豎直墻上，彈簧處于原長時，在桌面上標記出彈簧右端所在的位置B。第二步:讓滑塊緊靠彈簧壓縮彈簧至某一位置靜止時，在桌面上標記出滑塊的位置A，松手后彈簧將滑塊彈開，滑塊在水平桌面上運動一段距離停止，在桌面上標記出滑塊停止的位置C。第三步:滑塊通過水平細繩和光滑的定滑輪豎直懸掛拉伸彈簧，滑塊靜止時，在桌面上標記出彈簧右端到達的位置D。請回答下列問題：(1)你認為，該同學(xué)需用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并符號、、……表示)________。(2)用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)的計算式:=__________。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)2003年10月15日，我國神舟五號載人飛船成功發(fā)射．標志著我國的航天事業(yè)發(fā)展到了一個很高的水平．飛船在繞地球飛行的第5圈進行變軌，由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹閔的圓形軌道．已知地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，引力常量為G，求：(1)地球的質(zhì)量；(2)飛船在上述圓形軌道上運行的周期T．16、（12分）(本題9分)如圖1所示是某游樂場的過山車，現(xiàn)將其簡化為如圖1所示的模型：傾角θ=37°、L=60cm的直軌道AB與半徑R=10cm的光滑圓弧軌道BCDEF在B處平滑連接，C、F為圓軌道最低點，D點與圓心等高，E為圓軌道最高點；圓軌道在F點與水平軌道FG平滑連接，整條軌道寬度不計，其正視圖如圖3所示．現(xiàn)將一質(zhì)量m=50g的滑塊可視為質(zhì)點從A端由靜止釋放．已知滑塊與AB段的動摩擦因數(shù)μ1=0.15，與FG段的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s1．（1）求滑塊到達E點時對軌道的壓力大小FN；（1）若要滑塊能在水平軌道FG上停下，求FG長度的最小值x；（3）若改變釋放滑塊的位置，使滑塊第一次運動到D點時速度剛好為零，求滑塊從釋放到它第5次返回軌道AB上離B點最遠時，它在AB軌道上運動的總路程s．17、（12分）從某高度處以12m/s的初速度水平拋出一物體，經(jīng)2s落地，g取10m/s2，求：(1)物體拋出處的高度；(2)物體落地點距拋出點的水平距離．

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【解析】

圓圈落到了物體左邊，說明圓圈的水平位移偏?。鶕?jù)平拋運動的規(guī)律，推導(dǎo)出水平位移與初速度、下落高度的關(guān)系式，根據(jù)關(guān)系式進行分析．【詳解】設(shè)圓圈平拋運動下落的高度為h，水平位移為x，初速度為，則有：；解得下落時間為：；水平位移為：；圓圈落到了物體左邊，說明圓圈的水平位移偏?。魪腜點正上方，以原速度水平拋出，h增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物體，故A正確；若P點正前方，以原速度水平拋出，則水平位移不變，落地點右移，可能套住物體，故B正確；若P點位置不變，增大速度水平拋出，增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物體，故C正確；若P點正下方，減小速度水平拋出，h和都減小，由上式知，水平位移減小，圓圈還落到物體左邊，故D錯誤．本題選一定套不中的，故選D．【點睛】本題考查了平拋運動，要知道平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動；解決本題的關(guān)鍵是能夠推導(dǎo)出水平位移的計算公式．2、A【解析】

對其中一個小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運動，故合力提供向心力；

將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得，合力：F=mgtanθ；由向心力公式得到，F(xiàn)=mω2r；設(shè)繩子與懸掛點間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htanθ；由三式得，，與繩子的長度和轉(zhuǎn)動半徑無關(guān)；又由，故周期與繩子的長度和轉(zhuǎn)動半徑無關(guān)，故A正確；由v=ωr，兩球轉(zhuǎn)動半徑不等，故線速度不同，故B錯誤；由F=ma=mω2r，兩球轉(zhuǎn)動半徑不等，故向心力不同，故C錯誤；繩子拉力：，故繩子拉力不同，故D錯誤．3、B【解析】

AB.當船頭與岸垂直時，過河時間最短，最小時間，當船頭指向其它的方向時，過河時間小于10s，A錯誤B正確；CD.由已知可知船速小于水速，由矢量合成的平行四邊形法則可知合速度不能垂直河岸，故船不可能垂直于河岸抵達正對岸，只有兩速度方向垂直時合速度，其余情況不為5m/s，CD錯誤．4、C【解析】試題分析：物體平拋運動的水平位移，初速度越大，水平位移不一定大，還與拋出點的高度有關(guān)，故A錯誤．根據(jù)知，高度越高，飛行的時間越長，與初速度無關(guān)，故B錯誤，C正確．根據(jù)知，高度越高，水平位移不一定大，還與初速度有關(guān)，故D錯誤．故選C．考點：平拋運動【名師點睛】此題是對平拋運動的規(guī)律的考查；解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，知道運動的時間由高度決定，初速度和時間共同決定水平位移．5、B【解析】試題分析：物體速度減為零的時間，則20s內(nèi)的位移．故選B．考點：勻變速直線運動的規(guī)律【名師點睛】本題考查了運動學(xué)中的“剎車問題”，是道易錯題，根據(jù)速度時間公式求出物體速度減為零的時間，判斷物體是否停止，再結(jié)合位移公式求出20s內(nèi)的位移；注意物體速度減為零后不再運動．6、C【解析】

物體重力做功為，所以重力勢能減小，A錯誤；物體所受的合力為，所以合力做功為，則動能增加為，C正確；物體的機械能等于動能和重力勢能之和，動能增加2mgh，重力勢能減小mgh，則機械能增加mgh，BD錯誤．【點睛】本題考查了功能關(guān)系，知道重力做功等于重力勢能的減小量，合力做功等于動能的增加量．7、ABC【解析】

C．A、B兩物體相比，B物體所需要的向心力較大，當轉(zhuǎn)速增大時，B先有滑動的趨勢，此時B所受的靜摩擦力沿半徑指向圓心，A所受的靜摩擦力沿半徑背離圓心，故C正確；AB．當剛要發(fā)生相對滑動時，以B為研究對象，有以A為研究對象，有聯(lián)立可得故AB正確；D．若燒斷繩子，則A、B的向心力都不足，都將做離心運動，故D錯誤．故選ABC.8、AC【解析】

AB．設(shè)彎道半徑為R，路面的傾角為θ，由牛頓第二定律得θ一定，v增大時，可增大半徑R，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)由于θ較小，則h為內(nèi)外軌道的高度差，L為路面的寬度。則L、R一定，v增大，h增大，故C正確，D錯誤。9、ABC【解析】

A.設(shè)初始時彈簧的壓縮量為，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知：初始由平衡條件可得：速度最大時，彈簧的壓縮量為：當速度最大時，小球上升的高度為：由以上方程解得：，，故A正確。B.以球和彈簧為研究對象，向上的方向為正方向，由動量定理可得：解得地面對彈簧的沖量為，故B正確。C.在整個過程中，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為小球的重力勢能，即彈簧的彈性勢能為，故C正確。D.由初始狀態(tài)到小球的速度最大的過程，彈簧釋放的彈性勢能為：由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可得：以上方程解得：，故D錯誤。10、AB【解析】

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．標量是只有大小沒有方向的物理量．平均速率和時間都是標量，故CD錯誤．11、BC【解析】

AB當汽車發(fā)動機達到額定功率并做勻速運動時，汽車達到最大速度，此時發(fā)動機牽引力等于阻力，選項A錯誤，B正確；CD.根據(jù)P=Fv=fv，則有：；故C正確，D錯誤。12、ABC【解析】自由落體運動、豎直上拋運動、平拋運動的加速度都為g，根據(jù)△v=at=gt，可知△v的方向豎直向下，不變，相等時間，大小相等，勻速圓周運動合力是向心力，方向時刻變化，則在相等的兩段時間內(nèi)，物體速度的變化量是變化的，ABC正確D錯誤．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1.40.5760.588紙帶與打點計時器間有摩擦（細線與定滑輪間有摩擦或定滑輪的轉(zhuǎn)動等）【解析】

第一空.利用勻變速直線運動的推論.第二空.系統(tǒng)動能的增量△Ek=Ek5-0=(m1+m1)v51=0.576J．第三空.系統(tǒng)重力勢能減小量△Ep=（m1-m1）gh=0.1×9.8×0.600J=0.588J.第四空.上題中經(jīng)精確計算得到系統(tǒng)動能的增量與系統(tǒng)勢能的減少量間有差距，其原因是有空氣阻力、測量誤差和紙帶與打點計時器間有摩擦（細線與定滑輪間有摩擦或定滑輪的轉(zhuǎn)動等）.14、（1）AB間的距離x1，AC間的距離x2，BD間的距離x3，（2）【解析】（1）該過程中，物體運動克服摩擦力做功，消耗彈性勢能，即彈簧彈力做的正功等于克服摩擦力做功，所以要求出彈簧彈力做功的大小，根據(jù)W=kx2，需要測量彈簧的形變量，即原長和壓縮后的長度的差值，即圖中AB間距x1；需要測量彈簧的勁度系數(shù)，可以根據(jù)彈簧掛物體時彈簧的形變量，即BD間距x3求出勁度系數(shù)k；在整個過程中根據(jù)功能關(guān)系有：kx2=mgμs，所以要測量物體滑行的距離，即AC的距離x2；

（2）根據(jù)題意，彈簧水平彈出滑塊過程，根據(jù)功能關(guān)系，有：kx12-μmgx2=0；其中mg=kx3；

聯(lián)立解得：μ=；

點睛：對于這樣的課本之外的實驗解答的突破口在于明確其實驗原理，本題中要依據(jù)所提供信息，根據(jù)所學(xué)物理規(guī)律，明確該實驗的實驗原理，對于考查學(xué)生綜合利用知識的能力起到很好的作用．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36