江西省新余第四中學、上高第二中學2024年物理高一第二學期期末統(tǒng)考試題含解析

江西省新余第四中學、上高第二中學2024年物理高一第二學期期末統(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、一個物體受恒力作用，下列說法正確的是A．一定做直線運動B．一定做曲線運動C．可能做勻速圓周運動D．可能做曲線運動2、(本題9分)如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U2的兩塊平行板間的電場中，入射方向跟極板平行，整個裝置處于真空中，重力可忽略.在滿足電子能射出平行板的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏角φ變大的是：A．U1變大，U2變大 B．U1變小，U2變大C．U1變大，U2變小 D．U1變小，U2變小3、(本題9分)光滑水平地面上靜止一質(zhì)量為1kg的物塊，某時刻開始受到一外力作用，外力F隨時間t的變化如圖所示。取g=10msA．2s末，物塊的運動方向發(fā)生改變B．前2s內(nèi)，外力F做的功為64JC．3s末，外力F的功率為-4WD．4s內(nèi)，外力F的功率為2W4、第一次通過實驗比較準確地測出引力常量的科學家是（）A．牛頓 B．伽利略 C．胡克 D．卡文迪許5、(本題9分)下列圖中，a、b、c是勻強電場中的三個點，各點電勢φa＝10V，φb＝2V，φc＝6V，a、b、c三點在同一平面上，圖中電場強度的方向表示正確的是()A． B．C． D．6、下列物理量中，屬于矢量的是A．功率 B．加速度 C．彈性勢能 D．動能7、(本題9分)已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球的衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G。有關同步衛(wèi)星下列表述正確的是（）A．衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度B．衛(wèi)星距地面的高度為C．衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為D．衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度8、(本題9分)一人從高h處以初速度v1．水平拋出一個質(zhì)量為m的物體，以拋出點為重力勢能的零點，不計空氣阻力，下列說法正確的是A．人對小球做的功為mv12B．小球落地時的機械能為mv12C．小球落地時重力的瞬時功率為mD．小球落地時的重力勢能為19、(本題9分)如下圖所示，在粗糙斜面頂端固定一彈簧，其下端掛一物體，物體在A點處于平衡狀態(tài).現(xiàn)用平行于斜面向下的力拉物體，第一次直接拉到B點，第二次將物體先拉到C點，再回到B點。則這兩次過程中（）A．重力勢能改變量不相等B．彈簧的彈性勢能改變量相等C．摩擦力對物體做的功相等D．斜面彈力對物體做功相等10、(本題9分)圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場，實線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，a、b、c三點是實線與虛線的交點。則該粒子（）A．帶負電B．在c點受力最大C．在b點的電勢能大于在c點的電勢能D．由a點到b點的動能變化大于有b點到c點的動能變化11、下列運動中的物理量，不變的是A．平拋運動中的勢能B．平拋運動中的加速度C．勻速圓周運動中的動能D．勻速圓周運動中的向心加速度12、(本題9分)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率之后保持額定功率運動，20s后汽車勻速運動，其v—t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為2×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。則A．汽車在前5s內(nèi)的加速度為2m/s2 B．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103NC．汽車的額定功率為60kW D．汽車的最大速度為20m/s二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)為驗證在自由落體過程中物體的機械能是守恒的，某同學利用DIS設計了一個實驗，實驗裝置如圖甲所示，圖中A為電磁鐵，B為光電門．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球通過電磁鐵從A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，且小球直徑d遠小于A、B間的距離H．則：

（1）小球經(jīng)過光電門B時的速度vB表達式為_____；

（2）多次改變高度H，重復上述實驗，作出-H的變化圖象如圖乙所示，當圖線斜率k=________時（用已知量g、d表示），可判斷小球下落過程中機械能守恒；

（3）實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量△Ek總是稍小于重力勢能減少量△EP，增加下落高度后，△EP-△Ek將_______增加（選填“增加”、“減小”、“不變”）．14、(本題9分)如圖，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。(1)圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP。然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復。接下來要完成的必要步驟是_______________填選項前的符號）。A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B．測量小球m1開始釋放高度h釋放，與小球m2相碰，并多次重復。C．測量拋出點距地面的高度HD．分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、NE．測量平拋射程OM，ON(2)若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1，被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2則_____A．m1>m2，r1>r2B．m1>m2，r1<r2C．m1>m2，r1=r2D．m1<m2，r1=r2(3)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為______________（用(1)中測量的量表示）15、(本題9分)如圖所示，為“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗裝置示意圖。已知a、b小球的質(zhì)量分別為ma、mb，半徑相同，圖中P點為單獨釋放a球的平均落點，M、N是a、b小球碰撞后落點的平均位置.(1)本實驗必須滿足的條件是___________.A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端的切線水平C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放D．入射球與被碰球滿足ma=mb(2)為了驗證動量守恒定律，需要測量OP間的距離x1、OM間的距離x2和___________.(3)為了驗證動量守恒，需驗證的關系式是___________.三．計算題(22分)16、（12分）一個人站在距地面高h=15m處，將一個質(zhì)量為m=100g的石塊以的速度斜向上拋出，g=10m/(1)若不計空氣阻力，求石塊落地時的速度v(2)若石塊落地時速度的大小為v=18m/s，求石塊克服空氣阻力做的功W。17、（10分）(本題9分)我國正在進行的探月工程是高新技術領域的一項重大科技活動，在探月工程中飛行器成功變軌至關重要，若飛行器在繞月球飛行的第5圈進行變軌，由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嘣虑虮砻娓叨萮的圓形軌道。已知月球半徑R，月球表面處的重力加速度g。試導出飛行器在上述圓軌道上運行的周期T的公式（用h、R、g表示）。

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、D【解析】

ABD.如果恒力與速度共線，物體將做直線運動，如果恒力與速度不共線，物體將做曲線運動，故AB錯誤，D正確；C.由于合力F是恒力，而勻速圓周運動中合力提供向心力，方向不斷改變，是變力，故物體不可能做勻速圓周運動，故C錯誤；故選D.2、B【解析】

設電子被加速后獲得初速為v0，則由動能定理得：…①又設極板長為l，則電子在電場中偏轉(zhuǎn)所用時間：…②又設電子在平行板間受電場力作用產(chǎn)生加速度為a，由牛頓第二定律得：…③電子射出偏轉(zhuǎn)電場時，平行于電場方向的速度：vy=at…④由①、②、③、④可得：又有：，故U2變大或U1變小都可能使偏轉(zhuǎn)角φ變大，故選項B正確．3、D【解析】

AB.0-2s物體的加速度為a物體做勻加速度直線運動，2s內(nèi)發(fā)生的位移為x1力F做功為WF2s時力F反向，所以加速度反向，物體沿原來的運動方向做勻減速直線運動，故AB項與題意不相符；C.2～4sa23s末物體的速度為v=a1×2+a2×(3-2)=6m/s則外力F的功率為P=Fv=-2×4=-8W故C項與題意不相符；D.2～4sx2力F做功為：WF′=F′?x2=-2×12=-24J則4s內(nèi)外力F的功率為P故D項與題意相符。4、D【解析】本題考查對物理史實的記憶，第一次通過實驗比較準確的測出引力常量的科學家是卡文迪許5、D【解析】

據(jù)題，a、b、c三點的電勢分別φa=10V，φb=2V，φc=6V，因為勻強電場中沿電場線方向相同距離電勢差相等，則得ab兩點連線的中點的電勢為φ==6V，因此該中點與C點的連線為等勢面，那么與連線垂直的直線即為電場線，由于φa=10V，φb=2V，又因為電勢沿著電場線降低，故D正確．6、B【解析】

A.功率只有大小沒有方向，是標量，A錯誤B.加速度既有大小也有方向，是矢量，B正確C.彈性勢能只有大小沒有方向，是標量，C錯誤D.動能只有大小沒有方向，是標量，D錯誤7、AD【解析】

A．由萬有引力提供向心力，則有解得同步衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，所以衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度，故A正確；B．同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期T，根據(jù)萬有引力提供向心力有解得則衛(wèi)星離地的高度為故B錯誤；C．衛(wèi)星運行時的軌道半徑r大于地球半徑R，所以衛(wèi)星運行時的向心力小于，故C錯誤；D．在地球表面上若不考慮地球自轉(zhuǎn)，萬有引力等于重力，則有解得衛(wèi)星在軌道上運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得衛(wèi)星運行的軌道半徑r大于地球半徑R，則，故D正確。故選AD。8、AB【解析】

A.人對小球做的功等于小球得到的動能，為，選項A正確；B.小球拋出時的機械能為mv12，落地過程中機械能守恒，則小球落地時的機械能也為mv12，選項B正確；C.小球落地時的豎直速度,則落地時重力的瞬時功率為，選項C錯誤；D.小球落地時的重力勢能為-mgh，選項D錯誤；故選AB.9、BD【解析】

A．第一次直接將物體拉到B點，第二次將物體先拉到C點，再回到B點，兩次初末位置一樣，路徑不同，根據(jù)重力做功的特點只跟始末位置有關，跟路徑無關，所以兩次重力做功相等，根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關系得：所以兩次重力勢能改變量相等；故A錯誤；B．由于兩次初末位置一樣，即兩次對應的彈簧的形變量一樣，所以兩次彈簧的彈性勢能改變量相等，故B正確；C．根據(jù)功的定義式得：摩擦力做功和路程有關；兩次初末位置一樣，路徑不同，所以兩次摩擦力對物體做的功不相等；故C錯誤；D．斜面的彈力與物體位移方向垂直，則彈力對物體不做功，即兩次斜面彈力對物體做功相等，故D正確；故選BD?！军c睛】解這類問題的關鍵要熟悉功能關系，也就是什么力做功量度什么能的變化，并能建立定量關系。我們要正確的對物體進行受力分析，能夠求出某個力做的功。10、CD【解析】

A．根據(jù)粒子運動軌跡可知，粒子帶正電，選項A錯誤；B．根據(jù)庫侖定律可知，離點電荷最近時最大，選項B錯誤；C．從b點到c點電場力做正功，動能增加，故粒子在b點電勢能一定大于在c點的電勢能，故C正確；D．同心圓間距相等，所以a點到b點電勢差大于b點到c點的電勢差，所以由a點到b點的動能變化大于有b點到c點的動能變化，選項D正確。11、BC【解析】

A．做平拋運動的物體，重力做了正功，可知物體的重力勢能減小，故A錯誤；B．做平拋運動的物體只受重力作用，加速度等于重力加速度，做勻變速曲線運動，即加速度不變，故B正確；C．做勻速圓周運動的物體的速度大小不變，根據(jù)Ek＝12mv2D．做勻速圓周運動時，合外力提供向心力，物體的加速度即為向心加速度，一直指向圓心位置，即向心加速度的方向改變，故D錯誤。12、AC【解析】

AB.汽車在前5s內(nèi)做勻加速運動，加速度，由牛頓第二定律得：F-F阻=ma，F(xiàn)阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正確，B錯誤。CD.汽車在5s末功率達到額定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．當汽車速度最大時，牽引力與阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正確，D錯誤；二．填空題(每小題6分，共18分)13、d/t增加【解析】【分析】由題意可知，本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機械能守恒定律可知，當減小的機械能應等于增大的動能；由原理即可明確注意事項及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容；解：(1)已知經(jīng)過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度，故；(2)若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒，則有：；即，解得：，結(jié)合圖象，則有：；(3)由于該過程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，,則將增加；14、(1)ADE(2)C(3)m【解析】

（1）要驗證動量守恒定律定律，即驗證：m1v1=m（2）驗證動量守恒定律實驗中，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系，為保證碰撞在水平方向上，兩個小球的球心的高度要相等，即兩個小球的半徑要相等；同時，為保證入碰小球不反彈，需要入碰小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量，即m1（3）由（1）可知，實驗需要驗證m1【點睛】驗證動量守恒定律實驗中，質(zhì)