江蘇省南京市燕子磯中學(xué)2024年高一物理第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

江蘇省南京市燕子磯中學(xué)2024年高一物理第二學(xué)期期末綜合測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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)質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的公路上運動，v－t圖象如圖所示，下列選項中哪個不能求出()A．0～25s內(nèi)合外力對汽車所做的功B．前25s內(nèi)汽車的平均速度C．15～25s內(nèi)汽車的加速度D．15～25s內(nèi)汽車所受的阻力2、(本題9分)今年年初我國南方部分地區(qū)遭遇了嚴重雪災(zāi).在抗雪救災(zāi)中，運輸救災(zāi)物資的汽車以額定功率上坡時，為增大牽引力，司機應(yīng)使汽車的速度（）A．減小 B．增大C．保持不變 D．先增大后保持不變3、(本題9分)科學(xué)家計劃在2025年將首批宇航員送往火星進行考察。一質(zhì)量為m的物體，假設(shè)在火星兩極宇航員用彈簧測力計測得的讀數(shù)為F1，在火星赤道上宇航員用同一把彈簧測力計測得的讀數(shù)為F2。通過天文觀測測得火星的自轉(zhuǎn)角速度為ω，設(shè)引力常數(shù)為G，將火星看成是質(zhì)量分布均勻的球體，則火星的密度和半徑分別為（）A．B．C．D．4、(本題9分)質(zhì)量為5t的汽車，在水平路面上以加速度a=2m/s2起動，所受阻力為1.0×103N，汽車起動后第1秒末發(fā)動機的瞬時功率是（）A．2kW B．22kW C．1.1kW D．20kW5、(本題9分)用如圖a所示的圓弧一斜面裝置研究平拋運動，每次將質(zhì)量為m的小球從半徑為R的四分之一圓弧形軌道不同位置靜止釋放，并在弧形軌道最低點水平部分處裝有壓力傳感器測出小球?qū)壍缐毫Φ拇笮．已知斜面與水平地面之間的夾角θ=45°，實驗時獲得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如圖b所示的F﹣x圖象，g取10m/s2，則由圖可求得圓弧軌道的半徑R為（）A．0.125m B．0.25m C．0.50m D．1.0m6、(本題9分)如圖所示，物塊A和B的質(zhì)量分別為mA、mB，B置于水平面上，A、B之間夾著一個輕彈簧（彈簧和兩物塊均不相連），現(xiàn)用手緩慢向下壓A然后將A從靜止釋放，結(jié)果A離開彈簧時的速度為v．設(shè)物塊A從被釋放到離開彈簧所用的時間為t，不計空氣阻力，已知重力加速度為g，則在t時間內(nèi)地面對B的沖量大小為A．mAv B．mAv+mAgtC．mAv－mAgt－mBgt D．mAv+mAgt+mBgt7、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由P點運動到Q點；第二次在水平恒力F′作用下，從P點靜止開始運動并恰好能到達Q點。關(guān)于這兩個過程（不計空氣阻力），下列說法正確的是（）A．第一個過程中，力F在逐漸變大B．第一個過程中，重力的瞬時功率不變C．第二個過程中，合力做的功一直增加D．在這兩個過程中，機械能都一直增加8、(本題9分)我國發(fā)射的風(fēng)云一號氣象衛(wèi)星是極地衛(wèi)星，衛(wèi)星飛過兩極上空，其軌道平面與赤道平面垂直，周期為12h；我國發(fā)射的風(fēng)云二號氣象衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星．由此可知，兩顆衛(wèi)星相比較（）A．風(fēng)云一號氣象衛(wèi)星距地面較近 B．風(fēng)云一號氣象衛(wèi)星的角速度較小C．風(fēng)云一號氣象衛(wèi)星的運動速度較大 D．風(fēng)云一號氣象衛(wèi)星的向心加速度較小9、(本題9分)如圖所示，在平面直角坐標系中有一等邊三角形OPC，O點位于坐標原點，OC與x軸重合，P點坐標為，A、B分別為OP、PC的中點，坐標系處于勻強電場中，且電場方向與坐標平面平行，已知O點的電勢為6V，A點的電勢為3V，B點的電勢為0V，則由此可判定A．C點的電勢為3VB．場強方向一定與PC邊垂直C．電場強度大小為300（V/m）D．電場強度大小為10、放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時間的圖象和該拉力的功率與時間的圖像分別如圖所示．下列說法正確的是（）A．0～6s內(nèi)物體的位移大小為30mB．0～6s內(nèi)拉力做的功為70JC．合外力在2～6s內(nèi)做的功不等于0D．滑動摩擦力的大小為0.6N11、(本題9分)如圖所示，長為0.5m的輕桿一端與質(zhì)量為2kg的小球相連，另一端可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)給小球一初速度，使其在豎直面內(nèi)做圓周運動，若小球通過軌道最低點a時的速度為4m/s，通過軌道最高點b時的速度為2m/s，重力加速度g=10m/s2，則小球通過最低點和最高點時，下列說法正確的是（）A．在a點，小球?qū)p桿作用力的方向豎直向下B．在a點，小球?qū)p桿作用力的大小為24NC．在b點，小球?qū)p桿作用力的方向豎直向上D．在b點，小球?qū)p桿作用力的大小為4N12、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量m=0.2kg的物塊在斜面頂端由靜止開始沿傾角為30°的粗糙斜面勻加速下滑，加速度a=2m/s2，下滑的距離為4m．下列判斷正確的是（取g=10m/s2）A．物塊的重力勢能減少8J B．物塊的動能增加4JC．物塊的機械能減少2.4J D．物塊的合外力做功為1.6J二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)要在自己的一輛自行車裝上顯示自行車行駛速度和行駛里程的“碼表”。碼表由傳感器、表體兩個基本部件構(gòu)成。傳感器安裝在車軸上，車輪每轉(zhuǎn)一周，傳感器產(chǎn)生一個脈沖信號，脈沖信號被安裝在車把上的“表體”記錄下來，經(jīng)過內(nèi)部電路處理之后就能顯示出自行車行駛速度和行駛里程。（1）設(shè)騎行過程中“表體”記錄到的傳感器的脈沖信號頻率為f，騎車人還需要給“表體”輸入一個必要的數(shù)據(jù)，才能正確顯示出自行車的騎行速度。這位同學(xué)應(yīng)該輸入的數(shù)據(jù)是________（寫出輸入數(shù)據(jù)的意義和相應(yīng)的字母），“表體”上顯示的騎行速度應(yīng)為________（用上述數(shù)據(jù)的字母表示）（2）在騎行的一段時間內(nèi)，傳感器總共發(fā)出了n個脈沖信號。則這一段的騎行里程為________（可用（1）中數(shù)據(jù)字母表示）（3）如果有一只“碼表”是跟男式大輪自行車配套的，現(xiàn)把它裝在女式小輪自行車上，則顯示出的騎行速度________（填“偏大”、“準確”或“偏小”）。14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用如圖所示實驗裝置探究功與動能變化的關(guān)系，在豎直墻上的A點安裝一個拉力傳感器，用不可伸長的輕繩一端與質(zhì)量m=1kg的小球C連接，另一端繞過定滑輪B與傳感器連接，定滑輪B視為質(zhì)點)與A等高，BD為水平線，測出B、C間繩長l=1m，實驗時，使繩處于繃直狀態(tài)，將小球從距離BD線高度為h處由靜止釋放，從拉力傳感器中記錄小球擺動過程中拉力的最大值為F，改變h的值，記錄下相應(yīng)的最大拉力F，重力加速度g=9.8m/s2.(1)某次實驗中，當h=0.6m時，對應(yīng)的F=17.6N，則小球的最大動能為___________J；從釋放點運動到最低點的過程中合力對小球所做的功為___________J.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(2)請根據(jù)(1)中實驗結(jié)果，推導(dǎo)出F與h的函數(shù)關(guān)系式為F=___________.(用相應(yīng)的字母符號表示)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）不可伸長的輕繩長l=1.2m，一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m=2kg的小球．開始時，將小球拉至繩與豎直方向夾角θ=37°的A處，無初速釋放，如圖所示，取sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2.(1)求小球運動到最低點B時繩對球的拉力；(2)若小球運動到B點時，對小球施加一沿速度方向的瞬時作用力F，讓小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動，求F做功的最小值．16、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑水平面上小球A、B分別以3.2m/s、2.0m/s的速率相向運動，碰撞后A球靜止．已知碰撞時間為0.05s，A、B的質(zhì)量均為0.5kg．求：(1)碰撞后B球的速度大小；(2)碰撞過程A對B平均作用力的大小．17、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑為R的四分之一光滑圓弧槽固定在小車上，槽兩端等高．有一質(zhì)量為m的小球在圈弧槽中最低點相對圓弧槽靜止，小球和小車起以大小為的速度沿水平面向右勻速運動，當小車遇到障礙物時突然停止不動．小球可視為質(zhì)點．不計空氣阻力，重加速度為g，求：（1）小車停止瞬間，小球?qū)A弧槽最低點的壓力大??；（2）小車停止后，小球相對圓弧槽最低點上升的最大高度可能值．

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】

A.由圖可以讀出0～25s內(nèi)汽車的初、末速度，結(jié)合質(zhì)量，能求出動能的變化，根據(jù)動能定理可求前25s內(nèi)合外力對汽車所做的功，故A不符合題意。B.根據(jù)速度圖線與時間軸所圍成的面積表示位移，能求出前25s內(nèi)汽車的位移，從而可以求出前25s內(nèi)汽車的平均速度，故B不符合題意。C.根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度，可以求出15～25s內(nèi)汽車的加速度，故C不符合題意。D.根據(jù)F-f=ma，知道加速度a和汽車的質(zhì)量m，不能求解15～25s內(nèi)汽車所受的阻力，選項D符合題意.2、A【解析】試題分析：由功率公式P=Fv可知，在功率一定的情況下，當速度減小時，汽車的牽引力就會增大，此時更容易上坡．故選A．考點：功率【名師點睛】司機用“換擋”的辦法來減速行駛是為了獲得更大的牽引力來上坡，由P=FV可知，在功率一定的情況下，當速度減小時，汽車的牽引力就會增大；本題很好的把現(xiàn)實生活中的事情與所學(xué)的物理知識結(jié)合了起來，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．3、A【解析】

在兩極：；在赤道上：；聯(lián)立解得；

由，且，解得。A.，與結(jié)論相符，選項A正確；B.，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；4、B【解析】

根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma，則F=f+ma=1000N+5000×2N=11000N，汽車第1s末的速度：v=at=2×1m/s=2m/s，所以汽車起動后第1s末發(fā)動機的瞬時功率為：P=Fv=11000×2=22000W=2.2×104W，故B正確，ACD錯誤．5、B【解析】

在圓軌道上運動時，小球受到重力以及軌道的支持力作用，合力充當向心力，所以有小球做平拋運動時時的水平射程小球的豎直位移：根據(jù)幾何關(guān)系可得聯(lián)立即得x圖像的縱截距表示重力，即mg=5N所以有解得：R=0.25m故選B；【名師點睛】知道平拋運動水平方向和豎直方向上運動的規(guī)律，抓住豎直位移和水平位移的關(guān)系，尤其是掌握平拋運動的位移與水平方向夾角的正切值的表達式進行求解．注意公式和圖象的結(jié)合，重點是斜率和截距6、D【解析】

對AB的整體在t時間內(nèi)由動量定理：，解得；A.mAv，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.mAv+mAgt，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.mAv－mAgt－mBgt，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.mAv+mAgt+mBgt，與結(jié)論相符，選項D正確；7、AD【解析】

A．小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由P點運動到Q點，故小球在速度方向的合外力為零，即小球運動過程增大，增大，故F增大，A正確；B．設(shè)小球速率為v，那么重力的瞬時功率小球運動過程增大，增大，故P增大，B錯誤；C．第二個過程中，重力和水平恒力的合力是個恒力，在等效最低點時，合力方向與速度方向垂直，此時速度最大，到達Q點速度為零，則第二個過程中，合力做的功先增加后減小，故C錯誤；D．這兩個過程中，拉力都做正功，故機械能一直增加，D正確。故選AD。8、AC【解析】根據(jù)得，，，，．因為風(fēng)云一號的周期小于風(fēng)云二號的周期，則風(fēng)云一號的軌道半徑小，則距離地面較近，線速度較大，角速度較大，加速度較大．故AC正確，BD錯誤．故選AC．9、BD【解析】

O點的電勢為6V，A點的電勢為3V，則由可知，P點的電勢為0V，因B點的電勢為0V，可知PC為等勢線，即C點的電勢為0，選項A錯誤；電場線與等勢面垂直，則場強方向一定與PC邊垂直，選項B正確；，則場強大小，選項C錯誤，D正確；故選BD.10、AB【解析】

A項：內(nèi)物體的位移大小為：，故A正確；B項：內(nèi)，物體的加速度為：，由圖，當P=30W時，v=6m/s，得到牽引力為：，在內(nèi)物體的位移為x1=6m，則拉力做功為：W1=Fx1=5×6J=30J．2～6s內(nèi)拉力做的功為：W2=Pt=10×4J=40J．所以0～6s內(nèi)拉力做的功為：W=W1+W2=70J．故B正確；C項：在內(nèi)，物體做勻速運動，合力做零，故合外力做功為零，故C錯誤；D項：在內(nèi)，v=6m/s，P=10W，物體做勻速運動，摩擦力為：f=F，得：，故D錯誤。11、AD【解析】

AB、在a點對小球：F-mg=m，輕桿對小球的拉力F=mg+m=210N+2N=84N，根據(jù)牛頓第三定律知，在a點，小球?qū)p桿作用力大小為84N，方向豎直向下，故A正確，B錯誤。CD、在b點對小球：mg-F=m，輕桿對小球的支持力F=mg-m=210N-2N=4N，根據(jù)牛頓第三定律知，在b點，小球?qū)p桿的壓力大小為4N，方向豎直向下，故C錯誤，D正確。12、CD【解析】

A．物塊重力勢能的減少等于重力對物塊做的功，則．故A項錯誤．BD．物塊所受的合外力，物塊的合外力做功．據(jù)動能定理可得，物塊的動能增加等于合外力做功，則物塊的動能增加1.6J．故B項錯誤，D項正確．C．物塊的重力勢能減少4J，物塊的動能增加1.6J，則物塊的機械能減少2.4J．故C項正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）車輪半徑（2）（3）偏大【解析】

因為車輪每轉(zhuǎn)一圈發(fā)出一個脈沖信號，則脈沖信號頻率就是車輪轉(zhuǎn)動的頻率，所以，自行車輪子轉(zhuǎn)動的角速度，線速度，因此還需要車輪半徑這個必要參數(shù)。第一空.需要車輪半徑這個必要參數(shù)。第二空.“表體”上顯示的騎行速度應(yīng)為；第三空.一段時間內(nèi)，傳感器總共發(fā)出了個脈沖信號，表明自行車車輪轉(zhuǎn)動了圈，每轉(zhuǎn)一圈自行車前進一個周長的距離，因此，這段時間內(nèi)的里程。第四空.如果有一只碼表是跟男士大輪自行車配套的，顯示的速度，而實際的速度是，由于，可見現(xiàn)實的騎行速度偏大。14、3.903.92【解析】

第一空．小球從靜止釋放繞著B點擺動到最低點時動能最大，在最低點，根據(jù)牛頓第二定律有：，可得，代入數(shù)據(jù)可得.第二空．擺動過程只有重力做功，則.第三空．根據(jù)小球擺動過程，由動能定理，最低點的牛頓第二定律，聯(lián)立可得：.三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）F=28N（2）W=55.2J【解析】第二問的分析應(yīng)從小球能安全通過最高點的最小速度作為解題的突破口．試題分析：（1）小球從A到B過程中，機械能守恒，有mgl(1-cos37°)=①在B點，由牛頓第二定律有：F-mg=m②聯(lián)立①②解得：F=28N③（2）設(shè)小球通過最高點的最小速度為vc，F(xiàn)做功的最小值為W