2023-2024學(xué)年安徽合肥八中物理高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

2023-2024學(xué)年安徽合肥八中物理高一第二學(xué)期期末考試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、如圖所示，一直徑為d的紙質(zhì)圓筒以角速度ω繞軸O高速轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)有一顆子彈沿直徑穿過圓筒，若子彈在圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)不到半周時(shí)，在筒上留下a、b兩個(gè)彈孔，已知aO、bO間夾角為，則子彈的速率為()A． B． C． D．2、下列物體中，具有彈性勢能的是A．被舉高的重物 B．彎曲的撐桿C．飛行的子彈 D．滾動(dòng)的足球3、(本題9分)根據(jù)萬有引力定律，兩個(gè)質(zhì)量分別是和的物體，他們之間的距離為r時(shí)，它們之間的吸引力大小為，式中G是引力常量，若用國際單位制的基本單位表示G的單位應(yīng)為（）A． B． C． D．4、(本題9分)自行車是一種代步工具。圖是自行車的一部分，其大齒輪、小齒輪、后輪三個(gè)輪子的半徑不一樣。它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)a、b、c，下列說法中正確的是A．a(chǎn)、b的角速度相同B．b、c的角速度相同C．b、c的線速度相同D．a(chǎn)、c的線速度相同5、(本題9分)在下列所述實(shí)例中，若不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒的是A．拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過程B．電梯加速上升的過程C．石塊在水中下落的過程D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程6、(本題9分)如圖所示，紙面為豎直面，MN為豎直線段，MN之間的距離為h，空間存在平行于紙面的足夠?qū)挼膭驈?qiáng)電場，其大小和方向未知，圖中未畫出，一帶正電的小球從M點(diǎn)在紙面內(nèi)以v0的速度水平向左開始運(yùn)動(dòng)，以后恰好以大小為vv0的速度通過N點(diǎn)。已知重力加速度g，不計(jì)空氣阻力。則下列說法正確的的是（）A．可以判斷出電場強(qiáng)度的方向水平向左B．從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中小球的機(jī)械能先增大后減小C．從M到N的運(yùn)動(dòng)過程中小球的速度最小為D．從M到N的運(yùn)動(dòng)過程中小球的速度最小為7、(本題9分)如圖所示的電場中有A、B兩點(diǎn)，下列判定正確的是：()A．電勢φA>φB，場強(qiáng)EA>EBB．電勢φA>φB，場強(qiáng)EA<EBC．將電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)B點(diǎn)，電場力做正功，電勢能減小D．將電荷量為q的負(fù)電荷分別放在A、B兩點(diǎn)，電荷具有電勢能8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的A、B兩物塊放在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，都隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．它們的運(yùn)動(dòng)周期TA<TB B．它們的線速度vA>vBC．它們所受的摩擦力fA>fB D．它們的向心加速度aA>aB9、(本題9分)長木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖所示，則下列說法正確的是()A．木板獲得的動(dòng)能為2JB．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為2JC．木板A的最小長度為1mD．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.110、(本題9分)如圖所示，在皮帶傳送裝置中，皮帶把物體P勻速帶至低處（物體與皮帶相對靜止），在此過程中，下述說法正確的（）A．摩擦力對物體做正功B．摩擦力對物體做負(fù)功C．支持力對物體不做功D．物體對皮帶的摩擦力不做功11、(本題9分)如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng).小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其F一v2圖象如乙圖所示.則（）A．小球的質(zhì)量為B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃．v2=c時(shí)，桿對小球的彈力方向向上D．v2=2b時(shí)，小球受到的彈力與重力大小不相等12、(本題9分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m1的有孔小球套在豎直固定的光滑直桿上，通過一條跨過定滑輪的輕繩與質(zhì)量為m2的重物相連，光滑定滑輪與直桿的距離為d，重力加速度為g，現(xiàn)將小球從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當(dāng)小球沿直桿下滑距離為34A．小球的速度與重物上升的速度大小之比為5：4B．小球的速度與重物上升的速度大小之比為5：3C．小球重力勢能的減少量等于重物重力勢能的增加量D．小球機(jī)械能的減少量等于重物機(jī)械能的增加量二．填空題(每小題6分，共18分)13、（1）如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．①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，為完成實(shí)驗(yàn)需滿足．A．m1>m2，r1>r2B．m1>m2，r1<r2C．m1>m2，r1=r2D．m1<m2，r1=r2②實(shí)驗(yàn)中，不容易直接測定小球碰撞前后的速度，但是可以通過僅測量（填選項(xiàng)前的符號(hào)），間接地解決這個(gè)問題．A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移③圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的豎直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射小球多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置．然后把被碰小球靜置于軌道的水平部分末端，再將入射小球從斜軌上S位置由靜止釋放，多次重復(fù)，并找到碰撞后兩球落點(diǎn)的平均位置．用刻度尺分別測量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長度．入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，若滿足關(guān)系式則兩球碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒．14、(本題9分)圖甲是一個(gè)研究向心力與哪些因素有關(guān)的DIS力傳感器實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，其中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓柱體的質(zhì)量為m,放置在圓盤上(未畫出),圓周軌道的半徑為r,力傳感器測定的是向心力F的大小，光電傳感器測定的是圓柱體的線速度v的大小，圖乙為實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)及根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的F-v,F-v2,F-v3三個(gè)圖象:(1)用實(shí)驗(yàn)探究向心力F和圓柱體線速度v的關(guān)系，保持圓柱體質(zhì)量不變，半徑r=0.2m,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)及三個(gè)圖象，可得出向心力F和圓柱體速度v的定量關(guān)系式_____(2)為了研究F和r成反比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了保持圓柱體質(zhì)量不變外，還應(yīng)保持____不變(3)根據(jù)向心力公式以及上面的圖線可以推算出圓柱體質(zhì)量為_____kg.(保留兩位小數(shù))15、某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的裝置，探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系，將光電門A、B固定在一端帶定滑輪的長木板上的適當(dāng)位置，小車上固定有擋光片，擋光片寬度d較小，可將擋光片經(jīng)過光電門過程中的平均速度近似看成小車經(jīng)過A、B兩點(diǎn)的瞬時(shí)速度。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下的操作：(1)將長木板沒有定滑輪的一端適當(dāng)墊高，以平衡小車下滑時(shí)所受的摩擦力。具體操作為：小車_____（填“掛著”或“不掛”）鉤碼，反復(fù)調(diào)整墊塊位置（或高度），將小車從長木板上輕推一下，觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況，使小車經(jīng)過光電門A、光電門B時(shí)的擋光時(shí)間_________（填“相等”或“不相等”）。(2)將小車和鉤碼用細(xì)繩拴接，跨過定滑輪后將小車從長木板的一定高度處由靜止釋放。已知鉤碼的質(zhì)量為m，小車與擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片的寬度為d，兩光電門之間的距離為s，小車經(jīng)過光電門A、光電門B時(shí)的時(shí)間分為t1和t2。下列：①小車經(jīng)過光電門A、光電門B的瞬時(shí)速度的表達(dá)式分別為vA=_________，vB=_________，加速度的表達(dá)式a=_________。（用題中已知物理量表示）②該小組的同學(xué)在探究加速度與外力的關(guān)系時(shí)，保持小車與擋光片的總質(zhì)量M不變，通過改變鉤碼的質(zhì)量m，得到了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出小車的a-F圖像（實(shí)驗(yàn)中滿足m<<M，F(xiàn)≈mg），如圖2所示。如果實(shí)驗(yàn)誤差很小，則a-F圖像應(yīng)為____（填“甲”“乙”或“丙”）圖線；如果長木板保持水平或傾角過小，則a-F圖像應(yīng)為____（填“甲”“乙”或“丙”）圖線。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平桌面上，如圖1所示，現(xiàn)在對物體施加一個(gè)水平向右的拉力F，拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖2所示，已知物體在第1s內(nèi)保持靜止?fàn)顟B(tài)，第2s初開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第3s末撤去拉力，第5s末物體速度減小為0.求：(1)前3s內(nèi)拉力F的沖量。(2)第2s末拉力F的功率。17、（10分）(本題9分)我國時(shí)速600公里的高速磁懸浮試驗(yàn)樣車近期在青島下線。高速磁懸浮具有速度高、噪音低、震動(dòng)小、載客量大、安全可靠、耐候準(zhǔn)點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)。若試驗(yàn)車的總質(zhì)量為m，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P，在水平軌道行駛時(shí)所受阻力恒為車重的k倍，重力加速度為g。求：（1）試驗(yàn)樣車以額定功率啟動(dòng)后能達(dá)到的最大速度；（2）某次啟動(dòng)測試中，試驗(yàn)樣車由靜止開始做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過程能維持多長時(shí)間？

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、B【解析】

設(shè)子彈的速度為v0，由題意知，子彈穿過兩個(gè)孔所需時(shí)間；若子彈穿過圓筒時(shí)間小于半個(gè)周期，紙質(zhì)圓筒在這段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過角度為π-φ，由角速度的公式有；由兩式解得．A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、B【解析】

一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能，被舉高的物體都具有重力勢能，發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能；因此，

被舉高的重物，具有重力勢能；彎曲的撐桿，發(fā)生了彈性形變具有彈性勢能；空中飛行的子彈；由于運(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能，又因?yàn)樗诳罩杏幸欢ǜ叨龋哂兄亓菽?；滾動(dòng)的足球具有動(dòng)能，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3、C【解析】

國際單位制中質(zhì)量m、距離r、力F的基本單位分別是：kg、m、kg?m?s-2，根據(jù)牛頓的萬有引力定律，得到用國際單位制的基本單位表示G的單位為m3?s-2?kg-1．

A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4、B【解析】

A.大齒輪與小齒輪是同緣傳動(dòng)，邊緣點(diǎn)線速度相等，故：va=vb，由于半徑不同和v=rω可知，a、b的角速度不同；選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.由于b、c兩點(diǎn)是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，可知b、c兩點(diǎn)角速度相同，選項(xiàng)B正確；C.b、c兩點(diǎn)角速度相同，據(jù)v=rω可知，b、c的線速度不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.由于a、b兩點(diǎn)線速度相同，b、c兩點(diǎn)線速度不同，則a、c兩點(diǎn)的線速度不相同；選項(xiàng)D錯(cuò)誤；5、A【解析】

A.拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過程中，只受到重力的作用，機(jī)械能守恒，故A正確；B.電梯加速上升的過程，其動(dòng)能和重力勢能均增大，則機(jī)械能必定增大，故B錯(cuò)誤；C.石塊在水中下落的過程，水的阻力和浮力對石塊做負(fù)功，機(jī)械能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程中，動(dòng)能不變，而重力勢能減小，所以機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤。6、D【解析】

A．小球運(yùn)動(dòng)的過程中重力與電場力做功，設(shè)電場力做的功為W，則有代入解得說明MN為電場的等勢面，可知電場的方向水平向右，故A錯(cuò)誤；B．水平方向小球受向右的電場力，所以小球先向左減速后向右加速，電場力先負(fù)功后正功，機(jī)械能先減小后增加，故B錯(cuò)誤；CD．設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1小球的速度最小，則豎直方向水平方向合速度由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，v的最小值為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7、BC【解析】

AB、電場線疏密表示電場的強(qiáng)弱，故場強(qiáng)，沿著電場線的方向電勢降低，可知，故B正確，A錯(cuò)誤；C、將電荷量為q的正電荷放在電場中，受力的方向是從A指向B，故從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做正功，電勢能減少，故C正確；D、將電荷量為q的負(fù)電荷分別放在A、B兩點(diǎn)，根據(jù)可知負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大，即有，故D錯(cuò)誤；故選BC．8、BCD【解析】

A．由于A、B在同一轉(zhuǎn)盤上無相對運(yùn)動(dòng)，因此它們的角速度相等，根據(jù)，ωA=ωB，可知：TA=TB，故A錯(cuò)誤；B．由v=ωr，ωA=ωB，RA＞RB，可知：vA＞vB，故B正確；C．對兩物塊進(jìn)行受力分析知：水平方向只受靜摩擦力，故由靜摩擦力提供向心力，則f=mω2r，又因?yàn)镽A＞RB，故fA＞fB，故C正確；D．根據(jù)a=ω2r可知，RA＞RB，故aA＞aB，故D正確。故選BCD?！军c(diǎn)睛】物體在同一個(gè)轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有相同的角速度，這是解這類題目的突破口．9、BCD【解析】

A．根據(jù)速度時(shí)間圖像可知木板最終的速度為v=1m/s，從B剛滑上A開始，到兩者共速，過程中，將兩者看做一個(gè)整體，整體所受合力為零，故整體動(dòng)量守恒，設(shè)木板的質(zhì)量為M，則根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：mv解得：M=m=2kg故木板獲得的動(dòng)能為EkA錯(cuò)誤；B．系統(tǒng)減少的動(dòng)能為ΔEB正確；C．v-t圖像圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，則由圖得到：0-1s內(nèi)B的位移為xBA的位移為xA木板A的最小長度為L=C正確；D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小為a=Δv根據(jù)牛頓第二定律得μm代入解得μ=0.1，D正確．10、BC【解析】

貨物隨傳送帶一起勻速斜向下運(yùn)動(dòng)，受到重力、支持力和摩擦力的作用，如圖所示：重力方向豎直向下，支持力與傳送帶垂直向上。貨物相對于傳送帶有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢，所以貨物還要受到傳送帶對它的靜摩擦力。該摩擦力的方向與它相對于傳送帶的運(yùn)動(dòng)趨勢相反，即沿傳送帶斜向上。因?yàn)槲矬wP向左下方勻速運(yùn)動(dòng)，所以支持力不做功。物體運(yùn)動(dòng)方向與摩擦力方向相反，所以摩擦力對物體做負(fù)功，根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系，物體對傳送帶的摩擦力向下，物體對傳送帶的摩擦力做正功故選：BC。11、AD【解析】試題分析：在最高點(diǎn)，若，則；若，則解得,A正確，B錯(cuò)誤，由圖可知：當(dāng)時(shí)，桿對小球彈力方向向上，當(dāng)時(shí)，桿對小球彈力方向向下，所以當(dāng)v2=c時(shí)，桿對小球彈力方向向下，故C錯(cuò)誤；若．則解得，故D正確．故選AD，考點(diǎn)：本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式的直接應(yīng)用，點(diǎn)評：掌握向心力公式，理解坐標(biāo)軸截距的物理意義是解決本題的關(guān)鍵．12、BD【解析】

由機(jī)械能守恒的條件：只有重力或彈力做功，判斷系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒；小球在沿繩子方向的分速度與重物速度大小相等，將小球的速度沿繩子與垂直于繩子方向正交分解即可得到兩者速度之比，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒判斷能的轉(zhuǎn)化關(guān)系．【詳解】當(dāng)小球下落d的距離到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，將B的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，在沿繩子方向上的分速度等于重物的速度，有v球cosθ=v重物，根據(jù)幾何關(guān)系可知cosθ=3故選BD.【點(diǎn)睛】解決本題時(shí)應(yīng)抓?。孩賹εc繩子牽連有關(guān)的問題，物體上的高度應(yīng)等于繩子縮短的長度；②小球的實(shí)際速度即為合速度，應(yīng)將小球的速度沿繩子和垂直于繩子的方向正交分解，分析小球與重物的速度關(guān)系．二．填空題(每小題6分，共18分)13、（1）①C；②C；③m1OP=m1OM+m2ON；【解析】試題分析：（1）①為保證兩小球發(fā)生對心正碰，要求，為使碰后不反彈，要求；選C；②碰后，做平拋運(yùn)動(dòng)，且落地時(shí)間相等，可用水平位移