2023-2024學年陜西榆林市物理高一第二學期期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學年陜西榆林市物理高一第二學期期末統(tǒng)考試題

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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，

有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

1、（本題9分）如圖所示，乘坐游樂園的翻滾過山車時，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，下列說法正確的是

A.車在最高點時人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險帶拉住，沒有保險帶，人就會掉下來

B.人在最高點時對座位不可能產(chǎn)生壓力

C.人在最低點時對座位的壓力大于mg

D.人在最低點時對座位的壓力等于mg

2、（本題9分）“娛樂風洞”是一項將科技與驚險相結(jié)合的娛樂項目，它能在一個特定的空間內(nèi)把表演者“吹”起來.假

設(shè)風洞內(nèi)向上的風量和風速保持不變，表演者調(diào)整身體的姿態(tài)，通過改變受風面積（表演者在垂直風力方向的投影面

積），來改變所受向上風力的大小.已知人體所受風力大小與受風面積成正比.人水平橫躺時受風面積最大，此時人所

受風力大于重力；站立時受風面積最小，此時人所受風力小于重力；如圖所示，某次表演中，人體可上下移動的空間

總高度為表演者由靜止以站立身姿從A位置下落，經(jīng)過5位置時調(diào)整為水平橫躺身姿（不計調(diào)整過程的時間和速

度變化），運動到C位置速度恰好減為零。已知AB段距離大于BC段距離，關(guān)于表演者下落的過程，下列說法正確的

是（）

H

mW

A.從A至3過程表演者的平均速度大于從B至C過程表演者的平均速度

B.從A至5過程表演者的運動時間等于從B至C過程表演者的運動時間

C.從A至B過程表演者加速度的絕對值大于從B至C過程表演者加速度的絕對值

D.從A至C的過程中，重力對表演者做的功等于表演者克服風力做的功

3、（本題9分）下列說法正確的是

A.功是能量轉(zhuǎn)化的量度

B.運動物體所具有的能就是動能

C.物體在恒力作用下一定做直線運動

D.物體在變力作用下一定做曲線運動

4、設(shè)河水對船的阻力與船的速度大小成正比，起初船以較低速度v勻速行駛，那么當船以方勻速行駛時，輪船發(fā)動

機的功率是原來的（）

A.2倍B.4倍

C.逝倍D.2夜倍

5、如圖所示，在斜面頂端的A點以速度■平拋一小球經(jīng)〃時間落到斜面上3點處，若在A點將此小球以速度0.5〃水

平拋出，經(jīng)打落到斜面上的C點處，以下判斷正確的是（）

B.t\：Z2="4"：1

C.AB：AC=2：1D.h：,2=、2：1

6、（本題9分）下圖為八顆行星繞太陽公轉(zhuǎn)軌跡示意圖，假設(shè)上述行星及小行星帶上的行星繞太陽運動軌跡均可看成

圓周，忽略行星之間萬有引力作用.則下列關(guān)于各行星繞太陽做圓周運動的說法中正確的是（）

A.火星做圓周運動的線速度大于地球做圓周運動的線速度

B.火星做圓周運動的加速度小于地球做圓周運動的加速度

C.海王星做圓周運動的周期大于天王星做圓周運動的周期

D.假設(shè)海王星的質(zhì)量等于天王星的質(zhì)量，則海王星做圓周運動的動能與它的勢能之和小于天王星動能與勢能之和

7、（本題9分）如圖，電荷量分別為g和-g（g>0）的點電荷固定在正方體的兩個頂點上，a,6是正方體的另外兩個頂

點，貝！I（）

A.。點和6點的電勢相等

B.”點和6點的電場強度大小相等

C.。點和萬點的電場強度方向相同

D.將負電荷從。點移到b點，電勢能增加

8、如圖所示，細線的一端固定于O點，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A

點運動到B點的過程中（）

A.小球的機械能保持不變

B.小球受的合力對小球不做功

C.水平拉力F的瞬時功率逐漸減小

D.小球克服重力做功的瞬時功率逐漸增大

9、（本題9分）如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛質(zhì)量為M的小車，其左側(cè)有半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道

AB,軌道最低點B與水平軌道BC相切，整個軌道處于同一豎直平面內(nèi).將質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點）從A點

無初速釋放，物塊沿軌道滑行至軌道末端C處恰好沒有滑出.設(shè)重力加速度為g,空氣阻力可忽略不計.關(guān)于物塊從

A位置運動至C位置的過程中，下列說法正確的是（）

A.小車和物塊構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒

B.摩擦力對物塊和軌道所做的功的代數(shù)和-mgR

C.物塊運動過程中的最大速度為J荻

D.小車運動過程中的最大速度為、且!迦—

\M~+Mm

10、在河面上方12m的岸上有人用長繩栓住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°.人以恒定的速率v=3m/s拉繩,

使小船靠岸，那么（)

A.小船靠岸過程做加速運動

B.3s時小船前進了9m

C.3s時繩與水面的夾角為37°

D.3s時小船的速率為5m/s

二、實驗題

11、（4分）（本題9分）某學習小組利用如圖1所示裝置驗證機械能守恒定律.

⑴實驗中，應(yīng)先通電還是先釋放帶—?.

⑵如圖2所示，a、b、c以及d、e、f分別是連續(xù)相鄰的三個打點，C、d間還有些點圖中未畫出，用刻度尺分別測得

a、c間距為x/,d、f間距為*2,b、e間距為xi.

⑴已知打點計時器的打點周期為7,當?shù)刂亓铀俣葹間,若重錘質(zhì)量為膽從b到e過程，重錘重力勢能的減少量為

AEP=，動能的增加量△&=

12、（10分）（本題9分）在“研究平拋物體運動”的實驗中，下圖為一小球做平拋運動的閃光照片的其中一部分相片（與

實物比例為1:1）,圖中正方形方格的邊長為5cm,g=10m/s2,貝！I：

（1）閃光周期是s.

（2）小球運動的水平分速度為m/s.

(3)小球經(jīng)過B點時豎直分速度的大小為_____m/s.

三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題，

答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

13、(9分)(本題9分)如圖所示，5CZ)是半徑￡=0.4旭的豎直圓形光滑軌道，。是軌道的最高點，水平面A8與圓軌

道在5點相切.一質(zhì)量為機=1應(yīng)可以看成質(zhì)點的物體靜止于水平面上的A點.現(xiàn)用尸=7N的水平恒力作用在物體上,

使它在水平面上做勻加速直線運動，當物體到達5點時撤去外力尸，之后物體沿軌道運動，物體到達O點時的

速度大小vo=4m/s.已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)ji=0.3,取重力加速度g=10，〃/si.求：

(1)在。點軌道對物體的壓力大小FN；

(1)物體運動到B點時的速度大小VB；

(3)A與5之間的距離x.

14、(14分)如圖所示，半徑R=1.25m的四分之一光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，圓弧軌道底端與長乙=1.8m的水

平傳送帶平滑相接，傳送帶以片4m/s的速度沿順時針方向勻速運動?，F(xiàn)將一質(zhì)量機=lkg、可視為質(zhì)點的滑塊從圓弧

軌道頂端由靜止釋放，滑塊運動到傳送帶右端時恰好與傳送帶共速。已知重力加速度g取lOm4。求：

(1)滑塊在傳送帶上的整個運動過程中所用的時間；

(2)滑塊在傳送帶上的整個運動過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量。

15、(13分)(本題9分)如圖所示，有一原長/o=O.5m的輕質(zhì)彈簧放在水平面上，左端固定在A點，處于自然狀態(tài)。

現(xiàn)讓一質(zhì)量機=1kg小物塊以速度為=3m/s從B點向左運動，最終停在距B點/=0.4m的C點。已知小物塊與水平面

間的動摩擦因數(shù)〃=0.25,A、B間距d=L3m,重力加速度g取10m/s2,小物塊大小不計，整個過程彈簧處在彈性限

度內(nèi)，求：

/o

LOOOOOO)

⑴小物塊剛與彈簧接觸時的速度大小；

⑵彈簧彈性勢能的最大值。

參考答案

一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，

有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

1、C

【解析】

試題分析：乘坐游樂圓的翻滾過山車時，質(zhì)量為m的人隨車一起在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，在最高點，向心加速度指向下，

2

所以需要指向圓心的合外力，即4該支持力最小可以為零，若不帶安全帶，雖然理論分析可以，但是

R

2

不安全.所以AB均錯.在最低點外—加且=機匕，顯然壓力要大于重力，C對

R

考點：圓周運動

點評：本題考查了圓周運動向心力的來源的分析.在解決這類問題時，要特別注意向心力的來源，并要知道向心力是

指的指向圓心的合外力.

2、D

【解析】從A到5過程中的初速度為零，末速度為v,從3到C過程中的初速度為v,末速度為v,故平均速度都為—v,

v=—

2

A錯誤；因為兩個過程中的平均速度相同，而A3段距離大于段距離，根據(jù)公式x可知A3段的運動時間大于

t=—

V

3c段的運動時間，B錯誤；根據(jù)公式丫=”可知A5段的加速度小于5c段的加速度的絕對值，C錯誤；根據(jù)動能定

理可得唯_叼=0_0=0,故重力對表演者做的功等于表演者克服風力做的功的大小，D正確?

3、A

【解析】

功是能量轉(zhuǎn)化的量度；運動物體可以具有動能和勢能；物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外

力大小和方向不一定變化，由此可以分析得出結(jié)論。

【詳解】

A.做功的過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)化，功是能量轉(zhuǎn)化的量度，故A正確；

B.物體由于運動而具有的能量是動能，但運動的物體還可以同時具有勢能，故B錯誤；

C.物體在恒力作用下可以做曲線運動，如平拋運動，故C錯誤；

D.物體做曲線運動的條件是合力與速度在同一條直線上，與力是否恒定無關(guān)，即：物體在變力作用下，可以做直線

運動，故D錯誤。

【點睛】

本題主要考查了一些常見的物理規(guī)律，較為簡單。

4、B

【解析】

由題意知船以速度V勻速行駛時，船受到的阻力右h；故由可知，發(fā)動機的功率尸=?VX片的2；故當速度加倍時,

發(fā)動機的功率增為原來的4倍；故選B。

5、A

【解析】

由平拋運動可知，由A到B和C位移夾角相同，又由運動學公式可得答案為A。

6、BC

【解析】

?也可知，由于火星軌道半徑大于地球軌道半徑，即火星

A、根據(jù)萬有引力提供向心力，即GW二機則？=

rrr

的線速度小于地球的線速度，故選項A錯誤;

Mm

B、由G=ma得：地球加速度大于火星，選項B正確;

下

C、根據(jù)萬有引力提供向心力，即G粵區(qū)］r,由T=得：由于海王星半徑大于天王星的半徑，故

FITJNGM

海王星的周期大于天王星的周期，選項C正確;

D、假設(shè)天王星和海王星質(zhì)量相等，天王星變軌到海王星軌道需要外力推動做正功，機械能增加，所以海王星機械能

大于天王星機械能，選項D錯誤.

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，知道線速度、角速度、周期、向心加

速度與軌道半徑的關(guān)系，并能熟記.

7、BC

【解析】

由幾何關(guān)系，可知8的電勢大于。的電勢，故A錯誤；把負電荷從。移到瓦電勢能減少，故D錯誤；由對稱性和電

場的疊加原理，可得出“、》的合電場強度大小、方向都相同，故B、C正確。

【解析】

試題分析：由于以恒定速率從A到B,說明動能沒變，由于重力做負功，拉力不做功，所以外力F應(yīng)做正功.因此機

械能不守恒A錯，B對.因為小球是以恒定速率運動，即它是做勻速圓周運動，那么小球受到的重力G、水平拉力F、

F

繩子拉力T三者的合力必是沿繩子指向O點.設(shè)繩子與豎直方向夾角是0,則一=tan。（F與G的合力必與繩子拉

G

力在同一直線上）得F=G*tane而水平拉力F的方向與速度V的方向夾角也是0,所以水平力F的瞬時功率是

P水平=F*V*cos。即牒p=（G*tan，）*V*cos6==G*V?。顯然，從A到B的過程中，8是不斷增大的,

所以水平拉力F的瞬時功率是一直增大的，C錯D對.

考點：動能定理、功率

點評：本題考查了動能定理，通過功率公式分析瞬時功率的大小問題，本題綜合程度較高，屬于難題

9、BD

【解析】

A.小車和物塊組成的系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，水平方向動量守恒，系統(tǒng)整體所受合外力不為零，系統(tǒng)動量不守

恒，故A錯誤；

B.摩擦力對物塊和軌道BC所做功的代數(shù)和等于摩擦力與相對位移的乘積，摩擦力做功的代數(shù)和為-mgR,故B正確;

C.如果小車固定不動，物塊到達水平軌道時速度最大，由機械能守恒定律得：mgR=^mv-,v="R,現(xiàn)在物塊

下滑時，小車向左滑動，物塊的速度小于娟R,故C錯誤；

D.小車與物塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，物塊下滑過程，以向右為正方向，由動量守恒定律得：mv「Mv2=0,由

2mgR

機械能守恒定律得：mgR=-mv^+-Mvl，解得：v2=J-,物塊到達B點時小車速度最大，故D正確；

22VM2+Mm

故選BD.

10、AD

【解析】

A,將船的速度分解為沿細繩方向的速度和垂直于細繩方向的速度，則v船，則隨0角的增加，船速變大，即

cos6

小船靠岸過程做加速運動，選項A正確；

BC.由幾何關(guān)系可知，開始時河面上的繩長為Li=24m；此時船離岸的距離

xi=Licos30°=24x出=126m；

2

3s后，繩子向左移動了：

S=vZ=3x3=9m

則河面上繩長為

L2=24m-9m=15m；

則此時小船離河邊的距離：

X,=-7z2=-\/152-122=9m

小船前進的距離：

X=X1-X2=(1273-9)m

繩與水面的夾角為a,則有：

s沅a-=0.8

L215

繩與水面的夾角為53。；

故BC錯誤;

D.3s時小船的速率為

v3_.

匕幾二----------------二——=5m/s

船cos530.6

選項D正確。

二、實驗題

11、(1)先通電(1)mgx3〃，區(qū)二石)

8T2

【解析】

(1)實驗時，應(yīng)先接通電源，待打點穩(wěn)定后，再釋放紙帶.

(2)從打b點到打c點這一過程中，重物下落的高度為xi,重錘重力勢能的減少量為AEp=mgX3；

做勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，

打第b點的速度：Vb=工，打e點時小車的速度：ve=三，

2T2T

小車動能的改變量，△Ek=—mf—--mf—；

222UTj2UTj

(1)為了驗證機械能守恒定律，需要驗證AEpuAEk,即mgX3=,質(zhì)量m約去，所以本實

驗不需要測量重錘質(zhì)量.

12、0.1；1.5；2；

【解析】

根據(jù)Ay=2L=g〃得，閃光相等的時間間隔為：7=12x0.05小球平拋

(1)在豎直方向上,=Q

10

3L0.15._./、1,2士八、士占位8￡0.4。,

運動的初速度為：?=—=----=1.5m/s；(3)B點豎直分速度為：v=—=——=2mls.

T0.1v>2T20.

【點睛】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的

位移之差是一恒量求出相等的時間間隔.根據(jù)水平位移和時間間隔求出初速度，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間

時刻的瞬時速度求出B點的豎直分速度.

三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題,

答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

13、(1)30N(l)4?/s(3)4m

【解析】

試題分析：(1)在D點，物體受力，根據(jù)牛頓第二定律即可求出軌道對物體的壓力大小;

(1)物體從B到D,根據(jù)