2024-2025学年广东湛江市大成中学高一物理第二学期期末联考试题含解析.doc

2024-2025学年广东湛江市大成中学高一物理第二学期期末联考试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA．若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　)
A．0.10 V
B．0.20 V
C．0.30 V
D．0.40 V
2、 (本题9分)一个电子钟的秒针角速度为(　　)
A．π rad/s B．2π rad/s C．π/30 rad/s D．π/60 rad/s
3、 (本题9分)如图甲所示，将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h．若将质量分别为2m、3m、4m、5m的小球，分别以同样大小的速度v0从半径均为的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示．在质量分别为2m、3m、4m、5m的小球中，能到达的最大高度仍为h的是（ ）(小球大小和空气阻力均不计)

A．质量为2m的小球
B．质量为3m的小球
C．质量为4m的小球
D．质量为5m的小球
4、 (本题9分)在发射宇宙飞船时，利用地球的自转可以尽量减少发射时火箭所提供的能量，那么最理想的发射场地应在地球的（　　）
A．北极
B．赤道
C．南极
D．除以上三个位置以外的其他某个位置
5、 (本题9分)关于物体的动量，下列说法中正确的是( )
A．物体的动量越大，其惯性也越大
B．同一物体的动量变了，其动能也一定变了
C．物体的加速度不变，其动量一定不变
D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
6、中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里．如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是（　　）

A．运动的时间都相同
B．速度的变化量都相同
C．落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍
D．若初速度为v0，则
7、 (本题9分)如图所示为某汽车在水平路面启动时，发动机功率随时间变化的图象，图中为发动机的额定功率，若已知汽车的最大速度为，据此可知

A．汽车匀速运动时所受的阻力等于
B．时间内发动机做功为
C．时间内汽车做匀速运动
D．时间内发动机做功为
8、 (本题9分)平静水面上停着一只小船，船头站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍．从某时刻起，人向船尾走去，走到船中部时他突然停止走动．不计水对船的阻力，下列说法正确的是（　　）
A．人在船上走动过程中，人的动能是船的动能的8倍
B．人在船上走动过程中，人的位移是船的位移的9倍
C．人走动时，它相对水面的速度大于小船相对水面的速度
D．人突然停止走动后，船由于惯性还会继续运动一小段时间
9、如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动。在t＝0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是( )

A．时，A的动量为2mv B．时，A的动量为4mv
C．时，B的动量为0 D．t＝0至时间内，A、B的总动量守恒
10、 (本题9分)有关实际生活中的现象，下列说法正确的是（ ）
A．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度
B．体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力
C．用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减小反冲的影响
D．为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，汽车前部的发动机舱越坚固越好
11、 (本题9分)汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，所受阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是(　　 )
A．汽车发动机的输出功率逐渐增大
B．汽车发动机的输出功率保持不变
C．在任意两相等的位移内，发动机做功相等
D．在任意两相等的时间内，发动机做功相等
12、 (本题9分)质量为的汽车发动机额定输出功率为P，当它在平直的公路上以加速度由静止开始匀加速启动时，其保持匀加速运动的最长时间为，汽车运动中所受的阻力大小恒定，则( )
A．若汽车在该平直的路面上从静止开始以加速度匀加速启动，其保持匀加速运动的最长时间为
B．若汽车以加速度a由静止开始在该路面上匀加速启动，经过时间发动机输出功率为
C．汽车保持功率P在该路面上运动可以达到的最大速度为
D．汽车运动中所受的阻力大小为
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分） (本题9分)一组同学研究“运动物体所受空气阻力与其运动速度关系”，他们利用一些“小纸杯”作为研究对象，用频闪照相机等仪器测量“小纸杯”在空中竖直下落距离、速度随时间变化的规律。过程如下：
A．如图甲所示，同学们首先测量单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时间的下落距离，将数据填入下表中。
B．在相同的实验条件下，将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的v一t图线，如图乙中图线1、2、3、4所示。
C．同学们对实验数据进行分析、归纳后，得出阻力大小与速度平方成正比的关系，即。 其中k为常数。回答下列问题：
(1)图乙中各条图线具有共同特点：“小纸杯”先做加速度大小______的加速运动（选填“不变”、“增大”或“减小”），最后达到匀速运动。
(2)根据表格和图乙中的信息可知表中X处的理论值为____m。
(3)根据上述实验结论，可知4个“小纸杯”叠在一起下落时，其最终的下落速率为____m/s。

14、（10分）某学习小组为验证机械能守恒定律，用力传慼器、轻绳、光滑定滑轮、小球和量角器设计了如下实验。（已知重力加速度为g）
（1）用不可伸长的绳子跨过两个定滑轮，绳子两端分别与小球和力传感器相连，力感器固定在地面上，通过传感器可测得绳子拉力；
（2）调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及_____（写出相关量及字母符号）；
（3）如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量_____（写出相关量及字母符号），并求出小球在最低点A的速度为_____（用已知和测得字母的符号表示）；

（4）将小球拉到不同θ角度，重复实验；
（5）试写出此验证机械能守恒的关系式_____（用已知和测得的字母符号表示）。
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（12分） (本题9分)如图所示，圆心角为90°的光滑圆弧形轨道，半径R为1.6 m，其底端切线沿水平方向．长为l＝的斜面，倾角为θ＝60°，其顶端与弧形轨道末端相接，斜面正中间有一竖直放置的直杆；现让质量为1 kg的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下，物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小；
(2)直杆的长度．

16、（12分） (本题9分)一竖直放置的半径为R＝0.4m半圆形轨道与水平直轨道在最低点平滑连接．质量m＝0.05kg的小球以一定的初速度沿直轨道向右运动，并沿圆轨道的内壁冲上去．如果小球经过N点时的速度v1＝6m/s；小球经过轨道最高点M后作平抛运动，平抛的水平距离为x＝1.6m，取重力加速度g＝10m/s1．求：

（1）小球经过M时速度大小；
（1）小球经过M时对轨道的压力大小；
（3）小球从N点滑到轨道最高点M的过程中克服摩擦力所做的功．
17、（12分） (本题9分)如图所示,质量为m1=0.2kg的小物块A,沿水平面与小物块B发生正碰,小物块B质量为m2=1kg.碰撞前,A的速度大小为v1=3m/s,B静止在水平地面上。已知A、B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,重力加速度g取10m/s2。

(1)若AB碰撞后结合一起，求AB碰撞后滑行的距离；
(2)若AB发生弹性碰撞，求A滑行的时间。
参考答案

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、D
【解析】
设电池板的内阻为r，其开路电压等于它的电动势，依题意有：E=800mV；I短=E/r，解得电源内阻：，电池板连上20Ω阻值后，流过电阻的电流大小为：；此时的路端电压为：U=IR=20×20mV=400mV=0.4V；故D正确，ABC错误．
2、C
【解析】
秒针的周期T=60s，转过的角度为2π，则角速度；故A、B、D错误，C正确．故选C．
解决本题的关键知道角速度的定义式，知道角速度与周期的关系．
3、C
【解析】
试题分析：甲图将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h，此时速度为零；乙图将质量为2m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到达最大高度为h，则此时速度不为零，根据动能与重力势能之和，大于初位置的动能与重力势能，因此不可能；丙图将质量为3m的小球以速度v0滑上曲面，小球若从最高点抛出，做斜抛运动，则此时速度不为零，根据机械能守恒可知，不可能达到h高度；丁图将质量为4m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到达最大高度为h，则此时速度为零，根据机械能守恒定律可知，满足条件；戊图将质量为5m的小球以速度v0滑上曲面，小球若从最高点抛出，做斜抛运动，则此时速度不为零，根据机械能守恒可知，不可能达到h高度；故选C．
考点：机械能守恒定律
【名师点睛】考查机械能守恒定律的应用，掌握曲线运动时，最高点的速度不为零，而直线运动最高点速度为零，是解题的关键．
4、B
【解析】
由于要充利用自转的速度，所以在地球上发射卫星的地点，自转的线速度越大越好，根据可知，地球上各点自转的是一样的，那么需要更大的线速度则在自转半径最大的地方建立发射场就好，又因为地球是围绕地轴在转动的，转动半径随纬度的增加而减小，故要使发射时自转线速度最大，则自转半径最大，而自转半径最大处在赤道即纬度最低的地方，故最理想的发射场地应在地球的赤道，B正确．
5、D
【解析】
惯性大小的唯一量度是物体的质量，如果物体的动量大，但也有可能物体的质量很小，所以不能说物体的动量大其惯性就大，A错误；同一物体的动量变了，可能是动量的方向改变，故速度大小可能不改变，故动能可能不改变，B错误；加速度不变，速度是变化的，所以动量一定变化，C错误；动量等于物体的质量与物体速度的乘积，即P=mv，动量是矢量，动量的方向就是物体运动的方向，D正确。
6、C
【解析】
A、根据可得运动的时间，所有小面圈在空中运动的时间都相同，故选项A正确；
B、根据可得所有小面圈的速度的变化量都相同，故选项B正确；
CD、因为水平位移的范围为，则水平最小初速度为，水平最大初速度为：，则水平初速度速度的范围为：；落入锅中时，最大速度，最小速度为，故选项D正确，C错误．
错误的故选选项C．
7、AD
【解析】
A．当时速度最大，则：

故A正确；
B．时间内发电机的功率没达到额定功率，所以时间内发动机做的功小于．故B错误．
C．时间内汽车做匀加速直线运动，时刻发动机达到额定功率，根据，速度增大，牵引力减小，则加速度减小，时间内汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力等于阻力，汽车速度达到最大，故C错误；
D．根据功的公式，可知图线与时间轴之间所围成的面积可以表示发动机的功，所以时间内发动机做的功为，故D正确．
故选AD。
8、AC
【解析】
AC．不计水的阻力，人与船组成的系统动量守恒，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv-Mv船=0
v=8v船
人与船的动能之比：

故AC正确；
B．人与船组成的系统动量守恒，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv-Mv船=0，
v=8v船
vt=8v船t
s人=8s船
故B错误；
D．人与船组成的系统动量守恒，人突然停止走动后，人的动量为零，则小船的动量也为零，速度为零，即人停止走动后，船立即停止运动，故D错误；
故选AC．
点睛：本题考查了动量守恒定律的应用，知道动量守恒的条件、应用动量守恒定律、动能计算公式即可正确解题；对人船模型要知道：“人走船走”，“人停船停”的道理．
9、ACD
【解析】
A.时，即B刚停下时，对AB，从t=0到运用动量守恒定律，

解得A的动量为，故A正确；
B.当时，对A由动量定理得：

代入

解得：，故B错误;
C. t=0到B停下，对B，动量定理

即时，B停下，所以时，B的动量为0，故C正确；
D. 设A、B受到的滑动摩擦力都为f，断开前两物体做匀速直线运动，根据平衡条件得：F=2f，设B经过时间t速度为零，对B由动量定理得：

解得：；由此可知，在剪断细线前，两木块在水平地面上向右做匀速直线运动，以AB为系统，绳子的属于系统的内力，系统所受合力为零；在剪断细线后，在B停止运动以前，两物体受到的摩擦力不变，两木块组成的系统的合力仍为零，则系统的总动量守恒，故在至的时间内A、B的总动量守恒，故D正确；
10、ABC
【解析】
A.根据反冲运动的特点与应用可知，火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度，故A正确；
B.体操运动员在落地的过程中，动量变化一定，即运动员受到的冲量I一定，由I=Ft可知，体操运动员在着地时屈腿是为了延长时间t，可以减小运动员所受到的平均冲力F，故B正确；
C.用枪射击时，子弹给枪身一个反作用力，会使枪身后退，影响射击的准确度，所以为了减小反冲的影响，用枪射击时要用肩部抵住枪身，故C正确；
D.为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，就要延长碰撞的时间，由I=Ft可知位于汽车前部的发动机舱不能太坚固，故D错误.
11、AC
【解析】
匀加速运动合外力F为定值，又因为阻力不变，故牵引力恒定不变，由P=Fv，v逐渐增大 所以P增大 所以A正确，B错误。根据W=Fx可知因F一定，则在任意两相等的位移内，发动机做功相等，选项C正确；汽车做匀加速运动，则在任意两相等的时间内的位移不同，发动机做功不相等，选项D错误；故选AC.
该题主要考查了机车启动时功率跟牵引力、速度的关系，关键是掌握功率的公式P=Fv以及牵引力做功的公式W=Fx，题目较为简单．
12、BC
【解析】
当汽车以恒定的加速度启动时，利用牛顿第二定律求的加速度，利用运动学公式求的速度和时间；直到最后牵引力和阻力相等；
【详解】
A、当以加速度a加速运动时有：F-f=ma，F=f+ma，加速达到的最大速度为：，故所需时间为：，当加速度为2a时，F′-f=2ma，F′=f+2ma，故加速达到最大速度为：，所需时间为：，故A错误．
B、时刻速度为，故功率为：，汽车的额定功率为：P=（f+ma）at，则，故B正确．
C、根据P=（f+ma）at得：，当牵引力等于阻力时速度最大为：，故C正确，D错误．
故选BC．
本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、减小 1.750 2.0
【解析】
（1）图乙中各条图线的斜率先减小后不变，则都具有共同特点：“小纸杯”先做加速度大小减小的加速运动，最后达到匀速运动。
（2）因0.8s后纸杯已经匀速下落，由表格可知在0.4s内纸杯下降的距离为0.4m，可知X=1.750m；
（3）一个纸杯时，最终速度为v1=1m/s；由；可得：v2=2m/s。
14、力传感器的读数F0 力传感器的读数F
【解析】
（2）[1]根据实验原理可知，调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及力传感器的读数F0，设小球的质量为m，此时该力的大小等于小球的重力mg，即
F0＝mg
（3）[2]如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量力传感器的读数F；[3]当小球经过最低点时，小球受到的质量与绳子的拉力的合力提供向心力，即为：

则小球在最低点A的速度为：

（5）[4]小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，小球下降的高度为：
h＝L（1﹣cosθ）
小球减少的重力势能为：
△Ep＝mgh＝F0L（1﹣cosθ）
小球增加的动能为：

若机械能守恒，则有：

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（1）物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小为30N；
（2）直杆的长度为2.1m
【解析】
（1）沿弧形轨道下滑过程:
在轨道最低点时:　
解得:
由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力大小为30N　　
（2）

16、（1）4m/s （1）1.5N （3）0.1J
【解析】
（1）小球从M点抛出，根据平抛规律
竖直方向：
水平方向：
联立可解得：

（1）小球经过M时，根据牛顿第二定律

可解得：

（3）小球由N到M的过程中，应用动能定理

可解得：

17、 (1)s=0.125m (2)t=2s
【解析】
（1）AB碰撞过程动量守恒

解得：
AB在摩擦力作用下一起减速运动，根据动能定理可知：

得s=0.125m
（2）若AB发生弹性碰撞，设碰后的速度分别为 和 则由动量守恒可得

根据机械能守恒可得：

然后A做匀减速到零，
根据
可得：t=2s
综上所述本题答案是：(1)s=0.125m (2)t=2s
发生弹性碰撞则动量和机械能都守恒，利用两个守恒公式并结合运动分析求解即可。