2024-2025学年安徽省宿州市十三所省重点中学高一物理第二学期期末监测试题含解析.doc

2024-2025学年安徽省宿州市十三所省重点中学高一物理第二学期期末监测试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、 (本题9分)如图所示，拖着轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。某受训者拖着轮胎在水平直道上匀速跑了一段距离，下列说法正确的是

A．地面对轮胎的摩擦力不做功
B．重力对轮胎做负功
C．绳子的拉力对轮胎不做功
D．轮胎所受的合力不做功
2、 (本题9分)一艘轮船以一定的静水船速、船头垂直河岸向对岸行驶，河水匀速流动（河道是直的），如图所示，轮船渡河通过的路程和所用时间与水流速度的关系是（ ）

A．静水船速越大，则路程越长，所用时间也越长
B．静水船速越大，则路程越长，所用时间不变
C．水流速度越大，则路程越长，所用时间不变
D．水流速度越大，路程和时间均不变
3、如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为ωA、ωB，线速度大小为vA、vB，向心加速度大小为aA、aB，则

A．ωA< ωB，vA=vB
B．ωA> ωB，aA=aB
C．ωA= ωB，vA<vB
D．ωA= ωB，aA>aB
4、 (本题9分)下图两种情况中，球的重力均为g，斜面倾角为，挡板对球的压力分别为( )

A．
B．
C．
D．
5、 (本题9分)物体从倾角为的固定的光滑斜面由静止开始下滑，斜面高为，当物体滑至斜面底端时，重力做功的功率为（　　）

A．
B．
C．
D．
6、下列说法正确的是（　　）
A．动量大小相同的两个小球，其动能也一定相同
B．做曲线运动的物体，其加速度一定是变化的
C．物体做平抛运动时，相同时间内的动量的变化量不可能相同
D．物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
7、 (本题9分)如图所示，两根长度不同的细绳，一端固定于O点，另一端各系一个相同的小球，两小球恰好在同一水平面做圆周运动，则（ ）

A．它们做圆周运动的周期相等
B．它们所需的向心力跟轨道半径成反比
C．它们做圆周运动的线速度大小相等
D．A球受绳的拉力较大
8、如图所示，一对水平放置的平行金属板AB中央有一个静止的电子e（不计重力），两板间距离足够大．0～4s内在两板间加上如图所示的交变电压后，则下列反映电子加速度a、速度v、位移x和动能四个物理量随时间t的变化规律中正确的是（所涉及的矢量均取向上方向为正）

A．
B．
C．
D．
9、 (本题9分)如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，人的速度为v，人的拉力为F(不计滑轮与绳之间的摩擦)，则以下说法正确的是(　　)

A．船的速度为 B．船的速度为vsinθ
C．船的加速度为 D．船的加速度为
10、关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是
A．重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加
B．将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等
C．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和
D．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量
11、 (本题9分)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示．取g=10 m/s2，则：

甲 乙 丙
A．第1 s内推力做功为1 J
B．第2 s内物体克服摩擦力做的功为W=2.0 J
C．第1.5 s时推力F的功率为2W
D．第2 s内推力F做功的平均功率＝3W
12、 (本题9分)如图所示，一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是　　

A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B．压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等
C．弹簧的弹力做正功，弹性势能减少
D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。

（1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2。在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp=__J；重物的动能增加量ΔEk=___J(结果均保留三位有效数字)。
（2）该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的__误差（选填“偶然”或“系统”）。由此看，甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp__ΔEk（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点，他又检查了几遍，发现测量和计算都没有出现问题，其原因可能是_____。乙同学测出该图线的斜率为k，如果不计一切阻力，则当地的重力加速度g ___ k（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
14、 (本题9分)在研究平抛运动这个实验中,我们首先设法描绘某物体做平抛运动的轨迹,然后通过这个轨迹研究平抛运动的特点,现在假定已经用某种方法得到了一个物体做平抛运动的轨迹,如图所示, 点是平抛的初位置,我们在轴上作出等距离的几个点,…,把线段的长度记为,那么，,…,由,…,向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为,…,如果轨迹的确是一条抛物线, ,…各点的坐标和坐标间的关系应该具有的形式(是一个待定的常量).

假定某位同学实验得到的平抛运动的轨迹就是图示的曲线.用刻度尺测量某点的两个坐标,例如的坐标为,,代入中求出常量__________ (要求用国际单位制单位,结果保留两位有效数字).点的坐标测量值应在__________(结果保留两位有效数字)左右,才能判断这条曲线真的是一条抛物线.物体做平抛运动的初速度为___________(结果用根式表示, 取)
15、 (本题9分)学习了传感器之后，在“研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两实验小组引进“位移传感器”、“力传感器”，分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像．

（1）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件：_________．（重物质量为M，小车与传感器质量为m）
（2）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是__________；符合乙组同学做出的实验图像的是______________．（选填 ①、②、③）
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图，与水平面夹角θ＝37°的斜面和半径R=0.4m的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内．滑块从斜面上的A点由静止释放，经B点后沿圆轨道运动，通过最高点C时轨道对滑块的弹力为零．已知滑块与斜面间动摩擦因数μ=0.1．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）滑块在C点的速度大小vC；
（2）滑块在B点的速度大小vB；
（3）A、B两点间的高度差h．
17、（10分） (本题9分)地球同步通信卫星绕地球做匀速圆周运动的周期与地球的自转周期相同，均为T。
（1）求地球同步通信卫星绕地球运行的角速度大小；
（2）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，求地球同步通信卫星的轨道距离地面的高度。
参考答案

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、D
【解析】
A.由题知轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，两者夹角为，则地面对轮胎的摩擦力做负功，故选项A错误；
B. 由于重力方向竖直向下，与轮胎的位移方向相互垂直，故重力不做功，故选项B错误；
C.设拉力与水平方向的夹角为，由于是锐角，所以绳子的拉力对轮胎做正功，故选项C错误；
D.根据动能定理可知轮胎所受的合力不做功，故选项D正确。
2、C
【解析】设河宽为d，船垂直于河岸的速度为，则渡河时间为：，由此可知，渡河时间与船在静水中速度有关，当静水船速越大，所用时间也越短，则路程越短，故AB错误；由上分析可知，时间与水速无关，如果水速越大，则船的合速度也越大，因渡河时间不变，则船在水中运动的路程就越大，故C正确，D错误。故选C。
【点睛】因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，所以不论水速多大时间不变；水速越大，水流方向的位移就越大．
3、D
【解析】
杆上A、B两点绕O点同轴转动，则角速度相等，即ωA= ωB，根据v=ωr，因rA>rB，则vA>vB；根据a=ω2r可知，aA>aB，故选项D正确，ABC错误.
4、A
【解析】
对球受力分析如图所示：

由于光滑圆球受共点力处于静止状态，所以光滑圆球的合力为1．对球受力分析如图，由共点力平衡的条件得出：图1中挡板对球的作用力：N2＝Gtanθ；图2中挡板对球的作用力：N2＝Gsinθ．
A. ，与结论相符，选项A正确；
B. ，与结论不相符，选项B错误；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论不相符，选项D错误；
5、C
【解析】
由机机械能守恒定律得：

解得当物体滑至斜面底端时速度

当物体滑至斜面底端时，重力做功的功率为

A. 与计算结果不符，故A错误；
B. 与计算结果不符，故B错误；
C. 与计算结果相符，故C正确；
D. 与计算结果不符，故D错误；
6、D
【解析】
A. 动量与动能的大小关系为

可知动量大小相同的两个小球，其动能不一定相同，还要看质量关系，故A项与题意不符；
B. 在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，加速度不变，故B项与题意不相符；
C. 物体做平抛运动时受到的力绳子等于质量，所以相同时间内的动量的变化量一定相同，故C项与题意不相符；
D. 物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心，故D项与题意相符．
7、AD
【解析】
试题分析：设系A、B两铁球的细线与竖直方向夹角分别为α、β，由图知α＞β，又受力分析可知A、B的向心力分别为FA=mgtanα，FB=mgtanβ，根据α＞β知FA＞FB，D对．由牛顿第二定律知，又根据几何关系有，由此可解，，故A对．根据可判断C错．向心力，成正比，B错
考点：受力分析
点评：本题考查了圆周运动相关的向心力方程的列式求解过程．通过受力分析便能找到向心力来源．
8、AB
【解析】
0-1s内，电压不变，则板间的电场强度不变，电子在板间受到不变的电场力，根据牛顿第二定律可知，加速度恒定不变，所以0-1s电子做匀加速直线运动，1-2s，电场力反向，加速度方向反向，电子做匀减速直线运动，直至速度为零，2-3s，电场力正向不变，电子有开始做初速度为0的匀加速直线运动，3-4s，电场力反向不变，电子做匀减速直线运动，到4s末速度为零；
A. 0-1s，加速度恒定不变，为正，1-2s加速度为负，且恒定不变，2-3s加速度恒为正，且不变，3-4s加速度为负，且不变，故A项符合题意；
BC. 0-1s，2-3s物体做正向的匀加速的直线运动，v-t图象为倾斜的直线，x-t图象为抛物线，1-2s，3-4s物体做正向的匀减速的直线运动，v-t图象为倾斜的直线，x-t图象为抛物线，故B项符合题意，C项不符合题意；
D.因为可知，v-t图象为直线，则Ek-t图象为曲线，故D项不符合题意．
9、AC
【解析】
AB．船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度，根据平行四边形定则有，v人=v船cosθ，则船的速度为，A正确，B错误；
CD．对小船受力分析，有Fcosθ-f=ma，因此船的加速度大小为，C正确，D错误。
10、BD
【解析】
A. 重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故A错误；
B. 将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物体所减少的重力势能相等，故B正确；
C. 根据动能定理，用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功，故C错误；
D. 物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H，则重力做负功为mgH，重力势能增加也为mgH,所以相等，所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故D正确。
11、BD
【解析】
A、第1 s内物体保持静止状态，在推力方向没有位移产生，故做功为0，故A错误；
B、由图像可知，第3 s内物体做匀速运动，F＝2 N，故，由v-t图像知，第2 s内物体的位移，第2 s内物体克服摩擦力做的功，故B正确；
C、第1.5 s时物体的速度为1 m/s，则推力的功率：P=Fv=3×1=3W，故C错误；
D、第2 s内推力F＝3 N，推力F做功，故第2 s内推力F做功的平均功率，故D正确；
故选BD．
根据V-t图和F-t图可知：第1s内推力没有克服物体的最大静摩擦力，一直静止没有运动；第2s内物体做加速运动；第3s内做匀速运动可知此时，根据功、平均功率和瞬时功率的公式可求得各选项的结果．
12、BD
【解析】弹簧弹力F=k△x，力做功表达式W=F△x=k△x2，可见物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量平方成正比，故A错误；物体向墙壁运动相同的位移，弹力大小不同，故弹力做功不相等，B正确；物体向左运动，弹力方向向右，故弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，故C错误，D正确；故选BD。
点睛：本题要明确物块向左运动过程弹簧的弹力是个变力，故其做功与弹簧的压缩量一定不是成正比．

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、1.82J 1.71J 系统 大于 先释放了重物，再接通（打点计时器）电源 等于
【解析】
（1）［1］在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量
Ep=mghOB=1.00×9.80×0.1860J≈1.823J=1.82J
［2］B点的速度

重物动能的增加量

（2）［3］该实验没有考虑各种阻力的影响，重物重力势能的减少量总是大于重物动能的增加量，这属于本实验的系统误差。
［4］因为实验中有摩擦阻力作用，有能量的消耗，所以甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp大于ΔEk。
（3）［5］从图象中可以看出，当物体下落的高度为0时，物体的速度不为0，说明了操作中先释放了重物，再接通（打点计时器）电源。
［6］根据机械能守恒知
mgh=mv2
则有
v2=gh
图线的斜率
k=g
即当地的重力加速度g等于图线的斜率k。
14、 ; 3.4; ;
【解析】
根据y=ax2解得；点M4的横坐标 ，则y坐标测量值应在才能判断这条曲线真的是一条抛物线；根据x=v0t，y=gt2，则 ，则，解得物体做平抛运动的初速度为；
15、小车的质量远大于重物的质量； ②； ①；
【解析】
（1）在该实验中实际是：mg=（M+m）a，要满足mg=Ma，应该使重物的总质量远小于小车的质量．即小车的质量远大于重物的质量．
（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma
得,而实际上，即随着重物的质量增大，不在满足重物的质量远远小于小车的质量，所以图（c）中符合甲组同学做出的实验图象的是②．乙组直接用力传感器测得拉力F，随着重物的质量增大拉力F测量是准确的，a-F关系为一倾斜的直线，符合乙组同学做出的实验图象的是①
该实验是探究加速度与力的关系，采用控制变量法进行研究．实验在原来的基础上有所创新，根据所学物理知识和实验装置的特点明确实验原理是解答该实验的关键．

三．计算题(22分)
16、（1）2m/s（2）4.29m/s（3）1.38m
【解析】
（1）由题意，在C处滑块仅在重力作用下做圆周运动，设滑块的质量为m，由牛顿定律：
解得：
（2）由几何关系，BC高度差H为：
滑块由B到C的运动过程中重力做功，机械能守恒，以B为势能零点：

带入数据：vB=4.29m/s
（3）滑块由A到B过程，由牛顿定律：

解得：
解得：a=4m/s2；
设AB间距为L,由运动公式：vB2=2aL
由几何关系：h=Lsin370
解得：
17、（1） （2）
【解析】
（1）根据角速度与周期的关系，地球同步卫星绕地球运行的角速度大小为：

（2）设地球的质量为，卫星质量为，引力常量为，地球同步卫星的轨道半径为r，则根据万有引力定律和牛顿第二定律有：

对于地球表面质量为的物体，根据万有引力等于其重力有：
，
联立方程可得：
，
所以：

答案：（1） （2）