石嘴山市第三中学2024-2025学年高一物理第二学期期末统考试题含解析.doc

石嘴山市第三中学2024-2025学年高一物理第二学期期末统考试题
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，质量为m的小物块在光滑的锥形筒内，绕竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，锥形筒侧壁与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，小物块受侧壁弹力大小为N，做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，则

A． B． C． D．
2、 (本题9分)下列关于曲线运动的说法。正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体，加速度和速度都一定在变化
B．做曲线运动的物体，所受合外力可能为零
C．做曲线运动的物体，速度可能不变
D．做曲线运动的物体，加速度可能不变
3、据报道，我国目前已经发射了三颗数据中继卫星“天链一号01星”“天链一号02星”“天链一号03星”，它们都是地球同步卫星。这些卫星的成功发射与组网运行，标志着我国第一代中继卫星系统正式建成。这三颗卫星相比，可能不同的是
A．它们的质量 B．它们距地面的高度
C．它们的周期 D．它们运行的线速度大小
4、已知地球质量约为月球质量的81倍，半径约为月球半径的3.6倍，根据这些数据和物理规律，可得到月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的（ ）
A．0.12 B．0.16 C．0.20 D．0.24
5、可以将万有引力相互作用与电荷间的相互作用类比，即任何有质量的物体都要在它的周围空间产生一个引力场，而其他的物体在引力场中，要受到该引力场的引力作用。据此，万有引力中的重力加速度，相当于电场中的哪个物理量
A．电场力 B．电场强度 C．电势差 D．电势能
6、 (本题9分)关于电场强度有下列说法，正确的是（ ）
A．电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力
B．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致
C．在点电荷Q附近的任意一点，如果没有把试探电荷q放进去，则这一点的强度为零
D．根据公式可知，电场强度跟电场力成正比，跟放入电场中的电荷的电量成反比
7、 (本题9分)如图所示a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（ ）

A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度；
B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度；
C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c；
D．a卫星的周期小于b、c的周期
8、关于机械能是否守恒，下列叙述中正确的是（ ）
A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒
B．做匀变速运动的物体机械能可能守恒
C．做平抛运动的物体机械能一定守恒
D．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒
9、 (本题9分)物体在地面附近绕地球做圆周运动时的速度就叫做第一宇宙速度．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（　　）
A．第一宇宙速度大小约为11.2km/s
B．第一宇宙速度是人造卫星绕地球运动的最大运行速度
C．第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度
D．若已知地球的半径和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度
10、 (本题9分)如图四幅图为生活中与向心力知识相关的情景，有关说法正确的是（　　）

A．图甲为火车转弯的轨道，内低外高以防止脱轨
B．图乙为小车过拱桥的情景，此过程小车处于失重
C．图丙为“旋转秋千”，人与座椅整体受到重力、绳子拉力和向心力
D．图丁为汽车在凹凸不平的地面上行驶，应快速通过此路面
11、 (本题9分)如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（　　）

A．重力势能增加了 B．重力势能增加了mgh
C．动能损失了mgh D．机械能损失了
12、 (本题9分)如图所示，圆心在O点，半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60°，轨道最低点a与桌面相切．一段不可伸长的轻绳两端系着质量分别为m和4m的小球A和B（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，B位于c点，从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦，则在B球由c下滑到a的过程中（ ）

A．两球速度大小始终相等
B．重力对小球B做功的功率一直不变
C．小球A的机械能一直增加
D．小球B经过a点时的速度大小为
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)为了探究“合力做功与速度变化的关系”，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置．他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m．要完成该实验，请回答下列问题：

（1）实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是________，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是________．
（2）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O．在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C……各点到O点的距离为x1，x2，x3……，如图所示．

实验中，可认为滑块所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W＝_______，打B点时小车的速度v＝_______．
（3）以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据做出如图所示的v2－W图象．由此图象可得v2随W变化的表达式为________．分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是______．

14、 (本题9分)如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明__________，某同学设计了如图乙所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是__________，这说明____________．

15、 (本题9分)在用自由落体法“探究动能定理”的实验中，

（1）为完成此实验，除了图1中所给的器材，以下所列器材中必需的有______ ．（填字母）
A．毫米刻度尺       B．秒表     C．天平       D．低压交流6V电源
（2）图2为实验打下的纸带，纸带上的点都是连续打下的点．已知打点计时器所用交流电源周期为T，重力加速度为g．量得A、B、C各点到起点O（打下的第一个点）的长度分别是 h1、h2、h1．已知重锤质量为m，从起点O到B点重锤所受重力做功WG= ______ ，动能增加量△EK= ______ ．（用题中所给字母表示）
（1）在实验中，WG和△EK增并不严格相等，产生误差的主要原因是______ ．
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示，一个质量m=4kg的物块以v=2m/s水平速度滑到一静止的平板车上，已知平板车质量M=16kg，物块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.1，其它摩擦不计(取g=10m/s²)，求：

(1)当物块与平板车相对静止时，物块的速度及滑行时间；
(2)要使物块不能从平板车右端滑落，平板车至少多长．
17、（10分） (本题9分)汽车的质量m=2×，额定功率为80×W，汽车从静止开始以a=2m/的加速度匀加速行驶，设汽车所受阻力恒为f=4×N。求
(1)汽车匀加速行驶的最大速度
(2)汽车匀加速行驶的时间
(3)3s末汽车的功率
(4)汽车行驶能达到的最大速度。
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、B
【解析】
AB. 对小球受力分析，受重力，垂直侧壁向上的支持力，合力指向圆心，提供向心力，mgcotθ=ma，a=gcotθ，故A错误，B正确；
CD．根据几何关系得：物块受侧壁弹力N=，故C错误，D错误．
故选B.
点睛：匀速圆周运动的合力总是指向圆心，故又称向心力；小球受重力和支持力，两个力的合力提供圆周运动的向心力．
2、D
【解析】
做曲线运动的物体，速度方向一定在变化，速度大小可能变也可能不变；根据合外力是否为恒力可知，加速度的大小可能变也可能不变，加速度的方向可能变也可能不变，故D正确，ABC错误。
故选D。
3、A
【解析】根据万有引力提供圆周运动向心力可知，同步卫星的轨道、周期、高度、速率都相同，所以对于三颗同步卫星唯一可能不同的就是卫星的质量，本题选可能不同的，故选A.
点睛：此题关键要掌握同步卫星的特点，由周期都与地球自转的周期相同可知：同步卫星定轨道、定周期、定高度、定速率．
4、B
【解析】
天体对表面物体的万有引力等于表面物体所受重力，则：

所以

即月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的0.1．
A．0.12，与计算结果不符，故A项错误；
B．0.1，与计算结果相符，故B项正确；
C．0.20，与计算结果不符，故C项错误；
D．0.24，与计算结果不符，故D项错误。
5、B
【解析】
重力场的基本性质是对其周围物体由引力作用，而电场的基本特性是对放入其中的电荷有力的作用，说明重力与电场力类似。电荷量与物体的质量类似，则由G=mg，F=qE分析可知，重力加速度g与电场中电场强度E可类比，故B正确，ACD错误。
6、A
【解析】
A.根据电场强度的定义，可知，电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力，故A正确；
B.电场强度的方向总是跟正电荷所受的电场力的方向相同，与电荷所受的电场力的方向相反，故B错误；
C.电场中的场强取决于电场本身，与有无检验电荷无关；如果没有把试探电荷q放进去，则这一点的电场强度不变，故C错误；
D.场强取决于电场本身，与检验电荷无关，故D错误；
7、AD
【解析】
试题分析: 卫星绕地球做圆周运动，靠万有引力提供向心力，，由，根据题意ra＜rb=rc，所以b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故A正确；由根据题意ra＜rb=rc，所以b、c的加速度大小相等，且小于a的加速度，故B错误；c加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，离开原轨道，b减速，万有引力大于所需向心力，卫星做近心运动，离开原轨道，所以不会与同轨道上的卫星相遇．故C错误；由，根据题意ra＜rb=rc，a卫星的周期小于b,c的周期，故D正确．
考点：万有引力定律及其应用
8、BCD
【解析】
A. 做匀速直线运动的物体的机械能不一定守恒，例如向上做匀速直线运动的物体，选项A错误；
B. 做匀变速运动的物体机械能可能守恒，例如平抛运动，选项B正确；
C. 做平抛运动的物体只有重力做功，则机械能一定守恒，选项C正确；
D. 只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒，选项D正确.
9、CD
【解析】
试题分析：根据万有引力提供向心力可知，当r取地球半径，则v=7900m/s，即第一宇宙速度，所以A错．R越大，速度越小，所以B对．要把卫星送入轨道，则需要更多机械能，因此越远越困难，所以C对．，所以D对
考点：万有引力提供向心力
点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解．
10、AB
【解析】
A.火车轨道弯道处设计成外高内低，让火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力，防止脱轨.故选项A符合题意.
B．汽车过拱形桥时，受到的重力和支持力的合力提供向心力，加速度向下，处于失重状态.故选项B符合题意.
C.向心力属于效果力，不是性质力，由其他力提供.故选项C不符合题意.
D.汽车在凹凸不平的地面上行驶时，速度越大，对地面的压力越大，根据牛顿第三定律可知，地面对轮胎的支持力越大，易爆胎.故选项D不符合题意.
11、BD
【解析】
物体在斜面上能够上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，所以重力势能增加mgh，故A正确；设物体所受的摩擦力大小为f，根据牛顿第二定律得 mgsin30°+f=ma，解得：，所以克服摩擦力做功为：，故C错误；根据动能定理得动能损失了：，联立以上解得：，故B正确；机械能损失等于摩擦力做功即，故D错误．所以AB正确，CD错误．
12、CD
【解析】
根据速度的分解知识可知，B球的速度沿绳子方向的分速度等于A的速度，则两球速度大小不是始终相等，选项A错误；重力瞬时功率公式为P=mgvcosα，α是重力与速度的夹角．一开始B球是由静止释放的，所以B球在开始时重力的功率为零；B球运动到a点时，α=90°，重力的功率也为零，所以重力对小球B做功的功率先增大后减小，故B错误．在B球由c下滑到a的过程中，绳子的拉力一直对A球做正功，由功能原理可知，A球的机械能一直增加．故C正确．设小球B经过a点时的速度大小为v1，此时A球的速度大小为v1．则有：v1=v1cos30°;由系统的机械能守恒得：4mgR（1-cos60°）=mgR+；联立解得 v1=．故D正确．故选CD．
本题解题的关键是对两个小球运动情况的分析，知道两球沿绳子方向的分速度大小相等以及系统的机械能守恒；能用特殊位置法判断B的重力的瞬时功率．

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、沙和小桶的总质量远小于滑块的质量； 平衡摩擦力； ； ； ； 质量；
【解析】
（1）当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时，绳子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，由受力分析可知，为保证细线拉力为木块的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．
（2）从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W＝mgx2，打B点时小车的速度.
（3）根据图象上的点，可知，可以得出得v2随W变化的表达式为：v2=0.01+4.7W；
功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为k，则k=，代入单位后，k的单位为kg-1，所以与该斜率有关的物理量为质量；
本题考查动能定理的实验探究，这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度，然后分析动能和重力势能的关系，多练习速度计算也是本题的一个基础．
14、平抛运动在竖直方向上是自由落体运动(运动的等时性)
球1落到光滑水平板上并击中球2；平抛运动在水平方向上是匀速运动．
【解析】
甲图A球做自由落体运动，B球做平抛运动，两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动．乙图球1做平抛运动，球2做匀速直线运动，两球相撞，知平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．
15、AD； ； ； 重锤下落过程受到阻力作用；
【解析】
（1）[1]．实验需要求出重力做功与重锤动能的增加量，需要验证：

即验证：

实验需要用刻度尺测下落高度h，另外打点计时器需要使用交流电源，因此需要的器材为：AD．
（2）[2][1]．从起点O到B点重锤所受重力做功为：
WG=mgh2
大小B点时重锤的速度为：

重锤动能的增加量为：

（1）[4]．重锤下落过程受到阻力作用，要克服阻力做功，因此动能的增加量与重力做功不相等．

三．计算题(22分)
16、（1）0.4m/s，1.6s； （2）1.6m；
【解析】
（1）对物块由牛顿第二定律：

对车由牛顿第二定律：

解得：
v′=0.4m/s，t=1.6s；
（2）由功能关系：

解得
L= 1.6m
点睛：根据牛顿第二定律分别求出物块和小车的加速度，根据速度时间关系和位移时间关系求出物块与平板车相对静止时，物块的速度及滑行时间；由功能关系求出物块刚好不能从平板车右端滑落时平板车的长度．
17、 (1) ；(2)5s；(3) ；(4)20m/s
【解析】
(1) 根据牛顿第二定律得：

解得：

则汽车匀加速行驶的最大速度：

(2)汽车匀加速行驶的时间：

(3) 3s末的速度：

3s末汽车的功率：

(4)当牵引力时，汽车的速度最大，
根据

知最大速度：