陕西省煤炭建设公司第一中学2023-2024学年物理高一第二学期期末经典试题含解析

陕西省煤炭建设公司第一中学2023-2024学年物理高一第二学期期末经典试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)一只小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变大，那么小船过河的时间将A．不变 B．变小C．变大 D．都有可能2、下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，正确的是A．物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化B．若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零C．若合外力对物体做功不为零，则物体的速度大小一定发生变化D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零3、(本题9分)已知某质点做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是A．该质点的角速度大小不变B．该质点的线速度大小不变，是一种匀速运动C．该质点的加速度大小不变，是一种匀变速运动D．该质点所受的合外力始终指向圆心，是恒力4、(本题9分)如图所示,地球绕OO′轴自转,则下列正确的是（）A．A、B两点线速度相等B．A、B两点的角速度相等C．A、B两点的转动半径相同D．A、B两点的转动周期不同5、(本题9分)如图所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中（容器固定）由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为FN．重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为（）A． B． C． D．6、(本题9分)光滑绝缘水平面上固定一半径为R、带正电的球体A（可认为电荷量全部在球心），另一带正电的小球B以一定的初速度冲向球体A，用r表示两球心间的距离，F表示B小球受到的库仑斥力，在r＞R的区域内，下列描述F随r变化关系的图象中可能正确的是（）A． B．C． D．7、(本题9分)如图所示，a、b是两颗质量相等，绕地球做匀速圆周运动的卫星，下列说法正确的是A．卫星a的动能大于b的动能B．卫星a的动能小于b的动能C．卫星a的机械能大于b的机械能D．卫星a的机械能小于b的机械能8、(本题9分)如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使其做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是()A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为推力C．a处为推力，b处为拉力D．a处为推力，b处为推力9、(本题9分)空降兵是现代军队的重要兵种．一次训练中，空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下（初速度可看做0,未打开伞前不计空气阻力），下落高度h之后打开降落伞，接着又下降高度H之后，空降兵达到匀速，设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比，比例系数为k，即f=kv2，那么关于空降兵的说法正确的是（）A．空降兵从跳下到下落高度为h时，机械能损失小于mghB．空降兵从跳下到刚匀速时，重力势能一定减少了mg（H+h）C．空降兵匀速下降时，速度大小为mg/kD．空降兵从跳下到刚匀速的过程，空降兵克服阻力做功为10、甲、乙两汽车在t=0时刻并排同向行驶，它们运动的v-t图象如图所示．则（）A．甲的速度变化更快B．乙的速度减小，加速度减小C．0~20s内，乙的平均速度是25m/sD．两汽车在t=20s时再次并排行驶11、如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB=RC=RA，若在传动过程中，皮带不打滑．则（）A．A点与C点的角速度大小相等B．A点与C点的线速度大小相等C．B点与C点的角速度大小之比为2：1D．B点与C点的向心加速度大小之比为1：412、在加速向右行驶的车厢里一个人用力向前推车厢，如图所示，人相对车厢未移动，则（）A．人对车做正功 B．人对车做负功C．推力对车做正功 D．车对人静摩擦力做正功二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计。（1）为了完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力F（N）0.501.001.502.002.503.003.50伸长量0.741.802.803.724.605.586.42根据表中数据作出F－x图象（________）并求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m；（2）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示；（________）（3）由图得到F合＝________N。14、(本题9分)（1）在“验证力的平行四边形定则”实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，下列操作正确的是_______．A．同一次实验过程中，O点位置允许变动B．在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点D．实验中把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧之间的夹角应取90°不变，以便于算出合理的大小（2）在“验证机械能守恒定律”实验中，由于纸带与限位孔之间的摩擦力以及空气阻力的存在，重锤重力势能的减少量ΔEp要_____（选填“大于”“小于”或“等于”）重锤动能的增加量ΔEk．（3）在“探究加速度与力､质量的关系”实验中，某同学通过数据的处理作出了－F图象，如图所示，则①图中的直线不过原点的原因是______．②图中的力F理论上是指_________，而实验中却用__________表示．（选填字母符号）（1分）A．砂和砂桶的重力B．绳对小车的拉力③此图中直线发生弯曲，为了防止直线发生弯曲，在实验中，应使小车的质量要_______（选填“远大于”“远小于”或“等于”）砂和砂桶的总质量．④请你简要论述为何“探究加速度与力､质量的关系”这个中只要满足砂以及砂桶质量远小于小车质量，就可以认为细线拉力近似等于砂以及砂桶重力．_______15、(本题9分)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：a．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定．b．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．c．往浅盘里倒入约1cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．d．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的操作顺序是__________．（填写步骤前面的字母）（1）将1cm3的油酸溶于酒精，制成100cm3的油酸酒精溶液；测得lcm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜面积是0.16m1．由此估算出油酸分子的直径为_________m．（结果保留一位有效数字）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，A、B两球质量均为m，用一长为l的轻绳相连，A球中间有孔套在光滑的足够长的水平横杆上，两球处于静止状态．现给B球水平向右的初速度v0，经一段时间后B球第一次到达最高点，此时小球位于水平横杆下方l/2处．（忽略轻绳形变）求：(1)B球刚开始运动时，绳子对小球B的拉力大小T；(2)B球第一次到达最高点时，A球的速度大小v1；(3)从开始到B球第一次到达最高点的过程中，轻绳对B球做的功W．17、（10分）(本题9分)黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体，黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程。某中子星的球体半径为，在距中子星表面高度处绕中子星运动的小星球其周期为。已知引力常量为，中子星质量分布均匀。求：（1）中子星的密度；（2）中子星表面的重力加速度；（3）中子星的第一宇宙速度。

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、A【解析】

将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向方向的分运动有关，故船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；A.不变，与结论相符，选项A正确；B.变小，与结论不相符，选项B错误；C.变大，与结论不相符，选项C错误；D.都有可能，与结论不相符，选项D错误；2、C【解析】

AB．力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不变，AB错误；C．物体合外力做功，它的动能一定变化，速度大小也一定变化，C正确；D．物体的动能不变，所受合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，不如物体做匀速圆周运动，动能不变，合外力不为零，D错误.3、A【解析】

A.匀速圆周运动的角速度大小不变，故A项符合题意；B.匀速圆周运动的速度大小不变，方向沿圆弧的切线方向，时刻在改变，所以速度是变化的，不是匀速运动，故B不符合题意；C.在匀速圆周运动中，向心加速度大小不变，但方向时刻在变，所以向心加速度是变化的，不是匀变速运动，故C项不符合题意；D.匀速圆周运动的合力提供向心力，向心力方向始终指向圆心，是变力，故D项不符合题意．4、B【解析】A、B两点都绕地轴做匀速圆周运动，B转动的半径大于A转动的半径，两点共轴转动，角速度相同．根据v=rω，角速度相同，B的半径大，则B的线速度大；根据T=2π/ω，角速度相同，则周期相同．故B正确，ACD错误．故选B．点睛：解决本题的关键掌握共轴转动，角速度相同，再结合v=rω、T=2π/ω，等公式即可判断．5、A【解析】试题分析：在B点有：．得．A滑到B的过程中运用动能定理得，，得．故A正确．考点：考查了动能定理的应用6、C【解析】

根据库仑定律可知，两球之间的库仑力满足，即随r增加，F非线性减小。故选C。7、BC【解析】

AB.根据可知，半径小的b线速度更大，质量相同，所以b的动能更大，A错误B正确。CD.引力势能的表达式，根据万有引力提供向心力得，动能，总的机械能所以半径大的a机械能更大，C正确D错误。8、AB【解析】

小球做圆周运动，在最高点和最低点时，由合力提供向心力；在最高点，小球受重力和杆的弹力，假设弹力向下，如图

根据牛顿第二定律得到，；

当F1＜0，为支持力，向上；

当F1＞0，为拉力，向下；

当F1=0，无弹力；

由牛顿第三定律知，在a处杆对球可能为拉力，也可能为推力．

球经过最低点时，受重力和杆的弹力，如图

由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力；故AB正确，CD错误．9、BD【解析】

空降兵从跳下到下落高度为h的过程中，只有重力做功，机械能不变。故A错误；空降兵从跳下到刚匀速时，重力做功为：mg（H+h），重力势能一定减少了mg（H+h）。故B正确；空降兵匀速运动时，重力与阻力大小相等，所以：kv2=mg，得：．故C错误；空降兵从跳下到刚匀速的过程，重力和阻力对空降兵做的功等于空降兵动能的变化，即：mg（H+h）-W阻=mv2。得：W阻=mg（H+h）-m•（）2=mg（H+h）-．故D正确。10、AC【解析】

A、由v-t图象知，甲的加速度a甲=1m/s2，乙的加速度a乙=-0.5m/s2，所以甲的速度变化更快，故A正确。B、乙的速度减小，加速度恒定，故B错误。C、0~20s内，乙的平均速度是v=m/s=25m/s，故C正确。D、在t=20s时，两车的速度相等，由v-t图象包围的“面积”知，乙在甲的前面，故D错误。11、BD【解析】试题分析：A、C两点是轮子边缘上的点，靠传送带传动，两点的线速度相等，而半径不等，所以角速度不等．故A错误，B正确．A、B两点共轴转动，具有相同的角速度．AC两点线速度相等，根据，RA=2RC，得：A与C的角速度之比为1：2，所以B点与C点的角速度大小之比为1：2，故C错误．因为RB=RC，B点与C点的角速度大小之比为1：2，根据a=rω2得：B点与C点的向心加速度大小之比为1：4，故D正确．故选BD考点：角速度；线速度；向心加速度【名师点睛】此题是对角速度、线速度及向心加速度的问题的考查；解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点，具有相同的角速度．以及掌握向心加速度的公式．12、BCD【解析】

AB.由于人向右加速运动，故车厢对人的力向右，由牛顿第三定律可知，人对车的作用力向左，力与位移方向相反，人对车做负功，故选项A不符合题意，B符合题意；C.人的推力向右，而车和人又是向右运动的，推力和位移的方向相同，故推力做正功，故选项C符合题意；D.由于车厢对人静摩擦力向右，力与位移方向相同，故可知车厢对人的静摩擦力做正功，故选项D符合题意。二．填空题(每小题6分，共18分)13、532.103.3【解析】

（1）[1][2]．以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，在直线上任取一点，如（6×10－2，3.2），则：k＝N/m≈53N/m；（2）[3][4]．弹簧测力计的读数为2.10N，设每单位长度为1N，则合力F合的图示如图所示。（3）[5]．经测量，合力F合＝3.3N。14、B大于过度平衡摩擦力，斜面倾角过大BA远大于见解析【解析】

（1）[1]．A.要保证两个弹簧秤的拉力与一个弹簧秤的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长量相同，则O点的位置应固定，故A错误；B.在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻线，故B正确；C.本实验，弹簧秤的拉力应不超过量程，两个弹簧秤拉力的大小没有要求，只要使两次效果相同就行，故C错误；D.本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧秤拉力的方向没有限制,并非一定要夹角为90∘不变，故D错误．故选B（2）[2]．在“验证机械能守恒定律”实验中，由于纸带与限位孔之间的摩擦力以及空气阻力的存在，机械能减小，重锤重力势能的减少量ΔEp小于重锤动能的增加量ΔEk；（3）①[3]．由图可知，拉力为零时加速度不为零，说明平衡摩擦力时斜面倾角过大，平衡过度；②[4][5]．图中的力F理论上是指绳对小车的拉力，而实验中却用砂和砂桶的重力表示；