辽宁省葫芦岛市协作体2024年物理高一第二学期期末统考试题含解析

辽宁省葫芦岛市协作体2024年物理高一第二学期期末统考试题考生请注意：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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN．下列判断正确的是（）A．aM＜aN B．vM＜vN C．φM＜φN D．EPN＜EPM2、(本题9分)关于万有引力定律的发现和引力常量的测定，下面说法正确的是（）A．牛顿发现万有引力定律，卡文迪许测定引力常量B．开普勒发现万有引力定律，卡文迪许测定引力常量C．牛顿发现万有引力定律，胡克测定引力常量D．开普勒发现万有引力定律，伽利略测定引力常量3、(本题9分)18世纪的物理学家发现，真空中两个点电荷间存在相互的作用．点电荷间的相互作用力跟两个点电荷的电荷量有关，跟它们之间的距离有关，发现这个规律的科学家是（）A．牛顿 B．伽利略 C．库仑 D．法拉第4、(本题9分)放射性同位素钍Th经一系列α、β衰变后生成氡Rn，以下说法正确的是（

）A．每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个B．每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个C．放射性元素钍Th的原子核比氡Rn原子核的中子数少4个D．钍Th衰变成氡Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变5、如图所示，大气球质量为100kg，载有质量为50kg的人，静止在空气中距地面20m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这绳长至少应为（不计人的高度，可以把人看作质点）（）A．10m B．30m C．40m D．60m6、(本题9分)关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．做曲线运动的物体可能没有加速度D．做曲线运动的物体可能受到恒力作用7、(本题9分)两个质量分别为m1、m2的小球，各用长为L的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，则下列说法正确的是()A．若m1>m2，则θ1﹤θ2B．若m1＝m2，则θ1＝θ2C．若m1<m2，则θ1>θ2D．若q1＝q2，则θ1＝θ28、机车以恒定加速度启动，在达到额定功率之前的过程中，下列速度—时间、机车功率—时间图像中正确的是：A．B．C．D．9、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点；第二次在水平恒力F′作用下，从P点静止开始运动并恰好能到达Q点。关于这两个过程（不计空气阻力），下列说法正确的是（）A．第一个过程中，力F在逐渐变大B．第一个过程中，重力的瞬时功率不变C．第二个过程中，合力做的功一直增加D．在这两个过程中，机械能都一直增加10、(本题9分)两个质量相等的物体，分别从两个高度相等而倾角不同的光滑斜面顶从静止开始下滑，则下列说法正确的是：（）A．到达底部时重力的功率相等 B．到达底部时速度相等C．下滑过程中重力做的功相等 D．到达底部时动能相等二、实验题11、（4分）某同学采用频闪照相的方法拍摄了小球做平抛运动的照片，如图所示．图中每个小方格的边长为1.25cm，则根据平抛运动的规律由图可求得拍摄时每隔_______________s曝光一次，该小球平抛时的初速度大小为_______________m/s(取当地的重力加速度g=10m/s2)．12、（10分）(本题9分)(1)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．关于这一实验，下列说法中正确的是______A．需使用天平测出重物的质量B．应先释放纸带，后接通电源打点C．需使用秒表测出重物下落的时间D．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度(2)实验时，应使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上．这样做可以______（选填“消除”、“减小”或“增大”）纸带与限位孔之间的摩擦．(3)在实际测量中，重物减少的重力势能通常会________（选填“略大于”、“等于”或“略小于”）增加的动能．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示,水平地面上三个静止的小物块,均可看成质点,质量均为，相距均为,物块与地面间的动摩擦因数均为．对施加一水平向右的恒力,此后每次碰撞后物体都粘在一起运动．设碰撞时间极短,重力加速度大小为．求：(1)物体与碰撞后瞬间的速度；(2)物体与碰撞后整体摩擦产生的热量．14、（14分）(本题1分)如图所示，两平行金属板A、B长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一不计重力的带正电的粒子电荷量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间的无电场区域．已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RD与界面PS的交点．（1）粒子穿过MN时偏离中心线RD的距离以及速度大小？（2）粒子到达PS界面时离D点的距离为多少？（3）设O为RD延长线上的某一点，我们可以在O点固定一负点电荷，使粒子恰好可以绕O点做匀速圆周运动，求在O点固定的负点电荷的电量为多少？（静电力常数k=1．0×101N·m2/C2，保留两位有效数字）15、（13分）如图所示，细绳一端系着质量M＝1．8kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量为m的物体，M的中心与孔距离为1．2m，已知M和水平面的滑动摩擦因数为1.25。现使此平面绕中心轴线方向转动，角速度=5rad/s，物体质量m为多少时能处于静止状态。（物体M与水平面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=11m/s2）

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】

A.根据电场线疏密可知，EM＜EN，根据F=Eq和牛顿第二定律可知，aM＜aN；故A正确；B.根据带负电粒子受力情况可知，电场力指向轨迹弯曲的内侧，电场线方向斜向左上方，若粒子从M到N过程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故带电粒子通过M点时的速度比通过N点时的速度大，即vM＞vN，故B错误；C.又沿着电场线方向，电势逐渐降低，故φM＞φN；故C错误；D.若粒子从M到N过程，电场力做负功，电势能增加，则在M点具有的电势能比在N点具有的电势能小，即EPM＜EPN；故D错误；2、A【解析】万有引力定律是由开普勒发现的，开普勒三定律是对天体运动规律系统认识的开端，其中包括万有引力定律；而引力常量是由卡文迪许通过卡文迪许扭秤实验测定的，故A正确，B、C、D错误；故选A.【点睛】熟悉天体运动在物理学上的认识过程，通过比较得到答案.3、C【解析】点电荷间的相互作用力跟两个点电荷的电荷量有关，跟它们之间的距离有关，发现这个规律的科学家是库仑，牛顿发现万有引力定律，伽利略自由落体规律，法拉第发现电磁感应现象，故选C4、B【解析】

经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，结合电荷数守恒、质量数守恒分析判断．【详解】A、经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，故A错误；B、经过一次衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B正确；C、元素钍的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数多8个，故C错误；D、钍衰变成氡，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次衰变，2次衰变，故D错误．5、B【解析】人与气球组成的系统动量守恒，设人的速度v1，气球的速度v2，设运动时间为t，以人与气球组成的系统为研究对象，以向下为正方向，由动量守恒得：m1v1-m2v2=0，则，，，则绳子长度L=s气球+s人=10m+20m=30m，即绳子至少长30m长，故选B．【点睛】本题为动量守恒定律的应用，属于人船模型的类别，关键要找出人和气球的速度关系和绳子长度与运动路程的关系．6、AD【解析】曲线运动的速度方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，选项A错误；变速运动不一定是曲线运动，例如匀变速直线运动，选项B错误；做曲线运动的物体速度一定变化，则一定有加速度，选项C错误；做曲线运动的物体可能受到恒力作用，例如平抛运动，选项D正确；故选AD.7、BC【解析】试题分析：m1、m1受力如图所示，由平衡条件可知，m1g=Fcotθ1，m1g=F′cotθ1因F=F′，则可见，若m1＞m1，则θ1＜θ1；若m1=m1，则θ1=θ1；若m1＜m1，则θ1＞θ1．θ1、θ1的关系与两电荷所带电量无关．故BC正确，AD均错误．故选BC．考点：物体的平衡8、AC【解析】

AB.机车保持加速度不变启动，则速度为，在达到额定功率前均做匀加速直线运动，图像为过原点的倾斜直线；故A正确，B错误.CD.机车的功率，匀加速直线运动，联立有，可知机车的功率随时间均匀增大；C正确，D错误.9、AD【解析】

A．小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点，故小球在速度方向的合外力为零，即小球运动过程增大，增大，故F增大，A正确；B．设小球速率为v，那么重力的瞬时功率小球运动过程增大，增大，故P增大，B错误；C．第二个过程中，重力和水平恒力的合力是个恒力，在等效最低点时，合力方向与速度方向垂直，此时速度最大，到达Q点速度为零，则第二个过程中，合力做的功先增加后减小，故C错误；D．这两个过程中，拉力都做正功，故机械能一直增加，D正确。故选AD。10、BCD【解析】

A、物体到达底部重力的功率:PG=mgvB、物体从静止到最低点的过程,由动能定理得:mgh=12mv2二、实验题11、0.050.5【解析】

在竖直方向上，根据△y=2L=gT2得，．

小球平抛运动的初速度12、D减小略大于【解析】【试题分析】正确解答本题需要掌握：理解该实验的实验原理，需要测量的数据等；明确打点计时器的使用；理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．纸带与限位孔之间的摩擦是无法避免的，这样做只能减小纸带与限位孔之间的摩擦．实际实验中，重锤要受到空气阻力、纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦力，故重物下落时要克服这些阻力做功，重力势能不能全部转化为动能．(1)A、根据，可知不需要测量重物的质量m，故A错误；B、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故B错误；C、我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故C错误；D、测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度，故D正确．故选D．(2)打点计时器的两个限位孔如果不在在同一竖直线上．纸带运动中就会与限位孔之间有摩擦，重物下落时要克服这个阻力做功，重力势能不能全部转化为动能，实验存在误差．纸带与限位孔之间的摩擦是无法避免的，这样做只能减小纸带与限位孔之间的摩擦．(3)实际实验中，重锤要受到空气阻力、纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦力，故重物下落时要克服这些阻力做功，重力势能不能全部转化为动能，有一小部分转化为内能，故重物减少的重力势能通常会略大于增加的动能．【点睛】对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验，验证机械能守恒是中学阶段的基础实验，要从实验原理出发来理解实验同时注意平时加强练习．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、(1)2.5m/s；(2)25J【解析】(1)物体A与B碰撞前作匀加速运动的加速度为：A碰B前的速度为A、B碰撞时,取向右为正方向,由动量守恒定律,有解得(2)A、B碰后,加速度为:所以AB碰后一起做匀速直线运动．A、B与C碰撞动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律得碰后三个物体匀减速运动,加速度为:匀减速向右运动位移为:摩擦生热为:14、（1），（2）（3）【解析】

（1）粒子进入A、B后应做类平抛运动，设在A、B板间运动时加速度大小为a，时间为t1，在MN界面处速度为v，沿MN的分速度为vy，偏转位移为y，v与水平夹角为α，运动轨迹如图则：①②③④⑤由以上各式，代入数据