2023-2024學(xué)年甘肅省蘭州市第五十一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學(xué)年甘肅省蘭州市第五十一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、從距地面高度為H處，將質(zhì)量為m的鉛球無(wú)初速釋放，鉛球落入沙坑后，在沙坑中下落的距離為h，重力加速度用g表示，不計(jì)空氣阻力，則A．從釋放到鉛球落入沙坑的全過(guò)程機(jī)械能守恒B．鉛球剛要落入沙坑時(shí)的動(dòng)能為mghC．沙坑中的沙子對(duì)鉛球的平均阻力的大小為D．沙坑中的沙子對(duì)鉛球做的功為―mg(H+h)2、(本題9分)某同學(xué)在同一高臺(tái)上，把三個(gè)質(zhì)量相同的小球以相同的速率分別豎直向上、豎直向下、水平拋出，不計(jì)空氣阻力，則（）A．從拋出到落地的過(guò)程中重力對(duì)三個(gè)小球做功不相同 B．三個(gè)小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同C．三個(gè)小球落地時(shí)速度相同 D．三個(gè)小球落地時(shí)動(dòng)能相同3、(本題9分)下列幾種情況，系統(tǒng)機(jī)械能守恒的是A．在空中飄落的樹葉[圖(a)]B．運(yùn)動(dòng)員在蹦床上越跳越高[圖(b)]C．圖(c)中小車上放一木塊，小車的左側(cè)有彈簧與墻壁相連，小車在左右振動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)于小車無(wú)滑動(dòng)(車輪與地面摩擦不計(jì))D．圖(c)中小車振動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)小車有滑動(dòng)4、如圖所示，“秋千擺“擺繩的一端系于O點(diǎn)，另一端打一個(gè)比較大的結(jié)，便于游戲者(視為質(zhì)點(diǎn))騎跨。繩的質(zhì)量、空氣阻力均不計(jì)。在擺繞O點(diǎn)沿豎直平面從P點(diǎn)擺至Q點(diǎn)的過(guò)程中，游戲者A．所受拉力不變 B．動(dòng)能始終不變C．機(jī)械能先減少后增加 D．重力勢(shì)能先減小后增加5、如圖所示，為齒輪傳動(dòng)裝置示意圖，A、B兩點(diǎn)均位于齒輪的邊緣，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．vA>vB B．ωA>ωBC．vA=vB D．ωA=ωB6、(本題9分)質(zhì)量分別為m1和m2的兩物體，以相等的初動(dòng)能沿水平方向運(yùn)動(dòng)．已知m1＞m2，它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，兩物體的初動(dòng)量分別為P1和P2，從運(yùn)動(dòng)到停止的時(shí)間分別為t1和t2，則下列大小關(guān)系正確的是()A．P1＞P2 B．P1＜P2 C．t1＞t2 D．t1＜t27、水平推力和分別作用于水平面上原來(lái)靜止的、等質(zhì)量的兩物體上，作用一段時(shí)間后撤去推力，物體將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間停下，兩物體的圖像如右圖所示，已知圖中線段，則（）A．的沖量小于的沖量B．的沖量等于的沖量C．兩物體受到的摩擦力大小相等D．兩物體受到的摩擦力大小不等8、(本題9分)一個(gè)微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則（）A．電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為 B．電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為UIC．電源的輸出功率為EI D．電源的效率為9、(本題9分)如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線長(zhǎng)為L(zhǎng)，把懸線拉到水平位置后放手．設(shè)在擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力f的大小不變，則擺球從A擺到位置B的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．重力做功為mgLB．懸線的拉力做功為0C．空氣阻力f做功為－mgLD．空氣阻力f做功為10、(本題9分)長(zhǎng)為l的輕桿一端固定著一個(gè)小球A，另一端可繞光滑水平軸O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，下列敘述符合實(shí)際的是()A．小球在最高點(diǎn)的速度至少為B．小球在最高點(diǎn)的速度大于時(shí)，受到桿的拉力作用C．當(dāng)球在直徑ab下方時(shí)，一定受到桿的拉力D．當(dāng)球在直徑ab上方時(shí)，一定受到桿的支持力二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)小明利用如圖裝置用于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．將電磁鐵固定在鐵架臺(tái)上，一塊長(zhǎng)度為d的小鐵片受到電磁鐵的吸引靜止于A點(diǎn)，將光電門固定在A的正下方B處．調(diào)整光電門位置，可改變小鐵片下落高度h．記錄小鐵片每次下落的高度h和計(jì)時(shí)器示數(shù)t，計(jì)算并比較小鐵片在釋放點(diǎn)A和點(diǎn)B之間的勢(shì)能變化大小ΔEp與動(dòng)能變化大小ΔEk，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．取作為小鐵片經(jīng)過(guò)光電門時(shí)速度．d為小鐵片長(zhǎng)度，t為小鐵片經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間，可由計(jì)時(shí)器測(cè)出．（1）用計(jì)算小鐵片動(dòng)能變化的大小，用刻度尺測(cè)量小鐵片長(zhǎng)度d，示數(shù)如題圖所示，其讀數(shù)為________cm．某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為1．1151s，則小鐵片通過(guò)光電門時(shí)速度為v1=_________m/s．（2）v1相比小鐵片中心通過(guò)光電門時(shí)速度v2___（選填偏大，偏小）（3）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)的ΔEp與ΔEk不完全相等．小明分析原因如下：①空氣阻力；②小鐵片通過(guò)光電門時(shí)中間時(shí)刻和中間位置速度不相等；③長(zhǎng)度d值的測(cè)量；以上原因?qū)儆谙到y(tǒng)誤差的是（選填序號(hào)）．12、（10分）(本題1分)（1）在進(jìn)行《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，有下列器材可供選擇：鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及復(fù)寫紙、紙帶、低壓直流電源、天平、秒表、導(dǎo)線、開關(guān)．其中不必要的器材是____________，缺少的器材是________________(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝1．8m／s2，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清楚的紙帶如圖所示，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量A、B、C、D各點(diǎn)到O的距離分別為2．11cm、3．18cm、4．76cm、5．73cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量等于____________________J，動(dòng)能的增加量等于__________J(取三位有效數(shù)字)．在實(shí)驗(yàn)允許誤差范圍內(nèi)，可認(rèn)為重物下落過(guò)程中，機(jī)械能____________，(可設(shè)重物質(zhì)量為m)三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）已知土星的質(zhì)量為M，半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G。忽略土星自轉(zhuǎn)。求(1)土星表面的自由落體加速度大小g；(2)靠近土星表面運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星線速度大小v1；(3)距土星表面高為h處的衛(wèi)星的周期T.14、（14分）(本題9分)某航空公司的一架客機(jī)，在正常航線上做水平飛行時(shí)，突然受到強(qiáng)大的垂直氣流的作用，使飛機(jī)在10s內(nèi)下降高度為1800m，造成眾多乘客和機(jī)組人員的傷害事故，如果只研究在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，且假設(shè)這一運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)．(1)求飛機(jī)在豎直方向上產(chǎn)生的加速度為多大？(2)試估算質(zhì)量為65kg的乘客所系安全帶必須提供多大拉力才能使乘客不脫離座椅．15、（13分）(本題9分)如圖所示,半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ=37o,另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn),C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)靜止放置一木板,木板質(zhì)量M=1kg,上表面與C點(diǎn)等高。質(zhì)量為m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以v0=1.2m/s(1)物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度vB；(2)物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度v(3)若木板足夠長(zhǎng),物塊在木板上相對(duì)滑行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、D【解析】

A、釋放到鉛球落入沙坑的全過(guò)程中，重力做正功，沙坑中的沙子對(duì)鉛球做負(fù)功，所以從釋放到鉛球落入沙坑的全過(guò)程鉛球的機(jī)械能不守恒，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、從釋放到鉛球剛要落入沙坑時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理可得，解得鉛球剛要落入沙坑時(shí)的動(dòng)能為，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得，則小球在沙坑中受到的平均阻力為，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。D、小球下落全過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得，沙坑中的沙子對(duì)鉛球做的功為，故選項(xiàng)D正確；2、D【解析】

A．由于重力做功只與初末位置有關(guān)，三個(gè)小球下落的高度相同，因此重力做功相同，A錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)能定理，三個(gè)小球初動(dòng)能相同，重力做功相同，因此落地也動(dòng)能相同，D正確；C．落地時(shí)速度大小相等，但拋出時(shí)，水平速度不同，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度不變，因此落地時(shí)，水平速度不同，也就是落地時(shí)速度方向不同，C錯(cuò)誤；B．在豎直方向上，根據(jù)三個(gè)小球初始時(shí)刻，豎直方向速度不同，因此運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，B錯(cuò)誤。故選D。3、C【解析】A中在空中飄落的樹葉，受空氣阻力作用，則機(jī)械能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B圖中運(yùn)動(dòng)員做功，其機(jī)械能越來(lái)越大．故B錯(cuò)誤．C圖中只有彈簧彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．故C正確．C圖中若物塊相對(duì)小車有滑動(dòng)，則由于有滑動(dòng)摩擦力做功，所以機(jī)械能不守恒．故D錯(cuò)誤．故選C．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握判斷機(jī)械能守恒的方法：1、看是否只有重力或彈力做功；2、看動(dòng)能和勢(shì)能之和是否保持不變．4、D【解析】

A.設(shè)繩子與豎直方向夾角為θ，人的軌跡是圓，對(duì)人受力分析，沿繩方向的合力提供向心力，則：T-mgcosθ=m，則T=mgcosθ+m，由P點(diǎn)擺至最低點(diǎn)的過(guò)程中，θ減小，v變大，則T增大；由最低點(diǎn)擺至Q點(diǎn)的過(guò)程中，θ變大，v變小，則T減小，所以T先增大后減小，故A錯(cuò)誤；BCD.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力和繩的拉力做功，人的機(jī)械能守恒，由P點(diǎn)擺至最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加；由最低點(diǎn)擺至Q點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減少，故BC錯(cuò)誤，D正確。5、C【解析】

AC.A和B兩點(diǎn)屬于齒輪傳動(dòng)，所以兩點(diǎn)的線速度相等，故A項(xiàng)與題意不相符，C項(xiàng)與題意相符；BD.A和B兩點(diǎn)線速度相等；據(jù)v=ωr和兩點(diǎn)的A半徑大，所以角速度A小，故BD項(xiàng)與題意不相符。6、AD【解析】AB：動(dòng)量與動(dòng)能間關(guān)系為；m1＞m2，動(dòng)能相等，則．故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤．CD：m1＞m2，動(dòng)能相等，兩物體的初速度；兩物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則兩物體減速的加速度相同；據(jù)，兩物體從運(yùn)動(dòng)到停止的時(shí)間．故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．7、AC【解析】試題分析：由圖，AB與CD平行，說(shuō)明推力撤去后兩物體的加速度相同，而撤去推力后物體的合力等于摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可知，兩物體受到的摩擦力大小相等，根據(jù)動(dòng)量定理，對(duì)整個(gè)過(guò)程研究得：，，由圖看出，，則有，即的沖量小于的沖量，故選項(xiàng)AC正確．考點(diǎn)：動(dòng)量定理、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像、摩擦力的判斷與計(jì)算【名師點(diǎn)睛】由速度圖象分析可知，水平推力撤去后，AB與CD平行，說(shuō)明加速度相同，動(dòng)摩擦因數(shù)相同，兩物體的質(zhì)量相等，說(shuō)明摩擦力大小相等，根據(jù)動(dòng)量定理，研究整個(gè)過(guò)程，確定兩個(gè)推力的沖量關(guān)系；本題首先考查讀圖能力，其次考查動(dòng)量定理應(yīng)用時(shí)，選擇研究過(guò)程的能力．8、BD【解析】

電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率應(yīng)該用P=I2R來(lái)計(jì)算，所以熱功率P=I2R，所以A錯(cuò)誤．電動(dòng)機(jī)消耗的總功率應(yīng)該用P=IU來(lái)計(jì)算，所以總功率為IU，所以B正確；電源的輸出功率等于電動(dòng)機(jī)的輸入功率，得P出=UI．故C錯(cuò)誤．電源的總功率為IE，內(nèi)部發(fā)熱的功率為I2r，所以電源的效率為：，所以D正確．故選BD．【點(diǎn)睛】對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的.9、ABD【解析】

A.重力在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不變，所以重力做功為WG=mgL，故A正確；B.因?yàn)槔υ谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故拉力對(duì)小球不做功，即WF=0，故B正確；CD.阻力所做的總功等于每個(gè)小弧段上f所做功的代數(shù)和，即，故C錯(cuò)誤，D正確。10、BC【解析】試題分析：小球在最高點(diǎn)的速度至少為0，A錯(cuò)誤；球在最高點(diǎn)的速度大于時(shí)，向心力大于mg，一定受到桿的拉力作用，B正確；當(dāng)球在直徑ab下方時(shí)，重力和輕桿的力提供向心力，一定受到桿的拉力，C正確；當(dāng)球在直徑ab上方時(shí)，可能受到桿的支持力或拉力，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：本題考查了豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題．二、實(shí)驗(yàn)題11、（2）2．52,2m/s（2）偏小（3）①②【解析】試題分析:（2）刻度尺讀數(shù)的方法，需估讀一位，所以讀數(shù)為2．52cm；某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為2．2252s，則鋼球的速度為：．（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論知v2即為中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，v2為中間位置的速度，勻變速直線運(yùn)動(dòng)都有．（3）偶然誤差是人為因素造成的，結(jié)果會(huì)不確定偏大或偏小，如操作、讀數(shù)，③屬于此類；系統(tǒng)誤差是實(shí)驗(yàn)原理具有的缺陷，結(jié)果出現(xiàn)一致性偏差，如①和②．考點(diǎn)：考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．名師點(diǎn)睛：對(duì)于基本測(cè)量?jī)x器如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量；抓住某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出瞬時(shí)速度的大小是解題的關(guān)鍵．12、（1）低壓直流電源；天平；秒表交流電源；重錘；刻度尺；（2）7.2m7.57m守恒【解析】

（1）該實(shí)驗(yàn)中，要有做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體重錘；通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)記錄物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，不需要秒表，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要的是交流電源，因此低壓直流電源不需要，缺少低壓交流電源，由于驗(yàn)證機(jī)械能公式中可以把物體質(zhì)量約掉，因此不需要天平，同時(shí)實(shí)驗(yàn)中缺少刻度尺．故不必要的器材有：低壓直流電源、秒表、天平．缺少的器材是低壓交流電源、重錘、刻度尺．（2）重力勢(shì)能減小量為：，在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，因此有：，得：，故可以得出結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)允許誤差范圍內(nèi)，可認(rèn)