2024届河南省焦作市普通高中物理高一第二学期期末调研试题含解析

2024届河南省焦作市普通高中物理高一第二学期期末调研试题
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、 (本题9分)某走时准确的时钟，分针与时针的角速度之比为 A ．12∶1 B ．1∶12 C ．60∶1 D ．24∶1
2、将一小球竖直向上抛出，小球上升和下降经过某点A 时的动能分别为E k 1和E k 2。

小球从抛出到第一次经过A 点过程中克服重力做功的平均功率为P 1，从抛出到第二次经过A 点过程中克服重力做功的平均功率为P 2。

不计空气阻力，下列判断正确的是( )
A ．12k k E E =，12P P =
B ．12k k E E >，12P P =
C ．12k k E E =，12P P >
D ．12k k
E E >，12P P >
3、 (本题9分)一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风突然停止，则其运动的轨迹可能是( )
A ．
B ．
C ．
D ．
4、水平传送带在外力 F 驱动下以恒定速度运动，将一块砖放置在传送带上，若砖块所受摩擦力为 f ，传送带所受摩擦力为f '，砖块无初速放到传送带上至砖块达到与传送带相同速度的过程中以下正确的是（ ） A ．f′所做的功等于 f 所做的功的负值
B ．F 所做的功与f '所做的功之和等于砖块所获得的动能
C ．F 所做的功与
f '所做的功之和等于零
D．F 所做的功等于砖块所获得的动能
5、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a M、a N，速度大小分别为v M、v N，电势能分别为E pM、E pN．下列判断正确的是（）
A．a M＜a N B．v M＜v N C．φM＜φN D．E PN＜E PM
6、(本题9分)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为()
r r R的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3……N．现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是
A．N个小球在运动过程中始终不会散开
B．第1个小球到达最低点的速度v gR
=
C．第N个小球在斜面上向上运动时机械能增大
D．N个小球构成的系统在运动过程中机械能守恒，且总机械能
1
2
E NmgR =
7、地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么
A．地球公转周期大于火星的公转周期
B．地球公转的线速度大于火星公转的线速度
C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度
D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度
8、(本题9分)起重机吊钩挂着一木箱，木箱正在匀减速下降，这个过程中（）A．木箱的重力做正功
B ．钢索对木箱的拉力做正功
C ．钢索对木箱的拉力做负功
D ．木箱的重力势能和动能都减少
9、当船速大于水速时，下列关于渡船的说法中正确的是 A ．船头方向斜向上游，渡河时间最短
B ．船头方向垂直河岸，渡河时间最短
C ．当水速度变化时，渡河的最短时间不变
D ．当水速度变大时，渡河的最短时间变长
10、 (本题9分)在高为H 的桌面上以速度v 水平抛出质量为m 的物体，当物体落到距地面高为h 处，如图所示，不计空气阻力，若以地面作为重力势能的零参考平面，正确的说法是（ ）
A ．物体在A 点的机械能为212
mgh mv + B ．物体在A 点的机械能为2
12mgH mv +
C ．物体在A 点的动能为2
12
mgh mv +
D ．物体在A 点的动能为2
1()2
mg H h mv -+
二、实验题
11、（4分）图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．
（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有________. a.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 b.每次小球释放的初始位置可以任意选择 c.每次小球应从同一高度由静止释放
d.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_________.
（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，测得A、B两点水平距离Δx为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为______m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度为v C=______m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）．
12、（10分）(本题9分)用如图实验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒。

m 2
从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

下图给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。

已知m 1= 50g 、m 2 =150g ，则
①在纸带上打下记数点5时的速度v= __________________m/s；（计算结果保留两位有
效数字）
②在本实验中,若某同学作出了
2
2
v
h
图像,如图，h为从起点量起的长度,则据此得到当
地的重力加速度g = _________________m/s2。

（计算结果保留两位有效数字）
③在记数点0～5过程中系统动能的增量△E K =_______________J.系统势能的减少量
△E P =_____J；（计算结果保留3位有效数字）
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
【解题分析】
分针、时针的周期分别为1h、1h，则周期比为1:1．根据得角速度之比为1:1;故选A.
【题目点拨】
解决本题的关键知道时针、分针、秒针的周期，以及知道周期与角速度的关系.
2、C
【解题分析】
小球在运动过程中，若忽略空气阻力，其机械能守恒，则两次经过A点的动能相同，所以有E k1=E k1。

从抛出开始到第一次经过P点的过程中小球克服重力做功与从抛出开
始到第二次经过P点的过程中小球克服重力做功相等，而第一次时间较短，由P=W/t 知P1＞P1．故C正确，ABD错误。

故选C。

3、C
【解题分析】
由力的独立作用原理可知，没有风力时物体做自由落体运动，有风力后水平方向匀加速直线运动，水平分速度逐渐增大，撤去风力后水平速度不变，竖直分速度继续增大，C 对
4、C
【解题分析】
A.因为砖块由静止被传送带带动并达到与传送带相同速度的过程中发生相对滑动，砖块的位移与传送带的位移不等，则f'所做的功不等于f所做的功的负值。

故A错误。

BC.对传送带研究，动能不变，根据动能定理知，F所做的功与f'所做的功之和等于零。

故B错误，C正确。

D.根据能量守恒得，F所做的功等于砖块动能的增加量与摩擦产生的内能之和。

故D
错误。

5、A
【解题分析】
A.根据电场线疏密可知，E M＜E N，根据F=Eq和牛顿第二定律可知，a M＜a N；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v M＞v N，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E PM＜E PN；故D错误；
6、AC
【解题分析】
在下滑的过程中，水平面上的小球要做匀速运动，而曲面上的小球要做加速运动，则后面的小球对前面的小球要向前压力的作用，所以小球之间始终相互挤压，冲上斜面后后面的小球把前面的小球往上压，所以小球之间始终相互挤压，故N个小球在运动过程
中始终不会散开，故A 正确；把N 个小球看成整体，若把弧AB 的长度上的小球全部放在高度为R 的斜面上，通过比较可知，放在斜面上的N 个小球的整体的重心位置比较高．而放在斜面上时，整体的重心的高度为：1
2
R ，选择B 点为0势能点，则整体的重力势能小于
1
2
NmgR ，小球整体的重心运动到最低点的过程中，根据机械能守恒定律
得：12Nmv 2＜Nmg•1
2
R ；解得：v ，即第1个小球到达最低点的速度v ，
故B 错误，D 错误；冲上斜面后，前面的小球在重力沿斜面向下的分力的作用下，要做减速运动，而后面的小球由于惯性想变成匀速运动，所以后面的小球把前面的小球往上推，后面的小球对前面的小球做正功，所以可得第N 个小球在斜面上向上运动时机械能增大．故C 正确．故选AC ．
点睛：本题主要考查了机械能守恒定律的应用，要求同学们能正确分析小球得受力情况，能把N 个小球看成一个整体处理． 7、BD 【解题分析】
行星公转时万有引力提供圆周运动向心力，则有：
222
22
4GmM mr mv ma mr r T r
πω==== ；则有：
A. T =，因为地球公转半径小，所以地球公转周期小于火星的公转周期，A
错误；
B. v =
，因为地球公转半径小，所以地球公转的线速度大于火星公转的线速度，B 正确； C. 2GM
a r
=
，因为地球公转半径小，所以地球公转的加速度大于火星公转的加速度，故C 错误；
D. ω=
，因为地球公转半径小，所以地球公转的角速度大于火星公转的角速度，D 正确； 8、ACD 【解题分析】
木箱受重力和向上的拉力，因为减速下降，所以拉力大于重力．位移向下，所以拉力做负功，故B 错误，C 正确；
重力做正功，重力势能减少，故A 正确； 减速运动，动能减少，故D 正确． 9、BC 【解题分析】
当静水速（船头指向）与河岸垂直，在垂直于河岸方向上的速度最大，则渡河时间最短，当水流速度增大，不影响垂直于河岸方向上的分速度，则渡河时间不变．故BC 正确，AD 错误．故选BC ．
点睛：解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰． 10、BD 【解题分析】
AB ．在刚抛出时，物体的动能为
212mv ，重力势能为mgH ，机械能为2
12
E mv mgH =+，根据机械能守恒可知：物体在A 点的机械能等于物体在刚抛出时的机械能，故A 错误，B 正确；
CD ．根据机械能守恒得：2
kA 12
mv mgH mgh E +=+，则2kA 1()2
E mg H h mv =-+，故C 错误，D 正确。

二、实验题
11、ac c 2.0 4.0 【解题分析】
（1）斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故a 对； 为保证小球多次运动是同一条轨迹，每次小球的释放点都应该相同，b 错c 对； 小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，d 错． （2）平抛运动的水平位移与竖直位移分别满足的关系是：
联立可得
可知图象是直线时，说明小球运动轨迹是抛物线．
（3）由竖直方向的分运动可知，，，即
，
水平初速度为
C 点的竖直分速度为
由运动合成可知
12、2.4 9.7 0.576 0.582 【解题分析】
（1）[1] 根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：
46
546
m 2.4s x v t =
=
（2）[2] 由于
2k k5125p 2110()()2
E E m m v E m m gh ∆=-=
+=∆=- 由于
1221()2()m m m m +=+
解得：
222
v gh
=
则有：
2
g
k =
解得：
2
m
9.7s g =
（3）[3][4] 物体的初速度为零，所以动能的增加量为
2k k512510()0.576J 2
E E m m v ∆=-=
+= 重力势能的减小量等于物体重力做功，故：
p 0.582J E W mgh ∆===。