2024届吉林省辽源市第五中学高一物理第二学期期末统考试题含解析

2024届吉林省辽源市第五中学高一物理第二学期期末统考试题 注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B 铅笔将试卷类型（B ）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、 (本题9分)如图所示，质量为M 、倾角θ的斜面体放在粗糙的水平地面上，质量为m 的物块在方向水平向右的推力作用下静止在光滑斜面上，斜面体处于静止状态。

重力加速度大小为g ，下列说法正确的是（ ）
A ．推力的大小为tan mg θ
B ．斜面对物块的支持力大小为
cos mg θ C ．地面对斜面的静摩擦力为零
D ．地面对斜面的支持力大于()M m g +
2、 (本题9分)当某一电容器的电压是40V 时，它所带电量是0.2C ，若它的电压降到20V 时，则( )
A ．电容器的电容减少一半
B ．电容器的电容不变
C ．电容器带电量不变
D ．电容器带电量增加为原来的两倍
3、中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。

预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。

如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a 、b 、c 三颗卫星均做圆周运动，a 是地球同步卫星，则( )
A ．卫星a 的角速度小于c 的角速度
B ．卫星a 的加速度大于b 的加速度
C ．卫星a 的运行速度大于第一宇宙速度
D ．卫星b 的周期大于24 h
4、 (本题9分)关于太阳对行星的引力,下面关于太阳对行星的引力的说法中正确的是
( )
A ．太阳对行星的引力是由实验得出的
B ．太阳对行星的引力大小与行星的质量无关
C ．行星做匀速圆周运动的向心力由太阳对行星的引力提供
D ．太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离成反比
5、 (本题9分)一个做平抛运动的物体，初速度为9.8/m s ，经过一段时间，它的末速度与初速度的夹角为45，重力加速度g 取29.8/m s ，则它下落的时间为( ) A ．0.5s
B ．1.0s
C ．2.0s
D ．4.0s
6、质量为m 的人造卫星在地面上未发射时的重力为G 0，它在离地面的距离等于地球半径R 的圆形轨道上运行时，其（ ）
A ．周期为4π
B ．速度为
C ．动能为G 0R
D ．所受万有引力为
7、 (本题9分)如图所示，光滑水平面上放有一-斜面体，斜面体的斜面光滑，质量2kg M =倾角30α=︒、底边长3m L =．将一质量1kg m =的小滑块从斜面的頂端由静止释放．取重力加速度2
10m/s g =，则下列说法正确的是（ ）
A．滑块下滑过程中滑块和斜面体组成的系统机械能守恒
B．滑块下滑过程中滑块和斜面体组成的系统动量守恒
C．滑块下滑过程中斜面体向左运动的位移为1m
D．块下滑过程中对斜面体的压力为53N
8、(本题9分)如图所示,光滑水平面上质量相同的木块A、B，用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起．一颗子弹水平射入木块A并留在其中,在子弹打击木块A及后续各物体相互作用的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )
A．动量守恒,机械能守恒
B．动量守恒,机械能不守恒
C．当弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，此时B的动能也最大
D．当弹簧再次恢复到原长时，B的动能最大，A的动能最小
9、轻质弹簧吊着小球静止在如图所示的A位置，现用水平外力F将小球缓慢拉到B 位置，此时弹簧与竖直方向的夹角为θ，在这一过程中，对于整个系统，下列说法正确的是( )
A．系统的弹性势能不变
B．系统的弹性势能增加
C．系统的机械能不变
D．系统的机械能增加
10、从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能E k与重力势能E p之和．取地面为重力势能零点，该物体的E总和E p随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取10 m/s1．由图中数据可得
A．物体的质量为1 kg
B．h=0时，物体的速率为10 m/s
C．h=1 m时，物体的动能E k=40 J
D．从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J
11、(本题9分)一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力F的作用下向上运动．不计空气阻力，物体的机械能E与上升高度h的关系如图所示，其中曲线上A点处的切线斜率最大，h2~h3的图线为平行于横轴的直线．下列说法正确的是
A．在h1处物体所受的拉力最大
B．在h2处物体的动能最大
C．h2~h3过程中合外力做的功为零
D．0~h2过程中拉力F始终做正功
12、(本题9分)物体运动的速度图象如下图所示，以下说法正确的是()
A．物体在0～2 s内做匀加速直线运动
B．物体在2～4 s内做匀减速直线运动
C．物体在0～8 s内一直做匀变速直线运动
D．物体在0～8 s内一直朝一个方向运动
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）(本题9分)在“探究功与物体速度变化的关系”实验中作出W－v2图象如图所示，下列符合实际的是()
A．B．
C．D．
14、（10分）在用伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x约为50Ω，电压表V的内阻约为4kΩ，电流表A的内阻约为10Ω。

为尽量减小实验误差，应采用图___________（选填“甲”或“乙”）所示的测量电路。

某同学选择正确的测量电路后进行实验，若电压表和电流表的读数分别为U和I，电阻的测量值由计算得出，则测量值_____________（选填“大于”“等于”或“小于”）电阻真实值。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（12分）(本题9分)如图所示，一真空示波管的电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电场加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。

已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，偏转电场的右端距离荧光屏的距离为l，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力。

（1）求电子穿过A板时的速度大小v0；
（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量y；
（3）求OP的距离Y；
（4）电子从偏转电场射出时的侧移量y和偏转电压U2的比叫做示波器的灵敏度，分析说明可采用哪些方法提高示波器的灵敏度。

16、（12分）滑板运动深得青少年的喜爱.如图所示为滑板运动轨道的示意图，某同学（可视为质点）沿倾角为=30°的倾斜直轨道AB滑下，通过M点时速度为5m/s，后经水平直轨道BC，冲上轨道CD，到N点速度减小为零.已知该同学质量m =50kg，M点与B 点的距离L=3.0m，取重力加速度g=10m/s2.轨道各部分间均平滑连接，不计一切摩擦和空气阻力。

求：
（1）该同学运动到B点时的动能E k；
（2）N点离水平轨道的高度H.
17、（12分）(本题9分)设想若干年后宇航员登上了火星，他在火星表面将质量为m 的物体挂在竖直的轻质弹簧下端，静止时弹簧的伸长量为x，已知弹簧的劲度系数为k，火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略火星自转的影响。

（1）求火星表面的重力加速度和火星的质量；
（2）如果在火星上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期。

参考答案
一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、B
【解题分析】
AB．物块m处于静止状态，受力平衡，对物块m受力分析，物块m受到重力、斜面
的支持力N 和推力F ，由平衡知识可知：
tan F mg θ=、cos mg N θ
= 故A 项错误，B 项正确；
CD ．对物块和斜面体的整体，整体水平方向受地面对M 的静摩擦力f 和力F 作用，则地面对斜面的静摩擦力f 等于F ；竖直方向受重力()M m g +和地面的支持力F N ，则地面对斜面的支持力等于()M m g +，故CD 两项错误。

2、B
【解题分析】
AB ．公式Q C U
=为电器的定义式，电容器的电容与其两端的电压以及所带电荷量无关，故电容不变，A 错误B 正确；
CD ．根据Q CU =可知电容不变，U 减半，则Q 也减半，故CD 错误．
故选B.
3、A
【解题分析】
根据22
2224=mM v G mr m r m ma r T r
πω=＝＝ ，可得ω=a 的轨道半径大于c 的轨道半径，因此卫星a 的角速度小于c 的角速度，选项A 正确；由2
GM a r =，a 的轨道半径与b 的轨道半径相等，因此卫星a 的加速度等于b 的加速度，选项B 错误；
由v =a 的轨道半径大于地球半径，因此卫星a 的运行速度小于第一宇宙速度，
选项C 错误；由T =a 的轨道半径与b 的轨道半径相等，卫星b 的周期等于a 的周期，为24 h ，选项D 错误。

4、C
【解题分析】
A ．太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的，不是由实验得出的，故A 错误．
B ．根据万有引力定律，太阳对行星的引力大小与行星的质量有关，选项B 错误；
C ．行星做匀速圆周运动的向心力由太阳对行星的引力提供，选项C 正确；
D ．太阳对行星的引力大小与行星的质量与太阳质量的乘积成正比，与行星和太阳间的
距离平方成反比，选项D 错误；
故选C.
5、B
【解题分析】
物体做平抛运动，根据平抛运动的特点可知: 00
tan 45gt v ，解得t =1.0s ，故B 正确，ACD 错误． 6、A
【解题分析】
在地球表面上时，由重力等于万有引力，有
卫星在距地面的距离等于地球半径R 的圆形轨道上运动时，其轨道半径为2R ，根据万有引力提供向心力有：
联立可得：
A. 卫星的周期
故A 项与题意相符；
B. 卫星的速度
故B 项与题意不相符；
C. 卫星的动能
故C 项与题意不相符；
D. 所受万有引力为
故D 项与题意不相符。

7、AC
【解题分析】
A ．滑块下滑过程中滑块和斜面体组成的系统中，不受摩擦力，只有重力做功，所以机械能守恒，A 正确；
B ．由于滑块有竖直方向的分加速度，所以系统竖直方向合外力不为零，系统的动量不守恒，B 错误；
C ．系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，设两者水平位移大小分别为12x x 、，取水平向左为正方向，由动量守恒定律得
120x x M m t t
-= 即有
12Mx mx =
又12x x L +=，解得
11313
m x L m m M m ==⨯=+ C 正确；
D ．当滑块相对于斜面加速下滑时，斜面水平向左加速运动，所以滑块相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零，所以斜面对滑块的
支持力cos N F mg α≠=，D 错误．
故选AC 。

【题目点拨】
本题的关键是要掌握动量守恒的条件，分析清楚物体运动过程即可解题；要注意：系统总动量不守恒，在水平方向动量守恒，由此列式求解斜面向左滑动的距离． 8、BD
【解题分析】
AB ．在子弹打击木块A 及后续各物体相互作用的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受的外力之和为零，则系统的动量守恒．在此过程中，除弹簧的弹力做功外还有阻力对系统做功，所以系统的机械能不守恒．故A 错误，B 正确． C ．子弹射入木块后弹簧被压缩，B 在弹力作用下向右加速，A 向右减速，当两者的速度相等时，弹簧被压缩最短，弹簧的弹性势能最大，之后，B 在弹簧弹力作用下继续向右加速，所以此时B 的动能不是最大．故C 错误．
D ．从弹簧被压缩到弹簧再次恢复到原长的过程，B 一直在加速，A 一直在减速，所以当弹簧再次恢复到原长时，B 的动能最大，A 的动能最小，故D 正确．
9、BD
【解题分析】
根据力的平衡条件可得F ＝mg tan θ，弹簧弹力大小为F 弹＝cos mg
，B 位置比A 位置弹力大，弹簧伸长量大，所以由A 位置到B 位置的过程中，系统的弹性势能增加，又由于重力势能增加，动能不变，所以系统的机械能增加．
10、AD
【解题分析】
A ．E p -h 图像知其斜率为G ，故G =
80J 4m
=10N ，解得m =1kg ，故A 正确 B ．h =0时，E p =0，E k =E 机-E p =100J-0=100J ，故212mv =100J ，解得：v =10m/s ，故B 错误；
C ．h =1m 时，E p =40J ，E k = E 机-E p =90J-40J=50J ，故C 错误
D ．h =0时，
E k =E 机-E p =100J-0=100J ，h =4m 时，E k ’=E 机-E p =80J-80J=0J ，故E k - E k ’=100J ，故D 正确
11、AD
【解题分析】
由图可知，h 1处物体图象的斜率最大，则说明此时机械能变化最快，由E=Fh 可知此时所受的拉力最大，此时物体的加速度最大；故A 正确；h 1～h 2过程中，图象的斜率越来越小，则说明拉力越来越小；h 2时刻图象的斜率为零，则说明此时拉力为零；在这一过程中物体应先加速后减速，则说明最大速度一定不在h 2处；故B 错误；h 2～h 3过程中机械能保持不变，故说明拉力一定为零；合外力等于重力，合外力做功不为零；故C 错误；由图象可知，0～h 2过程中物体的机械能增大，拉力F 始终做正功；故D 正确；故选AD ．
点睛：本题画出了我们平时所陌生的机械能与高度的变化图象；要求我们从图象中分析物体的运动过程．要求我们能明确机械能与外力做功的关系；明确重力做功与重力势能的关系；并正确结合图象进行分析求解．
12、ABD
【解题分析】
图像的斜率等于加速度，物体在0～2 s 内加速度恒定，速度均匀增加，做匀加速直线运动，选项A 正确；物体在2～4 s 内速度均匀减小，做匀减速直线运动，选项B 正确；物体在0～8 s 内加速度的方向不断变化，不是一直做匀变速直线运动，选项C 错误；物体在0～8 s 内速度一直为正值，则一直朝一个方向运动，选项D 正确；故选ABD.
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、C
【解题分析】 橡皮筋做的功转化为小车动能，由动能定理得：2102W mv =
-，功W 与速度v 间的关系为：212
W mv =，W 与v 是二次函数关系，W-v 图象是抛物线的一个分支，故C 正确、ABD 错误．
14、甲 小于
【解题分析】
[1] 由题意可知：
,
则：
电流表应采用外接法，应选择图甲所示电路图；
[2] 由于电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流表测量值大于真实值，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分） 15、（1）102eU v m
=（2）2214U L y dU = （3）211()22U L Y L l dU =+ （4）增加L 、或者减小d 以及减小U 1均可增加灵敏度；
【解题分析】
（1）粒子在电场中加速，由动能定理可知：
1212
m eU mv ＝ 解得：
102eU v m
=（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，垂直电场方向：
L=v 0t
则沿电场方向：
2U e ma d
＝ 侧移量：
y ＝12at 2 联立解得： 221
4U L y dU =
（3）由几何关系可知：
2 2
L
y L Y
l +＝ 得：
21()2
2U L L Y U d l +＝ （4）该示波器的灵敏度2y D U ＝
解得：
2
21
4y L D U dU == 则增加L 、或者减小d 以及减小U 1均可增加灵敏度；
16、（1）E k =1375J （2）H =2.75m
【解题分析】
（1）以水平轨道为零势能而，设该同学经过M 点时是速度为v M ，由下滑过程中机械能守恒得，该同学运动到B 点时的动能：
E K =+mgL sin30°
代入数据得：E k =1375J
（2）由于该同学整个运动过程中机械能守恒，有：
+mgL sin30°=mgH
代入数据得：H =2.75m
17、（1）g =kx m ，M =2
kxR Gm
； （2）v 2【解题分析】
（1）物体静止时由平衡条件有: mg =kx ，所以火星表明的重力加速度g =kx m
；在火星表面重力由万有引力产生：mg =G 2mM R ，解得火星的质量M =2
kxR Gm。

（2）重力提供近地卫星做圆周运动的向心力：mg =m 2
v R
，解得卫星的线速度v
近地卫星的周期T =
2R v =2。