2024届辽宁省辽宁省营口市开发区第一高级中学高一物理第二学期期末考试试题含解析

2024届辽宁省辽宁省营口市开发区第一高级中学高一物理第二
学期期末考试试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，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、 (本题9分)如图所示，长为l 的轻杆可以无摩擦的绕着一端O 点做圆周运动，另一端系一小球。

球刚好能够在竖直平面内做完整的圆周运动。

当小球运动到最低点时，速度大小为v ，所受拉力大小为F 。

不计空气阻力及一切摩擦，则：
A ．6F mg =
B ．4F mg =
C ．5v gl =
D ．2v gl =
2、如图所示，某校新购进一种篮球置物架，当篮球静止在两水平横杆之间时，下列说法正确的是（ ）
A ．横杆间距越大，篮球受到的合力越大
B ．横杆间距越小，篮球受到的合力越小
C ．横杆间距越大，篮球对横杆的压力越大
D ．横杆间距越小，篮球对横杆的压力越大
3、 (本题9分)将一内阻是2kΩ电压表的量程由0~3V 扩大到0~15V ，需要给它 A ．并联8kΩ电阻
B ．串联8kΩ电阻
C ．并联10kΩ电阻
D ．串联10kΩ电阻
4、 (本题9分)某弹簧的弹力(F )-伸长量(x )图像如图所示，那么弹簧由被拉长2cm 到被拉长4cm 的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为：
A．0.3 J，0.3 J B．-0.3 J，0.3 J C．0.6 J，0.6 J D．-0.6 J，0.6 J 5、(本题9分)如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的1/4圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑．以下说法正确的是
A．a比b先到达S，它们在S点的动量不相等
B．a与b同时到达S，它们在S点的动量不相等
C．a比b先到达S，它们在S点的动量相等
D．b比a先到达S，它们在S点的动量不相等
6、(本题9分)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()
A．物体上升到最高点时的重力势能为
B．物体落到海平面时的重力势能为－mgh
C．物体在海平面上的动能为
D．物体在海平面上的机械能为
7、(本题9分)如图所示，一个质量为m1的有孔小球套在竖直固定的光滑直杆上，通过一条跨过定滑轮的轻绳与质量为m2的重物相连，光滑定滑轮与直杆的距离为d，重
力加速度为g，现将小球从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小球沿直杆下滑距离为时（图中B处），下列说法正确的是
A．小球的速度与重物上升的速度大小之比为5：4
B．小球的速度与重物上升的速度大小之比为5：3
C．小球重力势能的减少量等于重物重力势能的增加量
D．小球机械能的减少量等于重物机械能的增加量
8、关于地球同步卫星，它们一定具有相同的（）
A．质量B．高度C．向心力D．周期
9、(本题9分)起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。

一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到额定功率P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止。

则
A．重物的最大速度
B．重物匀加速运动的加速度
C．钢绳的最大拉力为mg
D．钢绳的最大拉力为
10、(本题9分)一个质点正在做匀加速直线运动，用固定的照相机对该质点进行闪光照相，闪光时间间隔为1s，分析照片得到的数据，发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了0.4m；在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.8m，由上述条件可知
A．质点运动的加速度是0.2 m/s²B．质点运动的加速度是0.4 m/s²
C．第1次闪光时质点的速度是0.2m/s D．第1次闪光时质点的速度是0.3 m/s
二、实验题
11、（4分）(本题9分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，来定量探究绳子拉力做功与小车动能变化的关系。

此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、
复写纸纸带、刻度尺、钩码。

组装的实验装置如图所示。

(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有_____________________________。

(2)平衡摩擦力后，当他挂多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度。

在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法_________________________________。

12、（10分） (本题9分)在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为2.00kg 的重物由静止自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示．相邻计数点间的时间间隔为0.02s ，距离单位为cm ．（g ＝9.8m/s 2）（所有计算结果保留小数点后两位）
（1）打点计时器打下计数点B 时，物体的速度B V ＝___________m/s ；
（2）从起点O 到打下计数点B 的过程中物体的动能增加量K E ∆＝______J ，势能减少量P E ∆＝_________J ．
（3）通过计算，数值上K E ∆小于P E ∆，其主要原因为__________________．
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、D
【解题分析】
小球正好能在竖直平面内的做圆周运动(杆—球)，则刚好通过最高点时的速度10v =，再根据动能定理求小球在最低点的速度和所受拉力F ．
【题目详解】
C 、
D 、因为小球正好在竖直平面内做圆周运动，则小球在圆周最高点杆提供支持力，小球的速度可以最小为零而刚好通过，满足10v =，小球从最高点到最低点的过程中
由动能定理有：22111222
mg l mv mv =-，解得：v =C 错误，D 正确. A 、B 、小球在最低点合力提供圆周运动向心力有2
v F mg m l
-=，可得5F mg =，故A 、B 均错误.
故选D.
【题目点拨】
本题能抓住小球正好做圆周运动的临界条件得出小球在最高点的速度是正确解题的突破口；掌握绳—球模型和杆—球的区别和联系.
2、C
【解题分析】
AB ．篮球处于静止状态，所受的合力总为零，选项AB 错误；
CD ．设每根横杆对篮球的弹力方向与竖直方向的夹角均为θ，则由平衡知识可知： 2cos N F mg θ=；
当横杆间距越大，则θ越大，则F N 越大，选项C 正确，D 错误。

3、B
【解题分析】
根据串联分压可知应串联一定值电阻．令原小量程电压表的内阻和分得的电压分别为R 1和U 1．所串联的电阻的阻值及电压为R 2和U 2，根据串联电路知识知，且U 1+U 2=15V ，U 1=3V ，所以U 2=12V ，故R 2=4R 1=8kΩ；
A. 并联8kΩ电阻，与结论不相符，选项A 错误；
B. 串联8kΩ电阻，与结论相符，选项B 正确；
C. 并联10kΩ电阻，与结论不相符，选项C 错误；
D. 串联10kΩ电阻，与结论不相符，选项D 错误；
4、B
【解题分析】 弹力随位移均匀变化，可用平均力法求弹力的功；或着借助弹性势能的表达式212
P E kx =，由此计算弹簧形变之后的弹性势能． 【题目详解】
由胡克定律F =kx ，可知弹力随位移(即形变量x )均匀变化，故122Fk F F W F x x +=⋅∆=⋅∆，可得21020210J=0.3J 2
Fk W -+=⋅⨯，因弹簧是伸长，故弹力做负功为-0.3J ，根据功能关系可知弹性势能增加0.3J ；故选B.
【题目点拨】
本题重点是掌握变力做功的一种求解方法：平均力法，其次要知道x 指形变量，包含压缩量和伸长量．
5、A
【解题分析】
a 物体做自由落体运动,运动时间为t 1,
b 物体沿14
圆弧轨道下滑的过程中,其竖直方向分运动的加速度在任何高度都小于重力加速度.又a ､b 两物体竖直方向位移相等,所以b 物体下滑到S 的时间t 2>t 1,故A 正确,B ､C ､D ､错误.
6、BD
【解题分析】
物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知
，以地面为零势能面，则在最高点的重力势能，选项A 错误；以地面为零势能面，海平面低于地面h ，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh ，故B 正确。

由动能定理得：mgh=E k2-mv 02，物体在海平面上的动能为：E k2=mv 02+mgh ，故C 错误。

整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为mv 02，所以物体在海平面时的机械能也为mv 02，故D 正确。

故选BD 。

【题目点拨】
此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的
动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．
7、BD
【解题分析】
由机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功，判断系统的机械能是否守恒；小球在沿绳子方向的分速度与重物速度大小相等，将小球的速度沿绳子与垂直于绳子方向正交分解即可得到两者速度之比，根据系统机械能守恒判断能的转化关系．
【题目详解】
当小球下落d 的距离到达B 点时，将B 的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有，根据几何关系可知
，故v 球：v 重物=5：3，故A 错误，B 正确；对于小球和重物组成的系
统，由于只有重力做功，所以系统的机械能是守恒的．重物的动能和重力势能都增大，即重物的机械能增大，小球机械能减小，且小球机械能的减少量等于重物机械能的增加量，故C 错误，D 正确．
故选BD.
【题目点拨】
解决本题时应抓住：①对与绳子牵连有关的问题，物体上的高度应等于绳子缩短的长度；
②小球的实际速度即为合速度，应将小球的速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解，分析小球与重物的速度关系．
8、BD
【解题分析】
A ．由于等式两边的质量相约，所以质量不一定相等，故A 错误；
BD ．同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，万有引力提供向心力为：
22224Mm v G m m r r r T π==，可得：2
24GMT r π=，GM v r =；可知高度和周期一定相同，故BD 正确；
C ．向心力为：2m r M F G
=，因质量不一定相等，所以向心力不一定相等，故C 错误。

9、AD
【解题分析】
A.重物以最大速度为v 2匀速上升时，F =mg ，所以；故A 正确.
CD.匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P =Fv 得
；故C 错误，D 正确.
B.重物做匀加速运动的加速度
；故B 错误. 10、AD
【解题分析】
AB. 根据x 3−x 1=2aT 2得，加速度a= 31220.80.4221
x x T --=⨯=0.2m/s 2，故A 正确，B 错误；
C. 第2次、第3次闪光时间间隔内的位移x 2=x 1+aT 2=0.4+0.2×1m=0.6m ，则第2次闪光的瞬时速度v 2= 120.40.6221
x x T ++=⨯=0.5m/s ， 则第1次闪光时质点的速度v 1=v 2−aT=0.5−0.2×1=0.3m/s.故C 错误，D 正确． 故选AD.
点睛：根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出质点的加速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第2次闪光的速度，从而结合速度时间公式求出第1次闪光时的速度．
二、实验题
11、 天平 可在小车上加适当的砝码或钩码
【解题分析】
(1)根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要天平．
(2)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，即小车的加速度大，所以应减少小车的加速度，当小车的合力一定的情况下，据牛顿第二定律可知，适当增大小车的质量，即在小车上加适量的砝码．
【题目点拨】明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习．
12、3.11 9.67 9.72 下落过中有阻力的影响
【解题分析】
（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得：
256.1143.6810/ 3.11/220.02
AC B x v m s m s T --=
=⨯=⨯ （2）从O 到B 点的动能增加量为219.672K E mv J ∆==， 势能减小量为9.72P OB E mgh J ∆==；
（3）通过计算，数值上△E K 小于△E P ，其主要原因是下落过程中有阻力的影响。