杭州外國語學校2024屆物理高一第二學期期末綜合測試試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監考員收回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、一個內壁光滑的圓錐筒的軸線是豎直的，圓錐固定，有質量相同的兩個小球A和B貼著筒的內壁在水平面內做勻速圓周運動，如圖所示，A的運動半徑較大，則（）A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的線速度必小于B球的線速度C．A球運動的向心加速度必大于B球的向心加速度D．A球對筒壁的壓力必大于B球對筒壁的壓力2、(本題9分)萬有引力定律的發現，明確地向人們宣告：天上和地上的物體都遵循著完全相同的科學法則．發現萬有引力定律的科學家是A．開普勒 B．第谷 C．牛頓 D．卡文迪許3、(本題9分)A、B兩個物體在同一直線上做勻變速直線運動，它們的速度－時間圖像如圖所示，則A．t=4s時，A、B兩物體一定相遇B．t=4s時，A、B兩物體的加速度相同C．前4s內，A物體的平均速度小于B物體的平均速度D．前4s內，B物體的位移比A物體的位移小4、(本題9分)以下說法正確的是：（）A．曲線運動的加速度一定是變化的．B．彈簧彈力做負功，彈性勢能變小．C．汽車過拱形橋時，為失重狀態．D．合運動和分運動所用時間不等．5、關于機械能守恒的敘述，下列說法正確的是（）A．物體做勻速直線運動，機械能一定守恒B．物體所受合力做功為零，機械能一定守恒C．物體所受合力為零，機械能一定守恒D．物體所受的合力不等于零，機械能可能守恒6、(本題9分)一起重機的鋼繩由靜止開始勻加速提起質量為m的重物，當重物的速度為時，起重機達到額定功率P．以后起重機保持該功率不變，繼續提升重物，直到達到最大速度為止，則整個過程中，下列說法正確的是(重力加速度為g)A．鋼繩的最大拉力為mgB．鋼繩的最大拉力為C．重物的平均速度大小為D．重物勻加速運動的加速度為7、(本題9分)如圖所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉動，A、B兩輪用皮帶傳動，三輪半徑關系是RA=RC=2RB．若皮帶不打滑，則A、B、C三輪邊緣上三點的角速度之比和線速度之比為（）A．角速度之比1：1：2B．角速度之比1：2：2C．線速度之比1：1：2D．線速度之比1：2：28、(本題9分)如圖所示，勁度系數為k的輕質彈簧一端固定，另一端連接一質量為m的小物塊，O點為彈簧原長時物塊的位置．物塊由A點靜止釋放，沿水平面向右運動，最遠到達B點，物塊與水平面間動摩擦因數為μ．AO=L1，OB=L2，則從A到B的過程中A．物塊所受彈簧彈力先做正功后做負功B．物塊所受彈簧彈力做的功大于克服摩擦力做的功C．物塊經過O點時的動能為D．由于摩擦產生的熱量為9、(本題9分)t＝0時，甲乙兩汽車從相距70km的兩地開始相向行駛，它們的v－t圖象如圖所示．忽略汽車掉頭所需時間．下列對汽車運動狀況的描述正確的是A．在第1小時末，乙車改變運動方向B．在第2小時末，甲乙兩車相距10kmC．在前4小時內，乙車運動加速度的大小總比甲車的大D．在第4小時末，甲乙兩車相遇10、(本題9分)如圖，質量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道，BC段是長為L的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點．一質量為m的滑塊在小車上從A點靜止開始沿軌道滑下，然后滑入BC軌道，最后恰好停在C點．已知小車質量M=3m,滑塊與軌道BC間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g.則A．全程滑塊水平方向相對地面的位移R+LB．全程小車相對地面的位移大小C．μ、L、R三者之間的關系為R=μLD．滑塊m運動過程中的最大速度11、(本題9分)如圖所示，兩個豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上，半徑R相同，左側軌道由金屬凹槽制成，右側軌道由金屬圓管制成，且均可視為光滑在兩軌道右側的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別為和，下列說法正確的是A．若使小球A沿軌道運動并且從最高點飛出，釋放的最小高度為B．若使小球B沿軌道運動并且從最高點飛出，釋放的最小高度為C．適當調整，可使A球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處D．適當調整，可使B球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處12、一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內做勻加速直線運動，5s末達到額定功率之后保持額定功率運動，20s后汽車勻速運動，其v—t圖象如圖所示。已知汽車的質量為2×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。則A．汽車在前5s內的加速度為2m/s2 B．汽車在前5s內的牽引力為4×103NC．汽車的額定功率為60kW D．汽車的最大速度為20m/s二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某活動小組用如圖所示的裝置驗證力的平行四邊形定則．（1）用一根不可伸長的輕質細線懸掛一小球，固定懸點O處有一傳感器可測出細線上的拉力大小，小球靜止在O點正下方的P點時，傳感器的示數為8N．現對小球施加一水平向右的拉力F，使小球緩慢上升，小球的運動軌跡如圖中的實曲線PQ．當小球運動到a點時，拉力大小為F1＝6N，傳感器的示數為10N．在方格紙上用平行四邊形定則作出拉力F1與小球重力的合力____，合力的大小為____N（保留1位小數），合力的作用線與Oa幾乎重合，結果表明：力的合成遵循平行四邊形定則．（2）用一根輕質的橡皮筋懸掛與（1）中相同的小球，小球靜止時仍在O點正下方的P點．對小球施加一水平向右的拉力F，使小球緩慢上升，小球的運動軌跡如圖中的虛曲線PM．當小球運動到b點（b與a、O共線）時，拉力大小為F2，理論上來說，F2___F1（填“大于”、“等于”或“小于”）．14、（10分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，質量m＝1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計數點間的時間間隔為0.04s．那么從打點計時器打下起點O到打下B點的過程中，物體重力勢能的減少量＝_______J，此過程中物體動能的增加量=______J．由此可得到的結論是__________________________________(g=9.8m/s2，結果保留三位有效數字)．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)在地球上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把質量為m的物體P置于彈簧上端，用力壓到彈簧形變量為3x0處后由靜止釋放，從釋放點上升的最大高度為4.5x0，上升過程中物體P的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關系如圖中實線所示。若在另一星球N上把完全相同的彈簧豎直固定在水平桌面上，將物體Q在彈簧上端點由靜止釋放，物體Q的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關系如圖中虛線所示。兩星球可視為質量分布均勻的球體，星球N半徑為地球半徑的3倍。忽略兩星球的自轉，圖中兩條圖線與橫、縱坐標軸交點坐標為已知量。求：(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比；(2)地球和星球N的質量比；(3)在星球N上，物體Q向下運動過程中的最大速度。16、（12分）(本題9分)宇航員駕駛宇宙飛船成功登上月球，他在月球表面做了一個實驗：在停在月球表面的登陸艙內固定一傾角為θ＝30°的斜面，讓一個小物體以速度v0沿斜面上沖，利用速度傳感器得到其往返運動的v-t圖象如圖所示，圖中t0已知．已知月球的半徑為R，萬有引力常量為G不考慮月球自轉的影響．求：(1)月球的密度ρ；(2)宇宙飛船在近月圓軌道繞月球做勻速圓周運動的速度v1．17、（12分）(本題9分)在水平地面的右端B處有一面墻，一小物塊放在水平地面上的A點，質量m＝0.5kg，AB間距離s＝5m，如圖所示．小物塊以初速度v0＝8m/s從A向B運動，剛要與墻壁碰撞時的速度v1＝7m/s，碰撞后以速度v2＝6m/s反向彈回．重力加速度g取10m/s2.求：(1)小物塊與地面間的動摩擦因數μ；(2)若碰撞時間t＝0.05s，碰撞過程中墻面對小物塊平均作用力F的大小．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、A【解題分析】

以小球為研究對象，對小球受力分析，小球受力如圖所示：由牛頓第二定律得：mgtanθ=m=mrω2=ma，解得：，，a=gtanθ，因為A的半徑大，則A球的線速度大于B球的線速度，A球的角速度小于B球的角速度，兩球的向心加速度相等。故A正確，BC錯誤。根據平行四邊形定則知，球受到的支持力為：，可知兩球受到的支持力相等，則兩球對桶壁的壓力相等。故D錯誤。2、C【解題分析】

A．開普勒總結得出行星運動定律，A錯誤B．第谷得到大量行星運動觀測數據，B錯誤C．牛頓發想萬有引力定律，C正確D．卡文迪許測出引力常量，D錯誤3、C【解題分析】

A、B.由圖可知，在t=4s時兩物體速度相同，A物體圖線的斜率小于B物體圖線的斜率，而斜率表示加速度，故A的加速度小于B的加速度，加速度不同，出發點可能不同，不能確定兩物體是否相遇，故選項A、B錯誤；C、D.前4s內，A圖像與時間軸圍成的面積小于B圖像的面積，故A的位移小于B的位移，B物體的位移比A物體的位移大，B物體的平均速度大于A物體的平均速度，故C正確，D錯誤．4、C【解題分析】A、曲線運動是變速運動，加速度不為零，但是加速度可以變化、也可以不變化，例如勻速圓周運動的加速度時刻改變，是變加速運動，平拋運動的加速度恒定不變，是勻加速運動，故選項A錯誤；B、彈簧彈力做負功，彈簧的彈性勢能增加，故B錯誤；C、汽車過拱形橋時，運用牛頓第二定律有：，解得：，加速度方向向下，處于失重狀態，故C正確；D、合運動與分運動具有等時性，即合運動和分運動所用時間總是相等的，故D錯誤．點睛：本題考查的知識點較多，曲線運動是變速運動、功能關系可知彈力做負功，彈性勢能增加、失重現象已經合運動與分運動具有等時性等相關知識．5、D【解題分析】試題分析：機械能守恒的條件是當只有重力和彈力做功的條件下，其他外力不做功或做功的代數和為零，機械能守恒，所以只有D選項正確，A、B、C均錯。考點：機械能守恒的條件6、B【解題分析】試題分析：加速過程物體處于超重狀態，鋼索拉力較大，拉力值將大于mg，因為當重物的速度為時，起重機達到額定功率P，根據P=Fv可得：，選項A錯誤，B正確；起重機保持該功率不變時做加速度減小的變加速運動，故重物的平均速度大小不等于，選項C錯誤；重物勻速運動階段，由牛頓第二定律可知：F-mg=ma，解得，故選項D錯誤，故選B．考點：牛頓第二定律；功率.7、BC【解題分析】試題分析：由于A輪和B輪是皮帶傳動，皮帶傳動的特點是兩輪與皮帶接觸點的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故va=vb，則va：vb=1：1，由角速度和線速度的關系式v=ωR可得ωa：ωb=1：2；由于B輪和C輪共軸，故兩輪角速度相同，即ωb=ωc，故ωb：ωc=1：1，ωa：ωb：ωc=1：2：2；由角速度和線速度的關系式v=ωR可得：vb：vC=RB：RC=1：2，則va：vb：vC=1：1：2，故選BC．考點：角速度；線速度8、AD【解題分析】

從A到B的過程中，物塊所受彈簧彈力先向右后向左，則彈力先做正功后做負功，選項A正確；根據動能定理可知，物塊所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功，選項B錯誤；根據動能定理，物塊經過O點時的動能為，選項C錯誤；由于摩擦產生的熱量為，選項D正確.9、BC【解題分析】

A．由圖可知，2小時內乙車一直做反方向的運動，1小時末時開始減速但方向沒有變，A錯誤；B．圖象與時間軸圍成的面積為汽車運動的位移，則可知，2小時內，甲車正向運動的位移為；而乙車反向運動，其位移大小為，因兩車相向運動，且初始時刻相距70km，則2小時末時，兩車還相距10km，B正確；C．圖象的斜率表示加速度，由圖可知，乙車的圖象斜率總是大于甲車的圖象的斜率，故乙車的加速度總比甲車的大，C正確；D．4小內甲車的總位移為120km，而乙車的總位移為，即乙車的位移為正方向的30km，兩車原來相距70km，4小時末時，甲車離出發點120km，而乙車離甲車的出發點70+30km=100km，故此時甲乙兩車不相遇，故D錯誤．10、BC【解題分析】

AB．設全程小車相對地面的位移大小為s，則滑塊水平方向相對地面的位移．

取水平向右為正方向，由水平動量守恒得：即結合，解得故A錯誤，B正確；

C．對整個過程，由動量守恒定律得：得由能量守恒定律得得故C正確；D．滑塊剛滑到B點時速度最大，取水平向右為正方向，由動量守恒定律和機械能守恒分別得：聯立解得故D錯誤．故選BC.

點睛：本題主要考查系統水平方向動量守恒和能量守恒的問題，要注意系統的總動量并不守恒，只是水平方向動量守恒，運用動量守恒定律列式時要注意位移的參照物是地面．11、AD【解題分析】

小球A恰好能到A軌道的最高點時，由，；根據機械能守恒定律得，mg（hA-2R）=mvA2，解得，故A正確；小球恰好能到B軌道的最高點時，臨界速度為零，根據機械能守恒定律得：mg（hB-2R）=0，若使小球沿軌道運動并且從最高點飛出，B小球hB＞2R的任意高度釋放都可以，故B錯誤；小球恰好能到B軌道的最高點時，臨界速度為零，適當調整hB，B可以落在軌道右端口處．故D正確．小球A恰好能到A軌道的最高點時，由，；小球A從最高點飛出后下落R高度時，根據平拋運動規律得：水平位移的最小值為，小球落在軌道右端口外側．故C錯誤．12、AC【解題分析】

AB.汽車在前5s內做勻加速運動，加速度，由牛頓第二定律得：F-F阻=ma，F阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正確，B錯誤。CD.汽車在5s末功率達到額定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．當汽車速度最大時，牽引力與阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正確，D錯誤；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）見圖；9.7～10.3（2）等于【解題分析】

（1）[1][2]．由題意可知，小球的重力為8N，當小球運動到a點時，拉力大小為F1＝6N，根據平行四邊形定則作圖，即其對角線的長度表示合力的大小，箭頭的指向表示合力的方向，合力的大小為；（2）[3]．由題可知，小球的重力不變，重力與水平向右的拉力的合力方向不變，所以對小球施加一水平向右的拉力F不變，所以從理論上來說，F2等于F1；14、2.28;2.26;在實驗誤差允許的范圍內機械能是守恒的【解題分析】

紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度，從而求出動能．根據功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數值．【題目詳解】重力勢能減小量等于．利用勻變速直線運動的推論，可得B點的速度為，，由于重力勢能減小量略大于動能的增加量，在誤差允許范圍內，重物下落的機械能守恒．【題目點撥】要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉化的過程和能量守恒．重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉化給了動能還有一部分轉化給摩擦產生的內能．三、計算題要求解題步驟