2024屆山東省煙臺市物理高一第二學(xué)期期末監(jiān)測試題含解析

2024屆山東省煙臺市物理高一第二學(xué)期期末監(jiān)測試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)己知地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，一顆距離地面高度為2R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（）A．線速度大小為B．角速度為C．加速度大小為D．周期為2、兩根相同的繩子上某時(shí)刻存在A、B兩列繩波，兩波形如圖所示。經(jīng)過t時(shí)間，在該區(qū)域內(nèi)兩波再次出現(xiàn)如圖波形，設(shè)A和B的周期分別是TA、TB，則t可能等于（）A．TA B．TBC．2TA D．2TB3、(本題9分)如圖甲所示，水平面上一質(zhì)量為m的物體，在水平力F作用下從靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，力F的功率P恒定不變，運(yùn)動(dòng)過程所受的阻力f大小不變，加速運(yùn)動(dòng)t時(shí)間后物體的速度達(dá)到最大值vm，F(xiàn)作用過程中物體的速度v的倒數(shù)與加速度a的關(guān)系圖像如圖乙所示，僅在已知功率P的情況下，根據(jù)圖像所給的信息不能求出以下哪個(gè)物理量（）A．物體的質(zhì)量m B．物體所受阻力fC．物體加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t D．物體運(yùn)動(dòng)的最大速度vm4、如圖所示，質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地高度為h．若以地面為參考平面，那么小球落地時(shí)的重力勢能及整個(gè)過程中重力勢能的變化分別是A．mgh，減少mg(H－h(huán))B．mgh，增加mg(H＋h)C．0，增加mg(H－h(huán))D．0，減少mg(H＋h)5、關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是A．穩(wěn)定運(yùn)行軌道可以位于重慶正上方B．穩(wěn)定運(yùn)行的線速度小于7.9km/sC．運(yùn)行軌道可高可低，軌道越高，繞地球運(yùn)行一周所用時(shí)間越長D．若衛(wèi)星質(zhì)量加倍，運(yùn)行高度將降低一半6、(本題9分)湖南臺的智勇大沖關(guān)娛樂節(jié)目，吸引了不少觀眾．其中一關(guān)是參賽者落到勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺上，如圖所示，參賽者相對轉(zhuǎn)臺靜止，下列說法正確的是（）A．參賽者的速度不變 B．參賽者受到兩個(gè)力的作用C．相同的時(shí)間內(nèi)參賽者轉(zhuǎn)過的角度相同 D．相同的時(shí)間內(nèi)參賽者通過的位移相同7、(本題9分)如圖所示，小球從高處自由下落到豎直放置的輕彈簧上，在小球接觸彈簧到彈簧壓縮量最短的過程中，下列敘述中正確的是（）A．小球的機(jī)械能守恒B．小球一直做減速運(yùn)動(dòng)C．小球的動(dòng)能先增大后減小D．重力勢能、彈性勢能和動(dòng)能之和總保持不變8、(本題9分)如圖所示．在豎直平面內(nèi)有光滑軌道ABCD，其中BC是半徑為R的四分之一圓弧軌道，AB是豎直軌道，CD是水平軌道．AB與BC相切于B點(diǎn)，CD與BC相切于C點(diǎn)．—根長為2R的輕桿兩端分別固定著兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同小球P、Q（視為質(zhì)點(diǎn)），從Q與B等高處由靜止釋放．兩球滑到水平軌道上．重力加速度為g．則下列說法中正確的是A．下滑的整個(gè)過程中P球機(jī)械能守恒B．下滑的整個(gè)過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．Q球過C點(diǎn)的速度大小為D．下滑的整個(gè)過程中Q球機(jī)械能增加量為mgR9、(本題9分)一部直通高層的客運(yùn)電梯的簡化模型如圖1所示．電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，以向上方向?yàn)檎较颍娞莸募铀俣萢隨時(shí)間t的變化如圖2所示．圖1中一乘客站在電梯里，電梯對乘客的支持力為F．根據(jù)圖2可以判斷，力F逐漸變大的時(shí)間段有（）A．0～1s內(nèi) B．8～9s內(nèi) C．15～16s內(nèi) D．23～24s內(nèi)10、(本題9分)光滑的長軌道形狀如圖所示，底部為半圓型，半徑R，固定在豎直平面內(nèi)．AB兩質(zhì)量均為m的小環(huán)用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上．將AB兩環(huán)從圖示位置靜止釋放，A環(huán)離開底部2R．不考慮輕桿和軌道的接觸，即忽略系統(tǒng)機(jī)械能的損失，則（重力加速度為g）：A．AB兩環(huán)都未進(jìn)入半圓型底部前，桿上的作用力大小為mgB．A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，兩球速度大小均為C．若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為D．若將桿換成長，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，經(jīng)過半圓型底部再次上升后，A環(huán)離開底部的最大高度11、(本題9分)如圖所示，a、b是兩個(gè)在同一平面內(nèi)的，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，其中已知b為地球同步衛(wèi)星，引力常量為G．據(jù)圖和上述信息，關(guān)于地球和衛(wèi)星a、b的分析或結(jié)論，如：衛(wèi)星a、b的繞行速度va、vb，繞行周期Ta、Tb等。下列的敘述正確的是（）A．由于va＞vb，因而衛(wèi)星a減速可有可能讓衛(wèi)星b追上B．衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于24hC．衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可計(jì)算出地球的半徑12、如圖所示，一內(nèi)壁光滑的圓形細(xì)管豎直放置，其半徑為R，質(zhì)量為m的小球在該管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球可視為質(zhì)點(diǎn)．下列說法中正確的是A．小球能夠通過光滑圓形細(xì)管最高點(diǎn)時(shí)的速度可以為B．小球能夠通過光滑圓形細(xì)管最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為C．如果小球在光滑圓形細(xì)管最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為2，則此時(shí)小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧．如果小球在光滑圓形細(xì)管最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為，則小球通過該點(diǎn)時(shí)與管道間無相互作用力二．填空題(每小題6分，共18分)13、某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的彈簧，如圖所示．將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，燒斷細(xì)線，觀察物體的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行必要的測量，驗(yàn)證物體間相互作用時(shí)動(dòng)量守恒．（1）該同學(xué)還必須有的器材是_____；（2）需要直接測量的數(shù)據(jù)是_____；（3）用所得數(shù)據(jù)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的關(guān)系式是_____．14、(本題9分)萬有引力引力常量的單位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s15、如圖是汽車牽引力F和車速倒數(shù)v的關(guān)系圖像，汽車最終以額定功率行駛，若汽車質(zhì)量為2×103kg，由靜止開始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30m/s，則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為__W；該汽車作勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為____s。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)一架噴氣式飛機(jī),質(zhì)量為m=5000kg,起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s=530m時(shí),達(dá)到起飛速度v=60m/s.在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍（k=0.02）.求飛機(jī)受到的牽引力F（g取10m/s2)17、（10分）(本題9分)如圖所示，在水平軌道右側(cè)固定半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道，水平軌道的PQ段長度為l=2.5m，上面鋪設(shè)特殊材料，小物塊與其動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3，軌道其它部分摩擦不計(jì)。水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定，彈簧處于原長狀態(tài)?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=1kg的小物塊從軌道右側(cè)A點(diǎn)以初速度v0=6m（1）彈簧獲得的最大彈性勢能Ep（2）小物塊被彈簧第一次彈回經(jīng)過圓軌道最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek（3）當(dāng)R滿足什么條件時(shí)，小物塊被彈簧第一次彈回圓軌道時(shí)能沿軌道運(yùn)動(dòng)而不會(huì)脫離軌道。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、B【解題分析】根據(jù)萬有引力提供向心力即忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式：，一顆距離地面高度為2R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑；

A、線速度大小為，故A錯(cuò)誤；

B、角速度為，故B正確；

C、加速度，故C錯(cuò)誤；

D、周期，故D錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力這兩個(gè)理論，并能靈活運(yùn)用．2、C【解題分析】

由圖知A波的波長為L，B波的波長為，同一介質(zhì)，速度相同

A波周期：B波周期：周期關(guān)系：即根據(jù)題意，在該區(qū)域內(nèi)兩波再次出現(xiàn)如圖波形，經(jīng)歷的時(shí)間可能是2TA(或3TB)、4TA(或6TB)、6TA(或9TB)A.TA，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.TB，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.2TA，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.2TB，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；3、C【解題分析】

AB．由題意可知根據(jù)牛頓第二定律得即變形得由乙圖可知，斜率縱軸截距P已知，可求出m和f，選項(xiàng)AB能夠求出；D．水平力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大，則有能求出，選項(xiàng)D能夠求出；C．由知，v增大，F(xiàn)減小，則物體先做變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)條件不能求出加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間，選項(xiàng)C不能求出。本題選不能求出的，故選C。4、D【解題分析】

以地面為零勢能參考平面，則小球落地時(shí)的重力勢能為：Ep1=0整個(gè)過程中小球高度降低，重力勢能減少，重力勢能的減少量為：ABC.由上分析可知，ABC錯(cuò)誤；D.由上分析可知，D正確。5、B【解題分析】

A.在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的。所以同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，故A項(xiàng)與題意不相符；B.根據(jù)萬有引力提供向心力GMm得：v=GM衛(wèi)星離地面越高r越大，則速度為越小，當(dāng)r最小等于地球半徑R時(shí)，線速度最大為地球的第一宇宙速度7.9km/s，故同步衛(wèi)星的線速度均小于7.9km/s，故B項(xiàng)與題意相符；CD.地球同步衛(wèi)星運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道即與赤道平面重合、運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等即為一天，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式GMm(R+h)其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度。由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值，故CD項(xiàng)與題意不相符。6、C【解題分析】

A.參賽者的速度方向變化，則速度變化，故A錯(cuò)誤；B.參賽者受重力，支持力，摩擦力三個(gè)力的作用，故B錯(cuò)誤；C.因勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，則相同時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)過的角度相同，故C正確；D.位移為矢量，相同時(shí)間內(nèi)的位移方向不一定相同，故D錯(cuò)誤．7、CD【解題分析】

小球壓縮彈簧的過程中，除重力做功外還有彈簧的彈力做功，則小球的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球開始受到的重力大于彈力，加速度方向向下，做加速運(yùn)動(dòng)，然后重力小于彈力，加速度方向向上，做減速運(yùn)動(dòng)，所以小球的動(dòng)能先增大后減小。故B錯(cuò)誤，C正確。對小球和彈簧的系統(tǒng)，因?yàn)橹挥兄亓蛷椓ψ龉?，則小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和不變，即系統(tǒng)的機(jī)械能的總和不變。故D正確。故選CD。【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的，但是小球的機(jī)械能不守恒，知道小球壓縮彈簧的過程中加速度和速度的變化規(guī)律．8、BD【解題分析】A、P球運(yùn)動(dòng)過程中輕桿要做功，所以機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B、把兩個(gè)球和輕桿作為一個(gè)系統(tǒng)來研究的話，除了重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功，沒有別的力做功，符合機(jī)械能守恒的條件，故B錯(cuò)誤；C、Q球過C點(diǎn)時(shí),桿與豎直方向的夾角的余弦:,故;

根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:

桿不可伸長,故兩個(gè)球沿著桿方向的分速度相等,故:

聯(lián)立計(jì)算得出:

故C錯(cuò)誤;

D、下滑的整個(gè)過程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:

計(jì)算得出:

故Q球機(jī)械能增加量為:;所以D選項(xiàng)是正確的;綜上所述本題答案是：D9、AD【解題分析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律列式，分加速度向上和加速度向下兩個(gè)過程討論即可．解：1、加速度向上時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s內(nèi)的支持力F是增加的，1s﹣8s內(nèi)支持力恒定，8s﹣9s支持力是減小的；2、加速度向下時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是減小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s內(nèi)的支持力F是增加的；故AD正確，BC錯(cuò)誤；故選AD．【點(diǎn)評】超重和失重現(xiàn)象可以運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行分析理解，產(chǎn)生超重的條件是：物體的加速度方向向上；產(chǎn)生失重的條件：物體的加速度方向向下．10、BCD【解題分析】

A.對整體分析，自由落體，加速度g，以A為研究對象，A作自由落體，則桿對A一定沒有作用力．即F=0，故AB兩環(huán)都未進(jìn)入半圓型底部前，桿上的作用力為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．B.AB都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，即vA=vB；對整體依機(jī)械能守恒定律，有：mg?2R+mg?R＝?2mv2，解得，故A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，兩環(huán)速度大小均為，選項(xiàng)B正確．

C.若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，桿與豎直方向的夾角為30°；設(shè)AB的速度為vA和vB，則；由機(jī)械能守恒可得：，聯(lián)立解得：，選項(xiàng)C正確；D.由于桿長超過了半圓直徑，故最后A環(huán)在下，如圖；

設(shè)A再次上升后，位置比原來高h(yuǎn)，如下圖所示．

由機(jī)械能守恒，有：?mgh+mg(2R?2R?h)＝0

解得h＝(?1)R，故A離開底部(+1)R

故若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，經(jīng)過半圓型底部再次上升后離開底部的最大高度為(+1)R．選項(xiàng)D正確.11、BC【解題分析】

A.衛(wèi)星a減速時(shí)，a將做近心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑減小，不可能讓衛(wèi)星b追上。故A錯(cuò)誤。B.根據(jù)萬有引力提供向心力，得：解得：，可知，衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于衛(wèi)星b的繞行周期Tb，即一定小于24h，故B正確。C.地球同步衛(wèi)星的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，a、b是兩個(gè)在同一平面內(nèi)的，b為地球同步衛(wèi)星，則衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，故C正確。D.利用題目的信息，不能求出地球的半徑，故D錯(cuò)誤。12、AC【解題分析】

AB.小球在最高點(diǎn)，由于細(xì)管對小球的彈力可以向上，也可以向下，則v的最小值為零，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.小球在最低點(diǎn)，不管小球的速度是多少，向心力由軌道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧?，故C正確，D錯(cuò)誤．二．填空題(每小題6分，共18分)13、刻度尺、天平、鉛垂線兩木塊的質(zhì)量m1、m2和兩木塊落地點(diǎn)分別到桌子兩側(cè)邊緣的水平距離s1、s2m1s1＝m2s2【解題分析】

小球離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，取小球1的初速度方向?yàn)檎较颍瑑尚∏蛸|(zhì)量和平拋初速度分別為：m1、m2，v1、v2，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移分別為s1、s2，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t．需要驗(yàn)證的方程：0=m1v1-m2v2，又，，代入得到m1s1=m2s2，故需要測量兩木塊的質(zhì)量m1和m2，兩木塊落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離s1，s2，需要的器材為刻度尺、天平、重錘線．（1）需要的實(shí)驗(yàn)器材有：天平、直尺、鉛錘、木板、白紙、復(fù)寫紙、圖釘、細(xì)線等（2）需要直接測量的量為：兩物塊的質(zhì)量m1．m2及它們對應(yīng)的平拋射程s1．s2；（3）需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：m1s1=m2s2．14、7.9km/s【解題分析】

[1]根據(jù)萬有引力定律則有：可得：，質(zhì)量的單位為kg，距離的單位為m，引力的單位為N，所以的單位為；[2]在天體表面，根據(jù)萬有引力提供向心力可得：可