2024屆百師聯(lián)盟山東卷高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2024屆百師聯(lián)盟山東卷高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、(本題9分)某試驗衛(wèi)星在地球赤道平面內(nèi)一圓形軌道上運(yùn)行，每5天對某城市訪問一次，下列關(guān)于該衛(wèi)星的描述中正確的是A．線速度可能大于第一宇宙速度B．角速度可能大于地球自轉(zhuǎn)角速度C．高度一定小于同步衛(wèi)星的高度D．向心加速度可能大于地面的重力加速度2、(本題9分)市內(nèi)公共汽車在到達(dá)路口轉(zhuǎn)彎時，車內(nèi)廣播中就要播放錄音：“乘客們請注意，前面車輛轉(zhuǎn)彎請拉好扶手”，這樣可以（）A．提醒包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時可能向前傾倒B．提醒包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時可能向后傾倒C．主要是提醒站著的乘客拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時可能向轉(zhuǎn)彎的外側(cè)傾倒D．主要是提醒站著的乘客拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時可能向轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)傾倒3、(本題9分)某人用手將1kg的物體由靜止向上提起1m，這時物體的速度為2m/s（g取10m/s2），則下列說法正確的是（）A．物體克服重力做功2J B．合外力做功2JC．合外力做功12J D．手的拉力對物體做功10J4、為了行駛安全和減少對鐵軌的磨損，火車轉(zhuǎn)彎處軌道平面與水平面會有一個夾角.若火車以規(guī)定的速度行駛，則轉(zhuǎn)彎時輪緣與鐵軌無擠壓.已知某轉(zhuǎn)彎處軌道平面與水平面間夾角為α，轉(zhuǎn)彎半徑為R，規(guī)定行駛速率為v，重力加速度為g，則A．v=gRtanα B．v=gRsinα C．v= D．v=5、如圖所示，三個質(zhì)量相同的小球，從同一高度由靜止釋放，其中a球沿豎直方向自由下落，b球沿光滑斜面下滑，c球沿光滑圓弧下滑。不計空氣阻力。1．從釋放到運(yùn)動至地面的過程中，a、b和c三個小球所受重力做的功分別為Wa、Wb、Wc，則A．Wa>Wb>Wc B．Wa<Wb<WcC．Wa=Wb=Wc D．Wa<Wb=Wc2．b小球從釋放到運(yùn)動至地面的過程中，A．動能減少，機(jī)械能減少B．動能減少，機(jī)械能增加C．動能增加，機(jī)械能增加D．動能增加，機(jī)械能不變3．從釋放到運(yùn)動至地面的過程中，c小球所受重力的瞬時功率A．變小 B．變大C．不變 D．先變大后變小6、(本題9分)物理學(xué)發(fā)展歷程中，持有“力是維持物體運(yùn)動的原因”這一觀點(diǎn)的代表人物是A．亞里士多德B．牛頓C．伽利略D．阿基米德7、(本題9分)如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定在豎直面內(nèi)。有兩個質(zhì)量不同的小球甲和乙貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。則A．甲乙兩球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁對甲球的支持力等于筒壁對乙球的支持力C．甲球的運(yùn)動周期大于乙球的運(yùn)動周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度8、(本題9分)北京時間2012年10月，我國第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功，它是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星（即地球同步衛(wèi)星），下列關(guān)于地球靜止軌道衛(wèi)星的說法中正確的是（）A．它們運(yùn)行周期的可能不同B．它們的運(yùn)行速度都小于7.9kmC．它們的向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等D．它們離地心的距離一定相等9、(本題9分)如圖所示，輕繩的一端系一小球，另一端固定于點(diǎn)，在點(diǎn)的正下方點(diǎn)釘顆一釘子，使懸線拉緊與豎直方向成一角度，然后由靜止釋放小球，當(dāng)懸線碰到釘子時()A．小球的角速度突然變大B．小球的瞬時速度突然變大C．繩上拉力突然變小D．球的加速度突然變大10、(本題9分)2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波．根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時，它們相距約400km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星（）A．質(zhì)量之積B．質(zhì)量之和C．速率之和D．各自的自轉(zhuǎn)角速度11、(本題9分)如圖所示，物體A置于物體B上，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與B相連。A和B一起在光滑水平面上作往復(fù)運(yùn)動（不計空氣阻力，彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)）。則下列說法中正確的是（）A．B和A的運(yùn)動一定是簡諧運(yùn)動B．B對A的靜摩擦力方向一定水平向右C．B對A的靜摩擦力與彈簧的彈力始終大小相等D．B對A的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比12、(本題9分)光滑水平面上靜止一質(zhì)量為的木塊，一顆質(zhì)量為的子彈以水平速度射入木塊，最終和木塊一起以的速度運(yùn)動．設(shè)相互作用力為，為恒力．在這個過程中下列說法正確的是（）A．子彈克服阻力做的功等于）B．力對子彈做的功和力對木塊做的功相等C．子彈對木塊做的功等于木塊動能的增量D．子彈損失的動能等于木塊增加的動能二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)在《驗證機(jī)械能守恒定律》實驗中，讓質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計時器打出一系列的點(diǎn)。選取一條理想的紙帶如圖所示，O是打點(diǎn)計時器打的第一個點(diǎn)，A、B、C、D為相鄰四個連續(xù)的計數(shù)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計時器使用的交流電周期為0.02秒，重錘的質(zhì)量m=1.00kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以計算出：重錘下落到C點(diǎn)時的動能為______J；從開始下落到C點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢能減少了______J。（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。通過以上計算結(jié)果可以看出，重錘下降減少的重力勢能________（選填“略大于”或“等于”或“略小于”）重錘增加的動能，分析其原因________________________14、（10分）(本題9分)在利用打點(diǎn)計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，如果紙帶上前面幾點(diǎn)比較密集，不夠清晰，可舍去前面的比較密集的點(diǎn)，在后面取一段打點(diǎn)較為清晰的紙帶，同樣可以驗證；如釁10所示，取O點(diǎn)為起始點(diǎn)，各點(diǎn)的間距已量出并標(biāo)在紙帶上，所用交流電的頻率為50Hz，若重物的質(zhì)量為．（1）打A點(diǎn)時，重物下落速度為=__________，重物動能=__________．（2）打F點(diǎn)時，重物下落速度為=_________，重物動能=__________．（3）打點(diǎn)計時器自打下A點(diǎn)開始到打出F點(diǎn)，重物重力拋能的減少量為_____，動能的增加量為_______．（4）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從打點(diǎn)計時器打出A點(diǎn)到打出F點(diǎn)的過程中，得到的結(jié)論是________________________________________．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)研究表明，新冠病毒耐寒不耐熱，溫度在超過56°C時，30分鐘就可以滅活。如圖，含有新冠病毒的氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在絕熱氣缸下部a內(nèi)，氣缸頂端有一絕熱閥門K，氣缸底部接有電熱絲E。a缸內(nèi)被封閉氣體初始溫度t1=27°C，活塞位于氣缸中央，與底部的距離h1=60cm，活塞和氣缸間的摩擦不計。（i）若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2=66cm，持續(xù)30分鐘后，試分析說明a內(nèi)新冠病毒能否被滅活?（ii）若閥門K始終閉合，電熱絲通電一段時間，給a缸內(nèi)氣體傳遞了Q=1.0×104J的熱量，穩(wěn)定后氣體a內(nèi)能增加了△U=8.5×103J，求此過程氣體b的內(nèi)能增加量。16、（12分）(本題9分)如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板相距為，組成一個電容為的平行板電容器，板接地，板正中央有一個小孔，從小孔正上方高處的點(diǎn)，一滴一滴地由靜止滴下質(zhì)量為、電荷量為的帶電油滴，油滴穿過孔后落到板，把全部電荷量傳給板，板也帶上等量的異種電荷，不計空氣阻力及板外電場的影響．求：（1）當(dāng)某一滴油滴在板間恰好做勻速直線運(yùn)動時，板間的電場強(qiáng)度大小和電容器所帶的電荷量；（2）最終到達(dá)板的油滴不會超過多少滴．17、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑的水平面有小物塊a、b緊靠在一起放在A點(diǎn)，它們之間夾有少量的炸藥，A點(diǎn)到左、右兩側(cè)豎直擋板的距離分別為1.5L、L．點(diǎn)燃炸藥，物塊a、b瞬間獲得與各自質(zhì)量成反比的速度分別向左、右方向運(yùn)動，與擋板碰撞后，它們第一次相碰的位置到A點(diǎn)的距離為，求物塊a、b質(zhì)量之比的可能值．已知物塊與擋板碰撞前后速率不變．

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、B【解題分析】

A.第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的最大速度，所以該衛(wèi)星的線速度不可能大于第一宇宙速度。故A錯誤；BC.由題，衛(wèi)星每5天對某城市訪問一次，衛(wèi)星的角速度可能大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，即衛(wèi)星得周期小于地球自轉(zhuǎn)得周期，此時滿足，因同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，由可得，此時衛(wèi)星的高度小于地球同步衛(wèi)星的高度；衛(wèi)星的角速度可能小于地球自轉(zhuǎn)的角速度，此時滿足，同理可知衛(wèi)星的高度大于地球同步衛(wèi)星的高度；故B正確，C錯誤；D.衛(wèi)星的向心加速度由地球的萬有引力提供，則：，地球表面的重力加速度近似等于，由于衛(wèi)星的軌道半徑大于地球的半徑，所以衛(wèi)星的向心加速度一定小于地面的重力加速度。故D錯誤。2、C【解題分析】車輛轉(zhuǎn)彎時，站著的乘客如果不拉好扶手，有可能由于離心力的作用向外側(cè)傾倒．思路分析：車轉(zhuǎn)彎時，站著的乘客如果不拉好扶手，有可能由于離心力的作用向外側(cè)傾倒．試題點(diǎn)評：本題考查了對離線現(xiàn)象的防止，3、B【解題分析】

A．克服重力做的功A錯誤；BC．根據(jù)動能定理因此合外力做功為2J，B正確，C錯誤；D．手的拉力對物體做功，由上式可知D錯誤。故選B。4、D【解題分析】

火車受力如圖所示：在轉(zhuǎn)彎處火車按規(guī)定速度行駛時，火車所需要的向心力由重力和支持力的合力提供，有：F合=mgtanα，根據(jù)牛頓第二定律有：，解得火車規(guī)定行駛速度為：.A.v=gRtanα與計算結(jié)果不相符；故A錯誤.Bv=gRsinα與計算結(jié)果不相符；故B錯誤.C.v=與計算結(jié)果不相符；故C錯誤.D.v=與計算結(jié)果相符；故D正確.5、1．C2．D3．D【解題分析】1．重力做功與路徑無關(guān)，則三種情況下重力做功均為mgh，即Wa=Wb=Wc；A.Wa>Wb>Wc與結(jié)論不符；B.Wa<Wb<Wc與結(jié)論不符；C.Wa=Wb=Wc與結(jié)論相符；D.Wa<Wb=Wc與結(jié)論不符；2．b小球從釋放到運(yùn)動至地面的過程中，只有重力做正功，則動能增加，機(jī)械能不變；A.“動能減少，機(jī)械能減少”與結(jié)論不相符；B.“動能減少，機(jī)械能增加”與結(jié)論不相符；C.“動能增加，機(jī)械能增加”與結(jié)論不相符；D.“動能增加，機(jī)械能不變”與結(jié)論相符；3．根據(jù)PG=mgvy可知，剛開始釋放時vy=0，則PG=0；到達(dá)最低點(diǎn)時速度v與mg垂直，則PG又變?yōu)榱?，則從釋放到運(yùn)動至地面的過程中，c小球所受重力的瞬時功率先變大后變??；A.變小，與結(jié)論不相符；B.變大，與結(jié)論不相符；C.不變，與結(jié)論不相符；D.先變大后變小，與結(jié)論相符；6、A【解題分析】

記住著名物理學(xué)家伽利略的理想實驗以及該實驗的意義即可?！绢}目詳解】亞里士多德是持有“力是維持物體運(yùn)動的原因”的代表人物，伽利略通過理想斜面實驗，假設(shè)沒有摩擦，物體將一直運(yùn)動下去不會停止，從而推翻“力是維持物體運(yùn)動的原因”，故A正確，BCD錯誤?！绢}目點(diǎn)撥】本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一。7、AC【解題分析】

對兩球受力分析即可得向心力的來源；支持力與重力的合力提供小球所需要的向心力，根據(jù)平衡條件即可得支持力大小關(guān)系；利用牛頓第二定律列式，結(jié)合兩球的軌道半徑關(guān)系即可分析出兩球的周期與角速度關(guān)系．【題目詳解】A、對兩球受力分析，都受重力、支持力兩個力的作用，由于做勻速圓周運(yùn)動，即合外力提供向心力，故可知甲、乙兩球都是由重力與支持力的合力提供向心力，A正確；

BCD、設(shè)圓錐筒的頂角為，則有：在豎直方向有：，軌道平面內(nèi)有：，聯(lián)立可得支持力為：，角速度為：，由于兩球的質(zhì)量不同，則可知兩球所受支持力大小不相等，由圖可知甲球的軌道半徑大于乙球的軌道半徑，故甲球的角速度小于乙的角速度，根據(jù)可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD錯誤C正確．8、BD【解題分析】A項：地球靜止軌道衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，為1天，故A錯誤；B項：根據(jù)萬有引力提供向心力GMmr2=mC項：根據(jù)向心加速度a=4D項：地球同步衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000km，高度一定，相對地面靜止，故D正確。點(diǎn)晴：地球的靜止軌道衛(wèi)星處于赤道的上方，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度、加速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出線速度與第一宇宙速度的大小，向心加速度與重力加速度的大小。9、AD【解題分析】

AB.因為碰到釘子前后瞬間水平方向沒有作用力，瞬時速度大小不變；但因為圓周半徑變小，，角速度變大，A正確B錯誤．CD.根據(jù)可知，球的加速度變大；根據(jù)向心力方程，可知，繩的拉力變大，C錯誤D正確．10、BC【解題分析】本題考查天體運(yùn)動、萬有引力定律、牛頓運(yùn)動定律及其相關(guān)的知識點(diǎn)．雙中子星做勻速圓周運(yùn)動的頻率f=12Hz（周期T=1/12s），由萬有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，聯(lián)立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，選項B正確A錯誤；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，聯(lián)立解得：v1+v2=2πfr，選項C正確；不能得出各自自轉(zhuǎn)的角速度，選項D錯誤．【題目點(diǎn)撥】此題以最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)為情景，考查天體運(yùn)動、萬有引力定律等．11、AD【解題分析】

A.A和B起在光滑水平面上做往復(fù)運(yùn)動，受力分析可知彈簧的彈力提供回復(fù)力，滿足回復(fù)力F=-kx，故都做簡諧運(yùn)動；故A項符合題意.BCD.設(shè)彈簧的形變量為x，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B的質(zhì)量分別為M和m，根據(jù)牛頓第二定律得到整體的加速度為a=-kx對A：f=Ma=-Mkx可見B對A的靜摩擦力大小f與彈簧的形變量x成正比；B對A的靜摩擦力方向在平衡位置右側(cè)向左，在平衡位置左側(cè)向右；故B項不合題意，C項不合題意，D項符合題意.12、AC【解題分析】

A、對子彈全過程由動能定理，有，所以子彈克服阻力做功為，故A正確；B、設(shè)子彈相對地面的位移為x，木塊相對地面的位移為s，則力對木塊做功，力對子彈做功，由于x>s，故，故B錯誤；C、由動能定理可知，木塊獲得動能，即子彈對木塊做的功等于木塊獲得的動能，故C正確；D、對子彈和木塊組成的系統(tǒng)，全過程總能量守恒，即系統(tǒng)內(nèi)減少的能量等增加的能量，即：子彈減少的動能=木塊增加的動能+系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，故D錯誤；故選AC．【題目點(diǎn)撥】研究阻力對子彈做的功，子彈對木塊做功，使用動能定理列方程即可解決，比較子彈與木塊相互作用力所做的功，關(guān)鍵是確定兩物體的位移，內(nèi)能的產(chǎn)生，可以用能量守恒定律，或者求機(jī)械能損失來解．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、7.617.63“略大于”紙帶與打點(diǎn)計時器之間存在摩擦力,下降過程中需要克服摩擦力做功,重錘下降減少的重力勢能不能全部轉(zhuǎn)化為動能【解題分析】

第一空.利用勻變速直線運(yùn)動的推論vc=x第二空.重力勢能減小量ΔE第三空.通過以上計算結(jié)果可以看出，重錘下降減少的重力勢能略大于重錘增加的動能，第四空.其原因為紙帶與打點(diǎn)計時器之間存在摩擦力,下降過程中需要克服摩擦力做功,重錘下降減少的重力勢能不能全部轉(zhuǎn)化為動能。14、1.30m/s0.85mJ2.28m/s2.60mJ1.75mJ1.75mJ滿足機(jī)械能守恒【解題分析】

（1）A點(diǎn)的瞬時速度，則重錘的動能．（2）F點(diǎn)的瞬時速度，則重錘的動能．