山西省朔州市李林中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

山西省朔州市李林中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一下期末統(tǒng)考試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過程的速度圖像如圖所示，0～t1段為直線，從t1時(shí)刻起汽車保持額定功率不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受阻力恒為f.則A．0～t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于mB．t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車所受的牽引力為恒力C．t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率等于fv1D．t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功等于fv1(t2-t1)2、A、B兩球之間壓縮一根輕彈簧，靜置于光滑水平桌面上．已知A、B兩球質(zhì)量分別為2m和m．當(dāng)用板擋住A球而只釋放B球時(shí)，B球被彈出落于距桌邊距離為x的水平地面上，如圖所示．取走A左邊的擋板，用同樣的程度壓縮彈簧，將A、B同時(shí)釋放，B球的落地點(diǎn)距離桌邊距離為A． B． C．x D．3、如圖所示，傾角的光滑斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平。用細(xì)線將質(zhì)量也為m的物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面），在此過程中（）A．物塊的機(jī)械能逐漸增加B．物塊靜止釋放瞬間的加速度為C．軟繩重力勢(shì)能減少了D．軟繩剛好全部離開斜面時(shí)的速度大小為4、(本題9分)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力大小為F，當(dāng)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間距離變?yōu)樵瓉?倍時(shí)，質(zhì)點(diǎn)間萬有引力大小變?yōu)椋ǎ〢．B．9FC．D．3F5、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m＝2kg的木塊在傾角θ＝37°的斜面上由靜止開始下滑，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，則前2s內(nèi)重力的平均功率和2s末的瞬時(shí)功率分別為()A．48W24WB．24W48WC．24W12WD．12W24W6、(本題9分)貨輪拖拽船所需的拉力與其速度成正比，當(dāng)拖拽速度為4m/s時(shí)，所需功率為20kW.則當(dāng)速度減小為2m/s時(shí)所需功率為()A．5kW B．10kW C．20kW D．40kW7、(本題9分)2018年5月21日5點(diǎn)28分，在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征四號(hào)丙運(yùn)載火箭將嫦娥四號(hào)中繼星“鵲橋”衛(wèi)星，送入近地點(diǎn)約200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約40萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道．已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為4.2萬公里，忽略稀薄空氣阻力的影響，則“鵲橋”衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)，下列判斷正確的是A．運(yùn)動(dòng)周期大于10天B．運(yùn)動(dòng)周期小于10天C．近地點(diǎn)的速度比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大D．近地點(diǎn)的機(jī)械能比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大8、(本題9分)據(jù)報(bào)道，2010年英國天文協(xié)會(huì)追蹤觀測(cè)到一個(gè)小行星2010KQ，它保持靠近地球有好幾個(gè)月的時(shí)間，仿佛是在跟蹤監(jiān)視我們．但后續(xù)的觀測(cè)研究表明，2010KQ必定經(jīng)過自主加速過程,可能是一個(gè)人造天體，它環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)，軌道非常的圓，且軌道傾角非常的小，周期約1.04年，一些科學(xué)家推測(cè)它很可能是俄羅斯曾經(jīng)發(fā)射升空的質(zhì)子火箭第4節(jié)．假設(shè)地球和2010KQ運(yùn)行的軌道都是正圓，根據(jù)上面的報(bào)道，下面的推斷可能正確的是()A．2010KQ的軌道半徑比地球的稍大B．2010KQ的線速度比地球的稍大C．2010KQ的向心加速度比地球的稍大D．如果不出現(xiàn)其他意外，2010KQ會(huì)在2036年再次靠近地球9、(本題9分)光滑水平地面上，A、B兩物體質(zhì)量都為m，A以速度v向右運(yùn)動(dòng)，B原來靜止，左端有一輕彈簧，如圖所示，當(dāng)A撞上輕彈簧，輕彈簧被壓縮到最短時(shí)，下列說法正確的是()A．A、B系統(tǒng)總動(dòng)量仍然為mvB．A的動(dòng)量變?yōu)榱鉉．B的動(dòng)量達(dá)到最大值D．A、B的速度相等10、(本題9分)如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．球A的周期一定大于球B的周期B．球A的角速度一定大于球B的角速度C．球A的線速度一定大于球B的線速度D．球A對(duì)筒壁的壓力一定大于球B對(duì)筒壁的壓力11、(本題9分)如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。測(cè)得該星球?qū)︼w行器的最大張角為θ，飛行器離星球表面的高度為h，繞行周期為T.已知引力常量為G，由此可以求得A．該星球的半徑B．該星球的平均密度C．該星球的第一宇宙速度D．該星球?qū)︼w行器的引力大小12、一根輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平地面，上端連接一個(gè)小球，靜止時(shí)小球處于O點(diǎn)，如圖所示．將小球向下壓至A點(diǎn)位置（未超過彈簧的彈性限度）然后放開，小球?qū)⒃谪Q直方向上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，小球到達(dá)的最高位置為B點(diǎn)，忽略空氣阻力的影響．則關(guān)于小球從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過程中，以下判斷正確的是（）A．彈簧的彈力對(duì)小球始終做正功B．小球在O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能達(dá)到最大C．小球在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大D．彈簧的彈性勢(shì)能與小球的動(dòng)能之和一定減小二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為50Hz，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測(cè)量時(shí)各計(jì)數(shù)點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示(圖中O是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C分別是以每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間作為計(jì)時(shí)單位取的計(jì)數(shù)點(diǎn))。查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2。根據(jù)紙帶求：若重錘質(zhì)量為m，則重錘從起始下落至B時(shí)減少的重力勢(shì)能為____；動(dòng)能為____;從以上數(shù)據(jù)可得的結(jié)論是_______________________；產(chǎn)生誤差的主要原因是_________________________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）14、（10分）利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的________。A．動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量B．速度變化量和勢(shì)能變化量C．速度變化量和高度變化量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是________。A．交流電源B．刻度尺C．天平(含砝碼)（3）實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能變化量ΔEp＝____________，動(dòng)能變化量ΔEk＝__________。（4）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是________。A．利用公式v＝gt計(jì)算重物速度B．利用公式v＝計(jì)算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一半徑R=0.2m的豎直光滑絕緣圓弧軌道BCD和絕緣粗糙水平軌道AB在B點(diǎn)相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OC和OD之間的夾角為θ=37°，電場(chǎng)與圓弧軌道BCD所在平面平行，一質(zhì)量為m=10g、電荷量為q=-1×10-4C的帶負(fù)電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放后開始運(yùn)動(dòng)，已知AB間距離S=2.3m，滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)所受合力的方向指向圓心O，且此時(shí)滑塊對(duì)圓弧軌道恰好沒有壓力。g取10m/s2，(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；(2)滑塊通過C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力大??；(3)滑塊與水平軌道AB間的動(dòng)摩因數(shù)。16、（12分）(本題9分)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=50V，內(nèi)阻r=1Ω，R1=3Ω，R1=6Ω．間距d=0.1m的兩平行金屬板M、N水平放置，閉合開關(guān)S，板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)．板間豎直放置一根長也為d的光滑絕緣細(xì)桿AB，有一個(gè)穿過細(xì)桿的帶電小球p，質(zhì)量為m=0.01kg、帶電量大小為q=1×10-3C（可視為點(diǎn)電荷，不影響電場(chǎng)的分布）．現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使小球恰能靜止在A處；然后再閉合K，待電場(chǎng)重新穩(wěn)定后釋放小球p．取重力加速度g=10m/s1．求：（1）小球的電性質(zhì)和恰能靜止時(shí)兩極板間的電壓；（1）小球恰能靜止時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值；（3）小球p到達(dá)桿的中點(diǎn)O時(shí)的速度．17、（12分）設(shè)想若干年后宇航員登上了火星，他在火星表面將質(zhì)量為m的物體掛在豎直的輕質(zhì)彈簧下端，靜止時(shí)彈簧的伸長量為x，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，火星的半徑為R，萬有引力常量為G，忽略火星自轉(zhuǎn)的影響。（1）求火星表面的重力加速度和火星的質(zhì)量；（2）如果在火星上發(fā)射一顆貼近它表面運(yùn)行的衛(wèi)星，求該衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度和周期。

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(cuò)選和不選得零分）1、A【解析】

A.0～t1時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=v1t1，根據(jù)牛頓第二定律得，B.從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，可知汽車在t1～t2時(shí)間內(nèi)的功率等于t2以后的功率，根據(jù)F-f=ma，P=Fv可知，加速度逐漸減小，牽引力逐漸減小，故B錯(cuò)誤.CD.汽車的額定功率P=Fv1=(f+mv1t1)2、D【解析】

當(dāng)用板擋住A球而只釋放B球時(shí)，B球被彈出落于距桌邊距離為x的水平地面上，則、、，解得：彈簧的彈性勢(shì)能當(dāng)用同樣的程度壓縮彈簧，取走A左邊的擋板，將A、B同時(shí)釋放，由動(dòng)量守恒可得：，可得：，因此A、B獲得的動(dòng)能之比，所以B球獲得的動(dòng)能．那么B球拋出時(shí)的初速度，平拋后水平位移故D項(xiàng)正確，ABC三項(xiàng)錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律及平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律．兩種情況下，彈簧彈性勢(shì)能相同，在彈簧恢復(fù)原長過程中彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．3、D【解析】

A．對(duì)于物塊和軟繩組成的系統(tǒng)，只發(fā)生重力勢(shì)能與動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤。B．物塊靜止釋放瞬間，由牛頓第二定律：解得選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．軟繩重力勢(shì)能減少了，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由機(jī)械能守恒定律：解得選項(xiàng)D正確。4、A【解析】

根據(jù)萬有引力定律公式得，將這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，則萬有引力的大小變?yōu)樵瓉淼模蔄正確，BCD錯(cuò)誤．故選A．5、B【解析】

由得，木塊的加速度：

前2s內(nèi)木塊的位移：

重力在前2s內(nèi)做的功，平均功率

木塊在第2s末的瞬時(shí)速度

第2s末重力的瞬時(shí)功率，故選B．【點(diǎn)睛】本題注意瞬時(shí)功率的一般表達(dá)式．6、A【解析】

貨輪拖拽船所需的拉力與其速度成正比，即：，根據(jù)功率方程：，可以得到：，所以，BCD錯(cuò)誤，A正確7、AC【解析】根據(jù)開普勒第三定律可知：，則，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，近地點(diǎn)的速度比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大，選項(xiàng)C正確；因只有月球的引力做功，衛(wèi)星的機(jī)械能守恒，則近地點(diǎn)的機(jī)械能與遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.8、AD【解析】A：2010KQ繞太陽公轉(zhuǎn)周期約1.04年，地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期1年；據(jù)開普勒第三定律，可得2010KQ的軌道半徑比地球的稍大．故A項(xiàng)正確．B：據(jù)，可得：；2010KQ的軌道半徑比地球的稍大，則2010KQ的線速度比地球的稍?。蔅項(xiàng)錯(cuò)誤．C：據(jù)，可得：；2010KQ的軌道半徑比地球的稍大，則2010KQ的向心加速度比地球的稍?。蔆項(xiàng)錯(cuò)誤．D：2010KQ繞太陽公轉(zhuǎn)周期約1.04年，地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期1年；設(shè)經(jīng)時(shí)間t地球比2010KQ繞太陽多轉(zhuǎn)一圈，則，即，解得：．2010KQ會(huì)在2036年再次靠近地球．故D項(xiàng)正確．9、AD【解析】A、B組成的系統(tǒng)所受的外力之和為零，動(dòng)量守恒，總動(dòng)量為mv，則彈簧壓縮最短時(shí)，A、B系統(tǒng)總動(dòng)量仍然為mv，故A正確．彈簧壓縮到最短時(shí)，A、B速度相等，則A的動(dòng)量不為零．故B錯(cuò)誤，D正確．A在壓縮彈簧的過程中，B做加速運(yùn)動(dòng)，A做減速運(yùn)動(dòng)，彈簧壓縮量最大時(shí)，速度相等，然后B繼續(xù)加速，A繼續(xù)減速．所以彈簧壓縮最短時(shí)，B的動(dòng)量未達(dá)到最大值．故C錯(cuò)誤．故選AD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道動(dòng)量守恒定律的條件，通過分析兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的物理過程，分析兩物體的距離變化，知道速度相等時(shí)，彈簧壓縮量最大．10、AC【解析】

ABC．對(duì)小球受力分析，小球受到重力和支持力，它們的合力提供向心力，如圖：根據(jù)牛頓第二定律，有解得A的半徑大，則A的線速度大，角速度小根據(jù)知A球的周期大，選項(xiàng)AC正確，B錯(cuò)誤；D．因?yàn)橹С至χ駻對(duì)筒壁的壓力一定等于球B對(duì)筒壁的壓力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。11、ABC【解析】

A.由題意，令星球的半徑為R，則飛行器的軌道半徑r=R+h，由幾何關(guān)系，即，表達(dá)式中只有一個(gè)未知量R，故可以據(jù)此求出星球半徑R；故A正確.B.由A項(xiàng)分析知，可以求出飛行器軌道半徑r，據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力可知，已知r和T及G的情況下可以求得星球質(zhì)量M，再根據(jù)密度公式可以求得星球的密度，故B正確.C.在求得星球質(zhì)量M及星球軌道半徑R的情況下，根據(jù)，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正確；D.因?yàn)椴恢里w行器的質(zhì)量大小，故無法求得星球?qū)︼w行器的引力大小，故D錯(cuò)誤.12、BD【解析】

A．小球從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過程中，彈簧彈力方向先向上，后向下，所以彈力先做正功，后做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B．從A到O，彈力大于重力，小球向上做加速運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)，重力等于彈簧彈力，加速度為零，小球速度最大，則動(dòng)能最大，故B正確；C．對(duì)小球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，當(dāng)小球的機(jī)械能最小時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，從A到B的過程中，A點(diǎn)小球的機(jī)械能最小，則A點(diǎn)彈性勢(shì)能最大，故C錯(cuò)誤；D．系統(tǒng)機(jī)械能守恒，從A到B的過程中，小球重力勢(shì)能增大，則彈簧的彈性勢(shì)能與小球的動(dòng)能之和一定減小，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ΔEp|=1.91mJ；Ek=1.88mJ；在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重錘重力勢(shì)能的減少等于其動(dòng)能的增加，機(jī)械能守恒。產(chǎn)生誤差的主要原因是重錘下落過程中受到阻力的作用（空氣阻力、紙帶與限位孔間的摩擦阻力及打點(diǎn)時(shí)的阻力）?！窘馕觥?/p>

重力勢(shì)能的減小量為：△EP=mghOB=1.91m（J）

B點(diǎn)時(shí)的速度為：vB＝sAC2T＝1.94m/s

重錘下落到B點(diǎn)時(shí)增加的動(dòng)能為：△EK＝12mvB2【點(diǎn)睛】該實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，是在知道原理的情況下進(jìn)行驗(yàn)證，因此求出物體下落時(shí)重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等即可驗(yàn)證，但是由于存在誤差，物體下落時(shí)克服阻力做功，因此重力勢(shì)能的減小量略大于動(dòng)能的增加量.14、AABΔEp＝－mghBΔE＝m2C【解析】

（1）[1]．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律原理是看減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能是否相等，所以需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量，故選A；

（2）[2]．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓交流電源；需選用刻度尺測(cè)出紙帶上任意連點(diǎn)見得距離，表示重錘下落的高度；等式兩邊都含有相同的質(zhì)量，所以不需要天平秤質(zhì)量；故選AB；

（3）[3][4]．根據(jù)功能關(guān)系，重物的重力勢(shì)能變化量的大小等于重力做的功的多少，打B點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能減小量：△Ep=-mghBB點(diǎn)的速度為：所以動(dòng)能變化量為：；（4）[5]．由于紙帶在下落