2024年山東省泰安市泰安實驗中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

2024年山東省泰安市泰安實驗中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末考試試題注意事項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)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，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：（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、如圖所示，一物塊靜止在光滑水平地面上，現(xiàn)在水平拉力作用下沿x軸方向滑行，拉力F大小隨x變化規(guī)律如圖。則關(guān)于物塊從x=0運動到x=x2處過程（）A．物塊加速度一直增大B．物塊動能先增大后減小C．根據(jù)圖像信息，物塊最大動能可求D．根據(jù)圖像信息，物塊最大加速度可求2、如圖所示，a、b兩小球在豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)水平直徑的左端C，以足夠大的相等的速率沿豎直方向反向射出，當(dāng)兩球運動到某點重新相遇的速率分別為和，若不計空氣阻力，則A． B． C． D．3、如圖所示，蕩秋千是一種往復(fù)運動，人在秋千上可以越蕩越高，在越蕩越高的過程中，下列說法中正確的是A．系統(tǒng)的機械能不變B．系統(tǒng)的機械能減小C．系統(tǒng)的機械能增大D．系統(tǒng)的機械能變化無法確定4、(本題9分)一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖所示。設(shè)該物體在t0和2t0時刻的速度分別是v1和v2，動能分別是Ek1和Ek2；從開始至t0時刻和t0至2t0時刻物體運動的位移分別是x1和x2，合外力做的功分別是W1和W2，則（）A．Ek2＝3Ek1B．x2＝4x1C．v2＝5v1D．W2＝W15、(本題9分)關(guān)于曲線運動、平拋運動、圓周運動,以下說法中正確的是()A．物體在恒力作用下不可能做曲線運動B．平拋運動是典型的勻變速曲線運動C．勻速圓周運動是速度不變的圓周運動D．勻速圓周運動的向心力始終保持不變6、(本題9分)關(guān)于作用力與反作用力做功的關(guān)系，下列說法正確的是()A．當(dāng)作用力做正功時，反作用力一定做負功B．當(dāng)作用力不做功時，反作用力也不做功C．作用力與反作用力所做的功一定是大小相等D．作用力做正功時，反作用力也可以做正功7、如圖所示為人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖，其中1為近地圓周軌道，2為橢圓軌道，3為地球同步軌道，其中P、Q為軌道的切點，則下列說法中正確的是A．衛(wèi)星在1軌道上運行可經(jīng)過一次加速轉(zhuǎn)移到3軌道上運行B．衛(wèi)星由1軌道進入2軌道機械能增大C．衛(wèi)星在軌道1上的運行周期最短D．在軌道2上由Q點運行到P點的過程中，萬有引力對其做正功，它的動能增加，重力勢能減少，機械能增加8、一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37°的斜面，其運動的加速度的大小為0.9g。這個物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過程中A．物體克服重力做功0.9mgHB．物體克服摩擦力做功0.3mgHC．物體的動能損失了1.5mgHD．物體的重力勢能增加了mgH9、下圖中描繪的四種虛線軌跡，可能是人造地球衛(wèi)星軌道的是（）A．B．C．D．10、(本題9分)如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B平行放置并與一個電源相連，S閉合后，兩板間有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．以下說法正確的是A．若將A板向上平移一小段位移，則油滴向下加速運動，G中有b→a的電流B．若將A板向左平移一小段位移，則油滴仍然靜止，G中有b→a的電流C．若將S斷開，則油滴立即做自由落體運動，G中無電流D．若將S斷開，再將A板向下平移一小段位移，則油滴向上運動11、將甲、乙兩個質(zhì)量相等的物體在距水平地面同一高度處，分別以v和2v的速度水平拋出，若不計空氣阻力的影響，則A．甲物體在空中運動過程中，任何相等時間內(nèi)它的動量變化都相同B．甲物體在空中運動過程中，任何相等時間內(nèi)它的動能變化都相同C．兩物體落地時動量對時間的變化率相同D．兩物體落地時重力的功率相同12、(本題9分)在河面上方12m的岸上有人用長繩栓住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°．人以恒定的速率v=3m/s拉繩，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸過程做加速運動B．3s時小船前進了9mC．3s時繩與水面的夾角為37°D．3s時小船的速率為5m/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)如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為4.9cm，如果g取9.8m/s2，那么:（1）閃光的時間間隔是_______s;（2）小球運動中水平分速度的大小是_______m/s;（3）小球經(jīng)過B點時豎直向下的分速度大小是_______m/s?14、（10分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中,質(zhì)量的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示(相鄰計數(shù)點時間間隔為）．那么：(1)紙帶的___________(用字母表示)端與重物相連；(2)本實驗中，紙帶第一個點和第二個點之間距離應(yīng)接近_____________；(3)打點計時器打下計數(shù)點時,物體的速度=_________；(4)從起點P到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量=_______,此過程中物體動能的增加量=______.(取,結(jié)果保留兩個有效數(shù)字)(5)實驗得出的結(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)如圖所示，QB段為一半徑為R＝1m的光滑圓弧軌道，AQ段為一長度為L＝1m的粗糙水平軌道，兩軌道相切于Q點，Q在圓心O的正下方，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)．物塊P的質(zhì)量為m＝1kg(可視為質(zhì)點)，P與AQ間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，若物塊P以速度v0從A點滑上水平軌道，到C點后又返回A點時恰好靜止．(取g＝10m/s2)求：(1)v0的大??；(2)物塊P第一次剛通過Q點時對圓弧軌道的壓力．16、（12分）(本題9分)如圖所示，在水平向右場強為E的勻強電場中，有一質(zhì)量為m、電荷量為q的點電荷從A點由靜止釋放，僅在電場力的作用下運動到B點，所用時間為t，求：（1）AB兩點間距離；（2）A、B兩點間的電勢差；（3）點電荷從A點運動到B點過程中電場力對點電荷做的功。17、（12分）(本題9分)如圖所示，為光電計時器的實驗簡易示意圖，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間，實驗中所選用的光電門傳感器可測的最短時間為0.01ms．光滑水平導(dǎo)軌MN上放兩個相同物塊A和B，其寬度a=3.0×10-1m，左端擋板處有一彈射裝置P，右端N處與水平傳送帶平滑連接，今將擋光效果好，寬度為d＝3.6×10-3m的兩塊黑色磁帶分別貼在物塊A和B上，且高出物塊，并使高出物塊部分在通過光電門時擋光．傳送帶水平部分的長度L=8m，沿逆時針方向以恒定速度v=6m/s勻速傳動．物塊A、B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.1，質(zhì)量mA=mB=1kg．開始時在A和B之間壓縮一輕彈簧，鎖定其處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)解除鎖定，彈開物塊A和B，迅速移去輕彈簧，之后兩物塊第一次通過光電門，計時器顯示讀數(shù)均為t=9.0×10-4s．g取10m/s1．試求：（1）彈簧儲存的彈性勢能；（1）物塊B沿傳送帶向右滑動的最遠距離Sm；（3）物塊B滑回水平面MN的速度大??；（4）若物體B返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的物塊A在水平面上相碰，且A和B碰后互換速度，則彈射裝置P至少必須對物塊A做多少功，才能在AB碰后使B剛好能從Q端滑出？物塊B在此滑離皮帶的運動過程中，與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能ΔE為多大？(計算結(jié)果可用根號表示)

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、C【解析】

A.由于物塊靜止在光滑的水平面上，所以物塊只受拉力作用，由圖可知拉力先增大后減小，根據(jù)牛頓第二定律，可知加速度先增大后減小，故A錯誤；B.由圖可知，拉力對物塊一直做正功，故物塊的動能一直增大，故B錯誤；C.由圖可知當(dāng)t=t2時拉力為零，此時加速度為零，所以速度最大，動能最大，根據(jù)動能定理有：，則最大動能有：，故C正確；D.由于不知道，物塊的質(zhì)量，所以無法求出最大加速度，故D錯誤。2、C【解析】

a球上升過程會減速，b球下降會加速，故a球的平均速率較小，可能在虛線上方h處相遇；

由于初速度相等，根據(jù)機械能守恒定律得得：可見相遇時va=vb＜v0。A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．，與結(jié)論相符，選項C正確；D．，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；3、C【解析】

人在秋千上越蕩越高，說明系統(tǒng)機械能增加；A.系統(tǒng)的機械能不變，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.系統(tǒng)的機械能減小，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.系統(tǒng)的機械能增大，與結(jié)論相符，選項C正確；D.系統(tǒng)的機械能變化無法確定，與結(jié)論不相符，選項D錯誤。4、B【解析】

C.由圖象及動量定理可知，F(xiàn)-t圖象圍成的面積表示合外力的沖量，故時刻物體的動量，時刻物體的動量為，即。故C錯誤；ABD.由動能定理知，，即，，故B正確，AD錯誤。5、B【解析】

A、B項：曲線運動的條件是物體的速度方向與合力方向不共線，平拋運動合力恒定，是典型的勻變速運動曲線運動，故A錯誤，B正確；C項：勻速圓周運動的速度方向不斷改變，一定是變速運動，故C錯誤；D項：勻速圓周運動的向心力大小不變，方向時刻改變，故D錯誤。6、D【解析】

作用力做正功，反作用力可以做正功、負功或不做功，選項ABC錯誤；故選D【點睛】本題考查作用力和反作用力，難度較小，注意功W與F和s的方向有關(guān)7、BC【解析】

A.衛(wèi)星從1軌道轉(zhuǎn)移到3軌道上運行，需要在P點和Q點加速兩次。故A錯誤；B.衛(wèi)星由1軌道進入2軌道需要在P點點火加速，所以機械能增大。故B正確；C.根據(jù)開普勒第三定律可知，軌道半徑最小的1軌道的周期最小。故C正確；D.衛(wèi)星在橢圓軌道2上自由運行時，只有萬有引力對它做功，其機械能守恒，則它在P點的機械能等于在Q點的機械能．故D錯誤．8、CD【解析】

AD.這個物體沿斜面上升的最大高度為H，所以重力勢能增加，物體克服重力做功mgH，故A錯誤，D正確；B.物體的機械能損失等于克服阻力做的功，故為：故B錯誤；C.物體上滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：合力：合力做負功，故動能減小量等于克服合力做的功，故動能減少故C正確。9、ACD【解析】

人造地球衛(wèi)星靠地球的萬有引力提供向心力而繞地球做勻速圓周運動，地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力方向指向地心，所以人造地球衛(wèi)星做圓周運動的圓心是地心，否則不能做穩(wěn)定的圓周運動。故ACD正確，B錯誤。故選ACD?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵知道人造地球衛(wèi)星靠萬有引力提供向心力，做勻速圓周運動，衛(wèi)星做圓周運動的圓心必須是地心．10、AB【解析】試題分析：帶電油滴靜止，可知油滴帶正電，且滿足，上極板上移，即d增大，電容器的電容C減小，根據(jù)，在U不變時，Q和電場力都減小，即油滴向下做勻加速運動，電容器放電，此時電流方向為b到a，即A選項正確；A板左移，電容器電容減小，電容器放電，此時電流方向為b到a，由于d不變，所以油滴仍然靜止，即B選項正確；S斷開，G中無電流，但油滴仍靜止，即C選項錯誤；S斷開，A板下移，d減小，兩板間電場強度不變，則油滴仍靜止，即D選項錯誤．考點：本題考查常電容器電路的動態(tài)分析．11、ACD【解析】

試題分析：根據(jù)動量定理，動量的變化等于合外力對物體的沖量，在這里物體受到的合外力就是重力，因此相等時間內(nèi)，合外力的沖量相等，因此動量變化量相同，A正確；在向下運動的過程中，豎直速度越來越大，因此相同時間內(nèi)重力做功越來越快，因此相等時間內(nèi)動能變化時都會越來越快，B錯誤；動量對時間的變化率就是合外力，因此兩物體落地時動量對時間的變化率相同，C正確；落地時，兩個物體豎直速度相等，因此重力的功率相等，D正確．考點：動量定理，功率【名師點睛】此題是對動量定理功率概念的考查；解題的關(guān)鍵是理解動量定理和動能定理；要知道相等時間內(nèi)動量的變化量等于合外力的沖量，動量的變化率等于合外力；求解重力的功率時應(yīng)該注意是重力與豎直速度的乘積.12、AD【解析】

A．將船的速度分解為沿細繩方向的速度和垂直于細繩方向的速度，則，則隨θ角的增加，船速變大，即小船靠岸過程做加速運動，選項A正確；BC．由幾何關(guān)系可知，開始時河面上的繩長為L1=24m；此時船離岸的距離x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，繩子向左移動了：S=vt=3×3=9m則河面上繩長為L2=24m-9m=15m；則此時小船離河邊的距離：小船前進的距離：x=x1-x2=(12-9)m繩與水面的夾角為α，則有：繩與水面的夾角為53°；故BC錯誤；D．3s時小船的速率為選項D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.1s1.47m/s1.96m/s【解析】

(1)[1]根據(jù)得(2)[2]小球在運動過程中水平分速度(3)[3]B點豎直分速度14、(1)P(2)0.98m／s(3)△Ep="0.49098J"△Ek=0.4802J(4)“>”，有機械能損失(5)在沒有阻力的情況下，機械能守恒．【解析】

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，從而求出動能；該實驗的誤差主要來源于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在；【詳解】（1）與重物相連的紙帶一端應(yīng)該先打出點，先打出點的速度較小，距離較小，從紙帶圖上可以看出是P點．

（2）利用勻變速直線運動的推論中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，則：；（3）重力勢能減小量動能的增加量為：；

（4）通過計算，在數(shù)值上，由于存在摩擦阻力，所以有機械能損失；

（5）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(nèi)，物體減少的重力勢能等于增加的動能，即重物下落過程中機械能守恒．【點睛】紙帶的問題是處理時力學(xué)實驗中常見的問題，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，然后利用功能關(guān)系來判斷重力勢能的變化和動能的增量的關(guān)系．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）