2024屆天津市南開區(qū)南開中學高一物理第二學期期末預測試題含解析

2024屆天津市南開區(qū)南開中學高一物理第二學期期末預測試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)據(jù)新華社報道，2018年5月9日凌晨，我國長征系列運載火箭，在太原衛(wèi)星發(fā)射中心完或第次發(fā)射任務，成功發(fā)射高分五號衛(wèi)星，該衛(wèi)星是世界上第-顆實現(xiàn)對大氣和陸地綜合觀測的全譜段高光譜衛(wèi)星．最初靜止的運載火箭點火后噴出質量為的氣體后，質量為的衛(wèi)星（含未脫離的火箭）的速度大小為，不計衛(wèi)星受到的重力和空氣阻力.則在上述過程中，衛(wèi)星所受沖量大小為（）A． B． C． D．2、如圖所示的圓錐擺中，擺球在水平面上作勻速圓周運動，這時擺球受到的力是A．重力、拉力和向心力B．拉力和向心力C．拉力和重力D．重力3、(本題9分)如圖所示，套在光滑細桿上的小環(huán)，在t=0時刻從靜止開始沿細桿勻加速下滑，則該物體的v-t圖像是A． B． C． D．4、(本題9分)2019年1月11日凌晨，由航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院總研制的長征三號乙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空（火箭全長約），成功將中星通信衛(wèi)星送入預定軌道。假設火箭在豎直升空的過程中可視為加速度恒定，如圖為發(fā)射后第末的照片，估算火箭豎直升空的加速度最接近的是（）A． B． C． D．5、下列關于同步衛(wèi)星的說法中，正確的是（）A．它的周期與地球自轉周期相同，但高度和速度可以選擇B．它的周期、高度和速度大小都是一定的C．我國發(fā)射的同步通信衛(wèi)星定點在北京上空D．不同的同步衛(wèi)星所受的向心力相同6、(本題9分)如圖所示，一小孩從公園中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的變化情況是()A．重力勢能減小，動能不變，機械能減小，總能量減小B．重力勢能減小，動能增加，機械能減小，總能量不變C．重力勢能減小，動能增加，機械能增加，總能量增加D．重力勢能減小，動能增加，機械能守恒，總能量不變7、(本題9分)如圖所示，質量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質彈簧的一端與小球相連，另一端固定于O點。小球由A點靜止釋放后，沿固定豎直桿運動到B點。OA的長度小于OB的長度，彈簧處于OA、OB兩位置時彈簧的彈性勢能相等。下列說法正確的是A．小球通過B點時，其所受重力的功率不為零B．在小球從A點運動到B點的過程中彈簧的彈性勢能先減小后增大C．在小球從A點運動到B點的過程中，小球減少的重力勢能等于其增加的彈性勢能D．在小球從A點運動到B點的過程中，小球增加的動能等于重力對小球做的功8、(本題9分)甲、乙兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運行高度高于甲的運行高度．兩衛(wèi)星軌道均可視為圓形軌道．以下判斷正確的是A．甲的周期小于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲在運行時，能經過北極正上方9、(本題9分)如圖甲所示，質量m=4kg的物塊放在光滑水平面上，在P點的左方始終受到水平向右的恒力F1的作用，在P點的右方除F1外還受到與F1在同一條直線上的水平向左的恒力F2的作用。物塊從A點由靜止開始運動，在0～5s內運動的v－t圖象如圖乙所示，由圖可知下列判斷正確的是()A．t=2.5s時，物塊距P點最遠B．t=2.5s時，物塊經過P點C．t=3s時，恒力F2的功率P為20WD．在2～4s的過程中，F(xiàn)1與F2做功之和為8J10、如圖所示，豎直平面內有一圓心為O、半徑為R的固定半圓槽，質量相等的兩個小球A、B分別從圖示位置以不同的速度水平拋出，結果均落到半圓槽上的P點(O、P兩點連線與水平半徑OD的夾角θ=30°)。已知A的初位置在C點正上方且到C點高度為R，B的初位置在C點，空氣阻力不計，重力加速度大小為g，則A．A在空中運動的時間為B．B被拋出時的速度大小為(+1)C．A、B被拋出時的速度大小之比為：1D．A、B落到P點前瞬間所受重力的功率之比為：111、(本題9分)如圖所示，輕繩的一端系一小球，另一端固定于點，在點的正下方點釘顆一釘子，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12、如圖所示，傾角為30°、高為L的固定斜面底端與水平面平滑相連，質量分別為3m、m的兩個小球A、B用一根長也為L的輕繩連接，A球置于斜面頂端，現(xiàn)由靜止釋放A、B兩球，球B與弧形擋板碰撞過程中無機械能損失，且碰后只能沿斜面下滑，它們最終均滑至水平面上．重力加速度為g，不計一切摩擦，則（）A．小球A下滑過程中，小球A、B系統(tǒng)的重力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的重力勢能減小B．A球剛滑至水平面時，速度大小為C．小球B升高至斜面右側L/2處時，小球A所受重力的瞬時功率大于小球B所受重力的瞬時功率D．小球B從剛開始上升到開始進入斜面過程中，繩的拉力對小球B做功為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在運用如圖所示裝置做“探究功與速度變化的關系”實驗中，下列說法正確的是（_____）A．通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B．通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值C．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度D．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的加速度14、（10分）(本題9分)某同學用如圖1所示的裝置來探究彈力和伸長量的關系，她分別把彈簧和橡皮筋作為研究對象，記錄每一次懸掛鉤碼的質量和指針所對應的刻度，然后通過分析這些數(shù)據(jù)獲得了自己的實驗結論．(1)實驗時，該同學認為可以用鉤碼的重力來代替彈簧或橡皮筋產生的彈力大小，這樣做的依據(jù)是______．A．鉤碼靜止時受到的彈力和重力是一對作用力與反作用力B．鉤碼靜止時受到的彈力和重力是一對平衡力C．鉤碼靜止時受到的彈力和重力本來就是同一個力(2)該同學用圖象法來分析數(shù)據(jù)，如圖2所示，其中橫軸代表伸長量、縱軸代表彈力.圖中“虛線”是根據(jù)橡皮筋的測量數(shù)據(jù)繪制出的圖線、“+”是根據(jù)彈簧的測量數(shù)據(jù)描繪的點跡，但她對彈簧的研究工作還未結束，請你根據(jù)下面表格中的數(shù)據(jù)在圖2中完成剩余工作：a.請用“+”將第4個點跡描繪在圖象中；b.請根據(jù)所有點跡“+”畫出能反映彈簧彈力變化規(guī)律的圖線______．(3)請根據(jù)圖中你所繪制的圖線計算該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m.(保留3位有效數(shù)字)(4)若將橡皮筋和彈簧分別從原長拉伸5cm的伸長量，人克服彈力做的功分別為W1、W2，請根據(jù)圖2判斷W1______W2(選填“>”“=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)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v1．16、（12分）(本題9分)如圖所示，長為L的細線，拴一質量為m的小球，細線另一端固定于O點，讓小球在水平面內做勻速圓周運動，這種運動通常稱為圓錐擺運動。已知運動中細線與豎直方向的夾角為θ，求：(1)細線對小球拉力F的大?。?2)小球運動的周期；(3)小球運動的線速度大小。17、（12分）一個人站在距地面高h=15m處，將一個質量為m=100g的石塊以的速度斜向上拋出，g=10m/(1)若不計空氣阻力，求石塊落地時的速度v(2)若石塊落地時速度的大小為v=18m/s，求石塊克服空氣阻力做的功W。

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、D【解析】

衛(wèi)星獲得的速度為v，故根據(jù)動量定理可得衛(wèi)星受到的沖量大小為故選D．2、C【解析】

AB.向心力不是物體實際受力，是幾個力的合力提供的，AB錯誤。CD.根據(jù)題意可知，重力與繩的拉力的合力提供了向心力，所以物體實際受力為重力和繩的拉力，C正確D錯誤。3、B【解析】

應用速度時間圖象中傾斜的直線表示勻變速直線運動即可解題?！驹斀狻扛鶕?jù)題意可知小環(huán)沿桿方向做初速度為零勻加速直線運動，故B正確，ACD錯誤?！军c睛】本題主要考查了勻變速直線運動的速度時間圖象，屬于基礎題。4、B【解析】

由圖可知，火箭上升的高度大約是20m，根據(jù)公式代入數(shù)據(jù)解得故ACD錯誤，B正確。故選B。5、B【解析】

所有的地球同步衛(wèi)星的必要條件之一：是它們的軌道都必須位于地球的赤道平面內，且軌道高度和速度是確定的，同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉的角速度，周期等于地球自轉的周期，由萬有引力等于向心力，由向心力公式知質量不同的衛(wèi)星受的向心力是不同的，故選項B正確，ACD錯誤．6、B【解析】由能量轉化和守恒定律可知，小孩在下滑過程中總能量守恒，故A、C均錯；由于摩擦力要做負功，機械能不守恒，故D錯；下滑過程中重力勢能向動能和內能轉化，故只有B正確．7、AD【解析】

A.在小球運動過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，故小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒；因A、B兩點彈簧的彈性勢能相等，小球減小的重力勢能轉化為小球的動能，所以在B點的速度不為零，則其所受重力的功率不為零；故A正確。B.在運動過程中A點為壓縮狀態(tài)，B點為伸長狀態(tài)，在小球從A點運動到B點的過程中，彈簧的形變量先增大后減小再增大，則彈簧的彈性勢能先增大后減小再增大，故B錯誤。C.在小球從A點運動到B點的過程中，增加的彈性勢能為零，則小球減少的重力勢能大于增加的彈性勢能。故C錯誤。D.在小球從A點運動到B點的過程中，彈簧的彈力對小球做功為零，根據(jù)動能定理知小球增加的動能等于重力對小球做的功。故D正確.8、AC【解析】

衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供有，所以有：周期，因為甲的軌道高度小于乙的軌道高度，故甲的周期小于乙的周期，故A正確；因為第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運行速度可知，乙的軌道大于地球的半徑，故乙的速度小于第一宇宙速度，所以B錯誤；加速度，因為甲的軌道高度小于乙的軌道高度，故甲的加速度大于乙的加速度，故C正確；甲是同步衛(wèi)星，甲的軌道只能在赤道上空，故甲在運行時不能經過北極正上方，所以D錯誤．9、AC【解析】

由v-t圖可知物體的速度隨時間變化的規(guī)律，根據(jù)加速度定義求解出加速度；根據(jù)牛頓第二定律求解拉力F1和F2；根據(jù)P=Fv求解拉力的功率；根據(jù)動能定理求解兩力做功之和．【詳解】0-1s物體向右加速，到達P點；1s-2.5s向右減速，到達最右端；2.5s-4s向左加速，回到P點；4s-5s向左減速，回到出發(fā)點；故A正確，B錯誤；0-1s物體向右加速，加速度為：a1=3-01m/s2=3m/s2，根據(jù)牛頓第二定律，拉力：F1=ma1=4×3=12N，2.5s-4s向左加速，加速度大小為：a10、BD【解析】

ABC.由圖可知A球下落的高度為：；A球與B球在水平方向的位移均為：；B球下落的高度為：；根據(jù)豎直方向做自由落體運動可得時間為：；所以A球在空中運動的時間為：；B球在空中運動時間為：；由水平方向做勻速直線運動，可得B球的初速度為：；A球的初速度為：；所以兩球的初速度大小之比為，故A，C均錯誤，B正確.D.兩小落在P點時，A球在豎直方向的分速度為vAy=gtA，B球在豎直方向的分速度為vBy=gtB，根據(jù)P=Fvcosθ=mgvy可得兩球重力的瞬時功率之比為：；故D正確.11、AD【解析】

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．12、ABC【解析】

A.小球A下滑過程中，系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒，剛開始，AB球的速度都增大，所以系統(tǒng)動能增大，則重力勢能減小，故A項與題意相符；B.A球剛滑至水平面時，對系統(tǒng)用動能定理得：解得：故B項與題意相符；C.小球B升高的過程中，根據(jù)動能定理得：解得：此時，重力對小球A做功的功率為：重力對小球B做功的功率為故C項與題意相符；D.B球剛升至斜面頂端時時，對系統(tǒng)用動能定理得：解得：根據(jù)動能定理研究B得：解得：故D項與題意不相符。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AC;【解析】

在探究橡皮筋的拉力對小車所做的功與小車速度變化的關系的實驗中應注意：n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍，這個設計很巧妙地解決了直接去測量力和計算功的困難；該實驗需要平衡摩擦力以保證動能的增量是只有橡皮筋做功而來；小車最大速度即為后來勻速運動的速度．【詳解】我們用橡皮筋拉動小車的方法，來探究橡皮筋的拉力對小車所做的功與小車速度變化的關系，實驗時，每次保持橡皮筋的形變量一定，當有n根相同橡皮筋并系在小車上時，n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍，所以每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必需要保持一致，故A正確，B錯誤；當橡皮筋做功完畢小車應獲得最大速度，由于平衡了摩擦力所以小車以后要做勻速運動，相鄰兩點間的距離基本相同．所以計算小車速度應該選擇相鄰距離基本相同的若干個點作為小車的勻速運動階段，用這些點計算小車的速度．故C正確，D錯誤．故選AC．14、B；15.0；>；