2024屆山西省太原市迎澤區(qū)太原實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

2024屆山西省太原市迎澤區(qū)太原實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末考試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ，則：A．衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度比在Q點(diǎn)的加速度小B．衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的機(jī)械能比在橢圓軌道Ⅰ上的機(jī)械能大C．在橢圓軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度小于在Q點(diǎn)的速度D．衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過減速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ2、(本題9分)在距地面高度為H的位置斜向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v1，小球落地時(shí)的速度大小為v2，忽略空氣阻力．則小球拋出時(shí)的動(dòng)能為（）A．B．C．D．3、(本題9分)地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)，所需的向心力為，向心加速度為，線速度為，角速度為；繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星（高度忽略）所需的向心力為，向心加速度為，線速度為，角速度為；地球同步衛(wèi)星所需的向心力為，向心加速度為，線速度為，角速度為．設(shè)三者質(zhì)量相等，則()A．=> B．=> C．=> D．>=4、(本題9分)如圖，廣州塔摩天輪位于塔頂450米高空處，摩天輪由16個(gè)“水晶”觀光球艙組成，沿著傾斜的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則坐于觀光球艙中的某游客A．動(dòng)量不變B．線速度不變C．合外力不變D．機(jī)械能不守恒5、(本題9分)光滑水平面上的物體受水平恒力F作用，沿著力的方向發(fā)生了位移s．此過程中，以下哪種情況可使物體的動(dòng)能由10J增加到30J？A．F＝10N，s＝2m； B．F＝10N，s＝4m；C．F＝20N，s＝2m D．F＝20N，s＝0.5m6、首先通過實(shí)驗(yàn)的方法較準(zhǔn)確地測(cè)出引力常量的物理學(xué)家是A．卡文迪許 B．牛頓 C．庫侖 D．開普勒7、(本題9分)關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是A．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移都相等B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程都相等C．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度一定指向圓心D．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度不一定指向圓心8、(本題9分)關(guān)于物體的平拋運(yùn)動(dòng)，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．由于物體受力的大小和方向不變，因此平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)B．由于物體速度的方向不斷變化，因此平拋運(yùn)動(dòng)不是勻變速運(yùn)動(dòng)C．同一位置以不同的初速度水平拋出物體，初速度大的物體飛行時(shí)間長(zhǎng)D．同一位置以不同的初速度水平拋出物體，初速度小的物體飛行時(shí)間長(zhǎng)9、2019年1月19日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第42、43顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。對(duì)于那些在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的北斗衛(wèi)星，下列物理量一定相同的是A．線速度的大小B．向心力的大小C．周期D．向心加速度的大小10、(本題9分)如圖，質(zhì)量是25kg的小孩從高為2m的滑梯頂端由靜止滑下，滑到底端時(shí)的速度為2m/s（取g=10m/s2），關(guān)于力對(duì)小孩做的功的說法正確的是（）A．重力做的功為50J B．合外力做功為50JC．克服阻力做功為450J D．支持力做功為450J11、(本題9分)如圖所示，光滑水平平臺(tái)上有一質(zhì)量為m的物塊，站在地面上的人用跨過定滑輪（定滑輪大小不計(jì)）的繩子向右拉動(dòng)物塊，不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及滑輪的摩擦，且人手作用點(diǎn)離平臺(tái)邊緣豎直高度始終為h，當(dāng)人以速度v從平臺(tái)的邊緣處向右勻速前進(jìn)位移x時(shí)，則A．在該過程中，物塊的運(yùn)動(dòng)速度增加B．人前進(jìn)x時(shí)，物塊的運(yùn)動(dòng)速率為C．在該過程中，物塊受到拉力變小D．在該過程中，人對(duì)物塊做的功為12、如圖電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，三個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2表示。下列判斷正確的是A．U1增大，I增大，不變B．U2減小，I增大，減小C．U1U2D．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)小明和小紅在探究“互成角度的兩共點(diǎn)力的合力”時(shí)，討論出一個(gè)探究方案并加以實(shí)施．以下是他們的實(shí)驗(yàn)過程：①小明用圖釘將白紙釘在置于水平面上的木板上，小紅用筆在白紙上標(biāo)上標(biāo)記O點(diǎn)．②小明用圖釘將橡皮繩一端固定在木板上O點(diǎn)，在橡皮繩的末端系住兩繩套．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別向左右斜上方拉，把橡皮繩的另一端拉至某一點(diǎn)，并記下該點(diǎn)為A點(diǎn)．③小紅用筆在兩彈簧測(cè)力計(jì)的鉤子末端做下記號(hào)B和C，用尺畫直線分別連接AB和AC并標(biāo)上箭頭，同時(shí)記錄下兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即為兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向和大小．④小明再次只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套，將橡皮繩的結(jié)點(diǎn)拉到步驟3中同樣的A點(diǎn)位置，小紅再次記下鉤子末端位置D，連接線段AD標(biāo)上箭頭，同時(shí)記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)．⑤取下白紙，小紅連接線段BD和CD，即認(rèn)為FAD為FAB和FAC的合力．(如圖)請(qǐng)你指出以上探究方案的錯(cuò)誤之處(不少于三處)：(1)_________________________________；(2)_________________________________；(3)_________________________________．14、（10分）(本題9分)一組同學(xué)研究“運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與其運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系”，他們利用一些“小紙杯”作為研究對(duì)象，用頻閃照相機(jī)等儀器測(cè)量“小紙杯”在空中豎直下落距離、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。過程如下：A．如圖甲所示，同學(xué)們首先測(cè)量單只“小紙杯”在空中下落過程中不同時(shí)間的下落距離，將數(shù)據(jù)填入下表中。B．在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落，分別測(cè)出它們的v一t圖線，如圖乙中圖線1、2、3、4所示。C．同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，得出阻力大小與速度平方成正比的關(guān)系，即。其中k為常數(shù)。回答下列問題：(1)圖乙中各條圖線具有共同特點(diǎn)：“小紙杯”先做加速度大小______的加速運(yùn)動(dòng)（選填“不變”、“增大”或“減小”），最后達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)。(2)根據(jù)表格和圖乙中的信息可知表中X處的理論值為____m。(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，可知4個(gè)“小紙杯”疊在一起下落時(shí)，其最終的下落速率為____m/s。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）(本題9分)如圖所示，為車輛行駛過程中變道超車的情景。圖中A、B兩車相距L=7m時(shí)，B車正以vB=4m/s速度勻速行駛，A車正以vA=8m/s的速度借道超越同向行駛的B車，此時(shí)A車司機(jī)發(fā)前方不遠(yuǎn)處有一輛汽車C正好迎面駛來，A車司機(jī)不得不放棄超車，而立即駛回到與B車相同的正常行駛車道。不考慮變道過程中車速的變化和位移的側(cè)向變化，則（1）A車至少以多大的加速度剎車勻減速，才能避免與B車相撞。（2）若A車駛回原車道時(shí)，司機(jī)估計(jì)會(huì)與B車相碰的危險(xiǎn)，立即以大小為aA=1m/s2的加速度剎車，同時(shí)鳴笛發(fā)出信號(hào)提醒B車司機(jī)加速，B車司機(jī)經(jīng)過t0=1s的反應(yīng)時(shí)間后，立即以aB=0.5m/s2的加速度勻加速。（不計(jì)A車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間）。則：①B車加速后經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間A、B兩車速度相等；②A會(huì)不會(huì)追尾B車（請(qǐng)通過計(jì)算分析）。16、（12分）(本題9分)如圖所示，AB是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端B點(diǎn)與水平直軌道相切．一個(gè)小物塊自A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，已知軌道半徑為R＝0.2m，小物塊的質(zhì)量為m＝0.1kg，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，g取10m/s2.求：(1)小物塊在B點(diǎn)時(shí)受到的圓弧軌道的支持力大小；(2)小物塊在水平面上滑動(dòng)的最大距離．17、（12分）(本題9分)汽車在水平冰雪路面上行駛．駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車,立即采取制動(dòng)措施,但仍然撞上了汽車.兩車碰撞時(shí)和兩車都完全停止后的位置如圖所示,碰撞后車向前滑動(dòng)了,車向前滑動(dòng)了·已知和的質(zhì)量分別為和·兩車與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.10,兩車碰撞時(shí)間極短,在碰撞后車輪均沒有滾動(dòng),重力加速度大小,求(1)碰撞后的瞬間車速度的大小(2)碰撞前的瞬間車速度的大小

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、B【解題分析】

A、根據(jù)牛頓第二定律得，解得，由于衛(wèi)星在點(diǎn)的軌道半徑比在點(diǎn)的軌道半徑小，即，所以知衛(wèi)星在點(diǎn)的加速度比在點(diǎn)的加速度大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BD、衛(wèi)星從橢圓軌道Ⅰ進(jìn)入同步軌道Ⅱ需要在點(diǎn)需加速，使萬有引力小于所需向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，所以衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的機(jī)械能比在橢圓軌道Ⅰ上的機(jī)械能大，故選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；C、在橢圓軌道Ⅰ上，根據(jù)動(dòng)能定理得從到的過程，萬有引力做正功，則動(dòng)能增大，所以的速度大于點(diǎn)的速度，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；2、A【解題分析】

小球不受空氣阻力，則小球在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒；則對(duì)拋出到落地點(diǎn)分析可知：故拋出點(diǎn)的動(dòng)能為故A正確。3、D【解題分析】

題中涉及三個(gè)物體：地球赤道上有一隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)物體1、繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星2、地球同步衛(wèi)星3；物體1與人造衛(wèi)星2轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，物體1與同步衛(wèi)星3轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同，人造衛(wèi)星2與同步衛(wèi)星3同是衛(wèi)星，都是萬有引力提供向心力；分三種類型進(jìn)行比較分析即可．【題目詳解】根據(jù)題意三者質(zhì)量相等，軌道半徑，物體1與人造衛(wèi)星2比較，由于赤道上物體受引力和支持力的合力提供向心力，而近地衛(wèi)星只受萬有引力，故，故A錯(cuò)誤；由選項(xiàng)A的分析知道向心力，故由牛頓第二定律，可知，故B錯(cuò)誤；由A選項(xiàng)的分析知道向心力，根據(jù)向心力公式，由于m、R一定，故，故C錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，故，根據(jù)周期公式，可知衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故，再根據(jù)，有，故D正確；故選D．【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵要將物體1、人造衛(wèi)星2、同步衛(wèi)星3分為三組進(jìn)行分析比較，最后再綜合；一定不能將三個(gè)物體當(dāng)同一種模型分析，否則會(huì)使問題復(fù)雜化．4、D【解題分析】

坐于觀光球艙中的某游客線速度的大小不變，但方向不斷改變，可知?jiǎng)恿恳膊粩嘧兓?，線速度不斷改變；由于向心加速度方向不斷變化，可知合外力大小不變，但方向不斷改變，選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤；由于動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不斷變化，可知機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D正確.5、A【解題分析】據(jù)題，物體的動(dòng)能由10J增加到30J，則物體的動(dòng)能增加了20J；根據(jù)動(dòng)能定理得，，符合題意，A正確；根據(jù)動(dòng)能定理得，不符合題意，B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理得，符合題意，C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理得，不符合題意，D錯(cuò)誤．6、A【解題分析】

首先通過實(shí)驗(yàn)的方法較準(zhǔn)確地測(cè)出引力常量的物理學(xué)家是卡文迪許;A.卡文迪許，與結(jié)論相符；B.牛頓，與結(jié)論不相符；C.庫侖，與結(jié)論不相符；D.開普勒，與結(jié)論不相符；7、BD【解題分析】

AB．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，速率不變，在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程都相等，相等的弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)相等的弦長(zhǎng)，所以相等時(shí)間內(nèi)位移的大小相等，但方向不同，所以相等時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移不同，故A錯(cuò)誤，B正確；C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心加速度一定指向圓心，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力指向圓心，向心加速度一定指向圓心，變速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度不指向圓心，故D正確．故選BD．【名師點(diǎn)睛】此題考查了圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；要知道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，速率不變，速度時(shí)刻改變，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力指向圓心，變速圓周運(yùn)動(dòng)向心力指向圓心，但合外力不指向圓心．8、BCD【解題分析】平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力，加速度為g，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A正確B錯(cuò)誤；平拋運(yùn)動(dòng)的物體水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有h=12g9、ACD【解題分析】

根據(jù)萬有引力等于向心力，則有，解得，，，對(duì)于在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的北斗衛(wèi)星，故其線速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗衛(wèi)星的質(zhì)量未知，所以向心力的大小不一定相同，故選項(xiàng)A、C、D正確，B錯(cuò)誤。10、BC【解題分析】

A.重力做功為：WG=mgh=25×10×2=500J．故A錯(cuò)誤；B.由動(dòng)能定理合外力做的功等于動(dòng)能的變化量為：W合=mv2=×25×22=50J，故B正確；C.根據(jù)動(dòng)能定理有：WG-Wf=50J，則Wf=450J，故C正確；D.支持力與小孩的運(yùn)動(dòng)方向始終垂直，故支持力不做功，D錯(cuò)誤；11、ABC【解題分析】

將人的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，在沿繩子方向上的分速度等于物塊的速度，如圖，物塊的速度等于vcosθ，故隨著人向右勻速運(yùn)動(dòng)，夾角θ減小，物塊的速度增加，選項(xiàng)A正確．物塊加速運(yùn)動(dòng)，有加速度趨近于零的趨勢(shì)，即加速度減小，所受的拉力減小，選項(xiàng)C正確；當(dāng)人從平臺(tái)的邊緣處向右勻速前進(jìn)了x，此時(shí)物塊的速度大小為：v′=vcosθ=v，根據(jù)動(dòng)能定理得：人對(duì)物塊做的功為：W=mv′2=．故B正確，D錯(cuò)誤；故選ABC．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道物塊的速度等于繩子收縮的速度，等于人運(yùn)動(dòng)的沿繩子方向上的分速度，以及能夠靈活運(yùn)用動(dòng)能定理．12、AD【解題分析】

AB、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)，其阻值變小，總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知干路上的電流增大，根據(jù)可知路端電壓減小，通過的電流減小，根據(jù)并聯(lián)分壓可知電流表示數(shù)增大，根據(jù)歐姆定律可知的兩端電壓增大，根據(jù)串聯(lián)分壓可知兩端的電壓減小，根據(jù)歐姆定律得知，所以不變；根據(jù)閉合電路歐姆定律得，則有，所以不變，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD、根據(jù)電路可知路端電壓減小，則有，由于，所以的增加量小于的減小量，故選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)用力方向應(yīng)該與木板平面平行力的大小應(yīng)該用力的圖示表示求合力時(shí)應(yīng)該用平行四邊形定則【解題分析】

[1]．步驟②中，拉彈簧秤時(shí)用力方向應(yīng)該與木板平面平行；[2]．步驟③中，力的大小應(yīng)該用力的圖示表示；[3]．步驟④中，求合力時(shí)應(yīng)該用平行四邊形法則；步驟⑤中，一個(gè)彈簧秤的拉力方向與兩個(gè)彈簧秤的拉力的合力方向不同．14、減小1.7502.0【解題分析】

（1）圖乙中各條圖線的斜率先減小后不變，則都具有共同特點(diǎn)：“小紙杯”先做加速度大小減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)。（2）因0.8s后紙杯已經(jīng)勻速下落，由表格可知在0.4s內(nèi)紙杯下降的距離為0.4m，可知X=1.750m；

（3）一個(gè)紙杯時(shí)，最終速度為v1=1m/s；由；可得：v2=2m/s。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、（1）m/s2；（2）2s,不會(huì)追尾【解題分析】

（1）A車減速到與B車同速時(shí)，若恰未與B車相碰，則A車將不會(huì)與B車相碰，設(shè)經(jīng)歷的時(shí)間為t，則A車位移：①B車位移：②③由①②③式代值解得：t=3.5s則A車與B車不相碰，剎車時(shí)的最小加速度大小：（2