2024屆山西大學(xué)附屬中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2024屆山西大學(xué)附屬中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末聯(lián)考試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)認(rèn)真核對(duì)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(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)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(hào)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，一輛小車靜止在光滑水平面上，A、B兩人分別站在車的兩端．當(dāng)兩人同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)時(shí)（）A．若小車不動(dòng)，兩人速率一定相等B．若小車向左運(yùn)動(dòng)，A的速率一定比B的小C．若小車向左運(yùn)動(dòng)，A的動(dòng)量一定比B的大D．若小車向左運(yùn)動(dòng)，A的動(dòng)量一定比B的小2、如圖所示，某人游長江，假如江水靜止，他以垂直于江岸的速度v1游到對(duì)岸．用時(shí)t1經(jīng)過路程S1,江水的流速為v2,游到對(duì)岸用時(shí)t2經(jīng)過路程S2。下列表述正確的是（）A．v2越大，S2越大，t2越大B．v2越大，S2越大，t2等于t1C．v2越大，S2越大，t2小于t1D．路程、時(shí)間與水速無關(guān)3、(本題9分)如圖所示，艦載機(jī)殲沿遼寧號(hào)甲板曲線MN向上爬升，速度逐漸增大。下圖中畫出表示該艦載機(jī)受到合力的四種方向，其中可能的是A． B．C． D．?4、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物塊從A點(diǎn)由靜止開始下落，加速度是，下落H到B點(diǎn)后與一輕彈簧接觸，又下落h后到達(dá)最低點(diǎn)C，在由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，空氣阻力恒定，則()A．物塊機(jī)械能守恒B．物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．物塊機(jī)械能減少D．物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少5、(本題9分)如圖所示，虛線MN為一小球在水平面上由M到N的運(yùn)動(dòng)軌跡，P是運(yùn)動(dòng)軌跡上的一點(diǎn)。四位同學(xué)分別畫出了帶有箭頭的線段甲、乙、丙和丁來描述小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)所受合力的方向。其中可能正確的是A．甲B．乙C．丙D．丁6、一個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)，則物體的水平位移決定于（）A．物體所受重力和下落的高度 B．物體所受的重力C．物體下落的高度和初速度 D．物體所受的重力和初速度7、(本題9分)為了進(jìn)一步探究課夲中的迷你小實(shí)驗(yàn),某同學(xué)從圓珠筆中取出輕彈簧,將彈簧一端豎直固定在水平桌面上,另一端套上筆帽,用力把筆帽往下壓后迅速放開,他觀察到筆帽被彈起并離開彈簧向上運(yùn)動(dòng)一段距離．不計(jì)空氣阻力,忽略筆帽與彈簧間的摩擦,在彈簧恢復(fù)原長的過程中A．筆帽一直做加速運(yùn)動(dòng)B．彈簧對(duì)筆帽做的功和對(duì)桌面做的功相等C．彈簧對(duì)筆帽的沖量大小和對(duì)桌面的沖量大小相等D．彈簧對(duì)筆帽的彈力做功的平均功率大于筆帽克服重力做功的平均功率8、下列運(yùn)動(dòng)中的物理量，不變的是A．平拋運(yùn)動(dòng)中的勢(shì)能B．平拋運(yùn)動(dòng)中的加速度C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)能D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的向心加速度9、如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑水平軌道的左邊與墻壁對(duì)接，右邊與一個(gè)足夠高的光滑圓弧軌道平滑相連，木塊A、B靜置于光滑水平軌道上，A、B的質(zhì)量分別為和。現(xiàn)讓A以的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，之后與墻壁碰撞，碰撞的時(shí)間為，碰后的速度大小變?yōu)?，?dāng)A與B碰撞后立即粘在一起運(yùn)動(dòng)，g取，則（）A．A與墻壁碰撞的過程中，墻壁對(duì)A的平均作用力的大小B．A與墻壁碰撞的過程中沒有能量損失C．A、B碰撞后的速度D．A、B滑上圓弧軌道的最大高度10、(本題9分)探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則變軌后與變軌前相比A．軌道半徑變小B．向心加速度變大C．線速度變小D．角速度變大11、(本題9分)如圖所示，傾角為θ的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接，連接b的細(xì)繩與斜面平行，在a中的沙子緩慢流出的過程中，a、b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài)。則A．b對(duì)c的摩擦力方向一定平行斜面向上B．b對(duì)c的摩擦力可能先減小后增大C．地面對(duì)c的摩擦力方向一定向右D．地面對(duì)c的摩擦力一定減小12、2016年1月20日，美國天文學(xué)家MichaelBrown推測(cè)：太陽系有第九個(gè)大行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10倍，直徑約為地球直徑的4倍，到太陽的平均距離約為地球到太陽平均距離的600倍，萬有引力常量G已知．下列說法正確的有A．該行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的周期在1～2萬年之間B．由題中所給的條件可以估算出太陽的密度C．該行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．該行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某探究小組想利用驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，如圖甲所示．框架上裝有可上下移動(dòng)位置的光電門1和固定不動(dòng)的光電門2；框架豎直部分緊貼一刻度尺，零刻度線在上端，可以測(cè)量出兩個(gè)光電門到零刻度線的距離和；框架水平部分用電磁鐵吸住一個(gè)質(zhì)量為m的小鐵塊，小鐵塊的重心所在高度恰好與刻度尺零刻度線對(duì)齊．切斷電磁鐵線圈中的電流時(shí)，小鐵塊由靜止釋放，當(dāng)小鐵塊先后經(jīng)過兩個(gè)光電門時(shí)，與光電門連接的傳感器即可測(cè)算出其速度大小和．小組成員多次改變光電門1的位置，得到多組和的數(shù)據(jù)，建立如圖乙所示的坐標(biāo)系并描點(diǎn)連線，得出圖線的斜率為k．⑴當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開_______(用k表示)．⑵若選擇光電門2所在高度為零勢(shì)能面，則小鐵塊經(jīng)過光電門1時(shí)的機(jī)械能表達(dá)式為______________(用題中物理量的字母表示)．⑶關(guān)于光電門1的位置，下面哪個(gè)做法可以減小重力加速度的測(cè)量誤差（___）A．盡量靠近刻度尺零刻度線B．盡量靠近光電門2C．既不能太靠近刻度尺零刻度線，也不能太靠近光電門214、（10分）(本題9分)利用如圖所示的方式驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒．豎直平面內(nèi)的四分之--光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切，先將質(zhì)量均為的滑塊、分別從圓弧軌道的最高點(diǎn)無初速度釋放（如圖甲所示），測(cè)得滑塊在水平桌面滑行的距離均為；然后將滑塊放在圓弧軌道的最低點(diǎn)，再將從圓弧軌道的最高點(diǎn)無初速度釋放（如圖乙所示），測(cè)得碰后沿桌而滑行的距離為，沿桌而滑行的距離為，圓弧軌道的半徑為，、均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為．（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為__________．（2）若和的碰撞過程動(dòng)量守恒，則應(yīng)滿足的關(guān)系是__________（3）若和發(fā)生彈性碰撞.則碰撞后瞬間的速度為___________，的速度為___________．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，用同種材料制成的質(zhì)量均為M=0.1kg的n個(gè)長度不同的滑塊靜止在光滑水平面上，編號(hào)依次為1、2、3…．長度標(biāo)記為L1、L2、L3、L4、L5……，間距依次標(biāo)記為d1、d2、d3、d4、d5……，質(zhì)量為m=0.1kg的子彈（視為質(zhì)點(diǎn)）以水平初速度v0=100m/s依次擊穿這些滑塊后最終保留在第n個(gè)滑塊中．測(cè)量發(fā)現(xiàn)：子彈穿過編號(hào)為1的滑塊后滑塊的速度變?yōu)関=15m/s，且子彈穿過每個(gè)滑塊的時(shí)間都相等．已知子彈穿過每個(gè)滑塊時(shí)受到的水平阻力f=15N并保持恒定，且在子彈穿出第（n-1）個(gè)滑塊前，各滑塊均為發(fā)生碰撞．不考慮子彈在豎直方向上的受力和運(yùn)動(dòng)．（滑塊不翻轉(zhuǎn)，不計(jì)空氣阻力）．求：（1）穿過1滑塊過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（2）n的值；（3）1滑塊和2滑塊的間距d1的最小值．16、（12分）(本題9分)在平直的高速公路上，一輛汽車以32m/s的速度勻速行使，因前方發(fā)生事故，司機(jī)立即剎車，直到汽車停下，已知汽車的質(zhì)量為1.5×103kg，剎車時(shí)汽車受到的阻力為1.2×104N．求：(1)剎車后汽車運(yùn)動(dòng)的加速度大小；(2)汽車在2s內(nèi)的位移；(3)汽車在6s內(nèi)的位移．17、（12分）(本題9分)如圖所示是公路上的“避險(xiǎn)車道”，其作用是供下坡的汽車在剎車失靈的情況下避險(xiǎn)．質(zhì)量m=2.0×103kg的汽車沿下坡行駛，當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)剎車失靈的同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)失去動(dòng)力，此時(shí)速度表示數(shù)v1=36km/h，汽車?yán)^續(xù)沿下坡勻加速直行l(wèi)=350m、下降高度h=50m時(shí)到達(dá)“避險(xiǎn)車道”，此時(shí)速度表示數(shù)v2=72km/h，設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力恒定．(g取值為10m/s2).（1）求汽車在下坡過程中克服阻力做的功；（2）若“避險(xiǎn)車道”與水平面間的夾角為17°，汽車在“避險(xiǎn)車道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽車在“避險(xiǎn)車道”上運(yùn)動(dòng)的最大位移(sin17°≈0.3)．

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、C【解題分析】試題分析：AB兩人及小車組成的系統(tǒng)不受外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mAvA+mBvB+m車v車=0，若小車不動(dòng)，則mAvA+mBvB=0，由于不知道AB質(zhì)量的關(guān)系，所以兩人速率不一定相等，故A錯(cuò)誤；若小車向左運(yùn)動(dòng)，則AB的動(dòng)量和必須向右，而A向右運(yùn)動(dòng)，B向左運(yùn)動(dòng)，所以A的動(dòng)量一定比B的大，故B錯(cuò)誤，C正確；若小車向右運(yùn)動(dòng)，則AB的動(dòng)量和必須向左，而A向右運(yùn)動(dòng)，B向左運(yùn)動(dòng)，所以A的動(dòng)量一定比B的小，故D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：本題考查動(dòng)量守恒．2、B【解題分析】

人以一定速率垂直河岸向?qū)Π队危^河的寬度不變，人在靜水中速度不變，故過河時(shí)間不變；若水流速度v2變大，則人沿水流方向運(yùn)動(dòng)的距離增大，故路程s2變長，而過河時(shí)間仍不變，即t2等于t1；故B正確。3、B【解題分析】

艦載機(jī)從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，合力方向指向軌跡彎曲方向，又由于飛機(jī)做加速運(yùn)動(dòng)，則有沿切線方向與速度同向的分力，即合力方向與速度方向夾角為銳角，則B正確，ACD錯(cuò)誤。4、D【解題分析】

根據(jù)機(jī)械能守恒條件求解．由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，物體的動(dòng)能變化為零，重力勢(shì)能減小量等于機(jī)械能的減小量．整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功．【題目詳解】A．對(duì)于物體來說，從A到C要克服空氣阻力做功，從B到C又將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈力勢(shì)能，因此機(jī)械能肯定減少．故A錯(cuò)誤；B．對(duì)于物塊和彈簧組成的系統(tǒng)來說，物體減少的機(jī)械能為（克服空氣阻力所做的功+彈簧彈性勢(shì)能），而彈簧則增加了彈性勢(shì)能，因此整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功．故B錯(cuò)誤；C．由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，物體的動(dòng)能變化為零，重力勢(shì)能減小量等于機(jī)械能的減小量．所以物塊機(jī)械能減少mg（H+h），故C錯(cuò)誤；D．物塊從A點(diǎn)由靜止開始下落，加速度是，根據(jù)牛頓第二定律得：，所以空氣阻力所做的功為，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功，所以物塊、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少，故D正確。故選D。【題目點(diǎn)撥】本題是對(duì)機(jī)械能守恒條件的直接考查，掌握住機(jī)械能守恒的條件即可，注意題目中的研究對(duì)象的選擇。學(xué)會(huì)運(yùn)用能量守恒的觀點(diǎn)求解問題，知道能量是守恒的和能量的轉(zhuǎn)化形式。5、D【解題分析】某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)某一位置，此時(shí)的速度方向沿曲線上該點(diǎn)的切線方向，因此丙為P點(diǎn)的速度方向，而力應(yīng)指向曲線的內(nèi)側(cè)，由圖可知道，只有丁符合條件，故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選D．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道曲線運(yùn)動(dòng)的受力方向，要知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，從而能根據(jù)圖象分析力的方向.6、C【解題分析】

根據(jù)h=12gt27、CD【解題分析】彈簧恢復(fù)原長的過程中，筆帽向上加速運(yùn)動(dòng)，彈簧壓縮量減小，彈力減小，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，加速度為零，速度最大，此后彈力小于重力，合力向下，加速度與速度反向，筆帽做減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；筆帽向上運(yùn)動(dòng)，受到的彈力方向向上，力與位移同向，故彈力對(duì)筆帽作正功，重力方向向下，與位移反向，對(duì)筆帽做負(fù)功，由于筆帽動(dòng)能增加，所以彈簧對(duì)筆帽做的功大于筆帽克服重力做的功，時(shí)間相同，根據(jù)功率的定義，故D正確；彈簧對(duì)桌面雖然有彈力，但沒有位移，所以不做功，故B錯(cuò)誤；由于輕彈簧質(zhì)量不計(jì)，所以彈簧對(duì)桌面的彈力等于對(duì)筆帽的彈力，作用時(shí)間相同，沖量大小相等，故C正確，故選CD.8、BC【解題分析】

A．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，重力做了正功，可知物體的重力勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤；B．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，加速度等于重力加速度，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，即加速度不變，故B正確；C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的速度大小不變，根據(jù)Ek＝12mv2D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力提供向心力，物體的加速度即為向心加速度，一直指向圓心位置，即向心加速度的方向改變，故D錯(cuò)誤。9、AC【解題分析】試題分析：設(shè)水平向右為正方向，A與墻壁碰撞時(shí)根據(jù)動(dòng)量定理有，解得，故A正確。若A與墻壁碰撞時(shí)無能量損失，A將以速度水平向右運(yùn)動(dòng)，由題已知碰后的速度大小變?yōu)?m/s，故B錯(cuò)誤。設(shè)碰撞后A、B的共同速度為，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有，解得，故C正確。A、B在光滑圓弧軌道上滑動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得，解得，故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律【名師點(diǎn)睛】本題考查了求作用力、高度問題，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律即可正確解題。10、ABD【解題分析】萬有引力充當(dāng)向心力，故有GMmr2=m4π211、BD【解題分析】

AB.設(shè)a、b的重力分別為Ga、Gb，若Ga<Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，根據(jù)平衡條件，有：f=Gbsinθ－Ga，在a中的沙子緩慢流出的過程中，Ga減小，故摩擦力增加；若Ga>Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向下，根據(jù)平衡條件，有：f=Ga－Gbsinθ，在a中的沙子緩慢流出的過程中，Ga減小，故摩擦力減小，若Ga<Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，由牛頓第三定律知b對(duì)c的摩擦力方向可能平行斜面向下，故A錯(cuò)誤，B正確；CD.以bc整體為研究對(duì)象，分析受力如圖所示，根據(jù)平衡條件得知水平面對(duì)c的摩擦力：f=Tcosθ=Gacosθ，Ga減小，故摩擦力減小，方向水平向左，故C錯(cuò)誤，D正確．12、ACD【解題分析】

根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律可知:，解得，選項(xiàng)A正確；因太陽的半徑未知，故據(jù)題中條件不能估測(cè)太陽的密度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)可知，，故該行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，選項(xiàng)C正確；根據(jù)，則，故該行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，選項(xiàng)D正確．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、C【解題分析】

（1）以0刻度線為零勢(shì)能面，小鐵塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mv12-mgx1=mv22-mgx2

整理得：v22-v12=2g（x2-x1）

所以圖象的斜率k=2g，解得：g=；

（2）小鐵塊經(jīng)過光電門1時(shí)的機(jī)械能等于小鐵塊經(jīng)過光電門1時(shí)的動(dòng)能加上勢(shì)能，若選擇刻度尺零刻度線所在高度為零勢(shì)能面，則有：

E1=mv12-mgx1

=mv12-mkx1

（3）用電磁鐵釋放小球的缺點(diǎn)是，當(dāng)切斷電流后，電磁鐵的磁性消失需要一時(shí)間，鐵球與電磁鐵鐵心可能有一些剩磁，都會(huì)使經(jīng)過光電門1的時(shí)間較實(shí)際值大，引起誤差，并適當(dāng)增大兩光電門A、B間的距離，使位移測(cè)量的相對(duì)誤差減小，所以C正確．14、(1)3mg(2)(3)0【解題分析】

（1）[1]．A在圓弧面上運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，則有在最低點(diǎn)時(shí)有聯(lián)立解得即滑塊對(duì)軌道的壓力為3mg；（2）[2]．若碰撞過程動(dòng)量守恒，則碰撞前據(jù)動(dòng)能定理可得碰撞后根據(jù)動(dòng)能定理可得聯(lián)立解得；（3）[3][4]．兩物塊相同，若發(fā)生彈性碰撞，則兩者發(fā)生速度交換，故碰后A的速度為零；B的速度為；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）127.5J（2