2024屆山東省兗州市第一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2024屆山東省兗州市第一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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，兩個(gè)相同的小球在內(nèi)表面光滑的漏斗形容器內(nèi)，做水平面的圓周運(yùn)動(dòng)，甲的位置高于乙的位置。關(guān)于它們受到的向心力大小和周期大小，下列關(guān)系正確的是A．F甲=F乙T甲=T乙 B．F甲=F乙T甲＞T乙C．F甲＞F乙T甲=T乙 D．F甲＜F乙T甲＞T乙2、如圖所示，三顆人造地球衛(wèi)星都是順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，b與c軌道半徑相同，則A．周期B．線速度C．b與c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b加速則可追上前面的c與之對(duì)接3、(本題9分)下列描述中，機(jī)械能守恒的是（）A．沿斜面勻速上行的汽車 B．被勻速吊起的集裝箱C．在真空中水平拋出的石塊 D．物體g的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)4、(本題9分)用一根繩子豎直向上拉一個(gè)物塊，物塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，繩子拉力的功率按如圖所示規(guī)律變化，0～t0時(shí)間內(nèi)物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻后物體繼續(xù)加速，t1時(shí)刻物塊達(dá)到最大速度．已知物塊的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是()A．物塊始終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．t1時(shí)刻物塊的速度大小為C．0～t0時(shí)間內(nèi)物塊的加速度大小為D．0～t1時(shí)間內(nèi)繩子拉力做的總功為5、(本題9分)質(zhì)量不同的物體，從不同高度以相同的速度同時(shí)水平拋出，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是()A．質(zhì)量大的物體先落地 B．低處的物體先落地C．質(zhì)量小的物體先落地 D．高處的物體先落地6、(本題9分)如圖，一端開(kāi)口、另一端封閉的玻璃管水平放置，管內(nèi)用水銀柱封閉了一定量的氣體。按圖示方式緩慢旋轉(zhuǎn)玻璃管至豎直狀態(tài)，該氣體的（）A．壓強(qiáng)增大，體積減小B．壓強(qiáng)減小，體積減小C．壓強(qiáng)增大，體積增大D．壓強(qiáng)減小，體積增大7、(本題9分)A、B為電場(chǎng)中一直線上的兩個(gè)點(diǎn)，帶正電的點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力的作用，從A點(diǎn)以某一初速度做直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示．則從A到B過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．點(diǎn)電荷的速度先增大后減小B．空間電場(chǎng)是某負(fù)點(diǎn)電荷形成的C．電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大D．空間各點(diǎn)的電勢(shì)先升高后降低8、(本題9分)小球從空中某處從靜止開(kāi)始自由下落，與水平地面碰撞后上升到空中某一高度處，此過(guò)程中小球速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如所示，則（）A．在下落和上升兩個(gè)過(guò)程中，小球的加速度相同B．小球開(kāi)始下落離地面的高度為0.8mC．整個(gè)過(guò)程中小球的位移為1.0mD．整個(gè)過(guò)程中小球的平均速度大小為1m/s9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相等的兩物體A、B處于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面從靜止開(kāi)始下滑，最后到達(dá)同一水平面，則A．重力對(duì)兩物體做功相同B．重力的平均功率相同C．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA等于PBD．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA大于PB10、質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上從靜止開(kāi)始以恒定功率P啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t汽車的位移大小為s，速度大小為v。此過(guò)程中，車所受阻力大小恒為f，則t時(shí)刻A．汽車的牽引力大小為PB．汽車的動(dòng)能為Pt-fsC．汽車的加速度大小為(D．牽引力的功率為fv11、如圖所示，已知電源的內(nèi)阻r=2Ω，定值電阻R1=0.5Ω，調(diào)節(jié)可變電阻R2的最大電阻1.5Ω，當(dāng)調(diào)節(jié)可變電阻R2的阻值從最大到零的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是A．電源總功率一直變大B．電源效率一直變小C．電源輸出功率先變大再變小D．可變電阻R2消耗功率先變大再變小12、如圖所示，水平傳送帶長(zhǎng)為L(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)速率恒為v，在其左端無(wú)初速放上可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊，若小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則小木塊從左到右的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能是（）A． B．+ C． D．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)物理學(xué)家于2002年9月評(píng)出十個(gè)最“美”的物理實(shí)驗(yàn)，這種“美”是一種經(jīng)驗(yàn)概念：最簡(jiǎn)單的儀器和設(shè)備，最根本、最單純的科學(xué)結(jié)論.其實(shí)，科學(xué)美蘊(yùn)藏于各學(xué)科的實(shí)驗(yàn)之中，有待于我們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中不斷地感悟和發(fā)現(xiàn).伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn)和加速度實(shí)驗(yàn)均被評(píng)為最“美”的實(shí)驗(yàn).在加速度實(shí)驗(yàn)中，伽利略將光滑直木板槽傾斜固定，讓銅球從木槽頂端沿斜面由靜止滑下，并用水鐘測(cè)量銅球每次下滑的時(shí)間，研究銅球運(yùn)動(dòng)的路程與時(shí)間的關(guān)系。亞里士多德曾預(yù)言銅球的運(yùn)動(dòng)速度是均勻不變的，而伽利略卻證明銅球運(yùn)動(dòng)的路程與時(shí)間的平方成正比。請(qǐng)將亞里士多德的預(yù)言和伽利略的結(jié)論分別用公式表示（其中路程用、速度用、加速度用、時(shí)間用表示），亞里士多德的預(yù)言：_______：伽利略的結(jié)論：_________.伽利略的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)之所以成功，主要原因是在自由落體實(shí)驗(yàn)中，忽略了空氣阻力，抓住了重力這一主要因素。在加速度實(shí)驗(yàn)中，伽利略選用光滑直木板槽和銅球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是減小銅球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中__________，同時(shí)抓住__________這一主要因素.14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細(xì)繩連接并跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪，B下端連接紙帶，紙帶穿過(guò)固定的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．用天平測(cè)出A、B兩物塊的質(zhì)量mA＝300g，mB＝100g，A從高處由靜止開(kāi)始下落，B拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)周期為T＝0.02s，則：(1)在打點(diǎn)0～5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk＝________J，系統(tǒng)勢(shì)能的減小量ΔEp＝________J，由此得出的結(jié)論是______________________________；(重力加速度g取9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)用v表示物塊A的速度，h表示物塊A下落的高度．若某同學(xué)作出的圖像如圖丙所示，則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，在某豎直平面內(nèi)，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑，半徑r=0.1m的四分之一細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊．一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球放在曲面AB上，現(xiàn)從距BC的高度為h=0.6m處?kù)o止釋放小球，它與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，小球進(jìn)入管口C端時(shí)，它對(duì)上管壁有FN=1.5mg的相互作用力，通過(guò)CD后，在壓縮彈簧過(guò)程中滑塊速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep=0.5J．取重力加速度g=10m/s1．求：(1)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小；(1)BC間距離s；(3)在壓縮彈簧過(guò)程中小球的最大動(dòng)能Ekm．16、（12分）(本題9分)2019年3月31日，“天鏈二號(hào)01星”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。這是我國(guó)第二代地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼星的首發(fā)星，使我國(guó)數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)能力大幅提升?！?1星”運(yùn)行于地球同步靜止軌道上，其運(yùn)行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期T。已知地球半徑為R，地球表面重力加速度g。將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求：（1）“01星”運(yùn)行軌道離地面的高度；（2）“01星”運(yùn)行速度的大小17、（12分）(本題9分)“天宮二號(hào)”是我國(guó)自主研發(fā)的一個(gè)“空間實(shí)驗(yàn)室”，科學(xué)家、航天員們將在里面展開(kāi)各種工作和試驗(yàn)，為建成空間站奠定了基礎(chǔ)．“天宮二號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距地球表面的高度為h．已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G．試回答下列問(wèn)題：(1)求“天宮二號(hào)”在軌運(yùn)行線速度v的大小；(2)“太空移民”是人們的大膽設(shè)想，為解決在空間站生活的失重問(wèn)題，科學(xué)家設(shè)想讓空間站通過(guò)自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的向心加速度來(lái)模仿重力加速度，獲得“人工重力”，就是要使人們感受到“人工重力”與在地球表面上受到的重力一樣（不考慮重力因地理位置不同而產(chǎn)生的差異）．設(shè)自轉(zhuǎn)半徑為r，求空間站自轉(zhuǎn)周期T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】

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：F=mgtanθ=mr?？芍?，向心力F甲=F乙。周期，半徑大的周期大，即

T甲＞T乙．故B正確，ACD錯(cuò)誤。2、A【解題分析】

人造地球衛(wèi)星受到地球的引力充當(dāng)向心力，即由公式可知：

A.周期，半徑越大，周期越大，故Tb=Tc＞Ta，故A正確；B.線速度，即半徑越大，線速度越小，故vb=vc＜va，故B錯(cuò)誤；C.向心加速度，半徑越大，向心加速度越小，故bc的加速度小于a的加速度，故C錯(cuò)誤；D.b加速做離心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變大，不可能追上前面的c，故D錯(cuò)誤。3、C【解題分析】A、勻速爬坡的汽車，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，故機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B、物體被勻速吊起，說(shuō)明物體受力平衡，除了重力之外還有拉力的作用，并且拉力對(duì)物體做功，所以機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤．C、水平拋出的石塊只受重力，則機(jī)械能守恒，故C正確．D、以的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力為,除重力外，物體還受到阻力作用，阻力對(duì)物體做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤．故選C.【題目點(diǎn)撥】對(duì)于單個(gè)物體或多個(gè)物體組成的物體，只受重力或彈力作用，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒的條件逐個(gè)分析物體的受力的情況，判斷做功情況，即可判斷物體是否是機(jī)械能守恒．也可以根據(jù)機(jī)械能的概念進(jìn)行分析．4、B【解題分析】

A．0-t0時(shí)間內(nèi)物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻后功率保持不變，根據(jù)P=Fv知v增大，F(xiàn)減小，物塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小到零，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．在t1時(shí)刻速度達(dá)到最大，F(xiàn)=mg，則速度故B正確；C．根據(jù)P0=Fv=Fat，F(xiàn)=mg+ma得P=（mg+ma）at可知圖線的斜率可知，故C錯(cuò)誤；D．P-t圖線圍成的面積表示牽引力做功的大小故D錯(cuò)誤。故選B。5、B【解題分析】

不計(jì)空氣阻力，物體作平拋運(yùn)動(dòng)，而平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，由，解得：，可知高度h越小，物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短，所以低處的物體先落地，與質(zhì)量無(wú)關(guān)。故ACD錯(cuò)誤，B正確。6、A【解題分析】

水平位置時(shí)的氣體的壓強(qiáng)：P1=P0；開(kāi)口向上的豎直位置的壓強(qiáng)：P2=P0+ρgh；可知隨向上豎起的過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)增大，體積減小，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選A。7、CD【解題分析】

A、根據(jù)電勢(shì)能Ep隨位移x的變化圖像可知，電勢(shì)能先增大后減小，所以電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，又點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力，所以合外力先做負(fù)功再做正功，因此點(diǎn)電荷的速度先減小后增大，A錯(cuò)誤B、點(diǎn)電荷帶正電，且電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，所以電場(chǎng)強(qiáng)度的方向先向左再向右，空間電場(chǎng)可能是某正點(diǎn)電荷形成的，B錯(cuò)誤C、電勢(shì)能Ep隨位移x的變化的圖像斜率表示電場(chǎng)力，所以可知電場(chǎng)力先減小后增大，C正確D、根據(jù)Ep8、ABD【解題分析】小球在下落和上升時(shí)，v-t圖象斜率相同，故加速度相同，故A正確；小球在0.4s時(shí)落到地面，落地前運(yùn)動(dòng)的距離h＝×0.4×4＝0.8m，故物體下落時(shí)離地高度為0.8m，故B正確；小球反彈后上升的高h(yuǎn)′＝×2×0.2＝0.2m，故物體的總位移為x=0.6m，方向向下，故C錯(cuò)誤；整個(gè)過(guò)程的平均速度，故D正確；故選ABD．9、AD【解題分析】?jī)晌矬w質(zhì)量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正確；兩物體重力做功相等，由于時(shí)間不同，所以重力的平均功率不同，故B錯(cuò)誤；到達(dá)底端時(shí)兩物體的速率相同，重力也相同，但B物體重力方向與速度有夾角，所以到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率不相同，PB＜PA，故C錯(cuò)誤，D正確；選AD．點(diǎn)睛：重力做功決定重力勢(shì)能的變化與否，若做正功，則重力勢(shì)能減少；若做負(fù)功，則重力勢(shì)能增加．而重力的平均功率與瞬時(shí)功率的區(qū)別是：平均功率是做功與時(shí)間的比值，瞬時(shí)功率是力與速度在力的方向上的速度乘積．10、BC【解題分析】

A．汽車所受的牽引大小為F＝B．根據(jù)動(dòng)能定理可得t時(shí)刻的動(dòng)能為Ek=Pt-fs，故B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律可得此時(shí)的加速度大小為a＝D．由已知可知，牽引力的功率為P，由于不知在t時(shí)刻是否已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，故不一定等于fv，故D錯(cuò)誤。11、AB【解題分析】

A、當(dāng)可變電阻的阻值從最大到零的過(guò)程中總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知總電流增大，根據(jù)可知電源總功率一直變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知路端電壓減小，所以電源效率一直變小，故選項(xiàng)A、B正確；C、由于，根據(jù)電源的內(nèi)電阻和外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大可知可變電阻的阻值從最大到零的過(guò)程中電源輸出功率一直減小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、當(dāng)把和電源看做一個(gè)整體時(shí)，即把電源的內(nèi)阻看做，由于，根據(jù)電源的內(nèi)電阻和外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大可知可變電阻的阻值從最大到零的過(guò)程中可變電阻消耗功率一直減小，故選項(xiàng)D正確。12、BCD【解題分析】

小木塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)有以下幾種可能：①木塊先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)；②只做勻加速運(yùn)動(dòng)，但到達(dá)最右端的速度小于傳送帶的速度；③只做勻加速運(yùn)動(dòng)，但到達(dá)最右端的速度等于傳送帶的速度；B.小木塊放到傳送帶上之后，若L較長(zhǎng)，木塊先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)間，故B正確；C.小木塊放到傳送帶上之后，若L較短，木塊只做勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)間，故C正確；D.小木塊放到傳送帶上之后，若L可能為某一個(gè)值，木塊只做勻加速運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)，速度就是傳送帶的速度v，運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故D正確；A.由BCD分析可知，A錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、摩擦阻力重力【解題分析】

[1]亞里士多德的預(yù)言：銅球的運(yùn)動(dòng)速度是均勻不變的，即；[2]伽利略的結(jié)論：銅球運(yùn)動(dòng)的路程與時(shí)間的平方成正比，即；[3][4]伽利略的實(shí)驗(yàn)之所以成功，主要原因是抓住了主要因素，而忽略了次要因素。你認(rèn)為他在加速度實(shí)驗(yàn)中，伽利略選用光滑直木槽和銅球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)研究銅球的運(yùn)動(dòng)，是為了減小銅球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦阻力這一次要因素，同時(shí)抓住了這重力一主要因素，若將此實(shí)驗(yàn)結(jié)論做合理外推，即可適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。14、1.151.18在誤差范允范