2023-2024學(xué)年山西省太原市山西大學(xué)附中物理高一第二學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

2023-2024學(xué)年山西省太原市山西大學(xué)附中物理高一第二學(xué)期期末綜合測(cè)試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、(本題9分)子彈以v＝1000m/s的速度斜向上射出，速度方向與水平方向的夾角為60°，如圖所示．若將該速度分解到水平方向vx和豎直方向vy，則水平方向vx的大小為（）A．0 B．500m/s C．500m/s D．1000m/s2、(本題9分)一個(gè)物體從距地面的高度為H處的自由下落，當(dāng)它的動(dòng)能與其重力勢(shì)能相等時(shí)，需要下落的時(shí)間為（）A．2HgB．C．H2gD．3、一個(gè)小孩坐在船內(nèi)，按圖示兩種情況，用相同大小的力拉繩，使自己發(fā)生相同的位移．甲圖中繩的另一端拴在岸上，乙圖中繩的另一端拴在同樣的小船上，水的阻力不計(jì)（船未碰撞）．這兩種情況中，小孩所做的功分別為W1、W2，做功期間的平均功率分別為P1、P2，則下列關(guān)系正確的是（）A．W1＞W(wǎng)2，P1=P2B．W1=W2，P1=P2C．W1=W2，P1＜P2D．W1＜W2，P1＜P24、(本題9分)如圖所示，天花板上懸掛一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，其下端連接一個(gè)小球，小球靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x0，現(xiàn)用手托住小球上移至彈簧長(zhǎng)度為原長(zhǎng)時(shí)由靜止放手，小球開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，彈簧未超過(guò)其彈性限度。已知彈簧彈性勢(shì)能與伸長(zhǎng)量的關(guān)系是E=kx2，x是伸長(zhǎng)量。忽略空氣阻力，則小球向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（）A．小球處于失重狀態(tài) B．小球處于超重狀態(tài)C．當(dāng)小球下落到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為2x0 D．當(dāng)小球下落到最低點(diǎn)時(shí)，其加速度為零5、(本題9分)如圖所示，從地面上A點(diǎn)發(fā)射一枚遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈，假設(shè)導(dǎo)彈僅在地球引力作用下沿ACB橢圓軌道飛行并擊中地面目標(biāo)B，C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，距地面高度為h.已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G.則下列結(jié)論正確的是()A．導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度大于GMB．導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度等于3C．導(dǎo)彈在c點(diǎn)的加速度等于GMD．導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度大于GM6、(本題9分)如圖所示，一個(gè)物體放在水平面上，在跟豎直方向成θ角的斜向上的拉力F的作用下沿水平面移動(dòng)了距離s，若物體的質(zhì)量為m，物體與水平面之間的摩擦力大小為f，則在此過(guò)程中A．摩擦力做的功為fsB．力F做的功為FscosθC．力F做的功為FssinθD．重力做的功為mgs7、(本題9分)如圖,豎直環(huán)A半徑為r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右兩側(cè)各有一檔板固定在地上，B不能左右運(yùn)動(dòng)，在環(huán)的最低點(diǎn)靜放有一小球C，A．B．C的質(zhì)量均為m．給小球一水平向右的瞬時(shí)速度V，小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，為保證小球能通過(guò)環(huán)的最高點(diǎn)，且不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起，（不計(jì)小球與環(huán)的摩擦阻力），瞬時(shí)速度必須滿(mǎn)足A．最小值B．最大值C．最小值D．最大值8、(本題9分)如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2的水平面上有一質(zhì)量為3kg的物體被一個(gè)勁度系數(shù)為120N/m的壓縮輕質(zhì)彈簧突然彈開(kāi)，物體離開(kāi)彈簧后在水平面上繼續(xù)滑行了1.3m才停下來(lái)，下列說(shuō)法正確的是(g取10m/s2)()A．物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep＝7.8JB．當(dāng)物體速度最大時(shí)彈簧的壓縮量為x＝0.05mC．物體的離開(kāi)彈簧時(shí)動(dòng)能為7.8JD．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物體的速度最大9、如圖所示，沿水平方向放置的平行金屬板a和b，分別與電源的正、負(fù)極相連，兩板的中央沿豎直方向各有一個(gè)小孔，今有一個(gè)帶正電的液滴，自小孔的正上方的P點(diǎn)由靜止自由落下，先后穿過(guò)兩個(gè)小孔后的速度為v1.若使a板不動(dòng)，若保持電鍵K斷開(kāi)或閉合，b板向上或向下平移一小段距離，相同的液滴仍然從P點(diǎn)由靜止自由落下，先后穿過(guò)兩個(gè)小孔后的速度為v2，在不計(jì)空氣阻力的情況下，下列說(shuō)法正確的是（）A．若電鍵K保持閉合，向下移動(dòng)b板，則v2>v1B．若電鍵K閉合一段時(shí)間后再斷開(kāi)，向下移動(dòng)b板，則v2>v1C．若電鍵K保持閉合，無(wú)論向上或向下移動(dòng)b板，則v2=v1D．若電鍵K閉合一段時(shí)間后再斷開(kāi)，無(wú)論向上或向下移動(dòng)b板，則v2<v110、(本題9分)以下說(shuō)法正確的是（）A．物體受恒定的合外力作用，一定做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．物體受恒定的合外力作用，可能做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C．物體受變化的合外力作用，加速度大小一定變化D．物體受的合外力為零，可能靜止也可能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)11、如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2的水平面上有一質(zhì)量為3kg的物體被一個(gè)勁度系數(shù)為120N/m的壓縮輕質(zhì)彈簧突然彈開(kāi)，物體離開(kāi)彈簧后在水平面上繼續(xù)滑行了1.3m才停下來(lái)，下列說(shuō)法正確的是(g取10m/s2)()A．物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep＝7.8JB．當(dāng)物體速度最大時(shí)彈簧的壓縮量為x＝0.05mC．物體的離開(kāi)彈簧時(shí)動(dòng)能為7.8JD．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物體的速度最大12、(本題9分)如圖所示，兩根長(zhǎng)度不相同的細(xì)線(xiàn)分別系有兩個(gè)完全相同的小球，細(xì)線(xiàn)的上端都系于O點(diǎn)．設(shè)法讓兩個(gè)小球均在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知L1跟豎直方向的夾角為60°，L2跟豎直方向的夾角為30°，下列說(shuō)法正確的是（）A．細(xì)線(xiàn)L1和細(xì)線(xiàn)L2所受的拉力大小之比為B．小球m1和m2的角速度大小之比為C．小球m1和m2的向心力大小之比為D．小球m1和m2的線(xiàn)速度大小之比為二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、（6分）在用如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：(1)下列操作正確且必要的有______A．用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間B．用彈簧測(cè)力計(jì)稱(chēng)出重物的重力C．裝配好器材，松開(kāi)紙帶讓重物自由下落然后接通電源D．在點(diǎn)跡清晰的紙帶上，距離起始點(diǎn)適當(dāng)?shù)奈恢茫刂匚锵侣涞姆较?，依次取若干個(gè)連續(xù)的點(diǎn)并標(biāo)記，作為測(cè)量點(diǎn)(2)某小組的同學(xué)，用接有6V、50Hz的交流電的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，如圖2，O為重錘下落的起點(diǎn)，選取的測(cè)量點(diǎn)為A、B、C、D、E，F(xiàn)，各測(cè)量點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h已標(biāo)在測(cè)量點(diǎn)下面．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度vC=______m/s

（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(3)該小組的同學(xué)分別求出打其他各點(diǎn)時(shí)的速度v；在v2-h坐標(biāo)紙上描出的點(diǎn)跡如圖3，則本地的重力加速度約為_(kāi)_____m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，通過(guò)電磁鐵控制小鐵球從A點(diǎn)由靜止釋放，下列過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門(mén)B時(shí)，通過(guò)與之相連的毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫(huà)出）記錄下?lián)豕鈺r(shí)間t，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門(mén)位置使小鐵球下落過(guò)程中球心通過(guò)光電門(mén)中的激光束．（當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔胓表示）（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測(cè)量的物理量有_________；A．A點(diǎn)與地面間的距離HB．小鐵球的質(zhì)量mC．小鐵球從A到B的下落時(shí)間tABD．小鐵球的直徑dE．A、B之間的距離h（2）小鐵球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v=________，如果關(guān)系式=_________成立，則可驗(yàn)證小鐵球在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒．（用測(cè)量的物理量表示）．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）如圖所示，一質(zhì)量m=2×10-4kg，電荷量q=+3×10-9C的帶電小球A用長(zhǎng)為10cm的輕質(zhì)絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于O點(diǎn)，另一帶電量未知的小球B固定在O點(diǎn)正下方絕緣柱上（A、B均可視為點(diǎn)電荷）。當(dāng)小球A平衡時(shí)，恰好與B處在同一水平線(xiàn)上，此時(shí)細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角θ=37°。已知重力加速度g=10ms(1)小球A受到的靜電力大?。?2)小球A所在位置的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；(3)小球B的電荷量。16、（12分）(本題9分)一個(gè)物體從45m高處自由下落，那么（1）該物體經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？（2）在最后1s內(nèi)通過(guò)的高度是多少？（g取10m/s2）17、（12分）一質(zhì)量m＝2kg的物體在豎直向上的恒定拉力F作用下由靜止豎直向上運(yùn)動(dòng)h＝2m，這時(shí)物體的速度大小v＝5m/s忽略空氣阻力取g＝10m/s2，求該過(guò)程中:(1)物體克服重力做的功WG(2)拉力F對(duì)物體做的功WF

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【解析】對(duì)v向x軸和y軸進(jìn)行正交分解，在x軸上的分量為：，B正確．2、B【解析】

設(shè)地面為零重力勢(shì)能面，則mgH=EP+Ek，當(dāng)EP=Ek時(shí)，則h=0.5H，則物體下落的高度為0.5H，根據(jù)0.5H=12gt2可得t=3、D【解析】

兩種情況用同樣大小的力拉繩，甲乙兩幅圖中左邊的船移動(dòng)的位移相同，但乙圖中右邊的船也要移動(dòng)，故拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離大；拉力的功等于拉力與作用點(diǎn)在拉力方向上的位移的乘積，故乙圖中拉力做功多，由于時(shí)間相同，故乙圖中拉力的功率大；故選D．4、C【解析】

AB．小球向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧彈力先小于小球重力，小球向下做加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量為x0時(shí)，彈簧彈力等于小球重力，小球速度最大；小球繼續(xù)向下時(shí)，彈簧彈力大于小球重力，小球向下做減速運(yùn)動(dòng)；即小球先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)。故AB兩項(xiàng)均錯(cuò)誤。C.當(dāng)小球靜止時(shí)，小球受到的重力和彈力平衡，因此有，小球由原長(zhǎng)釋放到最低點(diǎn)的過(guò)程，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，則由，聯(lián)立可得D．小球下落到最低點(diǎn)時(shí)，其加速度方向向上，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5、C【解析】

AB.對(duì)于位于離地高為h的軌道上勻速運(yùn)動(dòng)的物體有：GMmR+h2=其速度v=GMR+h，導(dǎo)彈從C點(diǎn)做向心運(yùn)動(dòng)，速度應(yīng)小于GMCD.根據(jù)牛頓第二定律在C點(diǎn)有：GMmR+h2導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度a=GMR+h6、C【解析】試題分析：摩擦力方向水平向左，位移水平向右，故Wf=-fs，A錯(cuò)誤；力F所做的功為考點(diǎn)：考查了功的計(jì)算7、CD【解析】

考點(diǎn)：牛頓第二定律；向心力．專(zhuān)題：牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用．分析：當(dāng)小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，由重力提供向心力，求出小球在最高點(diǎn)時(shí)速度，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度，即為速度的最小值．當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)恰好使環(huán)在豎直方向上跳起時(shí)，對(duì)環(huán)的壓力等于環(huán)和木板B的重力和時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律求出小球在最高點(diǎn)時(shí)速度，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度，即為速度的最大值．解答：解：當(dāng)小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，設(shè)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度為v1，最低點(diǎn)速度為v2，則mg=m①根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mg·2r+m=m②由①②聯(lián)立得最小速度v2=當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)恰好使環(huán)在豎直方向上跳起時(shí)，小球?qū)Νh(huán)的壓力等于環(huán)的重力和木板B的重力和．以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得mg+2mg=m③根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mg×2r+m=m④解得最大速度v2′=．故應(yīng)該選CD8、BC【解析】

AC.根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，物體離開(kāi)彈簧后在水平面上滑行了x1=1.3m，知物體離開(kāi)彈簧時(shí)的動(dòng)能為Ek=μmgx1=0.2×3×10×1.3J=7.8J設(shè)彈簧開(kāi)始的壓縮量為x0，則開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep=μmg(x0＋x1)＝7.8J＋μmgx0＞7.8J故選項(xiàng)A不合題意，選項(xiàng)C符合題意；B.當(dāng)物體速度最大時(shí)，物體受的合外力為零，彈簧彈力與摩擦力平衡，即：kx=μmg解得物體速度最大時(shí)彈簧的壓縮量x=μmgk=0.2×3×10故選項(xiàng)B符合題意；D.物體在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)之前，壓縮量為x=0.05m時(shí)速度最大，故選項(xiàng)D不合題意。9、BC【解析】

由于兩極板接在電源兩端，若S保持閉合，無(wú)論向上還是向下移動(dòng)b板時(shí)，兩板間的電壓不變，故電場(chǎng)力做功不變，高度也不變，故重力做功不變，故總功不變，由動(dòng)能定理可得，則，A錯(cuò)誤；C正確；若電鍵S閉合一段時(shí)間后再斷開(kāi)，兩極板所帶電荷量不變，向上移動(dòng)b板，兩板間電勢(shì)差增大，重力做功不變，克服電場(chǎng)力做功增加，由動(dòng)能定理可知，液滴速度變小，即；如果向下移動(dòng)b板，兩板間電勢(shì)差減小，重力做功不變，克服電場(chǎng)力做功變小，由動(dòng)能定理可知，小球速度變大，即，B正確；D錯(cuò)誤；故選BC．【點(diǎn)睛】帶正電的液滴在下落過(guò)程中受到豎直向下的重力，豎直向上的電場(chǎng)力作用，重力做正功，電場(chǎng)力做負(fù)功；由動(dòng)能定理判斷帶電液滴速度大小關(guān)系．10、BD【解析】

AB．物體受恒定的合外力作用，可能做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（與速度共線(xiàn)時(shí)），也可能做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（與速度不共線(xiàn)時(shí)），如平拋運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤B正確；C．物體受變化的合外力作用，加速度大小不一定變化，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小、速度大小都是不變的，C錯(cuò)誤；D．物體受的合外力為零，可能靜止也可能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，D正確．故選BD。11、BC【解析】

AC.根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，物體離開(kāi)彈簧后在水平面上滑行了x1=1.3m，知物體離開(kāi)彈簧時(shí)的動(dòng)能為Ek=μmgx1=0.2×3×10×1.3J=7.8J設(shè)彈簧開(kāi)始的壓縮量為x0，則開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep=μmg(x0＋x1)＝7.8J＋μmgx0＞7.8J故選項(xiàng)A不合題意，選項(xiàng)C符合題意；B.當(dāng)物體速度最大時(shí)，物體受的合外力為零，彈簧彈力與摩擦力平衡，即：kx=μmg解得物體速度最大時(shí)彈簧的壓縮量x=μmgk=0.2×3×10故選項(xiàng)B符合題意；D.物體在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)之前，壓縮量為x=0.05m時(shí)速度最大，故選項(xiàng)D不合題意。12、AC【解析】

A.對(duì)任一小球研究．設(shè)細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角為θ，豎直方向受力平衡，則：Tcosθ=mg，解得：，所以細(xì)線(xiàn)L1和細(xì)線(xiàn)L2所受的拉力大小之比為：T1：T2=cos30°：cos60°=：1，故A正確；B.小球所受合力的大小為mgtanθ，根據(jù)牛頓第二定律得：mgtanθ=mLsinθω2，得：ω=.兩小球的角速度之比為：ω1：ω2=，故B錯(cuò)誤；C.小球所受合力提供向心力，則向心力為：F=mgtanθ，小球m1和m2的向心力大小之比為：F1：F2=tan60°：tan30°=3：1，故C正確；D.根據(jù)v=ωr，小球m1和m2的線(xiàn)速度大小之比為：v1：v2=，故D錯(cuò)誤．故選AC.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、D1.569.8【解析】試題分析：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是記錄時(shí)間的，故不用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間，A不必要；在實(shí)驗(yàn)中，不需要知道重物的重力，故B也不必要；裝配好器材，應(yīng)該先接通電源再松開(kāi)紙帶讓重物自