2024年山西省太原市育英中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2024年山西省太原市育英中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)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(zhǔn)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)關(guān)于功率，下列說(shuō)法中正確的是A．功率是描述做功多少的物理量，在國(guó)際單位制中，其單位是焦耳（J）B．功率是描述做功多少的物理量，在國(guó)際單位制中，其單位是瓦特（W）C．功率是描述做功快慢的物理量，在國(guó)際單位制中，其單位是焦耳（J）D．功率是描述做功快慢的物理量，在國(guó)際單位制中，其單位是瓦特（W）2、若某月球探測(cè)器繞月運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道是圓形，且貼近月球表面，已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，月球的半徑約為地球半徑的，地球的第一宇宙速度為7.9km/s，則該月球探測(cè)器繞月運(yùn)行的速率約為A．36km/s B．11km/s C．1.8km/s D．0.4km/s3、(本題9分)一條水平放置的水管，橫截面積S＝2.0cm2，距地面高h(yuǎn)＝0.8m。水從管口以不變的速度源源不斷地沿水平方向射出，設(shè)管口截面上各處水速相同，水落地位置到管口的水平距離為0.8m，則每秒內(nèi)從管口流出的水的體積為？（g＝10m/s2）（）A．200cm3 B．400cm3 C．600cm3 D．800cm34、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球從高為h處的斜面上的A點(diǎn)滾下，經(jīng)過(guò)水平面BC后，再滾上另一斜面，當(dāng)它到達(dá)高為的D點(diǎn)時(shí)，速度為零，在這個(gè)過(guò)程中，重力做功為（）A． B． C． D．05、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)程的速度圖像如圖所示，段為直線，從時(shí)刻起汽車保持額定功率不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力恒為f，則()A．時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于B．時(shí)間內(nèi)，汽車牽引力做功為C．時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于D．時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于6、(本題9分)AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O．將電量分別為+q和-q的兩點(diǎn)電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對(duì)稱且距離等于圓的半徑，如圖所示．要使圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，可在圓周上再放一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)電荷Q，則該點(diǎn)電荷Q（）A．應(yīng)放在A點(diǎn)，Q=+2q B．應(yīng)放在B點(diǎn)，Q=-2qC．應(yīng)放在C點(diǎn)，Q=+q D．應(yīng)放在D點(diǎn)，Q=+q7、(本題9分)如圖所示，有M和N兩顆質(zhì)量相等的人造地球衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．兩顆衛(wèi)星相比較A．M的線速度較大B．M的角速度較大C．N的線速度較大D．N受到的萬(wàn)有引力較大8、(本題9分)如圖所示，發(fā)射升空的衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移橢圓軌道Ⅰ上A點(diǎn)處經(jīng)變軌后進(jìn)入運(yùn)行圓軌道Ⅱ．A、B分別為軌道Ⅰ的遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)．則衛(wèi)星在軌道Ⅰ上（）A．經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度小于經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度B．經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能C．運(yùn)動(dòng)的周期大于在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期D．經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的加速度等于在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的加速度9、(本題9分)一個(gè)物體以初速度v0從A點(diǎn)開(kāi)始在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，一個(gè)水平力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的實(shí)線所示，圖中B為軌跡上的一點(diǎn)，虛線是過(guò)A、B兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，虛線和實(shí)線將水平面劃分5個(gè)區(qū)域，則關(guān)于施力物體的位置，下面說(shuō)法正確的是（）A．如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在④區(qū)域B．如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在②區(qū)域C．如果這個(gè)力是斥力，則施力物體可能在②區(qū)域D．如果這個(gè)力是斥力，則施力物體一定在④區(qū)域10、(本題9分)兩個(gè)互成角度為θ0°<θ<180°A．勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．勻速直線運(yùn)動(dòng)C．勻減速直線運(yùn)動(dòng)D．非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的木塊靜止在水平地面上，一顆質(zhì)量為m，初速度為的子彈水平擊中木塊，達(dá)到共同速度時(shí)，子彈進(jìn)入木塊深度為d，木塊位移為s．子彈射入木塊過(guò)程中平均阻力為，木塊與地面摩擦力為，則子彈與木塊相互作用產(chǎn)生的內(nèi)能是（）A．B．C．D．12、(本題9分)如圖所示為氫原子能級(jí)的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍進(jìn)時(shí)將向外輻射出光子，關(guān)于這些光子，下列說(shuō)法正確的是A．波長(zhǎng)最小的光是由能級(jí)躍遷到能級(jí)產(chǎn)生的B．頻率最小的光是由能級(jí)躍遷到能級(jí)產(chǎn)生的C．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D．從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)只輻射特定頻率的光子二、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)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)關(guān)于接通電源和釋放紙帶的次序，下列說(shuō)法正確的是_______A．先接通電源，后釋放紙帶B．先釋放紙帶，后接通電源C．釋放紙帶同時(shí)接通電源D．先接通電源或先釋放紙帶都可以(2)實(shí)驗(yàn)完畢后選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為重錘剛釋放時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，電源率為f。用刻度尺測(cè)得OA＝s1，OB＝s2，OC＝s3，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了______；此時(shí)重物的動(dòng)能比開(kāi)始下落時(shí)增加了________。(用題目所給的符號(hào)表示)(3)乙同學(xué)又選取了多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)出了各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)O的距離h，算出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫坐標(biāo)，以v2為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的圖線如圖，若機(jī)械能守恒，則圖線的斜率為_(kāi)______。14、（10分）用如圖所示裝置探究碰撞中的不變量，氣墊導(dǎo)軌水平放置，擋光板寬度為d，兩滑塊被彈簧(圖中未畫(huà)出)彈開(kāi)后，左側(cè)滑塊通過(guò)左側(cè)光電計(jì)時(shí)器，記錄時(shí)間為Δt1，右側(cè)滑塊通過(guò)右側(cè)光電計(jì)時(shí)器，記錄時(shí)間為Δt2.左側(cè)滑塊質(zhì)量為m1，左側(cè)滑塊的速度大小________.右側(cè)滑塊質(zhì)量為m2，右側(cè)滑塊的質(zhì)量和速度大小的乘積________。若規(guī)定向左為正，彈開(kāi)后兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和表達(dá)式為_(kāi)___________(用題中物理量表示)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，AB為傾角37°的斜面軌道，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙，BP為圓心角等于143°、半徑R=1m的豎直光滑圓弧軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)在同一豎直線上，輕彈簧一端固定在A點(diǎn)，另一自由端在斜面上C點(diǎn)處，現(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的小物塊在外力作用下降彈簧緩慢壓縮到D點(diǎn)后（不栓接）釋放，物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后，從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中的位移與時(shí)間的關(guān)系為（式中x單位為m，t單位是s），假設(shè)物塊第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后恰能到達(dá)P點(diǎn)，sin37°=0.6，cos37°=0.8，，試求：（1）若CD=1m，試求物塊從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧對(duì)物塊所做的功；（2）B、C兩點(diǎn)間的距離x；（3）若在P處安裝一個(gè)豎直彈性擋板，小物塊與擋板碰撞后速度反向，速度大小不變，小物塊與彈簧相互作用不損失機(jī)械能，試通過(guò)計(jì)算判斷物塊在第一次與擋板碰撞后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否會(huì)脫離軌道？16、（12分）如圖所示，P為彈射器，PA、BC為光滑水平面分別與傳送帶AB水平相連，CD為光滑半圓軌道，其半徑R=1m，傳送帶AB長(zhǎng)為L(zhǎng)=6m，并沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）由彈射器P彈出后滑向傳送帶經(jīng)BC緊貼圓弧面到達(dá)D點(diǎn)，已知彈射器的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，物體與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1．取g=10m/s1，現(xiàn)要使物體剛好能經(jīng)過(guò)D點(diǎn)，求：（1）物體到達(dá)D點(diǎn)速度大??；（1）則彈射器初始時(shí)具有的彈性勢(shì)能至少為多少．17、（12分）(本題9分)科學(xué)家認(rèn)為在太陽(yáng)系中除地球外最有可能出現(xiàn)生命的是土衛(wèi)六---泰坦．為了研究土衛(wèi)六，假設(shè)我們發(fā)射一個(gè)質(zhì)量為m的探測(cè)器，使探測(cè)器進(jìn)入土衛(wèi)六引力區(qū)時(shí)，能夠繞土衛(wèi)六做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)探測(cè)器距離土衛(wèi)六表面的高度為h，以后探測(cè)器可以經(jīng)過(guò)一系列的制動(dòng)到達(dá)土衛(wèi)六表面附近，然后開(kāi)始以初速度垂直土衛(wèi)六地面勻減速下落，直到懸停，所用的時(shí)間為t，假設(shè)軌跡為直線．土衛(wèi)六的半徑為R，土衛(wèi)六表面的重力加速度為g，引力常量為G，求：(1)探測(cè)器繞土衛(wèi)六做圓周運(yùn)動(dòng)的周期；(2)土衛(wèi)六的第一宇宙速度及平均密度；(3)探測(cè)器下落時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均推力F．

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、D【解析】

功率指的是做功的快慢，在國(guó)際單位制中，其單位是瓦特（W），故D正確，ABC錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題難度較小，功率指的是做功的快慢，不是做功的多少2、C【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有，可得近地衛(wèi)星的運(yùn)行速率為，得：，所以可得：.A.36km/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故A錯(cuò)誤.B.11km/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故B錯(cuò)誤.C.1.8km/s與計(jì)算結(jié)果相符；故C正確.D.0.4km/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故D錯(cuò)誤.3、B【解析】

設(shè)水的初速度為v0，水做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向：在水平方向：x=v0t代入數(shù)據(jù)解得：v0=2m/s=200cm/s每秒內(nèi)從管口流出的水的體積：V=Sv0t=2.0×200×1cm3=400cm3A.200cm3與計(jì)算結(jié)果不符，故A錯(cuò)誤。B.400cm3與計(jì)算結(jié)果相符，故B正確。C.600cm3與計(jì)算結(jié)果不符，故C錯(cuò)誤。D.800cm3與計(jì)算結(jié)果不符，故D錯(cuò)誤。4、A【解析】

A.根據(jù)重力做功方程可知：，BCD錯(cuò)誤A正確5、D【解析】

0～t1時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-Ff=ma，解得牽引力F=Ff+m，故A錯(cuò)誤。根據(jù)動(dòng)能定理，在時(shí)間內(nèi)，汽車合外力做功為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；汽車的額定功率P=Fv1=（Ff+m）v1，故C錯(cuò)誤。當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大，故t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車已達(dá)到額定功率，則P=fv2，故D正確。故選D。6、D【解析】?jī)蓚€(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小都為兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)的方向互成120°，根據(jù)平行四邊形定則，合場(chǎng)強(qiáng)大小為：，方向水平向右．所以放一個(gè)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向水平向左，所以該電荷若在C點(diǎn)，為-q，若在D點(diǎn)，為+q，故D正確，ABC錯(cuò)誤．7、CD【解析】

A、C、由萬(wàn)有引力提供向心力：，解得：，可知半徑大的線速度小，故M的線速度較小，故A錯(cuò)誤，C正確.B、由，解得：，可知半徑大的角速度小，故M的角速度較小，故B錯(cuò)誤.D、由萬(wàn)有引力表達(dá)式，可知質(zhì)量相等，半徑小的萬(wàn)有引力大，故N受的萬(wàn)有引力大，故D正確.故選CD.【點(diǎn)睛】本題就是對(duì)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力的一個(gè)公式的綜合應(yīng)用，鍛煉公式應(yīng)用的熟練程度，另有一個(gè)簡(jiǎn)單方法就是，除了周期隨半徑增大外，其余都是隨半徑增大而減?。?、AD【解析】

由B運(yùn)動(dòng)到A引力做負(fù)功，動(dòng)能減小的，所以經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度小于經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度，故A正確；同在A點(diǎn)，只有加速它的軌道才會(huì)變大，所以經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能小于在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能，故B錯(cuò)誤；軌道Ⅰ的半長(zhǎng)軸小于軌道Ⅱ的半徑，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期，故C錯(cuò)誤；根據(jù)a=，在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的加速度等于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A的加速度，故D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵理解衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．要注意向心力是物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力，比較加速度，應(yīng)比較物體實(shí)際所受到的力，即萬(wàn)有引力．9、AC【解析】

A.做曲線運(yùn)動(dòng)物體的軌跡一定處于合外力與速度方向之間且彎向合外力這一側(cè)，所以如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在④區(qū)域，故A符合題意，B不符合題意。CD.如果這個(gè)力是斥力，則施力物體可能在②區(qū)域，但不在④區(qū)域，故C符合題意，D不符合題意；10、AC【解析】

互成角度的兩個(gè)初速度的合初速度為v，兩個(gè)加速度的合加速度為a，其中可能的情況如圖，由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，當(dāng)v與a共線時(shí)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)v與a不共線時(shí)，為勻變速曲線動(dòng)A.勻加速直線運(yùn)動(dòng)與分析相符，故A項(xiàng)符合題意；B.勻速直線運(yùn)動(dòng)與分析不符，故B項(xiàng)不符合意意；C.勻減速直線運(yùn)動(dòng)與分析相符，故C項(xiàng)符合題意；D.非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)與分析不符，故D不符合題意。11、AD【解析】對(duì)子彈由動(dòng)能定理有；對(duì)木塊由動(dòng)能定理有；根據(jù)功能關(guān)系可知，一對(duì)摩擦力做功的總和為系統(tǒng)摩擦生熱，，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤．故選AD．【點(diǎn)睛】本題是沖擊塊類型，要注意應(yīng)用動(dòng)能定理研究多個(gè)物體的系統(tǒng)時(shí)，摩擦生熱的的公式中，是相對(duì)位移．12、AD【解析】

A.根據(jù)Em-En=h，由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光，能量最大，波長(zhǎng)最短，故A正確；B.由n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)產(chǎn)生的光子能量最小，頻率最小，故B錯(cuò)誤；C.大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，可能發(fā)出光子頻率的種數(shù)n==1．故C錯(cuò)誤；D.從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4ev-（-13.1）ev=10.2ev。故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）A（2）mgs2（3）2g【解析】

第一空.接通電源和釋放紙帶的次序是：先接通電源，待穩(wěn)定打點(diǎn)后再釋放紙帶，故A正確，BCD錯(cuò)誤；第二空.當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了：?EP=mgOB=mgs2；第三空.打B點(diǎn)時(shí)，重物的速度為，則打O點(diǎn)時(shí)，重物的速度為零，則動(dòng)能的增加量為；

第四空.若機(jī)械能守恒，則有動(dòng)能的增加量與重力勢(shì)能的減少量相等，即有：mgh＝mv2，可得v2=2gh，所以圖線的斜率為2g。14、【解析】

第一空.左側(cè)滑塊的速度大??；第二空.右側(cè)滑塊的速度大??；則右側(cè)滑塊的質(zhì)量和速度大小的乘積；第三空.若規(guī)定向左為正，彈開(kāi)后兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和表達(dá)式為.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、（1）1