2023-2024學(xué)年山東省山東師大附中物理高一下期末綜合測試試題含解析

2023-2024學(xué)年山東省山東師大附中物理高一下期末綜合測試試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，有兩個穿著溜冰鞋的人站在水平冰面上，當(dāng)其中某人A從背后輕輕推另一個人B時，兩個人會向相反的方向運(yùn)動。不計(jì)摩擦力，則下列判斷正確的是（）A．A、B的質(zhì)量一定相等B．推后兩人的動能一定相等C．推后兩人的總動量一定為零D．推后兩人的速度大小一定相等2、(本題9分)一顆人造衛(wèi)星在不同軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動，下列正確的是：A．軌道半徑越大，所受向心力越大 B．軌道半徑越大，運(yùn)行的角速度越大C．軌道半徑越大，運(yùn)行的線速度越大 D．軌道半徑越大，運(yùn)行的周期越大3、(本題9分)如圖所示，重物P放在一長木板OA上，將長木板繞O端轉(zhuǎn)過一個小角度的過程中，重物P相對于木板始終保持靜止．關(guān)于木板對重物P的摩擦力和支持力做功的情況正確的是（）A．摩擦力對重物不做功B．摩擦力對重物做負(fù)功C．支持力對重物不做功D．重力對重物做正功4、(本題9分)如圖所示，將小球以速度v沿與水平方向成角斜向上拋出，結(jié)果球剛好能垂直打在豎直墻面上，球反彈的瞬間速度方向水平，且速度大小為碰撞前瞬間速度大小的，已知，，空氣阻力不計(jì)，則當(dāng)反彈后小球的速度大小再次為v時，速度與水平方向夾角的正切值為（）A． B． C． D．5、(本題9分)如圖所示，長方形木塊A、B疊在一起，放在水平桌面上，A、B之間的接觸面粗糙.B受到水平方向的拉力作用、但仍然保持靜止.則B木塊受到的力的個數(shù)是()A．3B．4C．5D．66、(本題9分)為了探測引力波，“天琴計(jì)劃”預(yù)計(jì)發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的角速度之比約為（）A．1:4B．4:1C．1:8D．8:17、對于繞地球圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，下列敘述正確的是（）A．地球的所有衛(wèi)星半徑越小線速度越大 B．地球的所有衛(wèi)星半徑越小周期越小C．地球同步衛(wèi)星的線速度大于7.9km/s D．地球同步衛(wèi)星相對地面是靜止的8、(本題9分)如圖，長為L的細(xì)繩一端系在天花板上的O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m的小球．將小球拉至細(xì)繩處于水平的位置由靜止釋放，在小球沿圓弧從A運(yùn)動到B的過程中，不計(jì)阻力，則（）A．小球經(jīng)過B點(diǎn)時，小球的動能為mgLB．小球經(jīng)過B點(diǎn)時，繩子的拉力為3mgC．小球下擺過程中，重力對小球做功的平均功率為0D．小球下擺過程中，重力對小球做功的瞬時功率先增大后減小9、(本題9分)質(zhì)量為m的小球A，沿光滑水平面以速度v0與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰，碰撞后，A球的動能變?yōu)樵瓉淼?，那么小球B的速度可能是A．v0 B．v0 C．v0 D．v010、如圖所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高處水平越過球網(wǎng)，不計(jì)乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，乒乓球自最高點(diǎn)到落臺的過程中，下列說法正確的是()A．過網(wǎng)時球1的速度大于球2的速度B．球1的飛行時間等于球2的飛行時間C．球1的速度變化率等于球2的速度變化率D．落臺時，球1的重力功率大于球2的重力功率11、(本題9分)關(guān)于豎直上拋運(yùn)動，下列說法正確的是(）A．在最高點(diǎn)速度為零，加速度不為零B．上升的時間小于下落過程的時間C．從上升到下降的整個過程中加速度保持不變D．上升到某一高度時速度小于下降到此高度時的速度12、(本題9分)如圖所示，用通過定滑輪的細(xì)繩拉動穿在光滑固定豎直桿上的滑塊P，使滑塊向上做勻速運(yùn)動，此過程中，下列說法正確的是()A．拉細(xì)繩的力越來越大B．拉細(xì)繩的速度越來越大C．拉細(xì)繩的力做的功大于克服滑塊重力做的功D．拉細(xì)繩的力的功率等于克服滑塊重力做功的功率二、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)小組的同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，他們的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．按圖示安裝好器材。B．將電火花計(jì)時器接到電源上。C．接通電源后釋放紙帶，打出一條紙帶。D．換用另外的紙帶，重復(fù)步驟C。E．選取點(diǎn)跡清晰的紙帶，測量所選紙帶上一系列測量點(diǎn)距初位置的距離。F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能和它增加的動能，比較二者是否相等請回答下列問題：（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，除了圖中所給器材外，還必需的器材有_____（填正確選項(xiàng)前的字母）。A．天平B．秒表C．毫米刻度尺D．4～6V的交流電源E．110V的交流電源（1）實(shí)驗(yàn)中，夾子與重物的質(zhì)量m＝150g，由打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，如圖乙所示，為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個點(diǎn)，A、B、C為三個連續(xù)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.01s打一個點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s1．選取其中O點(diǎn)和B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，則重物重力勢能減少量△EP＝_____J．B點(diǎn)的瞬時速度vB＝_____m/s（均要求保留3位有效數(shù)字）。（3）在步驟（E）中測得測量點(diǎn)距初位置的距離為h，計(jì)算出對應(yīng)的速度為v。以h為橫軸，v1為縱軸，畫出的圖線如圖丙所示，圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開____（不計(jì)一切阻力）。14、（10分）(本題9分)如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．(1)通過研究重物自由下落過程中增加的__________與減小的重力勢能的關(guān)系，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(2)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接__________（選填“直流”或“交流”）電源．正確操作得到的紙帶如圖所示，O點(diǎn)對應(yīng)重物做自由落體運(yùn)動的初始位置，從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)A、B、C到O點(diǎn)的距離如圖，已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g．則從打下O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重物減少的重力勢能為________．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)真空中足夠大的空間區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)隨時間變化的規(guī)律如圖所示。一質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電粒子，t=0時刻從電場中的A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，在t=2T0時刻到達(dá)電場中的B點(diǎn)。不計(jì)重力。求：（1）粒子到達(dá)B點(diǎn)時速度；（2）A、B間的距離；（3）若粒子在t=T0時刻從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，則粒子在什么時刻到達(dá)B點(diǎn)？16、（12分）(本題9分)如圖，一質(zhì)量m=2kg的物體靜止在水平面上，動摩擦因素為0.1，在方向?yàn)樗较蛴?、大小?N的恒力F的作用下開始運(yùn)動，g取10m/s2，求物體經(jīng)過時間為2s時：（1）力F對物體所做的功；（2）在2s末力F對物體做功的瞬時功率；（3）因摩擦產(chǎn)生的熱量。17、（12分）如圖1所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L＝1m，一勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R＝0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01kg、電阻為r＝0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關(guān)系如圖2所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g＝10m/s2（忽略ab棒運(yùn)動過程中對原磁場的影響），試求：（1）當(dāng)t＝1.5s時，重力對金屬棒ab做功的功率；（2）金屬棒ab在開始運(yùn)動的1.5s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?/p>

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，錯選和不選得零分）1、C【解析】

以兩人組成的系統(tǒng)為研究對象，不計(jì)摩擦力系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒．A推B之前系統(tǒng)的總動量為1，則推之后兩人的總動量一定為1．取A的速度方向?yàn)檎较颍蓜恿渴睾愣捎衜AvA-mBvB=1，即有mAvA=mBvB,可得所以推后兩人的動量大小一定相等，質(zhì)量不一定相等，則動能不一定相等，速度大小與質(zhì)量成反比，故ABD錯誤，C正確．故選C.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是掌握動量守恒的條件：合外力為零，判斷出兩人組成的系統(tǒng)動量守恒，運(yùn)用動量守恒定律列式分析．2、D【解析】

A.根據(jù)萬有引力提供向心力，得，其中M為地球質(zhì)量，r為衛(wèi)星的軌道半徑?？芍壍腊霃皆酱螅l(wèi)星所受向心力小，故A項(xiàng)錯誤；B.根據(jù)萬有引力提供向心力得軌道半徑越大，運(yùn)行的角速度越小，故B項(xiàng)錯誤；C.根據(jù)萬有引力提供向心力得軌道半徑越大，運(yùn)行的線速度越小，故C項(xiàng)錯誤；D.根據(jù)萬有引力提供向心力得：軌道半徑越大，運(yùn)行的周期越大，故D項(xiàng)正確。3、A【解析】

物塊受到重力、支持力和摩擦力的作用，處于平衡狀態(tài)，在緩慢上升的過程中，位移方向向上，重力對物塊做了負(fù)功，物塊在上升的過程中，物塊相對于木板并沒有滑動，所以物塊受到的摩擦力對物塊做的功為零，由于重力對物塊做了負(fù)功，摩擦力對物塊不做功，根據(jù)動能定理可以知道，支持力對物塊做正功.故選A.【點(diǎn)睛】物塊在上升的過程中，相對于木板并沒有滑動，所以摩擦力對物塊不做功，摩擦力做功情況的判斷是本題的關(guān)鍵地方，知道了摩擦力做功的情況，重力和支持力做功的情況就容易判斷了．4、B【解析】采用逆向思維，小球做斜拋運(yùn)動看成是平拋運(yùn)動的逆運(yùn)動，將拋出速度沿水平和豎直方向分解，有：vx＝vcosθ＝v?cos37°＝0.8v，vY＝v?sin37°＝0.6V

球撞墻前瞬間的速度等于0.8v，反彈速度大小為：;反彈后小球做平拋運(yùn)動，當(dāng)小球的速度大小再次為v時，豎直速度為：速度方向與水平方向的正切值為：，故B正確，ACD錯誤；故選B.5、C【解析】

先以A為研究對象受力分析，處于靜止即平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件所受合力為零，則A水平方向不受摩擦力，否則合力將不為零，即AB之間沒有摩擦力；對B分析，B物體受重力、桌面的支持力、A對B的壓力及水平力F，因在拉力作用下，物體B相對于地面有相對運(yùn)動的趨勢，故B受地面對物體B的摩擦力，故B受5個力，故C正確，ABD錯誤．6、C【解析】

：根據(jù)題意可得P與Q的軌道半徑之比為：rP：rQ=16：1，根據(jù)開普勒第三定律有：rp3Tp2=rQ3TQ7、ABD【解析】

A．萬有引力提供向心力：解得：可知衛(wèi)星半徑越小線速度越大，A正確；B．萬有引力提供向心力：解得：可知衛(wèi)星半徑越小周期越小，B正確；C．地球的第一宇宙速度是衛(wèi)星軌道半徑為地球半徑時的最大繞行速度，同步衛(wèi)星的軌道半徑大于地球半徑，所以地球同步衛(wèi)星的線速度小于，C錯誤；D．地球的同步衛(wèi)星位于赤道上空與地球相對靜止，實(shí)現(xiàn)同步的目的，D正確。故選ABD。8、ABD【解析】A、從A到B的過程中，根據(jù)動能定理得：，故A正確；

B、在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，解得：，故B錯誤；

C、小球下擺過程中，重力做的功，則重力的平均功率不為零，故C錯誤；

D、小球下擺過程中，重力的瞬時功率從0變化到0，應(yīng)是先增大后減小，故D正確．點(diǎn)睛：本題主要考查了圓周運(yùn)動向心力公式、動能定理的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析小球的受力情況，會利用特殊點(diǎn)解題．9、AB【解析】

根據(jù)碰后A球的動能恰好變?yōu)樵瓉淼牡茫航獾胿=±v0；碰撞過程中AB動量守恒，則有：mv0=mv+2mvB解得：vB=v0或vB=v0故選AB．10、ABC【解析】

AB．球1和球2平拋運(yùn)動的高度相同，則運(yùn)動的時間相同，由于球1的水平位移較大，可知過網(wǎng)時球1的速度大于球2的速度，故AB正確。C．因?yàn)槠綊佭\(yùn)動的加速度不變，都為g，可知球1和球2的速度變化率相等，故C正確。D．落臺時，由于時間相等，則豎直分速度相等，根據(jù)P=mgvy知，重力的瞬時功率相等，故D錯誤。11、AC【解析】

AC．豎直上拋運(yùn)動，只受到重力作用，在最高點(diǎn)速度為零，但加速度仍為g，AC正確；BD．因整個過程加速度相等，故上行時間與下行時間相等，且在同一高度速度大小相等，BD錯誤．故選AC.12、AD【解析】A．設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為，滑塊向上做勻速運(yùn)動，細(xì)繩拉力沿豎直向上的分力等于重力，，增大，拉力F增大，故A正確；B．將滑塊向上的速度v沿繩子和垂直繩子分解，沿繩子方向的分速度為vcos，增大，拉細(xì)繩的速度越來越小，故B錯誤；C．因?yàn)榛瑝K勻速運(yùn)動，合外力做功為零，拉細(xì)繩的力做的功等于克服滑塊重力做的功，拉細(xì)繩的力的功率等于克服滑塊重力做功的功率，故C錯誤，D正確；故選AD．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、CE0.4901.95【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)中不需要重錘的質(zhì)量，因此不需要天平，通過打點(diǎn)計(jì)時器計(jì)算時間，故不需要秒表。電火花打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)該與110V交流電源連接。需要毫米刻度尺測量紙帶上兩點(diǎn)間的距離。CE正確（1）減少的重力勢能為：△Ep＝mgh＝0.15×9.8×0.1J＝0.490J利用勻變速直線運(yùn)動的推論有：（3）根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：，v1＝1gh，知v1與1gh成正比，圖線的斜率等于重力加速度1g，即k＝1g，故；g=14、動能交流mgh2【解析】

(1)[1]通過研究重物自由下落過程中增加的動能與減少的重力勢能是否相等，驗(yàn)證機(jī)械能守恒；(2)[2][3]打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接交流電源，從打下O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重物減少的重力勢能△Ep=mgh2三、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）（2）（3）【