山東省棗莊第八中學東校區(qū)2024年高一物理第二學期期末考試試題含解析

山東省棗莊第八中學東校區(qū)2024年高一物理第二學期期末考試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請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，錯選和不選得零分）1、下列說法中正確的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)行星運動定律B．卡文迪許測定了萬有引力常量C．開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律D．哥白尼提出“地球是宇宙的中心”的說法2、在一次軍事訓練中，某戰(zhàn)士從圖示高處跳下，雙腳觸地后，他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了0.5m，在著地過程中他雙腳受到地面的平均作用力約為A．600N B．1200N C．2400N D．3600N3、如圖所示，a、b、c是環(huán)繞地球圓形軌道上運行的3顆人造衛(wèi)星，它們的質(zhì)量關系是ma＝mb<mc，則下列說法正確的是A．c加速可以追上b，b加速也能追上cB．b、c的周期相等，且大于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b、c所需向心力大小相等，且大于a所需向心力的大小4、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球被水平繩AO和與豎直方向成θ角的輕彈簧系著處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將繩AO燒斷，在繩AO燒斷的瞬間，下列說法正確的是（g為重力加速度）A．小球的合力大小為mgB．彈簧的拉力大小F=mgcosθC．小球的加速度大小為gtanθD．小球的加速度大小為gsinθ5、如圖所示，某跳傘員正在沿豎直方向勻速降落時，突然受到水平方向的風力作用，忽略降落傘和人在豎直方向受力的變化，下列說法正確的是A．受到水平方向的風力，跳傘員仍做直線運動B．受到水平方向的風力越大，跳傘員落地的時間越長C．受到水平方向的風力越小，跳傘員落地的速度越大D．受到水平方向的風力越大，跳傘員落地的加速度越大6、(本題9分)以不同初速度將兩個物體同時豎直向上拋出并開始計時，一個物體所受空氣阻力可忽略，另一物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比，下列用虛線和實線描述兩物體運動的圖像可能正確的是A． B．C． D．7、如圖所示，一內(nèi)壁光滑的圓形細管豎直放置，其半徑為R，質(zhì)量為m的小球在該管內(nèi)做圓周運動，小球可視為質(zhì)點．下列說法中正確的是A．小球能夠通過光滑圓形細管最高點時的速度可以為B．小球能夠通過光滑圓形細管最高點時的最小速度為C．如果小球在光滑圓形細管最高點時的速度大小為2，則此時小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧．如果小球在光滑圓形細管最低點時的速度大小為，則小球通過該點時與管道間無相互作用力8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈（可視為質(zhì)點）以速度vo沿水平方向射中木塊，并最終留在木塊中．已知當子彈相對木塊靜止時，木塊前進了距離s，子彈進入木塊的深度為d，若木塊對子彈的阻力f恒定，則下列關于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能表達式正確的是()A．F(s+d) B．fdC． D．9、(本題9分)若人造衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動，則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運行周期越大B．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運行速度越大C．衛(wèi)星的質(zhì)量一定時，軌道半徑越大，它需要的向心力越大D．衛(wèi)星的質(zhì)量一定時，軌道半徑越大，它需要的向心力越小10、(本題9分)一橫截面積為S的銅導線,流經(jīng)其中的電流為I,設單位體積的導線中有n個自由電子,電子的電荷量為q此時電子的定向移動速率為v,在t時間內(nèi),通過銅導線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為(

)A．nvSt B．nvt C． D．11、質(zhì)量為2kg的物體豎直向上拋出，物體動能E隨上升的高度h的變化關系如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得A．所受阻力大小為10NB．所受阻力大小為30NC．上升2m過程中，機械能減小20JD．上升2m過程中，機械能減小60J12、(本題9分)如圖所示，兩個傾角都為30°、足夠長的光滑斜面對接在一起并固定在地面上，頂端安裝一光滑的定滑輪，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體分別放在左右斜面上，不可伸長的輕繩跨過滑輪將A、B兩物體連接，B與右邊斜面的底端擋板C之間連有橡皮筋．現(xiàn)用手握住A，使橡皮筋剛好無形變，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．松手后，從A、B開始運動到它們速度再次都為零的過程中（繩和橡皮筋都與斜面平行且橡皮筋伸長在彈性限度內(nèi)）A．A、B與地球的機械能之和守恒B．A、B、橡皮筋與地球的機械能之和守恒C．A的重力勢能減少量大于橡皮筋彈力所做的功D．重力對A做功的平均功率小于橡皮筋彈力對B做功的平均功率二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖．（1）若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則______A．m1＞m2，r1＞r2B．m1＜m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1=r2D．m1＜m2，r1=r2（2）為完成此實驗，需要調(diào)節(jié)斜槽末端的切線必須水平，如何檢驗斜槽末端水平：______（3）設入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，P為碰前入射小球落點的平均位置，則關系式（用m1、m2及圖中字母表示）______成立．即表示碰撞中動量守恒．14、（10分）用如圖所示實驗裝置驗證機械能守恒定律，重物m從高處由靜止開始下落，拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。圖甲中給出的是實驗中獲取的一條紙帶；0是打下的第一個點，電源的頻率為50Hz，計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m=2000g，則（g取9.8m/s2，所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5=______m/s；（2）在打點0~5過程中系統(tǒng)動能的增量_____J，重力勢能的減少量_____J；（3）運用機械能守恒定律結(jié)論和該實驗裝置，還可以測量該地的重力加速度，若某同學作出圖像如圖乙所示，則當?shù)氐膶嶋H重力加速度g=______m/s2.三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示電路，電阻R1＝2Ω，R2＝8Ω，R3＝3Ω，開關k和k1閉合、k2斷開時，電壓表的示數(shù)為U＝1V，電阻R1的電功率為P．開關k和k2閉合、k1斷開時，電阻R2的電功率也為P。求：（1）電源的電動勢E和內(nèi)電阻r；（2）開關k和k1閉合、k2斷開時，電源的效率。16、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量均為m大小相同的小球A、B（都可視為質(zhì)點）靜止在光滑水平面內(nèi)的x軸上，它們的位置坐標分別為x=0和x=L．現(xiàn)沿x軸方向加一個力場，該力場只對小球A產(chǎn)生沿x軸正方向大小為F的恒力，以后兩小球發(fā)生正碰過程時間很短，不計它們碰撞過程的動能損失．(1)小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？(2)如果該力場的空間范圍是（）,求為使A、B恰好在其中發(fā)生完成10次碰撞，L的取值17、（12分）在距地面20m高處，某人以20m/s的速度水平拋出一質(zhì)量為1kg的物體，不計空氣阻力（g取10m/s2）。求（1）物體從拋出到落到地面過程重力的沖量；（2）落地時物體的動量。

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、B【解析】

A、牛頓提出了萬有引力定律，故A錯誤。B、卡文迪許用扭秤實驗證明萬有引力定律是正確的，并測出萬有引力恒量，故B正確。C、開普勒提出了行星運動三大定律，故C錯誤。D、哥白尼提出“日心說”，“地心說”最初由古希臘學者歐多克斯提出,后經(jīng)亞里多德、托勒密進一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來，故D錯誤。2、C【解析】

消防員質(zhì)量約m=60kg，由圖中旁邊消防戰(zhàn)士身高可知，腳初始離地高度約H=1.5m。對消防隊員運動的全部過程，運用動能定理，有：解得：。A.600N。故A項錯誤；B.1200N。故B項錯誤；C.2400N。故C項正確。D.3600N。故D項錯誤。3、B【解析】

無論是c加速還是b加速，都將做離心運動離開原來的軌道，不可能追上同軌道上前面的衛(wèi)星，選項A錯誤；衛(wèi)星運動時有萬有引力提供圓周運動向心力即可得：，如圖有ra＜rb=rc，所以有Tb=TC＞Ta，故B正確；，因為ra＜rb=rc，所以有aa＞ab=ac，故C錯誤；由C分析有aa＞ab=ac，又因為ma=mb＜mc所以有：Fb＜Fa和Fb＜Fc，即D錯誤。4、C【解析】

根據(jù)共點力的平衡，求得彈簧的彈力F=mgcosθ，燒斷繩子的瞬間，彈簧來不及發(fā)生形變，彈力不變。燒斷前，繩子的拉力T=mgtanA.小球的合力大小為mgcosB.彈簧的拉力大小F=mgcosθ與分析不符，故B錯誤；C.小球的加速度大小為gtanθ與分析相符，故C正確；D.小球的加速度大小為gsinθ與分析不符，故D錯誤。5、D【解析】

A.跳傘員在受到水平風力作用時，可以將其運動分解為豎直方向勻速直線運動和水平方向加速運動；由物體做曲線運動條件可知跳傘員做曲線運動，故A錯誤；B.落地時間與水平運動無關，只與豎直運動有關，則落地時間不變，故B錯誤；C.落地速度為豎直速度與水平速度的合速度，風力越小，落地時水平速度越小，則落地速度越小，故C錯誤.D.水平風力產(chǎn)生的加速度就是跳傘員落地的加速度，則風力越大加速度越大，則D正確.6、D【解析】試題分析：豎直上拋運動不受空氣阻力，做向上勻減速直線運動至最高點再向下自由落體運動，圖象時傾斜向下的直線，四個選項均正確表示；考慮阻力的上拋運動，上升中，隨著減小，減小，對應圖象的斜率減小，選項A錯誤．下降中，隨著隨著增大，繼續(xù)減?。谧罡唿c時，，對應圖與軸的交點，其斜率應該等于（此時與豎直上拋的最高點相同的加速度），即過交點的切線應該與豎直上拋運動的直線平行，只有D選項滿足．故選D．考點：本題考查了牛頓第二定律、圖象的特點、豎直上拋運動狀態(tài)的判斷．7、AC【解析】

AB.小球在最高點，由于細管對小球的彈力可以向上，也可以向下，則v的最小值為零，故A正確，B錯誤；CD.小球在最低點，不管小球的速度是多少，向心力由軌道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧Γ蔆正確，D錯誤．8、BD【解析】根據(jù)能量守恒定律知，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于fd，選項A錯誤，B正確；由動量守恒定律：mv0=(M+m)v,子彈和木塊組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)動能的減少量，為：

Q=mv02-（M+m）v2=．故C正確，D正確，故選BD.9、AD【解析】

衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供得；由萬有引力公式可得運行周期，故半徑越大，運行周期越大，故A正確．由萬有引力公式可得運行線速度，故半徑越大，運行速度越?。还蔅錯誤；由可知，衛(wèi)星的質(zhì)量一定時，軌道半徑越大，它需要的向心力越小，選項C錯誤，D正確.10、AC【解析】

AB.從微觀角度來說，在t時間內(nèi)能通過某一橫截面的自由電子必須處于長度為vt的圓柱體內(nèi)，此圓柱體內(nèi)的電子數(shù)目為N=nV=nvSt，故A正確，B錯誤；CD.從電流的定義式來說，故在t時間內(nèi)通過某一橫截面的電荷量為It，通過橫截面的自由電子數(shù)目為，故C正確，D錯誤；11、AC【解析】

AB.對物體受力分析后列動能定理得：-mgh-fh=△Ek，由圖象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正確，B錯誤；CD.除重力外其他力做功等于機械能變化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，則機械能減小20J，故C正確，D錯誤。12、BC【解析】

兩物體運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個物體和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)能量守恒可判斷C選項．平均功率等于功除以時間．【詳解】兩物體運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個物體和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，但AB的機械能之和不守恒，故A錯誤，B正確；根據(jù)能量守恒可知，A的重力勢能減少量等于B的重力勢能的增加量和彈簧彈性勢能的增加量，所以A的重力勢能減少量大于橡皮筋彈力所做的功，故C正確；重力對A做功大于橡皮筋彈力對B做功，而時間相等，重力對A做功的平均功率大于橡皮筋彈力對B做功的平均功率，故D錯誤．故選BC．【點睛】本題主要考查了機械能守恒的條件和能量守恒定律的直接應用，根據(jù)機械能守恒條件分析判斷即可．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、C將小球放在斜槽末端看小球是否靜止，若靜止則水平m【解析】（1）安裝和調(diào)整實驗裝置的兩點主要要求是：①斜槽末端要水平；（1）要使兩球發(fā)生對心正碰，兩球半徑應相等，為防止入射球碰撞后反彈，入射球的質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量，即：m1、m1大小關系為m1＞m1，r1、r1大小關系為r1=r1．故選C.

（3）驗證碰撞過程動量守恒定律，因兩球碰撞后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，碰撞過程動量守恒，則m1v1=m1v1′+m1v1′，兩邊同時乘以時間t得：m1v1t=m1v1′t+m1v1′t，則m1OP=m1OM+m1ON，實驗需要測出小球質(zhì)量、小球水平位移，要用直尺和天平，故選AB；

（4）由（3）可知，實驗需要驗證：m1OP=m1OM+m1ON．

點睛：本題考查了實驗注意事項、實驗器材的選擇、數(shù)據(jù)處理，知道實驗原理、實驗注意事項即可正確解題；小球離開軌道后做平拋運動，它們在空中的運動時間相等，水平位移與初速度正正比，可以用水平位移表示初速度．14、0.9800.9600.9829.75【解析】

（1）[1]根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得計數(shù)點5的速度為（2）[2]在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量[3]重力勢能的減小量（3）[4]根據(jù)機械能守恒得則有可知圖線的斜率解得三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）3V；1Ω（2）83.3%【解析】

（1）因為R1與R2的功率相等：=，解得：r=1ΩE=解得：E=3V；（2）開關k和k1閉合、k2斷開時，，=83.3%。16、(1)，；(2)181l．【解析】(1)A第一次碰前速度設為v0根據(jù)動能定理：Fl=?0A與B碰撞，動量守恒，則根據(jù)題意，總能量不損失，則聯(lián)立解得，(2)①對質(zhì)點A:第一次碰前：v0=at0l=第一次碰后到第二次碰前過程：第二次碰前速度

vA1=at1sA1=對質(zhì)點B:第一次碰后到第二次碰前過程：sB1=v0t1由于sA1=sB2解得：t1=2t0，vA1=2v0，s