山东济宁一中2023-2024学年物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

山东济宁一中2023-2024学年物理高一第二学期期末综合测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、某物体受到恒定合外力作用而做曲线运动，下列判断正确的是A．该物体的运动轨迹可能为圆B．在相等的时间内物体的速度变化量相等C．在相等的时间内合外力做的功一定相等D．该物体的速度方向与合外力方向之间的夹角越来越大2、下列说法正确的是()A．匀速圆周运动是线速度不变的运动B．匀速圆周运动是加速度不变的运动C．平抛运动是匀变速曲线运动D．平抛运动的初速度越大，下落时间就越长3、(本题9分)如图所示，物体A以速度v沿杆匀速下滑，A用细绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平夹角为时，B的速度为（）A．vcos B．vsin C．v/cos D．v/sin4、(本题9分)在下列所述实例中，机械能守恒的是（）A．木箱沿光滑斜面下滑的过程B．电梯加速上升的过程C．雨滴在空中匀速下落的过程D．游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程5、(本题9分)下列关于放射性现象的说法中，正确的是()A．单质的铀238与化合物中铀238的半衰期是相同的B．原子核发生α衰变时，生成核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量C．原子核发生β衰变时，生成的新核的质量数比原来的原子核的质量数多1D．原子核发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了46、如图所示是某一电场的电场线，电场中有两个点a和b，下列表述正确的是A．该电场是负点电荷产生的电场B．a点的电场强度比b点的大C．b点的电势比a点的高D．正电荷从a点运动到b点的过程中电场力做负功,电势能增大7、(本题9分)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面且不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．物体到海平面时的重力势能为B．重力对物体做的功为C．物体在海平面上的动能为D．物体在海平面上的机械能为8、(本题9分)一质量为2kg的物块，在竖直方向的拉力作用下运动的v-t图象如图所示(向上为运动的正方向)，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是(A．4s时克服重力做功的功率为80WB．前6s内物块的重力势能先增大后减少C．前2s内拉力的功率变大D．5s时物块的动能为4J9、(本题9分)下列四个电场中，a、b两点电场强度不同但电势相同的是().A．以正电荷为圆心的圆周上的两点B．负点电荷电场中同一电场线上的两点C．与匀强电场电磁线垂直的直线上的两点D．等量异种点电荷中垂线上的两点10、(本题9分)如图，小球自a点由静止自由下落到b点时，与弹簧接触，至c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a－b－c的运动过程中（）．A．小球的机械能守恒 B．小球的机械能不守恒C．小球在b点时动能最大 D．小球在c点时系统的弹性势能最大11、(本题9分)如图所示，实线表示某电场中一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有等间距的A、B、C三点，则A．B点的场强小于C点的场强B．A点的电场方向指向x轴正方向C．AB两点电势差小于BC两点电势差D．AB两点电势差等于BC两点电势差12、(本题9分)2019年5月17日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火衛，成功发射了第四十五颗北斗导航卫星．该卫星发射过程为：先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到桶圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入同步卫星轨道1．轨道1，2相切于P点，轨道2、1相切于Q点．忽略卫星质量的变化，则该卫星A．在轨道1上的运行周期为24hB．在轨道1上的运行速率大于7.9km/sC．在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度D．在轨道2上由P点向Q点运动的过程中，地球引力对卫星做负功，卫星的动能减少二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验小组的同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。（1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的_________选填选项前的字母）A．长约1m的细线B．长约1m的橡皮绳C．直径约1cm的均匀铁球D．直径约10cm的均匀木球（2）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图中________所示的固定方式（选填“甲”或“乙”）。（3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的时____________（选填选项前的字母）。A．测出摆线长作为单摆的摆长B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放，使之做简谐运动C．在摆球经过平衡位置时开始计时D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期（4）用l表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则计算重力加速度的表达式为g=____________.（5）乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是________（选填选向前的字母）。A．开始摆动时振幅较小B．开始计时时，过早按下秒表C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间D．实验中，由于操作不当，使摆球做圆锥摆运动14、（10分）(本题9分)某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律的实验中，获取一根纸带如图，但测量发现0、1两点距离远大于2mm，且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来，而其他点都是清晰完整的．现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度h2、h3、h4、h5、h6、h7，再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度v3、v4、v5、v6和速度的平方、、，已知打点计时器打点周期为T．(1)该同学求6号点速度的计算式是v6＝_____．(2)然后该同学将计算得到的四组(hi，v)数据描绘在v2－h坐标系中，并以这四个点作出如图所示的直线，请你回答：他是如何根据图象判断重锤下落过程中机械能守恒的？___．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)在一次篮球比赛中，一篮球斜向上抛出后从最高点至着地点经历的时间为，两点间的水平距离为，忽略空气阻力，重力加速度为。求：（1）篮球在最高点时的速度大小；（2）最高点与着地点的高度差；（3）篮球着地时的速度大小。16、（12分）2019年4月，人类史上首张黑洞照片问世，如图，黑洞是一种密度极大的星球。从黑洞出发的光子，在黑洞引力的作用下，都将被黑洞吸引回去，使光子不能到达地球，地球上观察不到这种星体，因此把这种星球称为黑洞。假设有一光子（其质量m未知）恰好沿黑洞表面做周期为T的匀速圆周运动，求：(1)若已知此光子速度为v，则此黑洞的半径R为多少？(2)此黑洞的平均密度ρ为多少？（万有引力常量为G）17、（12分）(本题9分)如图所示，匀强电场的场强方向水平向右．一根绝缘丝线一端固定在O点，另一端连接一质量为m、电荷量为q的小球．小球静止在电场中，丝线与竖直方向成37°．已知重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：（1）小球带电的种类；（2）小球受到的电场力大小F；（3）电场强度的大小E．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

A.物体做匀速圆周运动时合外力提供向心力，向心力方向是变化的，所以在恒定合外力作用的运动轨迹不可能是圆，故A项不符合题意；B.物体受到恒定合外力作用，由牛顿第二定律可知其加速度不变，则在相等的时间内物体的速度变化量相等，故B项符合题意；C.曲线运动在相等时间内，位移不一定相同，所以合外力做的功不一定相等，故C项不符合题意；D.某物体受到恒定合外力作用而做曲线运动，其运动的轨迹为抛物线，结合其特点可知，该物体的速度方向与合外力方向之间的夹角越来越小，故D项不符合题意．2、C【解析】

A.匀速圆周运动尽管线速度大小不变，但方向发生了改变，故A错误；B.匀速圆周运动尽管加速度大小不变，但方向发生了改变，故B错误；C.平抛运动只受重力，加速度大小不变，轨迹是曲线，所以平抛运动是匀变速曲线运动，故C正确；D.平抛运动下落时间只与高度有关，与初速度无关，故D错误。3、B【解析】将A物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，

由绳子速率v绳=vsinθ，而绳子速率等于物体B的速率，则有物体B的速率vB=v绳=vsinθ，故B正确，ACD错误．4、A【解析】

试题分析：机械能守恒的条件是重力与系统弹力做功，其他的力不做功，而A中木箱沿光滑斜面下滑的过程只有重力做功，故机械能守恒，选项A正确；电梯加速上升的过程，外力对电梯做功，机械能不守恒，雨滴在空中匀速下落的过程，空气阻力对它做功，乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程中机械能不守恒，选项BCD错误．考点：机械能守恒的条件．5、A【解析】A、半衰期是对大量放射性元素的统计规律，是由元素本身决定，与原子核所处环境、状态无关，故A正确；B、原子核发生α衰变时，要释放能量，故质量要发生亏损，故B错误；C、原子核发生β衰变后电荷数增加1，质量数不变，故C错误；A、α衰变时，电荷数少2，质量数少4，核子数少4，故中子数少2，故D错误。点睛：本题要注意半衰期的定义以及有关半衰期运算，要明确α衰变，β衰变的实质，知道生成的新核的电荷数、质量数、中子数。6、B【解析】

A.负点电荷产生电场的电场线是从四周指向点电荷的直线，故A项错误；B.电场线的疏密程度表示电场的强弱，a点电场线比b点密，所以a点的电场强度比b点的大，故B项正确；C.根据等势线与电场线垂直和沿电场线电势降低，b点所在等势线的电势比a点所在等势线的电势低，所以b点的电势比a点的电势低，故C项错误；D.正电荷受力方向与电场方向一致，从a点运动到b点的过程中电场力做正功，电势能减小，故D项错误。7、BCD【解析】

A.以海平面为零势能平面，则物体到海平面时的重力势能为零，故A错误。B.重力对物体做功W=mgh故B正确。C.根据机械能守恒有：可知物体在海平面时的动能为故C正确。D.物体在运动的过程中机械能守恒，以地面为零势能面,物体在海平面的重力势能Ep=-mgh则物体在海平面上的机械能故D正确。8、AD【解析】

4s时，由v-t图象得v=4m/s，又由PG=mgvcosθ

(重力与物体运动方向相反，θ=180∘)；代入数据得：4s时克服重力做功的功率为80W；故A正确；前6s内物块一直朝上运动，物体的重力势能会一直增加，故B错误；前2s内物体的速度未发生改变，物体做匀速直线运动，拉力与重力平衡；又由功率的计算公式P=Fvcosθ；得前2s内拉力的功率为定值，故C错误；由Ek=【点睛】此题要理解v-t图象得相关意义：(1)v-t图象与t轴围成的面积表示物块的位移；(2)v一直为正值，故物体一直朝一个方向运动；并结合功率的计算公式就能解决问题。9、AD【解析】试题分析：A图中场强大小相等，方向不同，电势相等，B图中两点处场强大小不同，电势不同，C图中两点处场强和电势都相等，D图中两点电势相同，场强大小不同，C正确．考点：本题考查静电场．10、BD【解析】从a到c的运动过程，小球除重力做功外，弹簧的弹力对小球做功，故小球的机械能不守恒；对小球和弹簧的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此系统的机械能守恒．所以A项错误，B项正确．小球从b点接触弹簧，弹力逐渐增大，开始小于重力，到bc间某位置等于重力，后大于重力，因此，小球从b到c先做加速运动，后做减速运动，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短，弹性势能最大，到b点的动能不是最大，所以C选项错误，D选项正确．故选BD．点睛：明确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从b到c过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在bc之间某位置速度最大，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短．11、ABC【解析】

A项：等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，由于0.4V与0.2V两个等势面间电势差等于0.6V与0.4V两个等势面间电势差，C处的等势面密，所以C点电场强度较大，故A正确；B项：电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故A点场强方向指向x轴正方向，故B正确；C、D项：等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，所以AB两点间的平均场强小于BC两点间的平均场强，由公式，可知，AB两点电势差小于BC两点电势差，故C正确，D错误。12、ACD【解析】

A．在轨道1为同步卫星轨道，故在轨道1上运行周期为24h，故A正确；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，也是近地卫星运行速度，故同步轨道1上卫星运行速度小于第一宇宙速度，故B错误；C．在同一点Q，卫星受到的万有引力相同，在轨道1上万有引力提供向心力，在轨道2上卫星在Q点做近心运动，则万有引力大于向心力，即，则在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度，故C正确；D．卫星在轨道2上无动力运行时，由近地点P向远地点Q运动过程中，地球对卫星的引力做负功，势能增加，而卫星的机械能保持不变，故其动能减小，故D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AC乙BCCD【解析】

（1）[1]AB.实验过程单摆摆长应保持不变，应选择长约1m的细线作为摆线，摆线不能选择有弹性的橡皮绳，故A正确，B错误；CD.为减小实验误差，应选择密度大而体积小的球作为摆球，应选择直径约1cm的均匀铁球作为摆球，不要选用直径约10cm的均匀木球，故C正确，D错误；故选：AC；（2）[2]在该实验的过程中，悬点要固定，应采用图乙中所示的固定方式。（3）[3]A.摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长，故A错误；B.单摆在小角度下的运动为简谐运动，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动，故B正确；C.为减小测量误差，在摆球经过平衡位置时开始计时，故C正确；D.为减小测量误差，应测出n个周期的总时间t，然后求出周期：，用单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期实验误差较大，故D错误；故选：BC；（4）[4]由单摆周期公式：，可知：T与成正比，T−图象是正比例函数图象，T−图象的斜率：，则重力加速度：；（5）[5]由单摆周期公式：得：；A.单摆在小角度下的摆到为简谐振动，开始摆动时振幅较小，单摆的振幅对重力加速度的测量没有影响，故A错误；B.开始计时时，过早按下秒表，所测周期T偏大，所测重力加速度偏小，故B错误；C.测量周期时，误将摆球（n−1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，所测周期T偏小，所测重力加速度g偏大，故C正确；D.实验中，由于操作不当，使摆球做圆锥摆运动，测得的周期T偏小，所测重力加速度偏大；故选：CD；故答案为：（1）AC；（2）乙（3）BC；（4）（5）CD。【点睛】单摆测定重力加速度的原理：单摆的周期公式，还要知道：摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动；摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，为减小误差应保证摆线的长短不变；单摆在摆动的过程中，摆长不能发生变化．在最低点，速度最快