2024届山东师范大学附中高一物理第二学期期末监测试题含解析

2024届山东师范大学附中高一物理第二学期期末监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、(本题9分)关于时刻和时间，下列说法正确的是（）A．作息时间表上的数字均表示时间B．1min只能分成60个时刻C．手表上指针指示的是时间D．“宁停三分，不抢一秒”指的是时间2、(本题9分)惊险刺激的“时空之旅”飞车表演中，演员驾着摩托车（总质量为m）在半径为R的球形金属网内壁的竖直平面内做圆周运动，若某次经过最低点时关闭发动机，安装在最低点和最高点的压力传感器测出该圈内车对金属网压力的大小分别是9mg和mg，则最低点到最高点的过程中，演员及摩托车克服阻力做的功是（）A．mgR B． C． D．3、一物体做直线运动的v-t图象如图所示，可知合力对该物体（）A．做正功B．做负功C．先做正功后做负功D．先做负功后做正功4、(本题9分)如图是一汽车在平直路面上启动的速度—时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知()①0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变②0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大③t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小④t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变A．①③B．①④C．②③D．②④5、(本题9分)2003年10月15日，我国成功地发射了“神舟五号”载人飞船，经过21小时的太空飞行，返回舱于次日安全着陆．已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆，椭圆的一个焦点是地球的球心，如图所示，飞船在飞行中是无动力飞行，只受到地球的万有引力作用，在飞船的轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中，有以下说法，上述说法中正确的是（）①飞船的速度逐渐增大②飞船的速度逐渐减小③飞船的加速度逐渐减小④飞船的机械能逐渐增大．A．①③B．①④C．②③D．②④6、(本题9分)静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力F作用下做直线运动，3s后撤去力F，其运动的v-t图象如图所示。下列说法正确的是（）A．在t=2s时，拉力F的功率最大B．在1s~3s内，拉力F的功率为零C．在0~4s内，拉力F做的功等于零D．在0~4s内，拉力F做的功等于物块克服摩擦力做的功7、(本题9分)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示．取g=10m/s2，则：甲乙丙A．第1s内推力做功为1JB．第2s内物体克服摩擦力做的功为W=2.0JC．第1.5s时推力F的功率为2WD．第2s内推力F做功的平均功率＝3W8、(本题9分)一质量为m的运动员从下蹲状态开始向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中：A．地面对他的冲量大小为mvB．地面对他的冲量大小为mv＋mgΔt，C．地面对他做的功为零D．地面对他做的功为mv29、(本题9分)如图，a、b、c是地球大气层外同一平面内沿圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b的质量相等且小于c的质量，则（）A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度10、(本题9分)如图所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为θ，杆以O点为支点绕竖直轴旋转，质量为m的小球套在杆上可自由滑动，当杆旋转角速度为ω1时，小球可在A处的水平面内旋转，当杆旋转角速度为ω2时，小球可在B处的水平面内旋转，设球对杆的压力分别为N1和N2，则（）A．N1=N2B．N1＜N2.C．ω1＜ω2D．ω1＞ω211、(本题9分)把两个质量相等的小球a、b放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使两小球沿光滑的漏斗壁分别在1、2水平面内做匀速圆周运动，如图所示.平面1比平面2高，轨道1半径是轨道2半径的2倍.则（）A．小球做匀速圆周运动时受到重力支持力、向心力B．小球a的线速度大小是小球b的倍C．小球a对漏斗壁的压力大小是小球b的2倍D．小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度12、(本题9分)如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），小球从紧靠左极板处由静止开始释放，小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打在右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中（）A．它们的运动时间的关系为B．它们的电荷量之比为C．它们的动能增量之比为D．它们的电势能减少量之比为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)“观察电容器的充、放电现象”的实验电路图如图所示，接通开关S，对电路中的电容器充电．充电后，该电容器______（选填“上”或“下”）极板带正电荷．若电容器的两个极板分别带上了电荷量均为Q的等量异号电荷，此时电容器所带的电荷量为______．14、（10分）(本题9分)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”。①已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是________（只有一个选项符合要求，填选项前的符号）。A．直流电源、天平及砝码B．直流电源、刻度尺C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、刻度尺②安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示（其中一段纸带图中未画出）。图中O点为打出的起始点，且速度为零.选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE=______m/s（结果保留三位有效数字）.③若已知当地重力加速度为g，代入图中所测的数据进行计算，并将与_______进行比较（用题中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O点到E点的过程中机械能是否守恒。④某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O了，如图所示.于是他利用剩余的纸带进行如下的测量：以A点为起点，测量各点到A点的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出v2-h图像。图中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线_________；由图像得出，A点到起始点O的距离为_________cm（结果保留三位有效数字）.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)如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过绳子连接在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度l＝4m，现从静止释放圆环．不计定滑轮和空气的阻力，取g＝10m/s2，求：（1）若圆环恰能下降h＝3m，A和B的质量应满足什么关系？（2）若圆环下降h＝3m时的速度vB＝5m/s，则A和B的质量有何关系？（3）不管A和B的质量为多大，圆环下降h＝3m时的速度不可能超过多大？16、（12分）(本题9分)一辆值勤警车停在平直的公路旁，当警员发现他身旁以v=6m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定去追赶，经，警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动，求：（1）警车要经过多少时间才能追上违章货车？（2）在警车追上货车之前，两车之间的最大距离为多少？17、（12分）(本题9分)质量为的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上．平衡时，弹资的压缩量为，如图所示．物块从钢板正对距离为的处自由落下，打在钢板上井立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动．已知物体质量也为时，它们恰能回到点，若物块质量为，仍从处自由落下，则物块与钢板回到点时，还具有向上的速度，求：（1）弹簧压缩时的弹性势能；（2）物块质量为时向上运动到最高点与点的距离．

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、D【解题分析】

A．作息时间表上的数字是指的一个个的时刻，A错误；B．1分钟可以分成无数个时刻，B错误；C．手表上指针指示的是时刻，C错误；D．“宁停三分,不抢一秒”指的是时间，D正确。故选D。2、A【解题分析】

在最低点，根据牛顿第二定律有：且解得：在最高点，根据牛顿第二定律有：且解得：对最低点到最高点的过程运用动能定理得：解得：。A.mgR与计算结果相符，A正确。B.与计算结果不符，B错误。C.与计算结果不符，C错误。D.与计算结果不符，D错误。3、C【解题分析】

在v−t图象中，斜率代表加速度，故拉力开始与运动方向相同，后来拉力与运动方向相反，故拉力先做正功，后做负功，故C正确，ABD错误．4、C【解题分析】①、时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以①错误，②正确；

③、时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以③正确，④错误，故选项C正确。

点睛：这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值。5、C【解题分析】

由飞船在飞行中是无动力飞行，只受到地球的万有引力作用，将椭圆运动的每一点视为绕地球转动的某一匀速圆周运动的一点由GMmr2=mv6、D【解题分析】

AB、在1s~3s内，物块做匀速运动，拉力F大小上等于滑动摩擦力，由P=Fv知，拉力F的功率不变，故AB错误。CD、在0~4s内，根据动能定理WF-Wf=0，拉力F做的功WF等于物块克服摩擦力做的功Wf，故C错误，D正确。7、BD【解题分析】

A、第1s内物体保持静止状态，在推力方向没有位移产生，故做功为0，故A错误；B、由图像可知，第3s内物体做匀速运动，F＝2N，故，由v-t图像知，第2s内物体的位移，第2s内物体克服摩擦力做的功，故B正确；C、第1.5s时物体的速度为1m/s，则推力的功率：P=Fv=3×1=3W，故C错误；D、第2s内推力F＝3N，推力F做功，故第2s内推力F做功的平均功率，故D正确；故选BD．【题目点拨】根据V-t图和F-t图可知：第1s内推力没有克服物体的最大静摩擦力，一直静止没有运动；第2s内物体做加速运动；第3s内做匀速运动可知此时，根据功、平均功率和瞬时功率的公式可求得各选项的结果．8、BC【解题分析】

人的速度原来为零，起跳瞬间为v，则由动量定理可得：I-mg△t=△mv=mv；故地面对人的冲量为I=mv+mg△t；故A错误，B正确；在整个过程中，人的重心高度增加，速度增大，机械能增加，人的机械能增加是因为人自身内力做了功．地面对人的支持力作用点无位移，不做功，故地面对人做功为零；故C正确，D错误；故选BC．【题目点拨】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量，不要把重力漏掉．另外地面对人是否做功的问题是易错点，要根据功的概念去理解.9、AB【解题分析】

根据万有引力提供向心力得A.，a和b质量相等且小于c的质量，可知b所需向心力最小，故A项与题意相符；B.所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B项与题意相符；C.所以b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故C项与题意不相符；D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D项与题意不相符。10、AD【解题分析】

对小球受力分析，如图所示，根据平行四边形定则知，N=，可知支持力大小相等，则压力大小相等．故A正确、B错误．根据＝mrω1得，ω=，由于r1＞r1，所以ω1＞ω1．故D正确，C错误．故选AD．【题目点拨】解决本题的关键是画出小球的受力图，找到小球做圆周运动的圆心，然后确定向心力，结合牛顿第二定律进行求解．11、BD【解题分析】A、小球做匀速圆周运动时，只受重力和支持力两个力作用，由两个力的合力提供向心力，故A错误．

B、受力分析如图所示：根据牛顿第二定律得：，解得：，知轨道1半径是轨道2半径的2倍，则同一个小球在轨道1的线速度是轨道2线速度的倍，即：小球a的线速度大小是小球b的倍，故B正确；

C、轨道对小球的支持力为：，与轨道平面的高度无关，则小球对轨道的压力也与轨道平面无关，因此同一个小球a和小球b对漏斗壁的压力大小相等，故C错误；

D、根据得：，知同一个小球在轨道1的向心加速度等于在轨道2的向心加速度，即小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度，故D正确．点睛：本题是圆锥摆类型的问题，分析受力情况，确定小球向心力的来源，再由牛顿第二定律和圆周运动规律结合进行分析，是常用的方法和思路．12、BD【解题分析】两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，由公式，可知它们运动时间相同，故A错误．小球在水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，由，得加速度之比．根据牛顿第二定律得，两球的加速度分别为，，则，故B正确．由场力做功分别为，，由于，，得，故电势能的减小量为，而重力做功相同，则合力做功之比．则动能增加量之比，故C错误，D正确．故选BD.【题目点拨】两小球在匀强电场中受到电场力和重力作用，都做匀加速直线运动，运用运动的分解可知：两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，运动时间相同．两小球水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，根据牛顿第二定律和运动学公式研究电荷量之比．根据电场力做功之比，研究电势能减小量之比．根据数学知识分析合力对两球做功的关系，由动能定理分析动能增加量之比．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、上Q【解题分析】

[1]图中电容器充电过程，充完电后电容器上极板与电源的正极相连，则电容器上极板带正电；[2]电容器电荷量是单极板所带电荷量的绝对值，故电荷量为Q14、D3.04gh2a10.0【解题分析】

(1)根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定必需的器材．(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度．(3)根据重力势能的减小量等于动能的增加量，列出机械能守恒的表达式．(4)抓住A点速度不为零，得出正确的图线，结合O点的速度为零，结合图线得出A点距离O点的距离．【题目详解】(1)打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度，重锤的质量可以不测；故选D．(2)根据匀变速直线运动的推论：平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则E点的瞬时速度.(3)当重力势能的减小量mgh2与动能的增加量相等，则机械能守恒，即验证与gh2是否相等；(4)以A点为起点，测量各点到A点的距离h，由于A点速度不为零，可知h=0时，纵轴坐标不为零，可知正确的图线为a;由图像a可知，初始位置时，速度为零，可知A点到起始点O的距离为10.0cm．【题目点拨】解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定测量的物理量．以及掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）；（2）；（3）【解题分析】

试题分析：（1）若圆环恰好能下降h＝3m，由机械能守恒定律得mgh＝MghAh2＋l2＝（l＋hA）2解得A和B的质量应满足关系M＝3m（2）若圆环下降h＝3m时的速度vB＝5m/s，由机械能守恒定律有mgh－MghA＝mv＋Mv又h2＋l2＝（l＋hA）2如图所示，A、B的速度关系为解得A和B的质量关系为（3）B的质量比A的大得越多，圆环下降h＝3m时的速度越大，当m≫M时可认为B下落过程机械能守恒，有mgh＝mv解得圆环的最大速度vBm＝2m/s即圆环下降h＝3m时的速度不可能超过2m/s．考点：