2024年山东省青岛实验高中高一物理第二学期期末监测试题含解析

2024年山东省青岛实验高中高一物理第二学期期末监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)自行车的大齿轮．小齿轮．后轮是相互关联的三个转动部分，如图所示．在自行车行驶过程中（）A．大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大B．后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大C．后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比D．大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比2、(本题9分)如图所示为2017年我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919在上海浦东机场起飞的照片，C919的成功首飞意味着经过近半个世纪的艰难探索，我国具备了研制一款现代干线飞机的核心能力，现有总质量m=200t一架大型飞机，从静止开始保持额定功率滑跑，当位移达到L=6.0时，速度达到最大速度v=60m/s，并以此速度起飞，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍（），下列有关数据正确的是A．飞机起飞过程所用时间小于20sB．飞机起飞过程加速度为C．飞机起飞的功率P为D．飞机起飞的动能为3、(本题9分)引体向上运动的规则是从双臂伸直到下巴与单杠等高计1次。质量为60kg的某同学在1min内完成了8次引体向上运动，每次肩部上升的距离均约为0.4m，g取10m/s2，则他在1min内至少克服重力所做的功及相应的功率约为（）A．192J，3.2W B．1920J，32WC．1920J，320W D．3840J，64W4、(本题9分)骑变速自行车时，如果车速v随人体输出的动力F变化关系如图所示，那么，随着动力从0开始逐渐增大到最大值，变速自行车的功率A．一直增大 B．一直减小C．先增大后减小 D．先减小后增大5、2018年12月27日，北斗三号基本系统已完成建设，开始提供全球服务其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示：a为低轨道极地卫星；b为地球同步卫星；c为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是（）A．卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大B．卫星a的机械能一定比卫星b的机械能小C．卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小相等D．卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小不相等6、(本题9分)如图所示，a、b是地球表面上不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的()A．轨道半径B．线速度C．加速度D．角速度7、(本题9分)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列关于物理学史、物理概念和方法的说法中，正确的是（）A．开普勒认为，在高山上以足够大的速度水平抛出一物体，该物体将不会落回地球上B．牛顿巧妙地利用“月—地”检验，证明了天、地引力的统一C．卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量D．理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、向心加速度等都是理想化模型8、(本题9分)美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察，在行星表面h高度（远小于行星半径）处以初速度v水平抛出一个小球，测得水平位移为x。已知该行星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）A．该行星表面的重力加速度为2B．该行星的质量为2C．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为3D．该行星的第一宇宙速度为v9、(本题9分)如图甲，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的位移-时间图象．已知m1=0.1kg，由此可以判断（）A．碰后m2和m1都向右运动B．m2=0.3kgC．碰撞过程中系统没有机械能的损失D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能10、(本题9分)如图，质量是25kg的小孩从高为2m的滑梯顶端由静止滑下，滑到底端时的速度为2m/s（取g=10m/s2），关于力对小孩做的功的说法正确的是（）A．重力做的功为50J B．合外力做功为50JC．克服阻力做功为450J D．支持力做功为450J11、(本题9分)如图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和1kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L＝0.1m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h＝0.1m．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s1．则下列说法中正确的是（）A．下滑的整个过程中A球机械能不守恒B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能不守恒C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为1m/sD．下滑的整个过程中B球机械能的增加量为J12、(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．填空题(每小题6分，共18分)13、在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A．干电池(电动势约为1.5V，内阻小于1.5Ω)B．电流表G(满偏电流2mA，内阻10Ω)C．电流表A(0～0.6A，内阻约0.1Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω，10A)E．滑动变阻器R2(0～100Ω，1A)F．定值电阻R3＝990ΩG．开关、导线若干(1)为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器______(填写序号)．(2)在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的实验电路原理图_______.(标出代表元件字母符号)(3)某同学根据他设计的实验测出了6组I1(电流表G的示数)和I2(电流表A的示数)，请在如图所示的坐标纸上作出I1和I2的关系图线__________.序号123456I1/mA1.401.361.351.281.201.07I2/A0.100.150.230.250.350.50(4)根据图线可得，被测电池的电动势为______V，内阻为______Ω.14、(本题9分)用如图甲所示的实验装置验证质量分别为m1、m2的两物块组成的系统机械能守恒。质量为m2的物块在高处由静止开始下落，打点计时器在质量为m1的物块拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙所示是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图乙所示。已知m1＝100g、m2＝200g，取当地重力加速度为9.8m/s2。（结果均保留三位有效数字）（1）打计数点5时物块的速度大小为______m/s。（2）在打计数点0到5的过程中，系统运能的增量Ek＝______J；系统重力势能的减少是Ep＝_____J。15、(本题9分)某中学实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz.(1)实验中木板略微倾斜，这样做________；A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条，，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同-位置再释放小车，把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，......；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出，根据第4次实验的纸带(如图2所示，图2中的点皆为计时点)求得小车获得的速度为________m/s(保留三位有效数字)．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随着陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为45°．已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为．（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度ω0（2）若改变陶罐匀速旋转的角速度,而小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的最大值和最小值．17、（10分）天宫二号于2016年9月15日成功发射，它将和随后发射的神舟十一号飞船在空间完成交会对接，成为我国第一个真正意义上的空间实验站．天宫二号进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G．若将天宫二号的运行轨道看做圆轨道，求：(1)地球质量M；(2)地球的平均密度．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】

自行车的链条不打滑，齿轮上各点的线速度大小相等，小齿轮与后轮绕同一转轴转动，角速度相等．由v=ωr研究角速度的关系．由向心加速度公式分别研究三处的向心加速度的关系．【详解】A项：自行车的链条不打滑，大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度大小相等，故A错误；B项：后轮边缘点与小齿轮边缘点属于绕同一转轴转动，角速度相等．故B错误；C项：后轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等，由公式an=ω2r得，向心加速度与半径成正比，故C正确；D项：大齿轮边缘点与小齿轮边缘点，线速度大小相等，由公式可知，向心加速度与半径成反比，故D错误．故应选：C．【点睛】本题考查灵活选择物理规律的能力．对于圆周运动，公式较多，要根据不同的条件灵活选择公式．2、C【解析】(1)根据题意当位移达到L=6.0时，速度达到最大速度v=60m/s，所以飞机起飞时的动能汽车的额定功率为由动能定理可求得;解得：t=250s，故AD错，C正确；B、由于飞机从静止开始保持额定功率滑跑，所以随着速度的增大，牵引力在减小，所以飞机做加速度减小的加速度运动，故B错误；故本题答案是：C点睛：本题考查了汽车启动的问题，要把握牛顿第二定律和运动学公式去分析机车的运动情况．3、B【解析】

每次肩部上升的距离均为0.4m，则同学每一次克服重力做的功1min内克服重力所做的功1min=60s，相应的功率约为选项ACD错误，B正确。故选B。4、C【解析】

根据图象知纵横坐标的乘积是先增大后减小的，即功率P=Fv先增大后减小。A.一直增大，与结论不相符，选项A错误；B.一直减小，与结论不相符，选项B错误；C.先增大后减小，与结论相符，选项C正确；D.先减小后增大，与结论不相符，选项D错误；5、C【解析】

AB．由于卫星a与卫星b质量未知，所以无法确卫星a的机械能与卫星b的机械能的关系，故选项AB错误；CD．根据万有引力提供环绕天体的向心力，，得，卫星b和卫星c的运行半径相同，所以卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小相等，故选项C正确，D错误。6、D【解析】

地球自转绕地轴转动，地球上除两极各点具有相同的角速度。在a和b两地的物体随地球自转的轨道半径不同，根据v=rω、a=rω2知线速度、加速度不同。故D正确，ABC错误。故选：D.7、BC【解析】A、牛顿认为，在高山上以足够大的速度水平抛出一物体，该物体将不会落回地球上．故A错误．B、牛顿巧妙地利用“月一地”检验，证明了天、地引力的统一，故B正确．C、牛顿发现提出万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验巧妙地测出了万有引力常量G，故C错误．D、理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、点电荷，向心加速度不是，故D错误．故选BC．【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．8、ABD【解析】

根据“水平抛出一个小球”可知，考查了平抛运动。根据平抛运动的规律求解行星表面的重力加速度；行星表面物体重力等于万有引力求解行星质量；对同步卫星，根据万有引力提供向心力求解行星高度；近地卫星运行速度即为第一宇宙速度。【详解】A、根据平抛运动的规律可知：h=12gt2，x=vtB、根据mg=GMmR2，得行星的质量为：M=C、根据GMm(R+h)2=m4π2D、根据mg=mv2R得行星的第一宇宙速度为：v=【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要的理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用。9、BC【解析】

s-t（位移时间）图象的斜率等于速度，由数学知识求出碰撞前后两球的速度，分析碰撞前后两球的运动情况．根据动量守恒定律求解两球质量关系，由能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能．【详解】由s-t（位移时间）图象的斜率得到，碰前的位移不随时间而变化，处于静止．向速度大小为，方向只有向右才能与相撞，A正确；由图读出，碰后m2的速度为正方向，说明向右运动，的速度为负方向，说明向左运动，B错误；由图求出碰后和的速度分别为，根据动量守恒定律得，，代入解得，C正确；碰撞过程中系统损失的机械能为，代入解得△E=0，D错误．【点睛】本题首先考查读图能力，抓住位移图象的斜率等于速度是关键；其次要注意矢量的方向．10、BC【解析】

A.重力做功为：WG=mgh=25×10×2=500J．故A错误；B.由动能定理合外力做的功等于动能的变化量为：W合=mv2=×25×22=50J，故B正确；C.根据动能定理有：WG-Wf=50J，则Wf=450J，故C正确；D.支持力与小孩的运动方向始终垂直，故支持力不做功，D错误；11、AD【解析】

AB．在下滑的整个过程中，只有重力对系统做功，系统的机械能守恒，但在B在水平面滑行，而A在斜面滑行时，杆的弹力对A做功，所以A球机械能不守恒，故选项A正确，B错误；C．根据系统机械能守恒得，代入解得，故选项C错误．D．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为，故选项D正确．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．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）D；⑵如下左图；⑶如下右图；⑷1.48，0.82【解析】

（1）为方便实验操作，滑动变阻器的阻值不能太大，选择D（R1）比较合适。（2）由于没有电压表，给定的电流表G可与定值电阻R3串联作电压表使用，实验电路如图所示。（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出I1-I2图象如图所示。（4）则由闭合电路欧姆定律可知：I1（R3+RA）=E-I2r，变形，由图可知，图象与纵坐标的交点为1.48mA，解得E=1.48V（1.46-1.50）；由图象可知，r=0.82Ω（0.70-0.82）考点：测定电源的电动势和内阻14、（1）1.64（2）0.4030.404【解析】（1）每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所以连续两个点的时间间隔为T=0.1s，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计数点5的瞬时速度为：。（2）系统动能的增加量为：。系统重力势能的减小量为：△Ep=（m2-m1）gh=0.100×9.8×（26.64+14.61）J≈0.404J．15、（1）CD（2）2.00【解析】(1)使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分量大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮