山东省滕州市第一中学2023-2024学年物理高一第二学期期末经典试题含解析

山东省滕州市第一中学2023-2024学年物理高一第二学期期末经典试题注意事项：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（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、光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点连接，导轨半径R＝0.5m，一个质量m＝2kg的小球在A处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能Ep＝36J，如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧，沿半圆形轨道向上运动恰能通过最高点C，g取10m/s2。下列选项正确的是（）A．小球脱离弹簧时的速度大小5m/sB．小球通过最高点C的速度是0C．小球在C点处于超重状态D．小球从B到C阻力做的功-11J2、一物体从空中某点以一定的初速度v0做平抛运动，落地时的水平位移为s，记录下该平抛运动的轨迹，并按照1：1的比例制作成了一条钢制抛物线轨道，如图所示。现让一个铁环从抛物线轨道顶端从静止滑下，不计运动过程中摩擦阻力和空气阻力，重力加速度为g，当铁环滑落到抛物线轨道末端时，下面说法正确的是A．铁环的水平速度等于B．铁环的竖直速度等于C．铁环的末速度等于D．铁环的末速度等于3、行星A、B都可看作质量分布均匀的球体，其质量之比为1∶2、半径之比为1∶2，则行星A、B的第一宇宙速度大小之比为A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．1∶44、(本题9分)水平传送带以速度v匀速转动，一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，如图所示，在小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为()A．mv2 B．2mv2 C． D．5、(本题9分)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，则以下关系正确的是（）A．mA＜mB＜mC B．mA=mB＜mCC．μA=μB=μC D．μA＜μB=μC6、在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，下列仪器中可正常使用的是A．打点计时器 B．天平 C．体重计 D．摆钟7、质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为30°的斜面，减速上滑的加速度大小为0.6g（g为重力加速度），则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中（）A．物体的动能减少了0.6mgsB．物体的重力势能增加了0.5mgsC．物体的机械能减少了0.4mgsD．物体克服摩擦力做功0.1mgs8、(本题9分)电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头向上滑动时，下列说法正确的是A．定值电阻R2的电功率减小B．电压表和电流表的示数都减小C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．通过滑动变阻器R中的电流增大9、(本题9分)质点作匀速圆周运动，下列物理量不变的是（）A．速度 B．速率 C．角速度 D．加速度10、(本题9分)1019年4月10日11点，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。科学家曾在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，将黑洞视为质点，且两黑洞与圆心始终在一条直线上。若其中一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1，另一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1．根据所学知识，下列选项正确的是（）A．双黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．双黑洞的轨道半径之比r1：r1＝M1：M1C．双黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．两黑洞的周期之比为T1：T1＝l：111、在光滑的水平面上，一滑块的质量m=2kg，在水平面上恒定外力F=4N（方向未知）作用下运动，如图所示为滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为v=5m/s，滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α=37°，sin37°=0.6，则下列说法正确的是A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角B．滑块从P到Q的时间为3sC．滑块从P到Q的过程中速度最小值为4m/sD．P、Q两点连线的距离为10m12、(本题9分)图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬质量为m的物体。设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动。则（）A．人对重物做功，功率为mgvB．人对传送带的摩擦力大小等于mg，方向水平向左C．在时间t内人对传送带做功消耗的能量为mgvtD．若使传送带的速度增大，人对传送带做功的功率不变二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度.实验简要步骤如下:A．让小球多次从________位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置B．安装好器材,注意使斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线.检测斜槽末端水平的方法是________C．测出曲线上某点的坐标x、y,用v0=________算出该小球的平抛初速度.实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值D．取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛运动的轨迹上述实验步骤的合理顺序是________(只排列序号即可).14、某同学在实验室用如图所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题。（1）实验中，为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用频率为50Hz的(填“电磁”或“电火花”)________打点计时器，同时需要将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带能够做______运动。（2）在______条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制_______不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系。（3）在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据hA、hB、hC如图所示，则小车的加速度为a=________m/s2，打B点时小车的速度为VB=________m/s。（保留2位有效数字）（4）在此实验中，如果忽略摩擦阻力和斜面倾角的影响，要验证沙和沙桶以及小车的系统机械能守恒，实验数据应满足_______关系式（用上题的符号表示，不要求计数结果）。15、(本题9分)某同学设计了一个碰撞实验来寻找碰撞前后的不变量，实验器材有：打点计时器、低压交流电源（频率为50Hz）、纸带、表面光滑的长木板、带撞针的小车A、带橡皮泥的小车B、天平．该同学设计的实验步骤如下：A．用天平测出小车A的质量为mA=0.4kg，小车B的质量为mB=0.2kgB．更换纸带重复操作三次C．小车A靠近打点计时器放置，在车后固定纸带，把小车B放在长木板中间D．把长木板平放在桌面上，在一端固定打点计时器，连接电源E．接通电源，并给小车A一定的初速度vA，小车A与小车B相撞黏合成一个整体（1）请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来_________．（2）打点计时器打下的纸带中，比较理想的一条如图所示，根据这些数据把下表空白处①②③④的数值补充完整．碰撞前碰撞后物理量A车B车AB整体质量（kg）0.40.20.6速度（m/s）3.00________（m·s－1·kg－1）7.50②________mv（kg·m/s）1.20③________mv2（kg·m2/s2）3.60④________（3）由表中数据可得出的结论是：碰撞前后的不变量是___三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)已知地球的半径为R，质量为M，万有引力常量为G．一颗人造地球卫星处在距离地球表面高度为h的圆轨道上，试求：（1）该卫星作匀速圆周运动的线速度大小v；（2）该卫星的运动周期T．17、（10分）如图，一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上，其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴OO′匀速转动，且杆与水平面间始终保持30°角。已知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为，重力加速度为g。求：（1）求弹簧的劲度系数k；（2）弹簧为原长时，杆的角速度为多少；（3）在杆的角速度由0缓慢增大到过程中，小球机械能增加了多少。

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、D【解析】

A.根据机械能守恒定律Ep=mv12解得：v1=6m/s

，选项A错误；B.因小球恰能通过最高点C，则，解得，选项B错误；C.小球在C点时，加速度向下，处于失重状态，选项C错误；D.小球从B到C，由动能定理：，联立解得Wf=-11J，选项D正确。2、C【解析】

设铁环落地速度为，根据机械能守恒，，钢制轨道的高度可根据平抛运动规律求得，，，因此铁环落地速度。速度方向与水平方向的夹角：，则；A.铁环的水平速度等于，选项A错误；B.铁环落地的合速度等于，选项B错误；C.铁环的末速度等于，选项C正确；D.铁环的末速度不等于，选项D错误.3、C【解析】

根据第一宇宙速度计算的表达式可得，行星A、B的第一宇宙速度大小之比为1：1，C正确ABD错误4、D【解析】相对滑动时木块的加速度a＝μg，从放上至相对静止所用时间t＝＝.此过程中传送带对地的位移x1＝vt＝.木块对地位移为x2＝t＝.摩擦力对木块做的功等于木块动能的增加，E1＝W1＝μmgx2＝mv2.传送带克服摩擦力做的功W2＝μmgx1＝mv2.此过程中传送带克服摩擦力做功将传送带能量转化为木块的动能及内能，由能量守恒定律，内能为ΔE＝W2－W1＝μmg(x1－x2)＝mv2，故D正确5、D【解析】试题分析：根据牛顿第二定律可得出，由函数关系式和图线的关系可知，图线的斜率为，所以；图线在纵轴的截距为，所以．故选D考点：牛顿第二定律点评：在解决一些图像问题时，可以通过所学物理规律列出两物理量的函数关系式，然后依据数学知识弄清截距、斜率等含义．6、A【解析】

在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，处于完全失重状态。A.打点计时器与重力无关，可以使用，A正确。B.天平依靠重力工作，无法正常使用，B错误。C.体重计依靠重力工作，无法正常使用，C错误。D.摆重依靠重力工作，无法正常使用，D错误。7、ABD【解析】

由题知合外力为，由动能定理,得物体的动能减少了0.6mgs，A对．，B对．因此物体机械能的改变量，C错误；除重力以外的其它力做功改变机械能，因此摩擦力做功改变机械能，因此摩擦力做功为0.1mgs，D正确8、BD【解析】当滑动变阻器的触头向上滑动时，R连入电路的电阻减小，故电路总电阻减小，总电流增大，根据E=U+Ir可知路端电压减小，即电压表示数减小；总电流增大，即R2两端电压增大，而路端电压是减小的，故并联电路两端电压减小，即R1两端电压减小，所以电流表示数减小，而根据P=I2R【点睛】在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部→整体→局部．9、BC【解析】匀速圆周运动的线速度、加速度大小不变、方向变化，不变的是周期和角速度，BC正确．10、BCD【解析】

AD.一对相互环绕旋转的超大质量不等的双黑洞系统，在相互之间的万有引力的作用下，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，绕它们连线上某点做匀速圆周运动，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A项不合题意，D项符合题意；B.根据万有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B项符合题意.C.根据a＝ω1r，因为a1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C项符合题意.11、BC【解析】在P、Q两点的速度具有对称性，故分解为沿PQ方向和垂直PQ方向，在沿PQ方向上做匀速直线运动，在垂直PQ方向上做匀变速直线运动，所以力F垂直PQ向下，在顶点处速度最小，只剩下沿PQ方向的速度，故为，A错误C正确；在垂直PQ方向上，，，故从P到顶点所用时间为，根据对称性可知从P到Q所用时间为，PQ连线的距离为，故B正确D错误．12、BC【解析】

A.由题知，重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，故A错误。B.根据人的重心不动知人处于平衡状态，人所受的摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力mg，所以人对传送带的摩擦力大小也等于mg，方向水平向左，故B正确。C.在时间t内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于mg。根据，所以人对传送带做功为mgvt，故C正确。D.由于恒力做功，根据功率知：若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，故D错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、斜槽的同一位置；将小球放在水平槽末端中若能静止则可认为水平；；BADC【解析】

A：在“研究平抛物体运动”的实验中，要保证小球从斜槽末端飞出时的速度是相同的，因此，要让小球多次从斜槽上的同一位置滚下．B、检验斜槽末端水平的方法有多种，如用水平仪或者将小球放在斜槽末端看其是否滚动，若不滚动，则斜槽末端水平．C、平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，水平方向有：x＝v0t竖直方向有：hgt2；联立求出初速度v0＝x实验步骤合理顺序是：B、A、D、C．14、电火花匀速（直线）运动M远大于m小车的质量M0.951.0【解析】

（1）[1][2]．两种计时器比较，打点计时器的限位孔对纸带的摩擦力比较大，所以要选择电火花计时器；要平衡摩擦力，需要将长木板的右端垫高，在没有沙桶拖动下，轻推一下小车，使小车能拖动穿过打点计时器的纸带做匀速直线运动即可；（2）[3][4]．根据实验误差的来源，在M＞＞m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力；根据控制变量法的要求，在控制小车的质量M不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．（3）[5][6]．由题意可知：x1=（51.55-42.05）cm=9.5cm，x2=（62.00-51.55）cm=10.45cm，计数点之间时间间隔为T=0.1s．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得小车加速度为根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：（4）[7]．在此实验中，如果忽略摩擦阻力和斜面倾角的影响，要验证沙和沙桶以及小车的系统机械能守恒，实验数据应满足关系式.15、（1）ADCEB（2）①2.0②3.3③1.2