2024屆山東省菏澤市第一中學八一路校區(qū)物理高一第二學期期末聯(lián)考試題含解析

2024屆山東省菏澤市第一中學八一路校區(qū)物理高一第二學期期末聯(lián)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、(本題9分)下列說法中錯誤的是（）A．德國天文學家開普勒提出天體運動的開普勒三大定律B．牛頓總結了前人的科研成果，在此基礎上，經(jīng)過研究得出了萬有引力定律C．英國物理學家卡文迪許利用扭秤實驗裝置比較準確地測出了引力常量D．相同時間內，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積2、(本題9分)質點在一平面內沿曲線由P運動到Q，如果用v、a、F分別表示質點運動過程中的速度、加速度和受到的合外力，下列圖象中可能正確的是()A． B．C． D．3、如圖所示,在M點分別以不同的速度將兩小球水平拋出。兩小球分別落在水平地面上的P點、Q點。已知O點是M點在地面上的豎直投影,OP:PQ=1:3,且不考慮空氣阻力的影響。下列說法中正確的是()A．兩小球的下落時間之比為1:3B．兩小球的下落時間之比為1:4C．兩小球的初速度大小之比為1:3D．兩小球的初速度大小之比為1:44、(本題9分)我國自行研制的J-20隱形戰(zhàn)機在起飛前從靜止開始做勻加速直線運動，達到起飛速度v所需時間t，則起飛前的運動距離（）A．vt B． C．2vt D．不能確定5、(本題9分)如圖所示，在光滑的水平面上有兩個質量相同的球A和球B，A、B之間以及B球與固定點O之間分別用兩段輕繩相連并以相同的角速度繞著O點做勻速圓周運動，如果OB＝AB，則繩OB與繩BA的張力之比為（）A．2∶1B．3∶2C．5∶3D．5∶26、圖示是某一衛(wèi)星運行的軌道示意圖，衛(wèi)星先沿橢圓軌道1運行，近地點為M，遠地點為N，當衛(wèi)星經(jīng)過N時點火加速，使衛(wèi)星由橢圓軌道1轉移到圓軌道2上運行。關于衛(wèi)星的運行過程，下列說法中正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道1和軌道2上運動時的機械能相等B．衛(wèi)星在軌道1上運行經(jīng)過N點的速度小于經(jīng)過M點的速度C．衛(wèi)星在軌道1上運行經(jīng)過N點的加速度小于在軌道2上運行經(jīng)過N點的加速度D．衛(wèi)星在軌道1上運行經(jīng)過N點的加速度大于在軌道2上運行經(jīng)過N點的加速度7、(本題9分)如圖所示，長為L=0.5m的輕質細桿，一端固定有一個質量為m=3kg的小球，另一端由電動機帶動，使桿繞O點在豎直平面內做勻速圓周運動，小球的速率為v=1m/s，g取10m/s1．則（）A．小球通過最高點時，向心力大小是6NB．小球通過最低點時，向心力大小是14NC．小球通過最高點時，對桿作用力的大小為6ND．小球通過最低點時，對桿作用力的大小為14N8、(本題9分)如圖所示，一輛汽車沿水平面向右勻速運動，通過定滑輪將重物A豎直吊起，在吊起重物的過程中，關于重物的運動及受力情況下列判斷正確的是（）A．重物勻速上升B．重物加速上升C．重物所受重力等于拉力D．重物所受重力小于拉力9、(本題9分)如圖所示，內壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，兩個質量相同的小球A和B緊貼著內壁分別在圖中所示的水平面內做勻速圓周運動，則（）A．球A的周期一定大于球B的周期B．球A的角速度一定大于球B的角速度C．球A的線速度一定大于球B的線速度D．球A對筒壁的壓力一定大于球B對筒壁的壓力10、(本題9分)如圖所示，質量是的子彈，以的速度射入固定的、厚度是的木板，射穿后的速度是．假設阻力是恒定的，它能夠射穿同種材料制成的A．固定的、厚度是的木板B．固定的、厚度是的木板C．放在光滑水平面上的質量為，沿速度方向長度為的木塊D．放在光滑水平面上的質量為，沿速度方向長度為的木塊11、(本題9分)如圖所示，不少同學都看過雜技演員表演的“水流星”，一根細繩系著盛水的杯子，演員掄起繩子，杯子在豎直平面內做圓周運動．杯子可視為質點，杯子與圓心O的距離為1m，重力加速度大小為10m/s1．為使杯子運動到最高點時（已經(jīng)杯口朝下）水不會從杯里灑出，則杯子通過最高點時的速度大小可能為（）A．1m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s12、(本題9分)地球的半徑為R，地面的重力加速度為g，一顆離地面高度為R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，則（）A．衛(wèi)星加速度的大小為B．衛(wèi)星運轉的角速度為C．衛(wèi)星運轉的線速度為D．衛(wèi)星運轉的周期為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學用如圖所示裝置來探究碰撞中動量是否守恒，讓質量為的入射小球從斜槽某處由靜止開始滾下，與靜止在斜槽末端質量為的被碰小球發(fā)生碰撞，、、是小球在水平面上落點的平均位置。（1）實驗中必須要求的條件是（______）A．斜槽必須是光滑的B．斜槽末端的切線必須水平C．要測量槽口離地的高度D．與的球心在碰撞瞬間必須在同一高度（2）兩小球的質量應滿足（_____）A．B．C．D．對兩球質量關系無要求（3）若該碰撞過程中動量守恒，則一定有關系式_______________________成立。（用、、、、表示）14、（10分）(本題9分)如圖甲所示，用落體法驗證機械能守恒定律，打出如圖乙所示的一條紙帶，已知交流電的周期為0.02s。（1）根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)，打下C點時重物的速度為________m/s。（結果保留三位有效數(shù)字）（2）某同學選用兩個形狀相同，質量不同的重物a和b進行實驗，測得幾組數(shù)據(jù)，畫出圖象，并求出圖線的斜率k，如圖乙丙所示，由圖象可知a的質量m1________b的質量m2。（選填“大于”或“小于”）（3）通過分析發(fā)現(xiàn)造成k2值偏小的原因是實驗中存在各種阻力，已知實驗所用重物的質量m2＝0.052kg，當?shù)刂亓铀俣萭＝9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝______N。（結果保留兩位有效數(shù)字）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)三維彈球是Window里面附帶的一款使用鍵盤操作的電腦游戲，小王同學受此啟發(fā)，在學校組織的趣味運動會上，為大家提供了一個類似的彈珠游戲．如圖所示，將一質量為的小彈珠可視為質點放在O點，用彈簧裝置將其彈出，使其沿著光滑的半圓形軌道OA和AB進入水平桌面BC，從C點水平拋出．已知半圓型軌道OA和AB的半徑分別為，，BC為一段長為的粗糙水平桌面，小彈珠與桌面間的動摩擦因數(shù)為，放在水平地面的矩形墊子DEFG的DE邊與BC垂直，C點離墊子的高度為，C點離DE的水平距離為，墊子的長度EF為1m，求：若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道，在B位置小彈珠對半圓軌道的壓力；若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道，小彈珠從C點水平拋出后落入墊子時距左邊緣DE的距離；若小彈珠從C點水平拋出后不飛出墊子，小彈珠被彈射裝置彈出時的最大初速度．16、（12分）(本題9分)如圖所示，棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=，斜邊AB=a。棱鏡材料的折射率為n=。在此截面所在的平面內，一條光線以的入射角從AC邊的中點M左側射入棱鏡。（不考慮光線沿原路返回的情況，已知光速為c）(1)畫出光在棱鏡中傳播的光路圖；(2)求光在棱鏡中傳播的時間。17、（12分）一物體在地球表面的重力為16N，它在以5m／s2的加速度加速上升的火箭中用彈簧秤稱得重力為9N，則此時火箭離地球表面的距離為地球半徑的多少倍?

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、D【解題分析】A、德國天文學家開普勒研究了第谷觀測記錄的天文數(shù)據(jù)，總結出了開普勒三大定律，故A正確；

B、牛頓總結了前人的科研成果，在此基礎上，經(jīng)過研究得出了萬有引力定律，故B正確；

C、牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許利用扭秤測出了引力常量，故C正確；

D、根據(jù)開普勒第二定律：對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內掃過的面積相等，這是對同一個行星而言，相同時間內，火星與太陽連線掃過的面積不等于木星與太陽連線掃過的面積，故D錯誤．點睛：本題是物理學史問題，根據(jù)開普勒、牛頓、卡文迪許等科學家的成就進行解答；行星的連線在相同時間內掃過的面積相等，這是對同一個行星而言．2、D【解題分析】解：A、物體做曲線運動，物體的速度的方向是沿著軌跡的切線方向的，所以A錯誤；B、物體受到的合力應該指向運動軌跡的彎曲的內側，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向運動軌跡的彎曲的內側，由此可以判斷BC錯誤，D正確；故選D．【點評】根據(jù)物體的運動軌跡來判斷受到的合力的方向，合力應該指向運動軌跡的彎曲的內側，這是解決曲線運動的時候經(jīng)常用到的知識點．3、D【解題分析】

AB、兩球的拋出高度相同,故下落時間相同,故AB錯；CD、根據(jù)題意OP:PQ=1:3，則水平位移之比為1:4，水平方向上做勻速直線運動則x=v綜上所述本題答案是：D【題目點撥】兩小球所在高度相同,故下落時間相同,由水平位移關系可求出兩小球的初速度的大小關系4、B【解題分析】

根據(jù)平均速度與位移的關系?！绢}目詳解】由于飛機做勻加速運動，起飛前的平均速度為因此，起飛前的運動距離B正確，ACD錯誤。故選B。5、B【解題分析】由于A、B用一條繩連接，所以在運動過程中角速度相等，根據(jù)F=mω對A：F1對B：F2所以繩OB與繩BA的張力之比為F2故選：B6、B【解題分析】

A.衛(wèi)星由軌道1到軌道2，需要在N點加速，所以變軌后的機械能大，故A錯誤；B.從N點到M點引力做正功，所以經(jīng)過N點的速度小于經(jīng)過M點的速度，故B正確。CD.根據(jù)牛頓第二定律得：,所以無論軌道1還是軌道2經(jīng)過N點加速度一樣，故CD錯誤。7、BC【解題分析】牛頓第二定律在圓周運動中的應用．分析：桿子對小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高點，桿子的作用力是推力還是拉力，取決于在最高點的速度．在最低點，桿子一定表現(xiàn)為拉力，拉力和重力的合力提供圓周運動的向心力．

AC、設在最高點桿子表現(xiàn)為拉力，則有，代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=-6N，則桿子表現(xiàn)為推力，大小為6N．所以小球對桿子表現(xiàn)為壓力，大小為6N．故A錯誤，C正確．

BD、在最低點，桿子表現(xiàn)為拉力，有，代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=54N．在最低點的向心力為故B對、D錯誤故選BC點睛：桿子帶著在豎直平面內的圓周運動，最高點，桿子可能表現(xiàn)為拉力，也可能表現(xiàn)為推力，取決于速度的大小，在最低點，桿子只能表現(xiàn)為拉力．然后利用向心力公式求解即可．8、BD【解題分析】設繩子與水平方向的夾角為θ，將小車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于A的速度，根據(jù)平行四邊形定則得，vA=vcosθ，車子在勻速向右的運動過程中，繩子與水平方向的夾角為θ減小，所以A的速度增大，A做加速上升運動，且拉力大于重物的重力，故AC錯誤，BD正確，故選BD．點睛：解決本題的關鍵會對小車的速度進行分解，知道小車的速度是沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度．9、AC【解題分析】

ABC．對小球受力分析，小球受到重力和支持力，它們的合力提供向心力，如圖：根據(jù)牛頓第二定律，有解得A的半徑大，則A的線速度大，角速度小根據(jù)知A球的周期大，選項AC正確，B錯誤；D．因為支持力知球A對筒壁的壓力一定等于球B對筒壁的壓力，選項D錯誤。故選AC。10、CD【解題分析】由動能定理可知：解得f=1600N；設能穿透固定木板的厚度為d，則，解得，則子彈不能穿透固定的、厚度是6cm或7cm的木板，選項AB錯誤；當木板放在光滑水平面上時，若子彈恰能穿透，設木板厚度為x，則由動量守恒：；由能量關系：；聯(lián)立解得：x=4.5cm，則子彈能夠穿透放在光滑水平面上的質量為8g，沿速度方向長度為3cm或者4cm的木塊，選項CD正確；故選CD.點睛：此題考查動能定理及動量定理的應用；關鍵要知道子彈穿過不同厚度的木板時所受的阻力相同；子彈穿過放置在光滑水平地面上的木板時滿足動量守恒及能量守恒關系.11、CD【解題分析】

在最高點,臨界情況是杯底對水彈力為零，根據(jù)牛頓第二定律得，，解得最高點的最小速度v=m/s=1.8m/s，故C.

D正確，A.

B錯誤．故選CD.12、BD【解題分析】根據(jù)萬有引力提供向心力，有，得，A錯誤；由，得，B正確；由，得，C錯誤；由，得衛(wèi)星運轉的周期為T=，D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BDA【解題分析】

第一空.A.軌道是否光滑對實驗的結果沒有影響。故A錯誤；

B.要保證碰撞后兩個球做平拋運動，故斜槽軌道末端的切線必須水平，故B正確；

C.槽口離地的高度大小與對實驗沒有影響，故C錯誤；

D.同時為了對心碰撞，兩小球的直徑應相同，碰撞時兩球必須在同一高度上，故D正確；第二空.為了防止入射球反彈，入射球質量要大于被碰球質量，即m1＞m2，A正確BCD錯誤。第三空.因為平拋運動的時間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運動的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，若該碰撞過程中動量守恒，物理量滿足表達式。14、2.25大于0.031【解題分析】

第一空.C點的瞬時速度等于BD段的平均速度，則有：第二空.根據(jù)動能定理得：（mg-f）h=mv2

則有：，

知圖線的斜率為：，

b的斜率小，知b的質量小，所以a的質量m1大于b的質量m2。

第三空.根據(jù)動能定理知：（m2g-f）h=mv2

則有：可知：代入數(shù)據(jù)解得：f=0.031N。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）6N（2）0.2m（3）【解題分析】

(1)由牛頓第二定律求得在A點的速度，然后通過機械能守恒求得在B點的速度，進而由牛頓第二定律求得支持力，即可由牛頓第三定律求得壓力；(2)通過動能定理求得在C點的速度，即可由平拋運動的位移公式求得距離；(3)求得不飛出墊子彈珠在C點的速度范圍，再通過動能定理求得初速度范圍，即可得到最大初速度．【題目詳解】（1）若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道，那么