2024屆山西省渾源縣物理高一第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2024屆山西省渾源縣物理高一第二學(xué)期期末經(jīng)典試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)關(guān)于機(jī)械能守恒定律的適用條件，下列說(shuō)法中正確的是A．物體所受的合外力為零時(shí)，機(jī)械能守恒B．物體沿斜面加速下滑過(guò)程中，機(jī)械能一定不守恒C．系統(tǒng)中只有重力和彈簧彈力做功時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D．在空中飛行的炮彈爆炸前后機(jī)械能守恒2、如圖所示，滑板運(yùn)動(dòng)員以速度v0從距離地面高度為h的平臺(tái)末端水平飛出，落在水平地面上．運(yùn)動(dòng)員和滑板均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力的影響．下列說(shuō)法中正確的是（）A．h一定時(shí)，v0越大，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)B．h一定時(shí)，v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大C．運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度與高度h無(wú)關(guān)D．運(yùn)動(dòng)員落地位置與v0大小無(wú)關(guān)3、(本題9分)如圖所示，汽車(chē)用跨過(guò)定滑輪的輕繩提升物塊A。汽車(chē)勻速向右運(yùn)動(dòng)，在物塊A到達(dá)滑輪之前，關(guān)于物塊A，下列說(shuō)法正確的是A．將豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)B．將處于失重狀態(tài)C．將處于超重狀態(tài)D．將豎直向上先加速后減速4、如圖所示,小物體P放在水平圓盤(pán)上隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，下列關(guān)于小物體所受摩擦力f的敘述正確的是（）A．f的方向總是指向圓心B．圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)f=0C．在轉(zhuǎn)速一定的條件下，f跟物體到軸O的距離成正比D．在物體與軸O的距離一定的條件下,f跟圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度成正比5、(本題9分)做自由落體的物體，先后經(jīng)過(guò)空中的M、N兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為v1和v2，則下列說(shuō)法中不正確的是A．M、N間的距離為B．物體經(jīng)過(guò)M、N中點(diǎn)時(shí)的速度為C．物體經(jīng)過(guò)M、N所用的時(shí)間為D．物體經(jīng)過(guò)M、N的平均速度為6、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（）A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)一定是勻速運(yùn)動(dòng)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力可能為恒力7、(本題9分)下列說(shuō)法中不正確的是A．作用在靜止物體上的力的沖量一定為零B．根據(jù)F=ΔPC．物體的動(dòng)量發(fā)生改變，則合外力一定對(duì)物體做了功D．物體的動(dòng)能發(fā)生改變，其動(dòng)量一定發(fā)生改變8、(本題9分)從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為H。設(shè)上升過(guò)程中空氣阻力f恒定。則對(duì)于小球的整個(gè)上升過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球動(dòng)能減少了mgHB．小球機(jī)械能減少了fHC．小球重力勢(shì)能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g9、(本題9分)如圖所示，弧形光滑軌道的下端與軌道半徑為R的豎直光滑圓軌道相接，使質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)的弧形軌道上端自由滾下，小球進(jìn)入圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小等于小球重力大小。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為2gRB．小球在軌道最低點(diǎn)的動(dòng)能為2.5mgRC．小球下滑的高度h為3RD．小球在軌道最低點(diǎn)對(duì)軌道壓力的大小為7mg10、一輛汽車(chē)在司機(jī)控制下，始終讓發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率工作，則以下說(shuō)法中正確的是A．汽車(chē)速度最大時(shí)，牽引力等于阻力 B．汽車(chē)的牽引力始終保持不變C．汽車(chē)只能做勻速運(yùn)動(dòng)，不能加速運(yùn)動(dòng) D．汽車(chē)的速度變小，則牽引力越大11、(本題9分)如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑細(xì)桿PQ水平固定，質(zhì)量為2m的物塊A穿在桿上，可沿桿無(wú)摩擦滑動(dòng)，質(zhì)量為0.99m的物塊B通過(guò)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩豎直懸掛在A上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)。若把A固定，讓質(zhì)量為0.01m的子彈以v0水平射入物塊B（時(shí)間極短，子彈未穿出）后，物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且B不會(huì)撞到輕桿。則（）A．在子彈射入物塊B的過(guò)程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，其動(dòng)量和機(jī)械能都守恒B．子彈射入物塊B的初速度v0=100C．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時(shí)，物塊上擺的初速度將小于原來(lái)物塊A固定時(shí)的上擺初速度D．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當(dāng)物塊B擺到與PQ等高時(shí)，物塊A的速率為12、(本題9分)如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道．a(chǎn)b水平．長(zhǎng)度為2R；bc是半徑為R的四分之一的圓弧．與ab相切于b點(diǎn)．一質(zhì)量為m的小球始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)．重力加速度大小為g．則A．小球恰好能運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)cB．小球從a到c的過(guò)程中．動(dòng)能增量為2mgRC．小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能增量為3mgRD．小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)的過(guò)程中，水平外力做功為4mgR二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，為了正確描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，在固定弧形斜槽時(shí)，應(yīng)注意使斜槽末端切線保持__________；實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次使小球由斜槽上_________位置靜止?jié)L下。14、（10分）(本題9分)某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,P1處與P2處的光電門(mén)間的高度差為h．直徑為d的小球從圖示位置由靜止釋放后依次通過(guò)P1、P2光電門(mén)．重力加速度大小為g．（1）若小球中心通過(guò)P1、P2光電門(mén)時(shí)遮光時(shí)間分別為t1、t2,則小球通過(guò)P1、P2光電門(mén)時(shí)的速度大小分別為_(kāi)_________、__________．（2）若該實(shí)驗(yàn)中等式gh=__________成立,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（3）實(shí)驗(yàn)室可提供的小球有木球和鐵球,為了盡可能或小測(cè)量誤差,下列做法正確的是（_______）(填對(duì)應(yīng)的字母序號(hào))A．釋放小球時(shí),只要P1、P2處光電門(mén)在同豎直線上即可B．選用鐵球,且釋放鐵球時(shí)盡可能讓其球心與兩個(gè)光電門(mén)在同一豎直線上C．選用木球,且釋放木球時(shí)盡可能讓其球心與兩個(gè)光電門(mén)在同一豎直線上三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開(kāi)始擺下，擺到最低點(diǎn)D處，擺線剛好被拉斷，小球在粗糙的水平面上由D點(diǎn)向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)小孔A進(jìn)入半徑R＝0.3m的豎直放置的光滑圓弧軌道，當(dāng)擺球進(jìn)入圓軌道立即關(guān)閉A孔．已知擺線長(zhǎng)L＝1m，θ＝60°，小球質(zhì)量為m＝0.5kg，D點(diǎn)與小孔A的水平距離s＝1m，g取10m/s1．(1)擺線能承受的最大拉力為多大？(1)要使擺球能進(jìn)入圓軌道并且不脫離軌道，求擺球與粗糙水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的范圍．16、（12分）(本題9分)如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R，一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開(kāi)始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)．要求物塊恰好能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h．17、（12分）(本題9分)一導(dǎo)熱性能良好的圓柱形氣缸固定在水平面上，氣缸上端開(kāi)口，內(nèi)壁光滑，截面積為。A是距底端高處的小卡環(huán)。質(zhì)量為的活塞靜止在卡環(huán)上，活塞下密封質(zhì)量為的氫氣，C為側(cè)壁上的單向?qū)Ч堋４髿鈮簭?qiáng)恒定為。環(huán)境溫度為時(shí)，從處注入水，當(dāng)水深為時(shí)，關(guān)閉C，卡環(huán)恰對(duì)活塞無(wú)作用力。接下來(lái)又從處緩慢導(dǎo)入一定量氫氣，穩(wěn)定后再緩慢提升環(huán)境溫度到，穩(wěn)定時(shí)活塞靜止在距缸底處，設(shè)注水過(guò)程中不漏氣，不考慮水的蒸發(fā)，氫氣不溶于水。求：①最初被封閉的氫氣的壓強(qiáng)；②導(dǎo)入氫氣的質(zhì)量。

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(cuò)選和不選得零分）1、C【解題分析】試題分析：物體所受的合外力為零時(shí)，機(jī)械能不一定守恒，例如在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)的物體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體沿斜面加速下滑過(guò)程中，如果加速度為gsinα則說(shuō)明物體不受阻力作用，則機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；系統(tǒng)中只有重力和彈簧彈力做功時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確；在空中飛行的炮彈爆炸后，由于火藥釋放出能量，故機(jī)械能要增加，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律的條件判斷．2、B【解題分析】根據(jù)知，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，與初速度無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤．落地時(shí)豎直分速度vy＝，則運(yùn)動(dòng)員落地的速度v=，初速度越大，落地瞬間速度越大，故B正確．落地時(shí)速度方向與水平方向夾角的正切值，可知落地的速度方向與高度有關(guān)，故C錯(cuò)誤．水平位移由初速度和高度共同決定，則運(yùn)動(dòng)員落地的位置與初速度有關(guān)，故D錯(cuò)誤．故選B．點(diǎn)睛：平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，初速度和時(shí)間共同決定水平位移．落地的速度方向與初速度和高度有關(guān)．3、C【解題分析】

設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ，將小車(chē)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(chē)子在勻速向右的運(yùn)動(dòng)過(guò)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(yùn)動(dòng)，且拉力大于重物的重力，A處于超重狀態(tài)，故ABD錯(cuò)誤，C正確。【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵會(huì)對(duì)小車(chē)的速度進(jìn)行分解，知道小車(chē)的速度是沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度．4、C【解題分析】

如果圓盤(pán)在做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，摩擦力不指向圓心，摩擦力分解為一個(gè)指向圓心的力和沿圓弧切線方向的力，指向圓心力提供向心力改變速度的方向，切向的分力改變速度的大小，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，摩擦力提供向心力，摩擦力不為零，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，根據(jù)，角速度也是一定，摩擦力提供向心力，摩擦力與半徑成正比關(guān)系，所以C項(xiàng)正確；在物體與軸O的距離一定的條件下，摩擦力與角速度的平方成正比，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤．5、B【解題分析】

A、根據(jù)位移速度公式可知：，得M、N間的距離為，故A正確；B、根據(jù)位移速度公式可知：，，解得物體經(jīng)過(guò)M、N中點(diǎn)時(shí)的速度為，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)，得物體經(jīng)過(guò)M、N所用的時(shí)間為，故C正確；D、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)平均速度得，故D正確；故說(shuō)法中不正確的選B．6、B【解題分析】勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度大小不變，方向始終指向圓心，加速度是變化的，是變加速運(yùn)動(dòng)，故AC錯(cuò)誤，B正確；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力提供向心力，方向始終指向圓心，是變力，故D錯(cuò)誤．所以B正確，ACD錯(cuò)誤．7、AC【解題分析】

沖量是力在時(shí)間上的累積，與物體是否靜止無(wú)關(guān)；動(dòng)量是矢量，動(dòng)量變化可能是大小變化，也可能是方向變化；動(dòng)能是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向，動(dòng)能發(fā)生變化，速度大小一定變化，動(dòng)量變化?！绢}目詳解】A．作用在靜止的物體上的合力的沖量一定為零，而分力的沖量不一定為零，故A錯(cuò)誤；B．宏觀低速狀態(tài)下，物體的質(zhì)量為常量，因此動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率本質(zhì)上是速度對(duì)時(shí)間的變化率，因此物體所受到的合外力，等于物體動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率，故B正確；C．物體的動(dòng)量發(fā)生改變可能是速度方向發(fā)生改變，而大小未變，此時(shí)物體的動(dòng)能沒(méi)有改變，合外力對(duì)物體沒(méi)有做功，故C錯(cuò)誤；D．物體的動(dòng)能發(fā)生改變意味著物體的速度大小發(fā)生改變，則動(dòng)量一定改變，故D正確。【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了動(dòng)力學(xué)中基本的一些物理概念，較為簡(jiǎn)單。8、BCD【解題分析】

AC項(xiàng)，重力勢(shì)能大小與豎直高度有關(guān)，小球上升了高度H，所以重力勢(shì)能增加了mgH，從能量守恒的角度上看，小球在上升過(guò)程中，初始動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了重力勢(shì)能和與空氣摩擦產(chǎn)生的熱能，所以小球動(dòng)能減少量大于mgH。故A錯(cuò)；C對(duì)B項(xiàng)，空氣阻力做功將小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此阻力做功的大小即為機(jī)械能減少量。故B對(duì)。D項(xiàng)，上升過(guò)程空氣阻力向下，與重力同向，兩者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D對(duì)。綜上所述本題正確答案為BCD。9、ACD【解題分析】

A.小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)，對(duì)軌道的壓力N=mg，依據(jù)牛頓第三定律可知軌道對(duì)小球的壓力為mg，由牛頓第二定律有：mg+mg=mv2R，解得C.小球自開(kāi)始下滑到圓軌道最高點(diǎn)的過(guò)程，依據(jù)動(dòng)能定理有mg（h-2R）=12mv2，解得

h=3RBD.設(shè)小球從更高的位置釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v1，受軌道的壓力為N1，根據(jù)牛頓第二定律有，N1-mg=mv12R，小球由最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有，mg?2R=12mv12?12mv2，解得最低點(diǎn)動(dòng)能12mv12=3mgR10、AD【解題分析】

ABC.汽車(chē)在額定功率下行駛，根據(jù)知速度增大，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律則有：汽車(chē)做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度時(shí)，汽車(chē)速度最大，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)的牽引力等于阻力，故選項(xiàng)A符合題意，B、C不符合題意；D.汽車(chē)在額定功率下行駛，根據(jù)知汽車(chē)的速度變小，牽引力增大，故選項(xiàng)D符合題意。11、BD【解題分析】

A.在子彈射入物塊B的過(guò)程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，合外力沖量遠(yuǎn)小于內(nèi)力沖量，其動(dòng)量守恒，但由于要產(chǎn)生內(nèi)能，所以機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤。B.物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：，得B從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得子彈射入物塊B的過(guò)程，取水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得0.01mv0=（0.01m+0.99m）v2聯(lián)立解得

，故B正確。C.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時(shí)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律知物塊上擺的初速度等于原來(lái)物塊A固定時(shí)的上擺初速度。故C錯(cuò)誤。D.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當(dāng)物塊B擺到與PQ等高時(shí)，設(shè)A的速率為vA，B的水平速率為vB．根據(jù)水平動(dòng)量守恒有

（0.01m+0.99m）v2=（2m+0.01m+0.99m）vA．得，故D正確。12、BC【解題分析】設(shè)小球到達(dá)c點(diǎn)的速度為v，則從a到c由動(dòng)能定理：，解得，則小球不是恰好能運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)c，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球從a到c的過(guò)程中，動(dòng)能增量為，選項(xiàng)B正確；小球離開(kāi)c點(diǎn)后，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球從c點(diǎn)達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間為t，則有：，上升的高度；此段時(shí)間內(nèi)水平方向的位移為：，所以小球從a點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)，小球的重力勢(shì)能增量為3mgR；小球在水平方向的位移為：L=3R+2R=5R，水平外力做功為5mgR，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選BC.點(diǎn)睛：本題主要是考查功能關(guān)系；機(jī)械能守恒定律的守恒條件是系統(tǒng)除重力或彈力做功以外，其它力對(duì)系統(tǒng)做的功等于零；除重力或彈力做功以外，其它力對(duì)系統(tǒng)做多少功，系統(tǒng)的機(jī)械能就變化多少；注意本題所求的是“小球從a點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)”，不是從a到c的過(guò)程，這是易錯(cuò)點(diǎn)．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、水平同一【解題分析】

[1]小球做平拋運(yùn)動(dòng)，初速度需要水平，所以使斜槽末端切線保持水平；[2]實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次使小球由斜槽上同一位置靜止?jié)L下，保證小球的初速度相同，便于多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。14、(1)dt1dt【解題分析】

（1）小球通過(guò)P1、P2光電門(mén)時(shí)的速度大小分別為v1=d（2）要驗(yàn)證的關(guān)系是：mgh=12mv2（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)要選用密度較大的鐵球相對(duì)阻力較小，且釋放鐵球時(shí)盡可能讓其球心與兩個(gè)光電門(mén)在同一豎直線上，以減小實(shí)驗(yàn)的誤差，故選B.【題目點(diǎn)撥】此題關(guān)鍵是要搞清用光電計(jì)時(shí)器測(cè)量速度的原理，明確瞬時(shí)速度的測(cè)量方法，即用極短時(shí)間內(nèi)的平均