2023-2024學(xué)年齊魯名校教科研協(xié)作體 山東、湖北部分重點(diǎn)中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學(xué)年齊魯名校教科研協(xié)作體山東、湖北部分重點(diǎn)中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)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(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)原來靜止的氕核（11H）、氘核（12A．速度B．動(dòng)能C．質(zhì)量和速度的乘積D．以上都不對(duì)2、在10s的時(shí)間內(nèi)，有3C的電量通過了小燈泡，則在該時(shí)間內(nèi)流過小燈泡的平均電流為A．0.3A B．3A C．10A D．30A3、(本題9分)下列幾種說法正確的是（）A．物體受到變力作用，一定做曲線運(yùn)動(dòng)B．物體受恒力作用，一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．物體所受合外力方向不斷改變時(shí)，一定做曲線運(yùn)動(dòng)D．物體所受合外力方向與速度方向有夾角時(shí)，一定做曲線運(yùn)動(dòng)4、(本題9分)準(zhǔn)安現(xiàn)代有軌電車正以10m/s的速率通過一段圓弧彎道，某乘客發(fā)現(xiàn)水平放置的指南針在時(shí)間10s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了30°。在此10s時(shí)間內(nèi)，火車A．加速度為零 B．運(yùn)動(dòng)位移大小為100mC．角速度為3rad/s D．彎道半徑為5、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過程中，一定發(fā)生變化的物理量是A．速度 B．加速度 C．動(dòng)能 D．合力6、(本題9分)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合1961年，美國(guó)《科學(xué)》雜志刊登了根據(jù)伽利略當(dāng)年描述的實(shí)驗(yàn)裝置所進(jìn)行的一項(xiàng)重復(fù)性斜面實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的傾角為3.73°,使用水鐘測(cè)量時(shí)間，其結(jié)果見下表S（英尺為單位）V（毫升水為單位）159013841072762552340123.5根據(jù)上面的信息，下列判斷正確的是（）A．將自由落體運(yùn)動(dòng)改為沿斜面下滑的設(shè)計(jì)思想是為了方便測(cè)量位移B．水鐘的流水體積與時(shí)間平方成正比C．物體下滑的距離與水鐘記錄體積的平方成正比，說明物體沿斜面的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)D．在該實(shí)驗(yàn)中，如果采用質(zhì)量更大些的小球自由滾下，會(huì)使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯．7、質(zhì)量為m的物體以某一初速度沖上傾角為30°的斜面，減速上滑的加速度大小為0.6g（g為重力加速度），則物體在沿斜面向上滑行距離s的過程中（）A．物體的動(dòng)能減少了0.6mgsB．物體的重力勢(shì)能增加了0.5mgsC．物體的機(jī)械能減少了0.4mgsD．物體克服摩擦力做功0.1mgs8、(本題9分)如下圖所示，在粗糙斜面頂端固定一彈簧，其下端掛一物體，物體在A點(diǎn)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)用平行于斜面向下的力拉物體，第一次直接拉到B點(diǎn)，第二次將物體先拉到C點(diǎn)，再回到B點(diǎn)。則這兩次過程中（）A．重力勢(shì)能改變量不相等B．彈簧的彈性勢(shì)能改變量相等C．摩擦力對(duì)物體做的功相等D．斜面彈力對(duì)物體做功相等9、如圖所示，用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道，豎直固定在地面上，其圓心為O、半徑為R．軌道正上方離地h處固定一水平長(zhǎng)直光滑桿，桿與軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿上P點(diǎn)處固定一定滑輪，P點(diǎn)位于O點(diǎn)正上方．A、B是質(zhì)量均為m的小環(huán)，A套在桿上，B套在軌道上，一條不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩繞過定滑輪連接兩環(huán)．兩環(huán)均可看做質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小與質(zhì)量．現(xiàn)在A環(huán)上施加一個(gè)水平向右的恒力F，使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升．則（

）A．力F做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增加量B．在B環(huán)上升過程中，A環(huán)動(dòng)能的增加量等于B環(huán)機(jī)械能的減少量C．當(dāng)B環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能為零D．B環(huán)被拉到與A環(huán)速度大小相等時(shí)，sin∠OPB＝R/h10、(本題9分)如圖，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中（彈簧一直保持豎直）（）A．小球的機(jī)械能先增大后減小B．小球的重力勢(shì)能一直減小C．小球的動(dòng)能先增大后減小D．彈簧的彈性勢(shì)能一直在增大11、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起，斜面足夠長(zhǎng)．在圓弧軌道上靜止著N個(gè)半徑為的光滑剛性小球，小球恰好將圓弧軌道鋪滿，從最高點(diǎn)A到最低點(diǎn)B依次標(biāo)記為1、2、3……N．現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個(gè)小球由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，不計(jì)摩擦與空氣阻力，下列說法正確的是A．N個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中始終不會(huì)散開B．第1個(gè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度C．第N個(gè)小球在斜面上向上運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能增大D．N個(gè)小球構(gòu)成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，且總機(jī)械能12、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的楔形物體靜止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足夠長(zhǎng)，與水平方向的夾為θ．一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上以初速度開始運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度大小為v,距地面高度為h,則下列關(guān)系式中正確的是A．m=(m+M)vB．mcosθ=(m+M)vC．D．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)用圖1所示的裝置研究?jī)蓚€(gè)小球在斜槽末端發(fā)生碰撞的情況，并用它來驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒定律，圖中AB是斜槽，BC為水平槽。（1）實(shí)驗(yàn)中通過僅測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的______（選填“水平位移”或“豎直位移”），可間接得到小球碰撞前后的速度關(guān)系.（2）檢驗(yàn)水平槽BC是否調(diào)平的方法是：_______.（3）實(shí)驗(yàn)裝置中的重錘線起什么作用？__________.（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)先使入射球m1從斜槽上某一固定位置S多次由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，從而確定P點(diǎn)的位置，再把被碰球m2放在水平槽末端，讓球m1仍從位置S多次由靜止開始滾下，跟球m2碰撞后，兩球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，從而確定M、N點(diǎn)的位置。a.為提高實(shí)驗(yàn)的精度，減小誤差，要求m1__________m2。（選填“>”“<”“＝”）b.其中確定P點(diǎn)位置的多次落點(diǎn)痕跡如圖2所示，刻度尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊，則OP＝_________cm。（5）經(jīng)測(cè)定，m1=45.0g，m2=7.5g，M、N距O點(diǎn)的距離如圖3所示，請(qǐng)通過計(jì)算說明本次實(shí)驗(yàn)中兩小球碰撞前后的動(dòng)量是否守恒__________.（6）牛頓曾設(shè)想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星，如圖，同樣是受地球引力，隨著拋出速度增大，物體會(huì)從做平拋運(yùn)動(dòng)逐漸變?yōu)樽鰣A周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)分析原因_____________。14、（10分）某次實(shí)驗(yàn)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一條如圖所示的紙帶，C、D、E、F、G是按打點(diǎn)順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s.（1）刻度尺D點(diǎn)的讀數(shù)為________cm;（2）小車的加速度大小為________m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）.三、計(jì)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)如圖所示,兩個(gè)大小相等的小球用等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線分別懸掛于點(diǎn),點(diǎn)間的距離等于每個(gè)小球的直徑.已知細(xì)線的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于小球的直徑,球的質(zhì)量是球質(zhì)量的3倍,若在兩根細(xì)線決定的平面內(nèi)將球向右拉離原位置,使懸掛球的細(xì)線張緊并與細(xì)線原來所在的豎直方向成一銳角,然后將球由靜止釋放,球與球發(fā)生第一次正碰,碰撞過程中無機(jī)械能損失:求第一次碰撞后兩球上升的最大高度之比.16、（12分）(本題9分)如圖所示傾角的粗糙直導(dǎo)軌與半徑的光滑圓部分導(dǎo)軌相切，切點(diǎn)為B，O為圓心，CE為豎直直徑，整個(gè)軌道處在豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量的小滑塊從直導(dǎo)軌上的D點(diǎn)無初速度下滑，小滑塊滑上圓環(huán)導(dǎo)軌后恰好能從圓環(huán)導(dǎo)軌的最高點(diǎn)C水平飛出．已知滑塊與直導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度，不計(jì)空氣阻力．求：滑塊在圓導(dǎo)軌最低點(diǎn)E時(shí)受到的支持力大??；滑塊從D到B的運(yùn)動(dòng)過程中損失的機(jī)械能．計(jì)算結(jié)果可保留根式17、（12分）(本題9分)把一小球從離地面h＝5m處，以v0＝10m/s的初速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，(g＝10m/s2)．求：(1)小球在空中飛行的時(shí)間；(2)小球落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離；(3)小球落地時(shí)的速度大?。?/p>

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、B【解析】

帶電粒子經(jīng)過電場(chǎng)加速后，根據(jù)動(dòng)能定理可得Uq=1由于是同一個(gè)電場(chǎng)，所以U相等，三種粒子的帶電量相等，所以經(jīng)過同一電場(chǎng)加速后獲得的動(dòng)能相等；A．三種粒子獲得的動(dòng)能相等，由于質(zhì)量不同，所以三種粒子獲得的速度不同，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)分析可知三種粒子獲得的動(dòng)能相等，B正確；CD．質(zhì)量和速度的乘積，即動(dòng)量，根據(jù)p=2m動(dòng)能相等，質(zhì)量不同，可知質(zhì)量和速度的乘積不同，CD錯(cuò)誤．2、A【解析】

根據(jù)電流的定義式，則在該時(shí)間內(nèi)流過小燈泡的平均電流為；A.此選項(xiàng)正確；BCD.此三項(xiàng)錯(cuò)誤；3、D【解析】

根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件，判斷何時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)?！驹斀狻緼B．做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是當(dāng)力的方向與運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。如果變力方向與運(yùn)動(dòng)方向始終在一條直線上，物體仍做直線運(yùn)動(dòng)，而若恒力的方向與運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上時(shí)，也會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)，AB錯(cuò)誤；C．如果地面上有一木箱，一同學(xué)推一下，再拉一下，力的方向不斷的發(fā)生變化，此時(shí)木箱仍可做直線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．物體所受合外力方向與速度方向有夾角，也就是此時(shí)速度方向與力的方向不在一條直線上，一定做曲線運(yùn)動(dòng)，D正確。故選D。4、D【解析】

A.因?yàn)榛疖嚨倪\(yùn)動(dòng)可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所受到的合外力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度不等于零。故A錯(cuò)誤；B.由于火車的運(yùn)動(dòng)可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可求得火車在此10s時(shí)間內(nèi)的路程為s=vt=100m。位移小于100m，故B錯(cuò)誤；C.利用指南針在10s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約30°，根據(jù)角速度的定義式，解得角速度的大小為，故C錯(cuò)誤；D.已知火車在此10s時(shí)間內(nèi)通過的路程即弧長(zhǎng)為l=vt=100m，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，火車轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)為l=θR，可解得：．故D正確。5、A【解析】

做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定變化的是速度方向，所以速度一定變化，A正確BCD錯(cuò)誤6、B【解析】

A.在伽利略時(shí)代，將自由落體運(yùn)動(dòng)改為斜面是為了便于測(cè)量時(shí)間，故A錯(cuò)誤；B.伽利略在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)利用水鐘記錄時(shí)間，水鐘的流水體積與時(shí)間成正比，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.伽利略通過數(shù)學(xué)推演并用小球在斜面上中位移與時(shí)間的平方成正比，說明了物體沿斜面的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，故C正確；D.小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與其質(zhì)量無關(guān)，故D錯(cuò)誤；7、ABD【解析】

由題知合外力為，由動(dòng)能定理,得物體的動(dòng)能減少了0.6mgs，A對(duì)．，B對(duì)．因此物體機(jī)械能的改變量，C錯(cuò)誤；除重力以外的其它力做功改變機(jī)械能，因此摩擦力做功改變機(jī)械能，因此摩擦力做功為0.1mgs，D正確8、BD【解析】

A．第一次直接將物體拉到B點(diǎn)，第二次將物體先拉到C點(diǎn)，再回到B點(diǎn)，兩次初末位置一樣，路徑不同，根據(jù)重力做功的特點(diǎn)只跟始末位置有關(guān)，跟路徑無關(guān)，所以兩次重力做功相等，根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系得：所以兩次重力勢(shì)能改變量相等；故A錯(cuò)誤；B．由于兩次初末位置一樣，即兩次對(duì)應(yīng)的彈簧的形變量一樣，所以兩次彈簧的彈性勢(shì)能改變量相等，故B正確；C．根據(jù)功的定義式得：摩擦力做功和路程有關(guān)；兩次初末位置一樣，路徑不同，所以兩次摩擦力對(duì)物體做的功不相等；故C錯(cuò)誤；D．斜面的彈力與物體位移方向垂直，則彈力對(duì)物體不做功，即兩次斜面彈力對(duì)物體做功相等，故D正確；故選BD?！军c(diǎn)睛】解這類問題的關(guān)鍵要熟悉功能關(guān)系，也就是什么力做功量度什么能的變化，并能建立定量關(guān)系。我們要正確的對(duì)物體進(jìn)行受力分析，能夠求出某個(gè)力做的功。9、AD【解析】因?yàn)楹懔做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能增加，由功能關(guān)系可知，力F所做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增加量，故A正確；由于恒力F做正功，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，則A環(huán)動(dòng)能的增加量大于B環(huán)機(jī)械能的減少量，故B錯(cuò)誤．當(dāng)B環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，A環(huán)的速度為零，動(dòng)能為零，而B環(huán)的速度不為零，則動(dòng)能不為零，故C錯(cuò)誤．當(dāng)PB線與圓軌道相切時(shí)，速度關(guān)系為：vB=vA，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)，故D正確。所以AD正確，BC錯(cuò)誤。10、BCD【解析】

解答本題需要掌握：正確判斷物體機(jī)械能是否守恒；正確分析小球下落過程中彈簧彈力的變化從而進(jìn)一步明確速度、加速度的變化情況；弄清小球下落過程中的功能轉(zhuǎn)化，小球和彈簧接觸直至壓縮最短過程中，彈簧彈力對(duì)小球做負(fù)功，因此小球機(jī)械能減小。【詳解】A項(xiàng)：小球下落過程中小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但是小球機(jī)械能不守恒，因下落過程中彈簧彈力對(duì)其做負(fù)功，所以小球機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：小球在下落過程中，重力做正功，所以重力勢(shì)能一直減小，故B正確；C項(xiàng)：小球下落和彈簧接觸過程中，開始做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧彈力等于重力時(shí)速度最大，然后做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，故其動(dòng)能先增大后減小，故C正確；D項(xiàng)：小球下落將彈簧壓縮，所以彈簧的彈性勢(shì)能一直在增大，故D正確。【點(diǎn)睛】彈簧問題往往是動(dòng)態(tài)變化的，分析這類問題時(shí)用動(dòng)態(tài)變化的觀點(diǎn)進(jìn)行，同時(shí)注意其過程中的功能轉(zhuǎn)化關(guān)系。11、AC【解析】在下滑的過程中，水平面上的小球要做勻速運(yùn)動(dòng)，而曲面上的小球要做加速運(yùn)動(dòng)，則后面的小球?qū)η懊娴男∏蛞蚯皦毫Φ淖饔?，所以小球之間始終相互擠壓，沖上斜面后后面的小球把前面的小球往上壓，所以小球之間始終相互擠壓，故N個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中始終不會(huì)散開，故A正確；把N個(gè)小球看成整體，若把弧AB的長(zhǎng)度上的小球全部放在高度為R的斜面上，通過比較可知，放在斜面上的N個(gè)小球的整體的重心位置比較高．而放在斜面上時(shí)，整體的重心的高度為：R，選擇B點(diǎn)為0勢(shì)能點(diǎn)，則整體的重力勢(shì)能小于NmgR，小球整體的重心運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：Nmv2＜Nmg?R；解得：v＜，即第1個(gè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度v＜，故B錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；沖上斜面后，前面的小球在重力沿斜面向下的分力的作用下，要做減速運(yùn)動(dòng)，而后面的小球由于慣性想變成勻速運(yùn)動(dòng)，所以后面的小球把前面的小球往上推，后面的小球?qū)η懊娴男∏蜃稣?，所以可得第N個(gè)小球在斜面上向上運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能增大．故C正確．故選AC．點(diǎn)睛：本題主要考查了機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析小球得受力情況，能把N個(gè)小球看成一個(gè)整體處理．12、BC【解析】

AB．小物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)速度與楔形物體的速度相同，均為v．系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒．以水平向右為正方向，由水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：故A錯(cuò)誤，B正確；

CD．系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：故C正確，D錯(cuò)誤．故選BC.點(diǎn)睛：本題主要考查了動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用，要知道小物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向速度為零，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，但總動(dòng)量不守恒．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、水平位移將小球輕放在槽口，如果能保持靜止，說明槽口處于水平，如果不能靜止而滾動(dòng)，說明槽口是傾斜的記錄水平面上槽口正下方的位置，即測(cè)量小球水平位移的起始點(diǎn)>44.80m1【解析】

第一空.小球碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于落地的高度都相同，則落地的時(shí)間相同，則小球落地的水平位移與速度成正比，則實(shí)驗(yàn)中通過僅測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，可間接得到小球碰撞前后的速度關(guān)系.第二空.檢驗(yàn)水平槽BC是否調(diào)平的方法是：將小球輕放在槽口，如果能保持靜止，說明槽口處于水平，如果不能靜止而滾動(dòng)，說明槽口是傾斜的.第三空.實(shí)驗(yàn)裝置中的重錘線起的作用是：記錄水平面上槽口正下方的位置，即測(cè)量小球水平位移的起始點(diǎn)；第四空.為提高實(shí)驗(yàn)的精度，防止入射球反彈，要求m1>m2；第五空.用盡量小的圓把P的落地點(diǎn)圈起來，圓心即為P的平均落點(diǎn)，則OP＝44.80cm。第六空.碰前動(dòng)量：m1?OP=45.0×44.80g?cm=2016.0g?cm；碰后總動(dòng)量：m1?OM+m2?ON=45.0×35.20+7.5×55.68=2001.6g?cm；即m1第