山東省濟南市歷城區(qū)濟鋼高級中學(xué)2024年物理高一下期末考試試題含解析

山東省濟南市歷城區(qū)濟鋼高級中學(xué)2024年物理高一下期末考試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、歷史上首先正確認識力和運動的關(guān)系，批駁“力是維持物體運動的原因”觀點的物理學(xué)家是（）A．亞里士多德 B．牛頓 C．伽利略 D．笛卡爾2、(本題9分)某斜面固定在水平面上，一小物塊從該斜面底端沖上足夠長的斜面后又返回斜面底端．小物塊從斜面底端沖上時的動能為時，它返回斜面底端時的動能為．若小物塊從斜面底端沖上時的動能為2E，則它返回斜面底端時的動能為A． B． C． D．3、(本題9分)如圖6，一帶負電粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中，在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡．M和N是軌跡上的兩點，其中M點在軌跡的最右點．不計重力，下列表述正確的是A．粒子在M點的速率最大 B．粒子所受電場力沿電場方向 C．粒子在電場中的加速度不變 D．粒子在電場中的電勢能始終在增加4、(本題9分)赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體A，赤道上空的近地衛(wèi)星B，地球的同步衛(wèi)星C，它們的運動都可看作勻速圓周運動，分別用a、A．a(chǎn)A<C．ωA=5、在水平地面上方某處，把質(zhì)量相同的P、O兩小球以相同速率沿豎直方向拋出，P向上，O向下，不計空氣阻力，兩球從拋出到落地的過程中A．P球重力做功較多B．兩球重力的平均功率相等C．落地前瞬間，P球重力的瞬時功率較大D．落地前瞬間，兩球重力的瞬時功率相等6、以相同大小的初速度v0將物體從同一水平面分別豎直上拋、斜上拋、沿光滑斜面(足夠長)上滑，如圖所示，三種情況達到的最大高度分別為h1、h2和h3，不計空氣阻力(斜上拋物體在最高點的速度方向水平)，則()A．h1=h2>h3B．h1=h2<h3C．h1=h3<h2D．h1=h3>h27、(本題9分)2019年1月3日，嫦娥四號探測器登陸月球，實現(xiàn)人類探測器首次月球背面軟著陸。為給嫦娥四號探測器提供通信支持，我國于2018年5月21日成功發(fā)射嫦娥四號中繼星“鵲橋號”如圖所示，“鵲橋號”中繼星圍繞地月拉格朗日L2點旋轉(zhuǎn)，“鵲橋號”與L2點的距離遠小于L2點與地球的距離。已知位于地月拉格朗日Ll、L2點處的小物體能夠在地月的引力作用下，幾乎不消耗燃料，便可與月球同步繞地球做圓周運動。下列說法正確的是（）A．“鵲橋號”的發(fā)射速度大于11.2km/sB．“鵲橋號”繞地球運動的周期約等于月球繞地球運動的周期C．同一衛(wèi)星在L2點受地月引力的合力比在L1點受地月引力的合力大D．“鵲橋號”若剛好位于L2點，能夠更好地為嫦娥四號探測器提供通信支持8、(本題9分)下列四個電場中，a、b兩點電場強度不同但電勢相同的是().A．以正電荷為圓心的圓周上的兩點B．負點電荷電場中同一電場線上的兩點C．與勻強電場電磁線垂直的直線上的兩點D．等量異種點電荷中垂線上的兩點9、(本題9分)如圖所示,AB?CD為一圓的兩條直徑,且互相垂直,O點為圓心?空間存在一未知靜電場,場強方向與圓周所在平面平行?現(xiàn)有一電子(重力不計),在靜電力作用下,先從A點運動到C點,動能減少了1ev;又從C點運動到B點,動能增加了1ev,則此空間存在的靜電場可能是A．方向垂直于AB并由C指向O的勻強電場B．方向垂直于AB并由O指向C的勻強電場C．位于O點的正點電荷形成的電場D．位于D點的正點電荷形成的電場10、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為的滑塊在水平面上以速度v撞上勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)滑塊將彈簧壓縮了時速度減小到零，然后彈簧又將滑塊向右推開．已知滑塊與水平面間的動摩擦因素為，整個過程彈簧未超過彈性限度且二者未栓接，則下列判斷正確的是（）A．滑塊向右運動過程中,滑塊機械能一直減小B．滑塊與彈簧接觸過程中,滑塊的機械能先減小后增大C．滑塊與彈簧接觸過程中,滑塊與彈簧組成的系統(tǒng)機械能一直減小D．滑塊最終停在距離彈簧右端的右邊處處11、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，自高為h、傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止滑下，經(jīng)歷時間t到達斜面底端，物體剛滑到斜面底端時，重力的功率是A．mgsinθ B．mgcosθC． D．12、蹦極是一項非常刺激的體育項目，如圖所示，某人從彈性輕繩P點自由下落，到a點繩子恢復(fù)原長，b點為人靜靜懸吊時的平衡位置，c點則是人從P點b自由下落的最低點。下列說法正確的是A．人在a到c運動過程中都做減速運動B．人在a到b運動過程中做加速度減小的加速運動，在b點時速度達到最大C．人在b到c運動過程中為加速度增加的減速運動，此階段人處于超重狀態(tài)D．此過程中人、繩以及地球組成的系統(tǒng)機械能守恒二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)做“研究平拋運動”實驗中利用鋼球從斜面小槽滾下，在豎直的白紙上記錄小球經(jīng)過的位置，然后得到運動軌跡．（1）實驗中除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、白紙之外，下列器材中還需要的是______，其中器材______是用來調(diào)整木板是否豎直，保證小球的軌跡平面與板面平行．（填字母序號）A、刻度尺B、秒表C、天平D、彈簧測力計E、重垂線（2）實驗中為減小實驗誤差，下列做法正確的是______．（填字母序號）A、斜槽軌道必須光滑B、斜槽軌道末端必須水平C、每次釋放小球的位置必須相同D、毎次必須從靜止開始釋放小球．14、（10分）(本題9分)某同學(xué)在“探究彈簧彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，測得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為1000N/m．如圖甲所示，用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實驗．（1）若彈簧伸長1.00cm，彈簧秤a、b間夾角為90°，彈簧秤a的示數(shù)為_________N（如圖乙所示），則彈簧秤b的示數(shù)為________________N．（2）在保持（1）中彈簧秤a的示數(shù)和方向不變的條件下，若增大彈簧OC的伸長量，則彈簧秤b的示數(shù)_______，與彈簧OC間的夾角（銳角）_______（均填“變大”“變小”或“不變”）．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)如圖所示，有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋.(g=10m/s2）．求：(1)汽車到達橋頂時速度為5m/s,汽車對橋的壓力是多大?(2)汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時便恰好對橋沒有壓力而騰空?(3)如果拱橋的半徑增大到與地球半徑一樣,汽車要在地面上騰空,速度要多大?(已知地球半徑為6400km)16、（12分）(本題9分)如圖所示，長為Ｌ＝2．52ｍ的木板ＡＢ靜止、固定在水平面上，在ＡＢ的左端面有一質(zhì)量為Ｍ＝2．48ｋｇ的小木塊Ｃ（可視為質(zhì)點），現(xiàn)有一質(zhì)量為ｍ＝22ｇ的子彈以ｖ０＝75ｍ／ｓ的速度射向小木塊Ｃ并留在小木塊中．已知小木塊Ｃ與木板ＡＢ之間的動摩擦因數(shù)為μ＝2．2．（ｇ取22ｍ／ｓ２）（2）求小木塊Ｃ運動至ＡＢ右端面時的速度大小ｖ２．

（2）若將木板ＡＢ固定在以ｕ＝2．2ｍ／ｓ恒定速度向右運動的小車上（小車質(zhì)量遠大于小木塊Ｃ的質(zhì)量），小木塊Ｃ仍放在木板ＡＢ的Ａ端，子彈以ｖ０′＝76ｍ／ｓ的速度射向小木塊Ｃ并留在小木塊中，求小木塊Ｃ運動至ＡＢ右端面的過程中小車向右運動的距離ｓ．17、（12分）2019年4月，人類史上首張黑洞照片問世，如圖，黑洞是一種密度極大的星球。從黑洞出發(fā)的光子，在黑洞引力的作用下，都將被黑洞吸引回去，使光子不能到達地球，地球上觀察不到這種星體，因此把這種星球稱為黑洞。假設(shè)有一光子（其質(zhì)量m未知）恰好沿黑洞表面做周期為T的勻速圓周運動，求：(1)若已知此光子速度為v，則此黑洞的半徑R為多少？(2)此黑洞的平均密度ρ為多少？（萬有引力常量為G）

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、C【解析】

根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻即可．【詳解】歷史上首先正確認識力和運動的關(guān)系，推翻“力是維持物體運動的原因”的物理學(xué)家是伽利略．【點睛】本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一．2、B【解析】

以初動能為E沖上斜面并返回的整個過程中運用動能定理得：，設(shè)以初動能為E沖上斜面的初速度為v0，則以初動能為2E沖上斜面時，初速度，加速度相同，根據(jù)2ax=v2-v02可知第二次沖上斜面的位移是第一次的兩倍，所以上升過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，整個上升返回過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，即為E，則初動能為2E沖上斜面并返回的整個過程中運用動能定理得：，所以返回斜面底端時的動能為E．故選B．【點睛】本題考查了動能定理的直接應(yīng)用，注意以不同的初動能沖上斜面時，運動的位移不同，摩擦力做的功也不同．3、C【解析】

根據(jù)做曲線運動物體的受力特點合力指向軌跡的凹一側(cè)，再結(jié)合電場力的特點可知粒子帶負電,即受到的電場力方向與電場線方向相反，B錯；從N到M電場力做負功，減速，電勢能在增加；當(dāng)達到M點后電場力做正功，加速，電勢能在減小，則在M點的速度最小A錯，D錯；在整個過程中只受電場力根據(jù)牛頓第二定律加速度不變，C正確.4、D【解析】

A、同步衛(wèi)星與物體A周期相同，角速度相等，但rC>rA，據(jù)圓周運動公式a=4π2T2r，得aC>aB、同步衛(wèi)星與物體A角速度相同，根據(jù)圓周運動公式v=ωr，所以vC>vA，再由引力提供向心力有GMmr2CD、同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，所以TC=TA，根據(jù)開普勒第三定律得衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故TC5、D【解析】

根據(jù)W=mgh判斷重力功；根據(jù)P=W/t判斷重力做功的平均功率；根據(jù)P=Fv判斷落地前瞬時重力的瞬時功率。【詳解】根據(jù)W=mgh可知兩球重力做功相同，選項A錯誤；上拋的物體運動時間長，根據(jù)P=W/t可知兩球重力的平均功率不相等，選項B錯誤；根據(jù)機械能守恒定律可知126、D【解析】

根據(jù)動能定理研究物體從開始到最高點:

對于1:

對于2:由于斜上拋的物體在最高點的速度方向水平,說明在最高點豎直方向的分速度為0,則有:

對于3:

由于,從以上表達式中可以發(fā)現(xiàn),故D選項正確.【點睛】本題主要考查動能定理，需要學(xué)生清楚物體做不同的運動到達最高點的速度特征．根據(jù)動能定理表示出三次達到的高度進行比較．7、BC【解析】

A、11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球的引力的第二宇宙速度，“鵲橋”的發(fā)射速度應(yīng)小于11.2km/s，故A不符合題意；B、根據(jù)題意知中繼星“鵲橋”繞地球轉(zhuǎn)動的周期與月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期相同，故B符合題意；C、“鵲橋”中繼星在的L2點是距離地球最遠的拉格朗日點，由Fn=mω2r可知在L2點所受月球和地球引力的合力比在L1點要大，故C符合題意；D、“鵲橋號”若剛好位于L2點，由幾何關(guān)系可知，通訊范圍較小，并不能更好地為嫦娥四號探測器提供通信支持，故D不符合題意。8、AD【解析】試題分析：A圖中場強大小相等，方向不同，電勢相等，B圖中兩點處場強大小不同，電勢不同，C圖中兩點處場強和電勢都相等，D圖中兩點電勢相同，場強大小不同，C正確．考點：本題考查靜電場．9、AD【解析】試題分析：從A到B電場力做功為零，由W=qU可知AB兩點電勢相同，連接AB為等勢線，電場線與等勢線相互垂直，可知電場線為水平方向，由A到C電場力做負功，電子所受電場力水平向左，所以場強方向水平向右，A對；B錯；如果場源電荷在O點，則ABC均為同一條等勢線上的三點，電勢相等，由題干已知可知這是不可能的，所以C錯；同理D對；考點：考查常見電場的電場線分布點評：本題難度較小，主要是考查了學(xué)生對常見電場的分布的記憶和理解，例如等量同種點電荷、獨立點電荷、點電荷與金屬板的電場線分布，理解電場力做功與電勢能的關(guān)系10、ACD【解析】A、滑塊向右運動是從彈簧壓縮量最大時開始的，此時受到水平向右的彈力和向左的摩擦力，開始時彈簧的彈力大于摩擦力，但當(dāng)彈簧伸長到一定程度，彈力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于彈力．所以滑塊向右運動過程中，是先加速，后減速，即滑塊的機械能先增大后減小，故A錯誤；

B、滑塊向左運動與彈簧接觸過程中，彈簧彈力和摩擦力對滑塊做負功，滑塊的機械能減小，滑塊向右運動過程中由A分析知，滑塊的機械能先增大后減小，故B錯誤；

C、在滑塊與彈簧接觸過程中，在滑塊運動過程中地面對滑塊的摩擦力一直對滑塊做負功，故系統(tǒng)機械能一直在減小，故C正確；

D、根據(jù)動能定理，滑塊運動過程中只有摩擦力對滑塊做功，根據(jù)動能定理有解得：，故D正確．點睛：解決此類問題，要正確的分析物體運動的過程及物體的受力情況，并會確定運動過程中的臨界點和分析在臨界點上的受力，當(dāng)物體接觸彈簧后向右運動的過程中，開始是加速運動的，當(dāng)彈力和摩擦力相等時，加速度為零，之后摩擦力要大于彈力，物體開始做減速運動，彈力和摩擦力相等時即為一個臨界點．11、BD【解析】試題分析：本題所求的是瞬時功率，根據(jù)可得：物體剛滑到斜面底端時速度，根據(jù)運動學(xué)功公式也可得，再根據(jù)功率計算公式可得，A錯誤，B正確．同理可得：，C錯，D，正確．考點：機械能守恒的簡單應(yīng)用和勻變速直線運動公式的應(yīng)用和瞬時功率的計算12、BCD【解析】

AB.在ab段繩的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，加速度向下，人向下加速運動，隨著繩子的伸長，拉力增大，合力減小，所以向下的加速度減小，當(dāng)?shù)竭_b點時加速度減為零，此時速度達到最大；從b到c過程中，繩子的拉力大于重力，加速度向上，人做減速運動，隨拉力變大，加速度變大，到達c點時加速度最大，此時速度減為零，所以A錯誤，B正確。C.由以上分析可知，人在b到c運動過程中為加速度增加的減速運動，此階段因加速度向上，則人處于超重狀態(tài)，選項C正確；D.此過程中人、繩以及地球組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功，則機械能守恒，選項D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AEEBCD【解析】

考查平拋運動實驗，根據(jù)實險原理分析可得．【詳解】(1)．[1][2]本實驗不需要測小球運動時間，小球質(zhì)量，不需要測力，所以不需要秒表、天平、彈簧測力計，該實險要測運動位移，要判斷豎直坐標軸是否豎直，所以要用刻度尺、重垂線．故AE符合題意，BCD不符合題意．(2)．[3]AB．研究同一次平拋運動時，要保證小球離開端口時速度水平，每次大小一樣，斜槽軌道末端必須水平，軌道不光滑，每次重力、阻力做功相同，離開端口時的速度大小相等，故A不符合題意，B符合題意．CD．每次釋放小球的位置必須相同，必須從靜止開始釋放小球，這樣才能保證小球每次離開端口時速度相同．故CD符合題意．【點睛】理解實驗原理，掌握平拋運動實驗?？嫉闹R點：原理，操作步驟、數(shù)據(jù)處理，計算初速度時，可考慮豎直方向用逐差法求出時間間隔，再求水平初速度．14、8.00N6.00N增大變小【解析】

（1）根據(jù)胡克定律可知，F(xiàn)=kx=1000×0.01=10N；根據(jù)彈簧秤的讀數(shù)方法可知，a的讀數(shù)為8.00N；兩彈簧秤夾角為90°，則可知，b的讀數(shù)為；（2）保持（1）中彈簧秤a的示數(shù)和方向不變的條件下，若增大彈