2023-2024學(xué)年山東省山東師大附中物理高一下期末綜合測(cè)試試題含解析

2023-2024學(xué)年山東省山東師大附中物理高一下期末綜合測(cè)試試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)如圖所示，有兩個(gè)穿著溜冰鞋的人站在水平冰面上，當(dāng)其中某人A從背后輕輕推另一個(gè)人B時(shí)，兩個(gè)人會(huì)向相反的方向運(yùn)動(dòng)。不計(jì)摩擦力，則下列判斷正確的是（）A．A、B的質(zhì)量一定相等B．推后兩人的動(dòng)能一定相等C．推后兩人的總動(dòng)量一定為零D．推后兩人的速度大小一定相等2、(本題9分)一顆人造衛(wèi)星在不同軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列正確的是：A．軌道半徑越大，所受向心力越大 B．軌道半徑越大，運(yùn)行的角速度越大C．軌道半徑越大，運(yùn)行的線速度越大 D．軌道半徑越大，運(yùn)行的周期越大3、(本題9分)如圖所示，重物P放在一長(zhǎng)木板OA上，將長(zhǎng)木板繞O端轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度的過(guò)程中，重物P相對(duì)于木板始終保持靜止．關(guān)于木板對(duì)重物P的摩擦力和支持力做功的情況正確的是（）A．摩擦力對(duì)重物不做功B．摩擦力對(duì)重物做負(fù)功C．支持力對(duì)重物不做功D．重力對(duì)重物做正功4、(本題9分)如圖所示，將小球以速度v沿與水平方向成角斜向上拋出，結(jié)果球剛好能垂直打在豎直墻面上，球反彈的瞬間速度方向水平，且速度大小為碰撞前瞬間速度大小的，已知，，空氣阻力不計(jì)，則當(dāng)反彈后小球的速度大小再次為v時(shí)，速度與水平方向夾角的正切值為（）A． B． C． D．5、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)方形木塊A、B疊在一起，放在水平桌面上，A、B之間的接觸面粗糙.B受到水平方向的拉力作用、但仍然保持靜止.則B木塊受到的力的個(gè)數(shù)是()A．3B．4C．5D．66、(本題9分)為了探測(cè)引力波，“天琴計(jì)劃”預(yù)計(jì)發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的角速度之比約為（）A．1:4B．4:1C．1:8D．8:17、對(duì)于繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，下列敘述正確的是（）A．地球的所有衛(wèi)星半徑越小線速度越大 B．地球的所有衛(wèi)星半徑越小周期越小C．地球同步衛(wèi)星的線速度大于7.9km/s D．地球同步衛(wèi)星相對(duì)地面是靜止的8、(本題9分)如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端系在天花板上的O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m的小球．將小球拉至細(xì)繩處于水平的位置由靜止釋放，在小球沿圓弧從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，不計(jì)阻力，則（）A．小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能為mgLB．小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力為3mgC．小球下擺過(guò)程中，重力對(duì)小球做功的平均功率為0D．小球下擺過(guò)程中，重力對(duì)小球做功的瞬時(shí)功率先增大后減小9、(本題9分)質(zhì)量為m的小球A，沿光滑水平面以速度v0與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰，碰撞后，A球的動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的，那么小球B的速度可能是A．v0 B．v0 C．v0 D．v010、如圖所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高處水平越過(guò)球網(wǎng)，不計(jì)乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，乒乓球自最高點(diǎn)到落臺(tái)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．過(guò)網(wǎng)時(shí)球1的速度大于球2的速度B．球1的飛行時(shí)間等于球2的飛行時(shí)間C．球1的速度變化率等于球2的速度變化率D．落臺(tái)時(shí)，球1的重力功率大于球2的重力功率11、(本題9分)關(guān)于豎直上拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(）A．在最高點(diǎn)速度為零，加速度不為零B．上升的時(shí)間小于下落過(guò)程的時(shí)間C．從上升到下降的整個(gè)過(guò)程中加速度保持不變D．上升到某一高度時(shí)速度小于下降到此高度時(shí)的速度12、(本題9分)如圖所示，用通過(guò)定滑輪的細(xì)繩拉動(dòng)穿在光滑固定豎直桿上的滑塊P，使滑塊向上做勻速運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．拉細(xì)繩的力越來(lái)越大B．拉細(xì)繩的速度越來(lái)越大C．拉細(xì)繩的力做的功大于克服滑塊重力做的功D．拉細(xì)繩的力的功率等于克服滑塊重力做功的功率二、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)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，他們的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．按圖示安裝好器材。B．將電火花計(jì)時(shí)器接到電源上。C．接通電源后釋放紙帶，打出一條紙帶。D．換用另外的紙帶，重復(fù)步驟C。E．選取點(diǎn)跡清晰的紙帶，測(cè)量所選紙帶上一系列測(cè)量點(diǎn)距初位置的距離。F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能和它增加的動(dòng)能，比較二者是否相等請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，除了圖中所給器材外，還必需的器材有_____（填正確選項(xiàng)前的字母）。A．天平B．秒表C．毫米刻度尺D．4～6V的交流電源E．110V的交流電源（1）實(shí)驗(yàn)中，夾子與重物的質(zhì)量m＝150g，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，如圖乙所示，為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)連續(xù)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.01s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s1．選取其中O點(diǎn)和B點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，則重物重力勢(shì)能減少量△EP＝_____J．B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB＝_____m/s（均要求保留3位有效數(shù)字）。（3）在步驟（E）中測(cè)得測(cè)量點(diǎn)距初位置的距離為h，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的速度為v。以h為橫軸，v1為縱軸，畫出的圖線如圖丙所示，圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開(kāi)____（不計(jì)一切阻力）。14、（10分）(本題9分)如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．(1)通過(guò)研究重物自由下落過(guò)程中增加的__________與減小的重力勢(shì)能的關(guān)系，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(2)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接__________（選填“直流”或“交流”）電源．正確操作得到的紙帶如圖所示，O點(diǎn)對(duì)應(yīng)重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的初始位置，從合適位置開(kāi)始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)A、B、C到O點(diǎn)的距離如圖，已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g．則從打下O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物減少的重力勢(shì)能為_(kāi)_______．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)真空中足夠大的空間區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。一質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電粒子，t=0時(shí)刻從電場(chǎng)中的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在t=2T0時(shí)刻到達(dá)電場(chǎng)中的B點(diǎn)。不計(jì)重力。求：（1）粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度；（2）A、B間的距離；（3）若粒子在t=T0時(shí)刻從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則粒子在什么時(shí)刻到達(dá)B點(diǎn)？16、（12分）(本題9分)如圖，一質(zhì)量m=2kg的物體靜止在水平面上，動(dòng)摩擦因素為0.1，在方向?yàn)樗较蛴?、大小?N的恒力F的作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2，求物體經(jīng)過(guò)時(shí)間為2s時(shí)：（1）力F對(duì)物體所做的功；（2）在2s末力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率；（3）因摩擦產(chǎn)生的熱量。17、（12分）如圖1所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L＝1m，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R＝0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01kg、電阻為r＝0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑，下滑過(guò)程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g＝10m/s2（忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響），試求：（1）當(dāng)t＝1.5s時(shí)，重力對(duì)金屬棒ab做功的功率；（2）金屬棒ab在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?/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、C【解析】

以兩人組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，不計(jì)摩擦力系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒．A推B之前系統(tǒng)的總動(dòng)量為1，則推之后兩人的總動(dòng)量一定為1．取A的速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律有mAvA-mBvB=1，即有mAvA=mBvB,可得所以推后兩人的動(dòng)量大小一定相等，質(zhì)量不一定相等，則動(dòng)能不一定相等，速度大小與質(zhì)量成反比，故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選C.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是掌握動(dòng)量守恒的條件：合外力為零，判斷出兩人組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律列式分析．2、D【解析】

A.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，得，其中M為地球質(zhì)量，r為衛(wèi)星的軌道半徑?？芍壍腊霃皆酱?，衛(wèi)星所受向心力小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得軌道半徑越大，運(yùn)行的角速度越小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得軌道半徑越大，運(yùn)行的線速度越小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得：軌道半徑越大，運(yùn)行的周期越大，故D項(xiàng)正確。3、A【解析】

物塊受到重力、支持力和摩擦力的作用，處于平衡狀態(tài)，在緩慢上升的過(guò)程中，位移方向向上，重力對(duì)物塊做了負(fù)功，物塊在上升的過(guò)程中，物塊相對(duì)于木板并沒(méi)有滑動(dòng)，所以物塊受到的摩擦力對(duì)物塊做的功為零，由于重力對(duì)物塊做了負(fù)功，摩擦力對(duì)物塊不做功，根據(jù)動(dòng)能定理可以知道，支持力對(duì)物塊做正功.故選A.【點(diǎn)睛】物塊在上升的過(guò)程中，相對(duì)于木板并沒(méi)有滑動(dòng)，所以摩擦力對(duì)物塊不做功，摩擦力做功情況的判斷是本題的關(guān)鍵地方，知道了摩擦力做功的情況，重力和支持力做功的情況就容易判斷了．4、B【解析】采用逆向思維，小球做斜拋運(yùn)動(dòng)看成是平拋運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)，將拋出速度沿水平和豎直方向分解，有：vx＝vcosθ＝v?cos37°＝0.8v，vY＝v?sin37°＝0.6V

球撞墻前瞬間的速度等于0.8v，反彈速度大小為：;反彈后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球的速度大小再次為v時(shí)，豎直速度為：速度方向與水平方向的正切值為：，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B.5、C【解析】

先以A為研究對(duì)象受力分析，處于靜止即平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件所受合力為零，則A水平方向不受摩擦力，否則合力將不為零，即AB之間沒(méi)有摩擦力；對(duì)B分析，B物體受重力、桌面的支持力、A對(duì)B的壓力及水平力F，因在拉力作用下，物體B相對(duì)于地面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故B受地面對(duì)物體B的摩擦力，故B受5個(gè)力，故C正確，ABD錯(cuò)誤．6、C【解析】

：根據(jù)題意可得P與Q的軌道半徑之比為：rP：rQ=16：1，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有：rp3Tp2=rQ3TQ7、ABD【解析】

A．萬(wàn)有引力提供向心力：解得：可知衛(wèi)星半徑越小線速度越大，A正確；B．萬(wàn)有引力提供向心力：解得：可知衛(wèi)星半徑越小周期越小，B正確；C．地球的第一宇宙速度是衛(wèi)星軌道半徑為地球半徑時(shí)的最大繞行速度，同步衛(wèi)星的軌道半徑大于地球半徑，所以地球同步衛(wèi)星的線速度小于，C錯(cuò)誤；D．地球的同步衛(wèi)星位于赤道上空與地球相對(duì)靜止，實(shí)現(xiàn)同步的目的，D正確。故選ABD。8、ABD【解析】A、從A到B的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：，故A正確；

B、在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，解得：，故B錯(cuò)誤；

C、小球下擺過(guò)程中，重力做的功，則重力的平均功率不為零，故C錯(cuò)誤；

D、小球下擺過(guò)程中，重力的瞬時(shí)功率從0變化到0，應(yīng)是先增大后減小，故D正確．點(diǎn)睛：本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式、動(dòng)能定理的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析小球的受力情況，會(huì)利用特殊點(diǎn)解題．9、AB【解析】

根據(jù)碰后A球的動(dòng)能恰好變?yōu)樵瓉?lái)的得：解得v=±v0；碰撞過(guò)程中AB動(dòng)量守恒，則有：mv0=mv+2mvB解得：vB=v0或vB=v0故選AB．10、ABC【解析】

AB．球1和球2平拋運(yùn)動(dòng)的高度相同，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，由于球1的水平位移較大，可知過(guò)網(wǎng)時(shí)球1的速度大于球2的速度，故AB正確。C．因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的加速度不變，都為g，可知球1和球2的速度變化率相等，故C正確。D．落臺(tái)時(shí)，由于時(shí)間相等，則豎直分速度相等，根據(jù)P=mgvy知，重力的瞬時(shí)功率相等，故D錯(cuò)誤。11、AC【解析】

AC．豎直上拋運(yùn)動(dòng)，只受到重力作用，在最高點(diǎn)速度為零，但加速度仍為g，AC正確；BD．因整個(gè)過(guò)程加速度相等，故上行時(shí)間與下行時(shí)間相等，且在同一高度速度大小相等，BD錯(cuò)誤．故選AC.12、AD【解析】A．設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為，滑塊向上做勻速運(yùn)動(dòng)，細(xì)繩拉力沿豎直向上的分力等于重力，，增大，拉力F增大，故A正確；B．將滑塊向上的速度v沿繩子和垂直繩子分解，沿繩子方向的分速度為vcos，增大，拉細(xì)繩的速度越來(lái)越小，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)榛瑝K勻速運(yùn)動(dòng)，合外力做功為零，拉細(xì)繩的力做的功等于克服滑塊重力做的功，拉細(xì)繩的力的功率等于克服滑塊重力做功的功率，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、CE0.4901.95【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)中不需要重錘的質(zhì)量，因此不需要天平，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，故不需要秒表。電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該與110V交流電源連接。需要毫米刻度尺測(cè)量紙帶上兩點(diǎn)間的距離。CE正確（1）減少的重力勢(shì)能為：△Ep＝mgh＝0.15×9.8×0.1J＝0.490J利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有：（3）根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：，v1＝1gh，知v1與1gh成正比，圖線的斜率等于重力加速度1g，即k＝1g，故；g=14、動(dòng)能交流mgh2【解析】

(1)[1]通過(guò)研究重物自由下落過(guò)程中增加的動(dòng)能與減少的重力勢(shì)能是否相等，驗(yàn)證機(jī)械能守恒；(2)[2][3]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，從打下O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物減少的重力勢(shì)能△Ep=mgh2三、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、（1）（2）（3）【