天津市河北區(qū)2024屆高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

天津市河北區(qū)2024屆高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題考生須知：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。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)如圖所示，豎直平面內(nèi)兩根光滑細(xì)桿所構(gòu)成的∠AOB被鉛垂線OO′平分，∠AOB＝120°.兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)通過水平輕彈簧的作用靜止在A、B兩處，A、B連線與OO′垂直，連線距O點高度為h，已知彈簧原長為h，勁度系數(shù)為k，現(xiàn)在把兩個小環(huán)在豎直方向上均向下平移h，釋放瞬間A環(huán)加速度為a，則下列表達(dá)式正確的是()A．k＝mg/3hB．k＝mg/6hC．a(chǎn)＝gD．a(chǎn)＝g2、(本題9分)下列說法正確的是（）A．萬有引力定律僅對質(zhì)量較大的天體適用，對質(zhì)量較小的物體不適用B．根據(jù)公式可知，當(dāng)趨近于零時，萬有引力將趨于無窮大C．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測出了萬有引力常量D．兩物體間相互吸引的一對萬有引力是一對平衡力3、(本題9分)如下圖所示，是一個半徑為R的中國古代八卦圖，中央S部分是兩個半圓，練功人從A點出發(fā)沿相關(guān)路線進(jìn)行(不能重復(fù))，在最后又到達(dá)A點．求在整個過程中，此人所經(jīng)過的最大路程和最大位移分別為()A．0；0 B．2R；2RC．(3π＋2)R；2R D．(2π＋2)R；2R4、(本題9分)“黑洞”是近代引力理論所預(yù)言的宇宙中的一種特殊天體，在“黑洞”引力范圍內(nèi)，任何物體都不能脫離它的束縛，甚至連光也不能射出．歐洲航天局由衛(wèi)星觀察發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個超大型黑洞．假設(shè)銀河系中心僅存此一個黑洞，已知太陽系繞銀河系中心做勻速圓周運(yùn)動，則根據(jù)下列哪組數(shù)據(jù)可以估算出該黑洞的質(zhì)量(引力常量為已知)（）A．太陽系的質(zhì)量和太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期B．太陽系的質(zhì)量和太陽系到該黑洞的距離C．太陽系的運(yùn)行速度和該黑洞的半徑D．太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期和公轉(zhuǎn)的半徑5、(本題9分)某星球在膨脹過程中，半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，若星球的質(zhì)量不變，則它表面的重力加速度變?yōu)樵瓉淼腁．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍6、(本題9分)一個物體從距地面的高度為H處的自由下落，當(dāng)它的動能與其重力勢能相等時，需要下落的時間為（）A．2HgB．C．H2gD．7、(本題9分)如圖所示，一-輕彈簧左端與物體A相連，右端與物體B相連，開始時，A、B均在粗糙水平面上不動，彈筑處于原長狀態(tài)。在物體B上作用一水平向右的恒力F使物體，A、B向右運(yùn)動。在此過程中，下列說法中正確的為（）A．合外力對物體A所做的功等于物體A的動能增量B．外力F做的功與摩擦力對物體B做的功之和等于物體B的動能增量C．外力F做的功及摩擦力對物體A和B做功的代數(shù)和等于物體A和B的動能增量及彈簧彈性勢能增量之和D．外力F做的功加上摩擦力對物體B做的功等于物體B的動能增量與彈簧彈性勢能增量之和8、(本題9分)高空中仍有稀薄大氣，所以低軌道的衛(wèi)星會受到稀薄空氣阻力的作用，從而不能永遠(yuǎn)在固定的圓軌道上運(yùn)動。則下列說法正確的是（）A．由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，因此靠近地球，軌道半徑會變小B．由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，因此遠(yuǎn)離地球，軌道半徑會變大C．在衛(wèi)星軌道變化的過程中，衛(wèi)星的機(jī)械能不變D．雖然有稀薄空氣阻力作用，但最終衛(wèi)星的動能會增大9、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由P點運(yùn)動到Q點，第二次在水平恒力作用下，從P點靜止開始運(yùn)動并恰好能到達(dá)Q點，關(guān)于這兩個過程，下列說法正確的是（不計空氣阻力，重力加速度為g）A．第一個過程中，力F在逐漸變大B．第一個過程力F的瞬時功率逐漸變大C．第二個過程到達(dá)Q時，繩子拉力為T=mgD．第二個過程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后減小10、(本題9分)如圖所示，平板車置于水平地面上，人站在平板車上保持靜止，下列說法正確的是()A．人所受的重力與平板車對人的支持力是一對平衡力B．平板車對人的支持力與人對平板車的壓力是一對平衡力C．人所受的重力與人對平板車的壓力是一對作用力與反作用力D．平板車對人的支持力與人對平板車的壓力是一對作用力與反作用力11、一質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在xOy平面內(nèi)運(yùn)動，在x方向的s-t圖象和y方向的v-t圖象分別如圖所示.則該質(zhì)點A．初速度大小為3m/sB．所受的合外力為3NC．做勻變速曲線運(yùn)動D．初速度方向與合外力方向垂直12、(本題9分)如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)動，其圖像如圖乙所示，同時人頂著桿沿水平地面運(yùn)動的圖像如圖丙所示。若以地面為參考系，下列說法正確的是（）A．猴子的運(yùn)動軌跡為直線B．猴子在0～2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動C．時猴子的速度大小為8m/sD．猴子在0～2s內(nèi)的加速度大小為4m/s2二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中（1）下列物理量中需要測量的有___，通過計算得到的有___（填字母序號）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落高度D．與下落高度對應(yīng)的重錘的即時速度（2）某同學(xué)重復(fù)做了三次實驗，得到三條紙帶.第一，二點間的距離分別為A．1mmB．2mmC．4mm則應(yīng)選用哪一條比較恰當(dāng)？___（填字母序號）14、（10分）用如圖所示裝置探究碰撞中的不變量，氣墊導(dǎo)軌水平放置，擋光板寬度為d，兩滑塊被彈簧(圖中未畫出)彈開后，左側(cè)滑塊通過左側(cè)光電計時器，記錄時間為Δt1，右側(cè)滑塊通過右側(cè)光電計時器，記錄時間為Δt2.左側(cè)滑塊質(zhì)量為m1，左側(cè)滑塊的速度大小________.右側(cè)滑塊質(zhì)量為m2，右側(cè)滑塊的質(zhì)量和速度大小的乘積________。若規(guī)定向左為正，彈開后兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和表達(dá)式為____________(用題中物理量表示)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)汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為30kW，質(zhì)量為2000kg，當(dāng)汽車在水平路面上行駛時受到阻力為車重的0.1倍，g=10m/s2（1）汽車在路面上能達(dá)到的最大速度？（2）當(dāng)汽車速度為10m/s時的加速度？（3）若汽車從靜止開始保持1m/s2的加速度作勻加速直線運(yùn)動，則這一過程能持續(xù)多長時間？16、（12分）(本題9分)某宇航員乘坐載人飛船登上月球后，在月球上以大小為v0的速度豎直向上拋出一物體(視為質(zhì)點)，測得物體上升的最大高度為h，已知月球的半徑為R，引力常量為G。(1)求月球的質(zhì)量M；(2)若登上月球前飛船繞月球做勻速圓周運(yùn)動的周期為T，求此時飛船距離月球表面的高度H。17、（12分）如圖所示，在光滑的水平面上停放著一輛質(zhì)量為M=3kg的小車,小車的上表面BC段是半徑R=1.0m圓心角θ=37°的光滑圓弧軌道，其軌道C點切線水平，小車上表面C點右側(cè)水平粗糙且長為L=2.5m，一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可看成質(zhì)點）從圖中A點以v0=4m/s的速度水平拋出，小物塊恰好沿小車左端B點的切線方向進(jìn)入小車，當(dāng)小物塊運(yùn)動至小車最右端時兩者恰達(dá)到共同速度.不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：(1)小物塊運(yùn)動至B點時的速度大小vB(2)小物塊由A點運(yùn)動至離A、B兩點的連線最遠(yuǎn)處時其重力的瞬時功率P；(3)小車上表面C點右側(cè)水平粗糙段與小物塊之間的動摩擦因數(shù)μ。.

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【解題分析】試題分析：以位于A點時的小環(huán)為研究對象，分析受力有：設(shè)此時彈簧伸長量為，則有：，而，解得：，所以A、B錯誤；同理分析小環(huán)下移h后的受力情況可得到：，而同時有，代入解得：，故C正確、D錯誤。考點：牛頓第二定律、胡克定律2、C【解題分析】萬有引力定律僅對大到天體，小到微觀粒子都適用，選項A錯誤；當(dāng)r趨近于零時，兩物體不能看做質(zhì)點，則萬有引力定律不再適用，選項B錯誤；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測出了萬有引力常量G，選項C正確；兩物體間相互吸引的一對萬有引力是一對作用與反作用力，選項D錯誤；故選C.3、C【解題分析】

路程是指物體所經(jīng)過的路徑的長度，沿圖中路線走完一遍的路程s=2πR+πR+2R=（3π+2）R；當(dāng)人離A點最遠(yuǎn)的時候，位移最大，所以當(dāng)人在C點的時候，離A最遠(yuǎn)，此時的位移是最大的，即為2R，故C正確；故選C．點睛：位移是指從初位置到末位置的有向線段，位移的大小只與初末的位置有關(guān)，與經(jīng)過的路徑無關(guān)；路程是指物體所經(jīng)過的路徑的長度.4、D【解題分析】

太陽系繞銀河系中心“黑洞”做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，設(shè)太陽系的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、“黑洞”質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，從上式可以看出，要計算“黑洞”質(zhì)量，要知道周期T與軌道半徑r，或者線速度v與軌道半徑r，或者軌道半徑r與角速度ω，由于太陽系質(zhì)量m在等式左右可以約去，故太陽系質(zhì)量對求銀河系中心“黑洞”的質(zhì)量無用處；故ABC錯誤，D正確；故選D【題目點撥】太陽系繞銀河系中心“黑洞”做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力等于向心力，列出方程即可以求解“黑洞”的質(zhì)量．5、D【解題分析】

根據(jù)可知，，若星球的質(zhì)量不變，半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，則它表面的重力加速度變?yōu)樵瓉淼模籄BC.此三項錯誤；D.此選項正確；6、B【解題分析】

設(shè)地面為零重力勢能面，則mgH=EP+Ek，當(dāng)EP=Ek時，則h=0.5H，則物體下落的高度為0.5H，根據(jù)0.5H=12gt2可得t=7、AC【解題分析】合外力所做的功等于物體動能的增量，所以A對，外力F做的功，摩擦力對物體B做的功跟彈簧的彈力對B做的功之和等于物體B的動能增量，B錯，除去重力和彈簧的彈力以外的力對物體所做的功等于物體機(jī)械能的增量，所以以整體為研究對象可知外力F做的功及摩擦力對物體A和B做功的代數(shù)和等于物體A和B的動能增量及彈簧彈性勢能增量之和C對，彈性勢能是系統(tǒng)共有的所以外力F做的功加上摩擦力對物體B做的功不等于物體B的動能增量與彈簧彈性勢能增量之和，D錯8、AD【解題分析】

由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，則此時地球的引力大于向心力，掌握衛(wèi)星做近心運(yùn)動，因此靠近地球，軌道半徑會變小，選項A正確，B錯誤；在衛(wèi)星軌道變化的過程中，衛(wèi)星由于受阻力作用，則其機(jī)械能減小，選項C錯誤；雖然有稀薄空氣阻力作用，但最終衛(wèi)星的半徑減小，根據(jù)v=GM【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力，當(dāng)引力大于向心力時要做近心運(yùn)動，會根據(jù)該規(guī)律判斷線速度、周期與軌道半徑的變化的關(guān)系．9、ABC【解題分析】試題分析：第一次小球在水平拉力F作用下，從P點緩慢地移動到Q點，則小球處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件得：F的最大值，隨著增大，F(xiàn)逐漸增大，因為速率恒定，而F在增大，所以在增大，故AB正確；第二次運(yùn)動到Q點時，速度為零，則向心力為零，則繩子拉力，故C正確；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把這兩個力合成為新的“重力”，則第二次小球的運(yùn)動可以等效于單擺運(yùn)動，當(dāng)繩子方向與重力和F′方向在同一直線上時，小球處于“最低點”，最低點的速度最大，此時速度與新的“重力”方向垂直，即與重力和水平恒力的合力方向垂直，功率為零，所以兩力的合力的功率先減小為零，后再增大，功率先減小后增大，D錯誤；考點：動能定理的應(yīng)用；共點力平衡的條件及其應(yīng)用；功率的計算．【名師點睛】本題的難點在第二次拉動小球運(yùn)動過程的處理，由于重力和拉力都是恒力，可以把這兩個力合成為新的“重力”，則第二次小球的運(yùn)動可以等效于單擺運(yùn)動，根據(jù)單擺的知識求解，難度適中10、AD【解題分析】

人所受的重力與平板車對人的支持力是一對平衡力，選項A正確；平板車對人的支持力與人對平板車的壓力是一對作用與反作用力，選項BC錯誤；D正確；故選AD.11、BC【解題分析】

A.由圖可知，質(zhì)點在x方向上的初速度為vx=ΔxΔt=BD.質(zhì)點的加速度方向沿x軸方向，a=ΔvΔt=6-32m/s2=1.5C.質(zhì)點受到的合外力不變，則質(zhì)點的加速度不變，所以質(zhì)點做勻變速曲線運(yùn)動；故C正確.12、BD【解題分析】

AB．由題圖乙可知，猴子在豎直方向做初速度為，加速度大小為的勻減速運(yùn)動，水平方向做速度大小為的勻速運(yùn)動，其合運(yùn)動為曲線運(yùn)動，故猴子在內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動，選項A錯誤，B正確；C．時猴子的速度大小為選項C錯誤；D．猴子在內(nèi)的加速度大小為，選項D正確。故選BD。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)CD(2)B【解題分析】

(1)[1][2]．在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，需要驗證的方程是：直接測量的有：用刻度尺測量重錘下落的高度，重錘的質(zhì)量可以測量也可以不測量．重力加速度是當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，查表得?因此需要測量的是C；根據(jù)勻變速運(yùn)動的推論，通過計算可求得與重錘下落高度對應(yīng)的重錘瞬時速度，故D是需要計算的；(2)[3]．打點計時器的打點周期為0.02s，則根自由落體運(yùn)動規(guī)律可以求出開始兩點之間的距離為：故應(yīng)選B更恰當(dāng)．14、【解題分析】

第一空.左側(cè)滑塊的速度大??；第二空.右側(cè)滑塊的速度大??；則右側(cè)滑塊的質(zhì)量和速度大小的乘積；第三空.若規(guī)定向左為正，彈開后兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和表達(dá)式為.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)15m/s(2)(3)7.5s