山東省泰安一中2024屆物理高一下期末調(diào)研試題含解析

山東省泰安一中2024屆物理高一下期末調(diào)研試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，相隔一定距離的兩個(gè)相同的圓柱體A、B固定在等高的水平線上，一細(xì)繩套在兩圓柱體上，細(xì)繩下端懸掛一重物。繩和圓柱體之間無摩擦，則當(dāng)重物質(zhì)量一定時(shí)，繩越長(zhǎng)（）A．繩的彈力大小不變B．繩的彈力越小C．重物受到的合力越大D．繩對(duì)圓柱體A的作用力越大2、(本題9分)地球半徑是R，地球表面的重力加速度是g，萬有引力常量是G。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。如認(rèn)為地球的質(zhì)量分布是均勻的，則地球的密度ρ的表達(dá)式為A．ρ=B．ρ=C．ρ=D．ρ=3、(本題9分)孔明燈俗稱許愿燈，放孔明燈是我國(guó)的一種民俗文化．如圖所示，孔明燈在點(diǎn)燃后加速上升的過程中，忽略其質(zhì)量的變化，則孔明燈的（）A．重力勢(shì)能減少，動(dòng)能減少 B．重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加C．重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減少 D．重力勢(shì)能增加，動(dòng)能增加4、(本題9分)要想使地球上的物體掙脫地球引力的束縛，永遠(yuǎn)離開地球，必須使它的發(fā)射速度（）A．等于或者大于 B．等于或者大于C．等于或者大于 D．等于或者大于5、(本題9分)在天花板上的O點(diǎn)系一根細(xì)繩，細(xì)繩的下端系一小球．小球拉至細(xì)繩處于水平的位置，由靜止釋放小球，小球從位置A開始沿圓弧下落到懸點(diǎn)的正下方的B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，不計(jì)空氣阻力，下面說正確的是（）A．小球受到的向心力大小不變B．細(xì)繩對(duì)小球的拉力對(duì)小球做正功C．重力對(duì)小球做功的平均功率為零D．重力對(duì)小球做功的功率先變大后變小6、(本題9分)如圖所示，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)．初始時(shí)刻，A、B處于同一高度并恰好靜止．剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊分別落地的過程中，兩物塊()A．落地時(shí)速度相同B．運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同C．重力勢(shì)能的變化量相同D．重力的平均功率相同7、(本題9分)美國(guó)國(guó)家航空航天局宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Kepler186f。若宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星表面進(jìn)行科學(xué)考察，在行星表面h高度（遠(yuǎn)小于行星半徑）處以初速度v水平拋出一個(gè)小球，測(cè)得水平位移為x。已知該行星半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G．則下列說法正確的是（）A．該行星表面的重力加速度為2B．該行星的質(zhì)量為2C．如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面高度為3D．該行星的第一宇宙速度為v8、(本題9分)如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是()A．物體上升到最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為1B．物體落到海平面時(shí)的重力勢(shì)能為－mghC．物體在海平面上的動(dòng)能為1D．物體在海平面上的機(jī)械能為19、(本題9分)在某次演練中，一顆炮彈在向上飛行過程中爆炸，如圖所示。爆炸后，炮彈恰好分成質(zhì)量相等的兩部分。若炮彈重力遠(yuǎn)小于爆炸內(nèi)力，則關(guān)于爆炸后兩部分的運(yùn)動(dòng)軌跡可能正確的是A． B． C． D．10、(本題9分)如圖所示，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中（）A．小球的機(jī)械能保持不變B．小球受的合力對(duì)小球不做功C．水平拉力F的瞬時(shí)功率逐漸減小D．小球克服重力做功的瞬時(shí)功率逐漸增大11、(本題9分)如圖所示，一木塊放在光滑水平面上，一子彈水平射入木塊中，射入深度為d，平均阻力為f.設(shè)木塊離射入點(diǎn)s遠(yuǎn)時(shí)開始勻速前進(jìn)，下列判斷正確的是A．f·s量度子彈損失的動(dòng)能B．f·d量度子彈損失的動(dòng)能C．f·s量度木塊動(dòng)能改變量D．f(s＋d)量度子彈損失的動(dòng)能12、(本題9分)如圖，A、B質(zhì)量分別為m1＝1kg，m1＝1kg，置于平板小車C上，小車質(zhì)量為m3＝1kg，A、B與小車的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，事先三者均靜止在光滑的水平面上。某時(shí)刻A、B間炸藥爆炸（時(shí)間極短）使A、B獲得圖示左右方向的瞬時(shí)速度和11J的總機(jī)械能。假設(shè)A、B最終都沒有離開小車上表面，水平面足夠長(zhǎng)，g＝10m/s1．現(xiàn)從炸藥爆炸結(jié)束開始計(jì)時(shí)，則（）A．t＝0時(shí)，A、B的速度大小分別是4m/s、1m/sB．t＝0.4s時(shí)，B與平板小車C先相對(duì)靜止C．t＝0.8s時(shí)，A與平板小車C相對(duì)靜止D．t＝0.8s時(shí)，A、B與平板小車因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q＝10J二．填空題(每小題6分，共18分)13、萬有引力引力常量的單位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s14、(本題9分)某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接．向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能．（1）實(shí)驗(yàn)中涉及到下列操作步驟：①把紙帶向左拉直②松手釋放物塊③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源④向左推物塊使彈簧壓縮，并測(cè)量彈簧壓縮量上述步驟正確的操作順序是__（填入代表步驟的序號(hào)）．（2）圖（b）中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz．由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為__m/s．比較兩紙帶可知，__（填“M”或“L”）紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大．15、(本題9分)在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖．其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn).該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C各點(diǎn)的距離,并記錄在圖中(單位cm)．（1）這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_____段，應(yīng)記作_______cm．（2）該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2，他用AC段的平均速度作為跟B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物體的瞬時(shí)速度，則該段重錘重力勢(shì)能的減少量為___，而動(dòng)能的增加量為___，(均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示).這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢(shì)能的減少量____動(dòng)能的增加量，原因是_________．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，繞過光滑定滑輪兩端分別拴有A、B兩個(gè)小球，A球的質(zhì)量為3m,B球的質(zhì)量為m，現(xiàn)將兩球從距地面高度為h處由靜止釋放．若細(xì)繩足夠長(zhǎng)，細(xì)繩的質(zhì)量、空氣的阻力均不計(jì)。求：（1）A球落地的瞬間，B球的速度多大？（2）B球上升到距地面的最大高度為多少？17、（10分）(本題9分)某同學(xué)對(duì)一輛自制小遙控車的性能進(jìn)行測(cè)試，讓小車在水平地面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)。小車上的傳感器將小車運(yùn)動(dòng)的全過程記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的圖像。已知小車在內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，在末停止遙控，關(guān)閉電動(dòng)機(jī)。小車的總質(zhì)量，整個(gè)過程中小車受到的阻力保持不變。求：（1）小車所受阻力的大小及在內(nèi)阻力的沖量大??；（2）小車在內(nèi)牽引力的功率；（3）小車在內(nèi)的位移大小。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、B【解題分析】

AB．假設(shè)繩與豎直方向的夾角為，則根據(jù)力的平衡可知：當(dāng)重物質(zhì)量一定時(shí)，繩越長(zhǎng)，越小，越大，繩的彈力T越小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；C．重物一直處于平衡狀態(tài)，所以重物受到的合力為零，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．繩和圓柱體之間無摩擦，圓柱體相當(dāng)于定滑輪，繩子上各處張力大小相等；繩對(duì)圓柱體A的作用力必定位于兩繩的角平分線上，繩越長(zhǎng)，繩子的彈力變小，且兩繩夾角變大，所以繩子對(duì)圓柱A的作用力變小，故D錯(cuò)誤。2、C【解題分析】

地球表面重力與萬有引力相等有：mg=GMmR2，可得地球質(zhì)量為：M=gA.ρ=gB.ρ=4gC.ρ=3gD.ρ=g3、D【解題分析】孔明燈在加速上升的過程中，忽略其質(zhì)量的變化，高度升高，則重力勢(shì)能增加，速度增大，則動(dòng)能增加．故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選D．點(diǎn)睛：根據(jù)高度的變化分析重力勢(shì)能的變化，由速度的變化分析動(dòng)能的變化．4、C【解題分析】

要想使地球上的物體掙脫地球引力的束縛，永遠(yuǎn)離開地球，必須使它的發(fā)射速度應(yīng)達(dá)到第二宇宙速度，即等于或者大于，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。5、D【解題分析】

小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中，速度逐漸增大，由向心力F＝m可知，向心力增大，故A錯(cuò)誤；拉力方向始終與小球的速度方向垂直，所以拉力做功為零，故B錯(cuò)誤；這段時(shí)間內(nèi)高度發(fā)生變化，重力做了功，所以重力對(duì)小球做功的平均功率不為零，故C錯(cuò)誤；該過程中重力的瞬時(shí)功率從開始時(shí)的0變化到最后的0，應(yīng)是先增大后減小，故D正確．故選D．6、D【解題分析】剪斷輕繩后A自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，得，可知兩個(gè)物體落地速度大小相等，但方向不同，所以落地速度不同，A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律可知B的加速度為，即加速度不同．對(duì)A，由，得；對(duì)B，由，則得，可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，重力的平均功率為，，由于，故，B錯(cuò)誤D正確；未間斷細(xì)繩前，，故兩者的質(zhì)量不同，下落高度相等，故重力勢(shì)能變化量不同，C錯(cuò)誤．7、ABD【解題分析】

根據(jù)“水平拋出一個(gè)小球”可知，考查了平拋運(yùn)動(dòng)。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解行星表面的重力加速度；行星表面物體重力等于萬有引力求解行星質(zhì)量；對(duì)同步衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力求解行星高度；近地衛(wèi)星運(yùn)行速度即為第一宇宙速度。【題目詳解】A、根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知：h=12gt2，x=vtB、根據(jù)mg=GMmR2，得行星的質(zhì)量為：M=C、根據(jù)GMm(R+h)2=m4π2D、根據(jù)mg=mv2R得行星的第一宇宙速度為：v=【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力定律的兩個(gè)重要的理論：1、萬有引力等于重力，2、萬有引力提供向心力，并能靈活運(yùn)用。8、BD【解題分析】

物體在最高點(diǎn)時(shí)，由斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知h1=v0y22g，以地面為零勢(shì)能面，則在最高點(diǎn)的重力勢(shì)能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；以地面為零勢(shì)能面，海平面低于地面h，所以物體在海平面上時(shí)的重力勢(shì)能為-mgh，故B正確。由動(dòng)能定理得：mgh=E【題目點(diǎn)撥】此題考查重力勢(shì)能、重力做功、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒，動(dòng)能定理揭示了外力對(duì)物體所做總功與物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系，它描述了力在空間的積累效果，力做正功，物體的動(dòng)能增加，力做負(fù)功，動(dòng)能減少．動(dòng)能定理解決的問題不受運(yùn)動(dòng)形式和受力情況的限制．9、BD【解題分析】

A.炮彈爆炸時(shí)，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，由圖知，該圖水平方向滿足動(dòng)量守恒，但豎直方向不滿足動(dòng)量，不可能，故A項(xiàng)與題意不相符；B.該圖水平方向和豎直方向都滿足動(dòng)量守恒，是可能的，故B項(xiàng)與題意相符；C.該圖水平方向滿足動(dòng)量守恒，但豎直方向不滿足動(dòng)量，不可能，故C項(xiàng)與題意不相符；D.該圖豎直方向和水平方向都滿足動(dòng)量守恒，是可能的，故D項(xiàng)與題意相符。10、BD【解題分析】試題分析：由于以恒定速率從A到B，說明動(dòng)能沒變，由于重力做負(fù)功，拉力不做功，所以外力F應(yīng)做正功．因此機(jī)械能不守恒A錯(cuò)，B對(duì)．因?yàn)樾∏蚴且院愣ㄋ俾蔬\(yùn)動(dòng)，即它是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T三者的合力必是沿繩子指向O點(diǎn)．設(shè)繩子與豎直方向夾角是θ，則（F與G的合力必與繩子拉力在同一直線上）得而水平拉力F的方向與速度V的方向夾角也是θ，所以水平力F的瞬時(shí)功率是即顯然，從A到B的過程中，θ是不斷增大的，所以水平拉力F的瞬時(shí)功率是一直增大的，C錯(cuò)D對(duì)．考點(diǎn)：動(dòng)能定理、功率點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)能定理，通過功率公式分析瞬時(shí)功率的大小問題，本題綜合程度較高，屬于難題11、CD【解題分析】

AC．木塊對(duì)子彈有一個(gè)阻力，根據(jù)牛頓第三定律，子彈對(duì)木板有一個(gè)向右的動(dòng)力，即大小等于f，在這個(gè)力的作用下木塊向前運(yùn)動(dòng)了s的距離，根據(jù)動(dòng)能定理可得fs=ΔE即fs量度木塊動(dòng)能改變量，A錯(cuò)誤C正確；BD．子彈在阻力f的作用下，運(yùn)動(dòng)了s+d的距離，根據(jù)動(dòng)能定理可知fs+dfs+d所以fd表示系統(tǒng)動(dòng)能減小的動(dòng)能，也可以說是系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，B錯(cuò)誤D正確．12、AC【解題分析】

A.炸藥爆炸瞬間A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向左為正方向，有：0=A、B的機(jī)械能總量為11J，故：E=12J=聯(lián)立解得：v1=4m/s，v1=1m/s故A項(xiàng)與題意相符；BC.爆炸后AB在C上滑動(dòng)，B先與C相對(duì)靜止，設(shè)此時(shí)A的速度為v3，B、C的速度為v4，該過程中ABC組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)該過程的時(shí)間為t3，對(duì)A應(yīng)用動(dòng)量定理-μm1gt3=m1v3-m1v1對(duì)B應(yīng)用動(dòng)量定理-μm1gt3=m1v4-m1v1對(duì)C應(yīng)用動(dòng)量定理(μm1g-μm1g)t3=m3v4代人數(shù)據(jù)得v3=3m/s；v4=-1m/s；t3=0.1s之后，A在C是滑動(dòng)直到相對(duì)靜止，根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒0=(m1+m1+m3)v解得：v=0設(shè)A滑動(dòng)的總時(shí)間為t，則-μm1gt=0-m1v1解得：t=0.8s故B項(xiàng)與題意不相符，C項(xiàng)與題意相符；D.t=0.8s時(shí)，A、B與平板小車因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q=E=11J故D項(xiàng)與題意不相符。二．填空題(每小題6分，共18分)13、7.9km/s【解題分析】

[1]根據(jù)萬有引力定律則有：可得：，質(zhì)量的單位為kg，距離的單位為m，引力的單位為N，所以的單位為；[2]在天體表面，根據(jù)萬有引力提供向心力可得：可得：第一宇宙速度是圓形近地軌道的環(huán)繞速度，其大小約為7.9km/s；14、④①③②1.29M【解題分析】

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先向物塊推到最左側(cè)，測(cè)量壓縮量，再把紙帶向左拉直；先接通電源，穩(wěn)定后再釋放紙帶；故步驟為④①③②；（2）由M紙帶可知，右側(cè)應(yīng)為與物塊相連的位置；由圖可知，兩點(diǎn)間的距離先增大后減??；故2.58段時(shí)物體應(yīng)脫離彈簧；則由平均速度可求得，其速度v==1.29m/s；因彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，則可知離開時(shí)速度越大，則彈簧的彈性勢(shì)能