2023-2024學年山東省濟南市市中區(qū)實驗中學物理高一第二學期期末綜合測試試題含解析

2023-2024學年山東省濟南市市中區(qū)實驗中學物理高一第二學期期末綜合測試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準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．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為0.1kg的小物塊在粗糙水平桌面上滑行4m后以3.0m/s的速度飛離桌面，最終落在水平地面上，已知物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.5，桌面高0.45m，若不計空氣阻力，取g=10m/s2，則()A．小物塊的初速度是5m/sB．小物塊的水平射程為1.2mC．小物塊在桌面上克服摩擦力做8J的功D．小物塊落地時的動能為0.9J2、(本題9分)如圖所示，水平方向的勻強電場場強為E，直角三角形ABC各邊長度分別為a、b、c，AC邊與電場方向平行，下列說法正確的是（）A．A點比B點電勢高 B．B、A兩點的電勢差為EcC．C、A兩點的電勢差為Eb D．將正電荷從B點移到C點，電場力做正功3、(本題9分)某同學的質(zhì)量為50kg，所騎自行車的質(zhì)量為15kg，設(shè)該同學在平直路面上正常騎行時腳踏自行車的功率為40W．若人與車受到的阻力是其重力的0.02倍，則正常騎行自行車時的速度大小約為A．3m/s B．4m/s C．13m/s D．30m/s4、(本題9分)在紀念中國人民抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年大會的閱兵式中，空中梯隊的表演震撼人心，更令人自豪的是，參閱飛機全部是國產(chǎn)先進飛機．如圖所示，虛線為一架殲-15戰(zhàn)斗機飛過天安門上空時的一段軌跡，P是軌跡上的一點．四位同學分別畫出了帶有箭頭的線段甲、乙、丙、丁來描述飛機經(jīng)過P點時的速度方向，其中描述最準確的是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁5、(本題9分)關(guān)于自由落體運動，下列說法中正確的是（）A．初速度為零的豎直向下的運動是自由落體運動B．只在重力作用下的豎直向下的運動是自由落體運動C．在地球上不同的地方重力加速度g的值是一樣的D．自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動6、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為面的足球靜止在地面上1的位置，被運動員踢出后落到地面上3的位置，是球在空中到達最高點2時離地面的高度為h，速率為v，以地面為零勢能面，重力加速度為g，（全過程不計空氣阻力）則下列說法錯誤的是（）A．足球由位置1運動到位置2，重力做負功B．足球由位置1運動到位置2，重力勢能增加了mghC．足球由位置2運動到位置3，動能增加了mghD．運動員對足球做的功等于mv27、(本題9分)如圖所示，圖中五點均在勻強電場中，它們剛好是一個圓的四個點和圓心，已知電場線與圓所在平面平行，B點電勢為2V，C點電勢為6V，D點電勢為10V，下列有關(guān)圓心O和點A的電勢，電場強度的相關(guān)描述正確的A．A點的電勢為6VB．A點的電勢為－2VC．O點的場強方向由O指向BD．O點的場強方向指向A點8、如圖所示，小車AB放在光滑的水平面上，A端固定一個輕彈簧，B端粘有油泥，小車AB總質(zhì)量為M=3kg，質(zhì)量為m=1kg的光滑木塊C放在小車上，用細繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，此時彈簧的彈性勢能為6J，且小車AB和木塊C都靜止。當突然燒斷細繩時，木塊C被釋放，使木塊C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下說法正確的是（）A．彈簧伸長過程中木塊C向右運動，同時小車AB也向右運動B．木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1C．木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運動D．木塊脫離彈簧時的速度大小為3m/s9、(本題9分)馬戲團中上演的飛車節(jié)目深受觀眾喜愛。如圖甲，兩表演者騎著摩托車在豎直放置的圓錐筒內(nèi)壁上做水平勻速圓周運動。若兩表演者（含摩托車）分別看作質(zhì)點A、B，其示意簡圖如圖乙所示，摩托車與內(nèi)壁傾斜方向的摩擦力恰好為零，則B做圓周運動的A．周期較大B．線速度較大C．角速度較大D．向心加速度較大10、(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點運動到Q點；第二次在水平恒力F′作用下，從P點靜止開始運動并恰好能到達Q點。關(guān)于這兩個過程（不計空氣阻力），下列說法正確的是（）A．第一個過程中，力F在逐漸變大B．第一個過程中，重力的瞬時功率不變C．第二個過程中，合力做的功一直增加D．在這兩個過程中，機械能都一直增加11、(本題9分)光滑水平面上靜止一質(zhì)量為的木塊，一顆質(zhì)量為的子彈以水平速度射入木塊，最終和木塊一起以的速度運動．設(shè)相互作用力為，為恒力．在這個過程中下列說法正確的是（）A．子彈克服阻力做的功等于）B．力對子彈做的功和力對木塊做的功相等C．子彈對木塊做的功等于木塊動能的增量D．子彈損失的動能等于木塊增加的動能12、(本題9分)額定功率P0=60kW的汽車,在平直公路上行駛的最大速度vm=20m/s,汽車質(zhì)量m=1000kg.若汽車先由靜止起一直以額定功率前進,整個運動過程中所受的阻力不變．下列說法正確的是()A．汽車運動中所受的阻力為3000N B．汽車啟動階段為勻加速直線運動C．瞬時速度為10m/s時牽引力為6000N D．汽車完成啟動后做勻速直線運動二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可“驗證機械能守恒定律”。①已準備的器材有：打點計時器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還必需的器材是________（只有一個選項符合要求，填選項前的符號）。A．直流電源、天平及砝碼B．直流電源、刻度尺C．交流電源、天平及砝碼D．交流電源、刻度尺②安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點為打出的起始點，且速度為零.選取在紙帶上連續(xù)打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數(shù)點。其中測出D、E、F點距起始點O的距離如圖所示。已知打點計時器打點周期為T=0.02s。由此可計算出物體下落到E點時的瞬時速度vE=______m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.③若已知當?shù)刂亓铀俣葹間，代入圖中所測的數(shù)據(jù)進行計算，并將與_______進行比較（用題中所給字母表示），即可在誤差范圍內(nèi)驗證，從O點到E點的過程中機械能是否守恒。④某同學進行數(shù)據(jù)處理時不慎將紙帶前半部分損壞，找不到打出的起始點O了，如圖所示.于是他利用剩余的紙帶進行如下的測量：以A點為起點，測量各點到A點的距離h，計算出物體下落到各點的速度v，并作出v2-h圖像。圖中給出了a、b、c三條直線，他作出的圖像應(yīng)該是直線_________；由圖像得出，A點到起始點O的距離為_________cm（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.14、（10分）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中：（1）下列釋放紙帶的操作正確的是__________．（2）打點計時器所接電源的頻率為50Hz．某次打出的一條紙帶如圖所示，當打點計時器打到B點時，重錘的速度vB＝________m/s．（結(jié)果保留兩位小數(shù))（3）實驗發(fā)現(xiàn)重物重力勢能減少量大于其動能增大量，原因可能是_____________．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）游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運行，游客卻不會掉下來．我們把這種情況抽象為圖2的模型：弧形軌道的下端與豎直圓軌道相接，使小球從弧形軌道上端無初速滾下，小球進入圓軌道下端后沿圓軌道運動，其中M、N分別為圓軌道的最低點和最高點．實驗發(fā)現(xiàn)，只要h大于一定值，小球就可以順利通過圓軌道的最高點．如果已知圓軌道的半徑為R=5.0m小球質(zhì)量為m=1.0kg（不考慮摩擦等阻力，）問：（1）h至少為多大才可使小球沿圓軌道運動而不掉下來．（2）如果h=15m，小球通過M點時的速度為多大？此時軌道對小球的支持力為多大？（3）高度h大，小球滑至N點時軌道對小球的壓力越大，試推出于h函數(shù)關(guān)系式．16、（12分）(本題9分)如圖所示是一玻璃磚的截面圖,一束光沿與面成30°角從邊上的點射入玻璃磚中,折射后經(jīng)玻璃磚的邊反射后,從邊上的點垂直于邊射出．已知,,,．真空中的光速,求:①玻璃磚的折射率;②光在玻璃磚中從傳播到所用的時間．17、（12分）(本題9分)如圖甲所示，傾角為θ=37°的足夠長斜面上，質(zhì)量m=1kg的小物體在沿斜面向上的拉力F=14N作用下，由斜面底端從靜止開始運動，2s后撤去F，前2s內(nèi)物體運動的v-t圖象如圖乙所示．求：(取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)（1）小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)；（2）撤去力F后1.8s時間內(nèi)小物體的位移．

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、D【解析】由題意可以，小物塊到達B時的速度=3m/s，如下圖所示小物塊從A運動到B的過程中，由動能定理可得：解得：，故A選項錯誤；（或根據(jù)牛頓第二定律，根據(jù)運動學公式，求解）小物塊從B點離開桌面后，做平拋運動所以，解得因此，水平射程=0.9m，選項B錯誤；小物塊在桌面上克服摩擦力做的功=2J，選項C錯誤；從B到C，利用動能定理得：，解得，D正確．（或利用平拋運動運動學公式，先求落地速度，然后再根據(jù)動能得定義，求落地動能）2、C【解析】

A.沿電場線電勢逐漸降低，故A點電勢低于B點，故A錯誤。B.根據(jù)勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系可知，U=Ed，d表示沿電場線方向上的距離，則B、A兩點的電勢差為Eb，故B錯誤。C.同理，C、A兩點的電勢差為Eb，故C正確。D.將正電荷從B點移到C點，電場力不做功，故D錯誤。3、A【解析】

人和車受到的阻力,勻速行駛時，牽引力等于阻力即,正常騎行自行車的功率，帶入計算得選項A對．4、C【解析】根據(jù)曲線運動的速度方向可知，飛機在P點的速度方向沿P點的切線方向，所以丙的方向為飛機在P點的速度方向．故C正確，ABD錯誤．5、D【解析】

考查自由落體的條件，及不同地區(qū)的重力加速度不同?！驹斀狻緼BD．自由落體是初速度為零，只受重力作用，加速度為g的勻加速直線運動，AB錯誤，D正確；C．地球上不同的地方重力加速度g的值不同，越靠近赤道，重力加速度越小，而越靠近南北兩極，重力加速度越大，C錯誤。故選D。6、D【解析】

AB.足球由位置1到位置2，上升了h，重力做功為W＝-mgh，根據(jù)功能關(guān)系可知重力勢能增加了mgh，故A項不合題意，B項不合題意；C.位置2到位置3，合外力做功為mgh，根據(jù)動能定理可知動能增加了mgh，故C項不合題意.D.從足球靜止到位置2根據(jù)動能定理有：W-mgh，所以運動員對足球所做的功為，故D項符合題意.7、AC【解析】

AB、在勻強電場中，任意兩平行直線上相等距離的電勢差相等，則有，可得，故選項A正確，B錯誤；CD、點的電勢為6V，所以為等勢線，根據(jù)電場線應(yīng)與等勢面垂直，且沿電場線電勢依次降低，則有點的場強方向應(yīng)由指向，故選項C正確，D錯誤。8、BCD【解析】

以木塊和小車為系統(tǒng)，在水平方向不受外力，動量守恒，規(guī)定水平向右為正方向，由動量守恒定律得：。由機械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，彈簧伸長過程中，木塊C向右運動，小車AB左運動。A.由上面分析可知，木塊C向右運動，小車AB左運動，故A錯誤；B.因為v1=-1m/s；v2=3m/s，木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1，故B正確；C.木塊C與油泥粘在一起后，木塊C和小車AB成為一個整體，總動量為0，整體的速度為0。所以木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運動，故C正確；D.木塊脫離彈簧時的速度大小為3m/s，與上述計算結(jié)果相符，故D正確。9、AB【解析】

BC.摩托車做勻速圓周運動，摩擦力恰好為零，由重力mg和支持力F的合力提供圓周運動的向心力，作出受力分析如圖：則有：向心力Fn=mgtanα，由mgtanα=mω2r=mv2r，得：ω=gtanαA.因為T=2πω，而D.因為mgtanα=ma，則向心加速度為a=gtanα，所以A、B兩質(zhì)點的向心加速度相等，故D錯誤.10、AD【解析】

A．小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由P點運動到Q點，故小球在速度方向的合外力為零，即小球運動過程增大，增大，故F增大，A正確；B．設(shè)小球速率為v，那么重力的瞬時功率小球運動過程增大，增大，故P增大，B錯誤；C．第二個過程中，重力和水平恒力的合力是個恒力，在等效最低點時，合力方向與速度方向垂直，此時速度最大，到達Q點速度為零，則第二個過程中，合力做的功先增加后減小，故C錯誤；D．這兩個過程中，拉力都做正功，故機械能一直增加，D正確。故選AD。11、AC【解析】

A、對子彈全過程由動能定理，有，所以子彈克服阻力做功為，故A正確；B、設(shè)子彈相對地面的位移為x，木塊相對地面的位移為s，則力對木塊做功，力對子彈做功，由于x>s，故，故B錯誤；C、由動能定理可知，木塊獲得動能，即子彈對木塊做的功等于木塊獲得的動能，故C正確；D、對子彈和木塊組成的系統(tǒng)，全過程總能量守恒，即系統(tǒng)內(nèi)減少的能量等增加的能量，即：子彈減少的動能=木塊增加的動能+系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，故D錯誤；故選AC．【點睛】研究阻力對子彈做的功，子彈對木塊做功，使用動能定理列方程即可解決，比較子彈與木塊相互作用力所做的功，關(guān)鍵是確定兩物體的位移，內(nèi)能的產(chǎn)生，可以用能量守恒定律，或者求機械能損失來解．12、ACD【解析】

A項：當汽車的速度最大時，牽引力等于阻力，即有F=f，由P0=Fvm，得阻力，故A正確；B、D項：由公式可知，速度增大，牽引力減小，由得，加速度減小，所以汽車做加速度減小的加速運動，直到加速度為零，汽車最后勻速直線運動，故B錯誤，D正確；C項：由公式可知，當速度為時，牽引力為：，故C正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D3.04gh2a10.0【解析】

(1)根據(jù)實驗的原理確定所需測量的物理量，從而確定必需的器材．(2)根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出E點的速度．(3)根據(jù)重力勢能的減小量等于動能的增加量，列出機械能守恒的表達式．(4)抓住A點速度不為零，得出正確的圖線，結(jié)合O點的速度為零，結(jié)合圖線得出A點距離O點的距離．【詳解】(1)打點計時器的工作電源是交流電源，在實驗中需要刻度尺測量紙帶上點與點間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶上兩點的距離，求出平均速度，從而可知瞬時速度，重錘的質(zhì)量可以不測；故選D．(2)根據(jù)勻變速直線運動的推論：平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則E點的瞬時速度.(3)當重力勢能的減小量mgh2與動能的增加量相等，則機械能守恒，即驗證與gh2是否相等；(4)以A點為起點，測量各點到A點的距離h，由于A點速度不為零，可知h=0時，縱軸坐標不為零，可知正確的圖線為a;由圖像a可知，初始位置時，速度為零，可知A點到起始點O的距離為10.0cm．【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握實驗的原理，會通過原理確定測量的物理量．以及掌握紙帶的處理，會通過紙帶求解瞬時速度．14、A1.83阻力造成了機械能損失（意思正確即可）【解析】

(1)[1]由圖中可以看出，B和C圖中的紙帶發(fā)生彎曲，阻力太大，故BC選項錯誤，而D圖有可能造成打出的點跡太少，故選項D錯誤，故選項A正確；(2)[2]由運動學公式求速度(3)[3]實驗發(fā)現(xiàn)重物重力勢能減少量大于其動能增大量，這是系統(tǒng)誤差造成的，阻力造成了機械能損失三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)12.5m(2)，70N(3)【解析】

(1)小球恰能通過N點即小球通過最高點時恰好不受軌道的壓力重力提供向心力即應(yīng)滿足：小球運動到最高點的過程中只有重力做功，由機械能守恒定律：聯(lián)立計算解得：(2)從開始下落到M點，滿足機械能守恒：計算得出對M點分析，由牛頓第二定律得：代入數(shù)據(jù)計算得出：(3)小球由靜止運動到最高點的過程中機械能守恒則：小球在最高點在重力和軌道的壓力下作圓周運動，對N點分析根據(jù)牛頓第