2024年山西省汾陽市第二高級中學(xué)、文水二中高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2024年山西省汾陽市第二高級中學(xué)、文水二中高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，在輕彈簧的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h．若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B，仍從彈簧原長位置由靜止釋放，則小球B下降h時(shí)的速度為(重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力)()A． B．C． D．2、在越野賽車時(shí)，一輛賽車在水平公路上減速轉(zhuǎn)彎，從俯視圖中可以看到賽車沿曲線由M向N行駛．下圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向，你認(rèn)為正確的是（）A． B．C． D．3、(本題9分)在19世紀(jì)末，科學(xué)家認(rèn)識到人類要實(shí)現(xiàn)飛出大氣層進(jìn)人太空，就要擺脫地球引力的束縛，首要條件是必須具有足夠大的速度.如圖所示，、和分別為第一、第二和第三宇宙速度，三個(gè)飛行器a、b、c分別以第一、第二和地第三宇宙速度從地面上發(fā)射，三個(gè)飛行器中能夠擺脫地球的引力，水遠(yuǎn)離開地球的是（）A．只有a B．只有b C．只有c D．b和c4、(本題9分)某人估測一豎直枯井深度，從井口靜止釋放一石頭并開始計(jì)時(shí)，經(jīng)2s聽到石頭落地聲，由此可知井深約為（不計(jì)聲音傳播時(shí)間，重力加速度g取10m/s2）A．10m B．20mC．30m D．40m5、已知某星球的質(zhì)量為M，星球的半徑為R，引力常量為G，它的一顆衛(wèi)星繞該星球做勻速圓周運(yùn)動離星球表面的高度也為R，則衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的速率為（）A． B． C． D．6、如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是間一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星．B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星．以下判斷正確的是A．衛(wèi)星B的速度大小等于地球第一宇宙速度B．A、B線速度大小關(guān)系為>C．周期大小的關(guān)系是<D．A物體受到的萬有引力分為兩部分：物體重力和同地球一起自轉(zhuǎn)的向心力7、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量m1＝0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長l＝1.5m，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止．物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s2，則A．物塊滑上小車后，滑塊和小車構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒B．物塊滑上小車后，滑塊和小車構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．若v0=2m/s，則物塊在車面上滑行的時(shí)間為0.24sD．若要保證物塊不從小車右端滑出，則v0不得大于5m/s8、(本題9分)關(guān)于合運(yùn)動與分運(yùn)動及運(yùn)動的合成，下列說法中正確的是()A．合運(yùn)動的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動的速度大B．合運(yùn)動的時(shí)間一定比每一個(gè)分運(yùn)動的時(shí)間大C．分運(yùn)動的時(shí)間一定與它們合運(yùn)動的時(shí)間相等D．合運(yùn)動的速度可以比每個(gè)分運(yùn)動的速度小9、(本題9分)如圖，一個(gè)電量為q質(zhì)量為m的帶電粒子（不計(jì)重力），以一已知的速度v0，從A點(diǎn)垂直射入某一偏轉(zhuǎn)電場中，然后以速度v從B點(diǎn)射出，則：A．若此粒子以速度“-v”從B點(diǎn)射入，則它剛好以速度“-v0”從A點(diǎn)射出；B．若將此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v”從B點(diǎn)射入，則它剛好以速度“-v0”從A點(diǎn)射出；C．若將此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v0”從B點(diǎn)射入，則它剛好以速度“-v”從A點(diǎn)射出；D．若此粒子以速度“-v0”從B點(diǎn)射入，則它剛好以速度“-v”從A點(diǎn)射出。10、(本題9分)機(jī)車以恒定加速度啟動，在達(dá)到額定功率之前的過程中，下列速度—時(shí)間、機(jī)車功率—時(shí)間圖像中正確的是：A．B．C．D．11、(本題9分)如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動．小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，受到的彈力為F，速度大小為v，其F-v2圖象如乙圖所示．則（）A．小球的質(zhì)量為B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃．時(shí)，小球?qū)U的彈力方向向下D．時(shí)，小球受到的彈力與重力大小相等12、(本題9分)正在水平勻速飛行的飛機(jī)，每隔1秒鐘釋放一個(gè)小球，先后共釋放5個(gè)．不計(jì)阻力則（）A．這5個(gè)球在空中排成一條直線B．這5個(gè)球在空中處在同一拋物線上C．在空中，第1、2兩球間的距離保持不變D．相鄰兩球的落地點(diǎn)間距離相等二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示是某同學(xué)用水平氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置，該同學(xué)將光電門固定在導(dǎo)軌上的B點(diǎn)，吊盤通過細(xì)線與滑塊相連，滑塊上固定一遮光條，實(shí)驗(yàn)中滑塊從導(dǎo)軌上的位置A由靜止釋放。（1）該同學(xué)測得遮光條的寬度為d，若光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條通過光電門的時(shí)間為t，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度v=___(用題中所給物理量的符號表示)。（2）若用天平測得滑塊(含遮光條)的質(zhì)量為M，吊盤的質(zhì)量為m，用刻度尺測得位置A到位置B的距離為L，已知重力加速度大小為g，則需要驗(yàn)證的關(guān)系式為_______(用題中所給物理量的符號表示)。14、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中：提出了如圖所示的甲、乙兩種方案：甲方案為用自由落體運(yùn)動進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，乙方案為用小車在斜面上下滑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）組內(nèi)同學(xué)對兩種方案進(jìn)行了深入的討論分析，最終確定了一個(gè)大家認(rèn)為誤差相對較小的方案，你認(rèn)為該小組選擇的方案是_____，理由是_____。（1）若該小組采用甲方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是_____。A．交流電源B．刻度尺C．天平（含砝碼）（3）若該小組采用甲方案的裝置打出了一條紙帶如圖丙所示，在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T．設(shè)重物的質(zhì)量為m從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep＝_____，動能變化量△Ek＝_____。（4）該小組內(nèi)同學(xué)根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點(diǎn)的速度，作出v1﹣h圖線如圖丁所示，謂根據(jù)圖線計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝_____m/s1．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）三、計(jì)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)“場”是除實(shí)物以外物質(zhì)存在的另一種形式，是物質(zhì)的一種形態(tài)．可以從力的角度和能量的角度來描述場．反映場力性質(zhì)的物理量是場強(qiáng)．（1）真空中一個(gè)孤立的點(diǎn)電荷，電荷量為+Q，靜電力常量為k，推導(dǎo)距離點(diǎn)電荷r處的電場強(qiáng)度E的表達(dá)式．（2）地球周圍存在引力場，假設(shè)地球是一個(gè)密度均勻的球體，質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G．a(chǎn)．請參考電場強(qiáng)度的定義，推導(dǎo)距離地心r處（其中r≥R）的引力場強(qiáng)度E引的表達(dá)式．b．理論上已經(jīng)證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零．推導(dǎo)距離地心r處（其中r＜R）的引力場強(qiáng)度E引的表達(dá)式．16、（12分）(本題9分)某校興趣小組制作了一個(gè)游戲裝置，其簡化模型如圖所示，在A點(diǎn)用一彈射裝置可將靜止的小滑塊以v0水平速度彈射出去，沿水平直線軌道運(yùn)動到B點(diǎn)后，進(jìn)入半徑R=0.3m的光滑豎直圓形軌道，運(yùn)行一周后自B點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動，C點(diǎn)右側(cè)有一陷阱，C、D兩點(diǎn)的豎直高度差h=0.2m，水平距離s=0.6m，水平軌道AB長為L1=1m，BC長為L2=2.6m，小滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g=10m/s2.(1)若小滑塊恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn)，求小滑塊在A點(diǎn)彈射出的速度大小；(2)若游戲規(guī)則為小滑塊沿著圓形軌道運(yùn)行一周離開圓形軌道后只要不掉進(jìn)陷阱即為勝出，求小滑塊在A點(diǎn)彈射出的速度大小的范圍．17、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量M=1.0kg的砂擺，用輕繩懸于天花板上O點(diǎn)．另有一玩具槍能連續(xù)發(fā)射質(zhì)量m=0.01kg、速度v=4.0m/s的小鋼珠．現(xiàn)將砂擺拉離平衡位置，由高h(yuǎn)=0.10m處無初速度釋放，恰在砂擺向右擺到最低點(diǎn)時(shí)，玩具槍發(fā)射的第一顆小鋼珠水平向左射入砂擺，二者在極短時(shí)間內(nèi)達(dá)到共同速度．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s1．第一顆小鋼珠射入后，每當(dāng)砂擺向左運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，都有一顆同樣的小鋼珠水平向左射入砂擺，并留在砂擺中．當(dāng)?shù)趎顆小鋼珠射入后，砂擺能達(dá)到初始釋放的高度h，求n．

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】

小球A下降高度h過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，所以此時(shí)彈簧的彈性勢能為，換為質(zhì)量為3m的小球B，下降h時(shí)減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和小球B的動能，根據(jù)能量守恒可知由于彈簧形變量與第一次相等，所以此位置的彈性勢能仍然為，解得：故C正確；ABD錯誤；故選C2、C【解析】

賽車做的是曲線運(yùn)動，賽車受到的合力應(yīng)該指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，由于賽車是從M向N運(yùn)動的，并且速度在減小，所以合力與賽車的速度方向的夾角大于，故C正確．3、D【解析】當(dāng)發(fā)射的速度大于等于第二宇宙速度，衛(wèi)星會掙脫地球的引力，不再繞地球飛行，當(dāng)發(fā)射的速度大于等于第三宇宙速度，衛(wèi)星會掙脫太陽的引力，飛出太陽系，水遠(yuǎn)離開地球，故D正確，ABC錯誤．點(diǎn)睛：理解三種宇宙速度，特別注意第一宇宙速度有三種說法：它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度，它是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大速度，它是衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度．4、B【解析】

從井口由靜止釋放，石頭做自由落體運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式h＝gt2可得h＝×10×22m＝20m.A．10m，與計(jì)算結(jié)果不符，A錯誤；B．20m，與計(jì)算結(jié)果不符，B正確；C．30m，與計(jì)算結(jié)果不符，C錯誤；D．40m，與計(jì)算結(jié)果不符，D錯誤．5、B【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力得，解得，故選項(xiàng)B正確，ACD錯誤。6、D【解析】

A.第一宇宙速度是繞地球做圓周運(yùn)動的最大的環(huán)繞速度，由于衛(wèi)星B的軌道半徑大于地球的半徑，則衛(wèi)星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A錯誤．B.對B、C，根據(jù)，C的軌道半徑大于B的軌道半徑，則vB＞vC，對于A、C，A、C的角速度相等，根據(jù)v=rω知，vC＞vA，所以vB＞vA，故B錯誤．C.A、C的角速度相等，則A、C的周期相等，根據(jù)知，C的周期大于B的周期，故C錯誤．D.A物體受到的萬有引力分為兩部分：物體重力和沿著指向物體做圓周運(yùn)動圓心方向的分力，選項(xiàng)D正確．7、ACD【解析】由于地面光滑，所以物塊和小車構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，故A正確；由于物塊和小車之間有摩擦力，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯誤；設(shè)物塊與小車的共同速度為v，以水平向右的方向?yàn)檎较?，根?jù)動量守恒定律有，設(shè)物塊與車面間的滑動摩擦力為，則對物塊應(yīng)用動量定理有，解得，代入數(shù)據(jù)得，C正確；要使物塊恰好不從車面上滑出，須物塊到車面最右端時(shí)與小車有共同的速度，設(shè)其為v′，則，由功能關(guān)系有，代入數(shù)據(jù)解得，故D正確；8、CD【解析】

AD．根據(jù)平行四邊形定則，知合速度的大小可能比分速度大，可能比分速度小，可能與分速度相等，故A錯誤，D正確；BC．分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時(shí)性，運(yùn)動時(shí)間一定相等，故B錯誤，C正確．故選CD．9、AC【解析】試題分析：帶電粒子從A點(diǎn)垂直進(jìn)入電場中做類平拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動，速度大小為，運(yùn)動時(shí)間為，l是板長．若該粒子以速度-v從B點(diǎn)射入電場，豎直方向做勻減速直線運(yùn)動，加速度沒有變化，豎直方向初速度分量等于，豎直方向運(yùn)動的位移相等，水平方向運(yùn)動時(shí)間沒有變化，所以將剛好從A點(diǎn)射出，速度方向與v0方向相反．從A到B電場力做功等于動能的增加，從B到A，粒子克服電場力做功等于動能的減小量，電場力做功的數(shù)值相等，所以動能的變化量大小相等，則粒子到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小為．故A正確；若將q的反粒子（-q，m）以速度-v從B點(diǎn)射入電場，粒子運(yùn)動時(shí)間不變．豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，若偏轉(zhuǎn)距離相同時(shí)，豎直分速度大于，射出電場時(shí)速度大于v0，不可能到達(dá)A點(diǎn)．故B錯誤．若將q的反粒（-q，m）以速度-v0從B點(diǎn)射入電場，其加速度與正粒子大小相等、方向相反，水平方向運(yùn)動時(shí)間相等，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，位移大小不變，粒子剛好到達(dá)A點(diǎn)，而且到達(dá)A點(diǎn)時(shí)豎直方向分速度大小不變，根據(jù)運(yùn)動的合成可知，到達(dá)A點(diǎn)的速度等于-v．故C正確．若將粒子以速度-v0從B點(diǎn)射入電場，粒子水平做勻速直線運(yùn)動，速度大小小于v0，運(yùn)動時(shí)間大于，豎直方向做勻減速直線運(yùn)動，加速度沒有變化，由于豎直方向分速度小于，粒子沒有到達(dá)A點(diǎn)速度就減為零，所以粒子到不了A點(diǎn)．故D錯誤考點(diǎn)：考查了帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)10、AC【解析】

AB.機(jī)車保持加速度不變啟動，則速度為，在達(dá)到額定功率前均做勻加速直線運(yùn)動，圖像為過原點(diǎn)的傾斜直線；故A正確，B錯誤.CD.機(jī)車的功率，勻加速直線運(yùn)動，聯(lián)立有，可知機(jī)車的功率隨時(shí)間均勻增大；C正確，D錯誤.11、ABD【解析】

由圖乙可知：當(dāng)時(shí)，桿對球的彈力恰好為零，此時(shí)只受重力，重力提供向心力，，即重力加速度，故B正確；當(dāng)時(shí)，向心力為零，桿對球的彈力恰好與球的重力等大反向，，即小球的質(zhì)量，故A正確；根據(jù)圓周運(yùn)動的規(guī)律，當(dāng)時(shí)桿對球的彈力為零，當(dāng)時(shí)，，桿對球的彈力方向向上，當(dāng)時(shí)，，桿對球的彈力方向向下，，桿對小球的彈力方向向下，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)U的彈力方向向上，故C錯誤；當(dāng)時(shí)，，又，，故D正確。故選ABD。12、AD【解析】

AD．釋放的每個(gè)小球都做平拋運(yùn)動，水平方向的速度與飛機(jī)的飛行速度相等，所以5個(gè)小球均始終在飛機(jī)正下方，且相鄰小球落地點(diǎn)間距相等，故AD正確；BC．豎直方向5個(gè)小球均為自由落體運(yùn)動，由于第2個(gè)球釋放時(shí)第1個(gè)小球的速度已經(jīng)為v0＝gt＝10m/s，所以之后經(jīng)時(shí)間t，兩小球間距為Δh＝(v0t＋gt2)－gt2＝v0t，所以兩小球間距逐漸增大，故BC錯誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、mgL=（M+m）【解析】

第一空、由于滑塊經(jīng)過光電門的時(shí)間t很短，故可以認(rèn)為滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度v=。第二空、需要驗(yàn)證的是吊盤減少的重力勢能與滑塊和吊盤增加的動能之間的關(guān)系，即需要驗(yàn)證的關(guān)系式為mgL=（M+m）。14、甲，采用圖乙實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于小車與斜面間存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小車在下滑的過程中機(jī)械能不守恒，故圖乙不能用于驗(yàn)證機(jī)械能守恒AB-mghBm2【解析】

（1）[1]該小組選擇的方案是甲圖；由甲、乙兩圖可知，乙圖存在的摩擦遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于甲圖中摩擦，由此可知甲圖驗(yàn)證機(jī)械能守恒更合適。[1]采用圖乙實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于小車與斜面間存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小車在下滑的過程中機(jī)械能不守恒，故圖乙不能用于驗(yàn)證機(jī)械能守恒（1）[3]該實(shí)驗(yàn)中要使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，使用要交流電源（A）；要測量各點(diǎn)之間的距離，使用需要刻度尺（B）；驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，等號兩側(cè)的質(zhì)量可以約掉，所以不需要天平（C）；故選AB.（3）[4]重物的質(zhì)量為m從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力做功為：W＝mghB；所以重力勢能變化量為：△Ep＝﹣mghB[5]勻變速直線運(yùn)動中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，因此有：v則動能的變化量：△E（4）[6]由機(jī)械能守恒mgh=12mv1得v1＝1gh，由此可知：圖象的斜率k＝1g，由此可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，由圖可知，當(dāng)h＝10cm時(shí)，v1＝3.90，所以k=v1/h=3.90/0.1=19.5，所以g≈9.75m/s1三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）（2）a．b．【解析】

（1）由，，得（2）a．類比電場強(qiáng)度定義，，由，得