山东省临沂市重点中学2024届物理高一第二学期期末联考试题含解析

山东省临沂市重点中学2024届物理高一第二学期期末联考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)游乐场中的一种滑梯如图3所示．小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则A．下滑过程中支持力对小朋友做功 B．下滑过程中小朋友的重力势能增加 C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒 D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功2、(本题9分)一质点做曲线运动的轨迹如图中虚线所示，若已知质点经过图中某点a时的速度方向，且运动过程中，质点的动能逐渐减小，质点受恒力作用，则下列四个图中，符合实际情况的可能是A．B．C．D．3、(本题9分)如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，恰好不受桥面支持力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（）A．15m/s B．20m/sC．25m/s D．30m/s4、(本题9分)如图所示是俄罗斯名将伊辛巴耶娃撑杆跳时的情景，若不计空气阻力，下列说法正确的是()A．在撑杆的过程中杆对她的弹力大于她对杆的压力B．在撑杆上升过程中，她始终处于超重状态C．在空中下降过程中她处于失重状态D．她落到软垫后一直做减速运动5、(本题9分)两点电荷相距r，它们之间的库仑引力为F，若它们的电量都加倍，两点电荷的距离也加倍，它们之间的作用力为（）A．F B．2F C．4F D．6、(本题9分)根据万有引力定律，两个质量分别是和的物体，他们之间的距离为r时，它们之间的吸引力大小为，式中G是引力常量，若用国际单位制的基本单位表示G的单位应为（）A． B． C． D．7、(本题9分)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和．取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取10m/s1．由图中数据可得A．物体的质量为1kgB．h=0时，物体的速率为10m/sC．h=1m时，物体的动能Ek=40JD．从地面至h=4m，物体的动能减少100J8、双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力作用下，分别围绕其连线上某一点做周期相同的匀速圆周运动．某双星质量分别为m1、m2，做圆周运动的轨道半径分别为R1、R2，周期为T，则下列正确的是（）A．两星质量一定相等 B．两星质量之和为m1+m2＝C．两星质量之比为＝ D．两星质量之比为＝9、如图所示，一内壁光滑的圆形细管竖直放置，其半径为R，质量为m的小球在该管内做圆周运动，小球可视为质点．下列说法中正确的是A．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的速度可以为B．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的最小速度为C．如果小球在光滑圆形细管最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道有向上的作用力D．如果小球在光滑圆形细管最低点时的速度大小为，则小球通过该点时与管道间无相互作用力10、(本题9分)关于功率，下列说法正确的是（）A．由公式P=WB．由公式P=Fv可知车速越大，汽车发动机功率越大C．由公式P=WD．车子的启动过程中，当加速度为零时，取得速度的最大值11、(本题9分)小娟、小明两人共提一桶水，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是（）A．当θ为120°时，F=GB．不管θ为何值，F=G/2C．当θ=0°时，F=G/2D．θ越大时F越小12、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O点，另一端与该小球相连．现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动经过B点，已知OA长度小于OB长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧弹力大小相等．在小球由A到B的过程中A．加速度等于重力加速度的位置有两处B．弹簧弹力的功率为0的位置只有一处C．弹簧弹力对小球做功等于零D．弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离等于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。要验证机械能是否守恒，需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与____________（选填“动能”或“机械能”）的增加量是否相等。对于该实验，下列操作中可以减小实验误差的是____________（选填选项前的字母）。A．重锤选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．精确测量出重锤的质量14、（10分）(本题9分)某兴趣小组利用如图甲所示实验装置，探究小车受到的合外力做功和动能变化的关系，小车质量为M，沙桶和沙子的质量为m，当地重力加速度为g，在木板上的小车的运动速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到。（1）在实验中，下列说法正确的有（__________）A．平衡小车的摩擦力时，不需要挂沙子和沙桶B．每次改变小车的质量时，都要重新平衡摩擦力C．实验中要先接通电源再释放小车D．该实验一定要满足M远小于m（2）某次实验时得到的一条纸带，O点为由静止开始释放时沙桶纸带上打的第一个点，O点到各计数点间的距离为s1~s5，如图乙所示，相邻两个计数点之间的时间间隔为T，根据此纸带可得出小车通过计数点D时的速度vD=________________（用所测物理量的符号表示）（3）若用O、D两点来研究合外力做功和动能变化的关系，需要验证的关系式为：________（用所测物理量的符号表示三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)把一个物体放在倾角为37°的斜面上，物体处于静止状态，已知物体受斜面的支持力大小为40N，受斜面的摩擦力大小为30N.求这两个力的合力大小和方向.16、（12分）(本题9分)如图所示，在光滑水平面上距离竖直线MN左侧较远处用弹簧锁定不带电绝缘小球A，弹性势能为0.45J，A球质量M＝0.1kg，解除锁定后与静止在M点处的小球B发生弹性正碰，B球质量m＝0.2kg、带电量q＝＋10C。MN左侧存在水平向右的匀强电场E2，MN右侧空间区域范围内存在竖直向上、场强大小E1＝0.2N/C的匀强电场和方向垂直纸面向里磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场。（g＝10m/s2，不计一切阻力）求：(1)解除锁定后A球获得的速度v1；(2)碰后瞬间B球速度v2；(3)E2大小满足什么条件时，B球能经电场E2通过MN所在的直线；（不考虑B球与地面碰撞再次弹起的情况）(4)在满足(3)问情景下B球在电场E2中与MN的最大距离。17、（12分）(本题9分)某工厂生产流水线示意图如图所示，半径R=1m的水平圆盘边缘E点固定一小桶．在圆盘直径DE正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动，传送带右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上，竖直高度h=1.25m；AB为一个与CO在同一竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径r=0.45m，且与水平传送带相切于B点．一质量m=0.2kg的滑块(可视为质点)从A点由静止释放,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,当滑块到达B点时，圆盘从图示位置以一定的角速度ω绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，滑块到达C点时恰与传送带同速并水平抛出，刚好落人圆盘边缘的小捅内．取g=10m/s2，求:(1)滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力NB;(2)传送带BC部分的长度L;(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解题分析】

A．下滑过程中小朋友受到的支持力与运动方向垂直，支持力不做功，A错误．B．下滑过程中，小朋友高度下降，重力做正功，其重力势能减小，B错误．C．整个运动过程中，摩擦力做功，小朋友的机械能减小，转化为内能，C错误．D．在水平面滑动过程中，摩擦力方向与位移方向相反，摩擦力对小朋友做负功，故D正确．2、B【解题分析】

速度方向沿轨迹切线方向，而合外力方向指向运动轨迹的内侧，由于运动过程中，质点的动能逐渐减小，合外力方向与速度方向的夹角大于，故B正确，A、C、D错误；故选B．3、B【解题分析】

根据牛顿第二定律得即解得当支持力为零，有解得故B正确，ACD错误。故选B。4、C【解题分析】

当物体的加速度竖直向上时，物体处于超重状态，当当物体的加速度竖直向下时，物体处于失重状态；对支撑物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力时物体处于失重状态；对支撑物的压力或对悬挂物的拉力大于物体的重力时物体处于超重状态．【题目详解】在撑杆的过程中杆对她的弹力与她对杆的压力是作用力与反作用力，大小相等．故A错误；在撑杆上升开始阶段加速度的方向向上，她处于超重状态；在上升的最后阶段加速度的方向向下，她处于失重状态．故B错误；在空中下降过程她只受到重力的作用，加速度的方向向下，她处于失重状态．故C正确；她落到软垫后开始时，软垫的作用力小于重力，她仍然要做一段加速运动后才会减速．故D错误．故选C．5、A【解题分析】

变化之前根据库仑定律有：，变化之后有：联立解得F′=F故A正确，BCD错误。故选A。6、C【解题分析】

国际单位制中质量m、距离r、力F的基本单位分别是：kg、m、kg•m•s-2，根据牛顿的万有引力定律，得到用国际单位制的基本单位表示G的单位为m3•s-2•kg-1．

A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论相符，选项C正确；D.，与结论不相符，选项D错误．7、AD【解题分析】

A．Ep-h图像知其斜率为G，故G==10N，解得m=1kg，故A正确B．h=0时，Ep=0，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，故=100J，解得：v=10m/s，故B错误；C．h=1m时，Ep=40J，Ek=E机-Ep=90J-40J=50J，故C错误D．h=0时，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，h=4m时，Ek’=E机-Ep=80J-80J=0J，故Ek-Ek’=100J，故D正确8、BD【解题分析】

ACD．双星的周期相等，两星质量分别为和，都绕连线上O点作周期为的圆周运动,星球1和星球2到O的距离分别为和，由万有引力定律提供向心力，对于：，对于：，则有两星质量之比为，两星质量不一定相等，故选项D正确，AC错误；B．由几何关系知：，联立解得：，故选项B正确。9、AC【解题分析】

AB.小球在最高点，由于细管对小球的弹力可以向上，也可以向下，则v的最小值为零，故A正确，B错误；CD.小球在最低点，不管小球的速度是多少，向心力由轨道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，小球对管道有向上的作用力，故C正确，D错误．10、CD【解题分析】A、由公式P=WB、由公式P=Fv可知当牵引力恒定时，车速越大，汽车发动机功率越大，故B错误；C、由公式P=WD、车子的启动过程中，当加速度为零时，获得速度的最大值，故选项D正确。点睛：解决本题的关键知道功率的定义，知道功率是反映做功快慢的物理量。11、AC【解题分析】

当两人手臂上的拉力夹角为0°时，2F=G，F=G/2，选项C正确；当两人手臂上的拉力夹角为120°时，由平行四边形定则，F=G，A正确；由平行四边形定则，合力一定，当两个力夹角越大，分力也就越大，故BD错误。12、AC【解题分析】

A、在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，则由A到B有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g。则两处加速度为g。故A正确；B、A处速度为零，弹力功率为零；下滑过程当弹簧弹力与杆垂直时，弹力功率为零；当弹簧为原长时弹力为零，弹力功率为零，故弹力功率为0共有3处，故B错误；C、由于A、B两点弹簧弹力大小相等，因此弹簧的变化量相等，即弹簧的弹性势能不变，弹力对小球不做功，所以弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹力所做的负功，即从A到B的过程中，弹簧弹力对小球做总功为零，故C正确；D、因做负功时弹力增大，而则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹力所做的负功，则弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离，故D错误。故选AC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、动能AB【解题分析】

第一空.要验证机械能是否守恒，需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与动能的增加量是否相等。第二空.重锤选用质量和密度较大的金属锤，从而减小阻力，选项A正确；两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小下落过程中的摩擦阻力，选项B正确；此实验中要验证的表达式是mgh=mv2，两边的质量m可以消掉，则不需要精确测量出重锤的质量，选项C错误；14、AC【解题分析】

第一空.A.平衡摩擦力时，小车的重力沿斜面向下的分力平衡摩擦力，所以平衡小车的摩擦力时，不需要挂沙子和沙桶，A正确。B.当平衡好摩擦力后，即，与质量无关，所以每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，B错误。C.实验中要先接通电源，打点稳定后再释放小车，C正确。D.该实验用沙桶和沙子的重力代替小车的合外力，根据牛顿第二定律可知，需要满足m远小于M，D错误。第二空.根据匀变速运动规律可知，D点速度等于CE的平均速度。第三空.用O、D两点来研究合外力做功和动能变化的关系，根据动能定理可知：。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、50N

；与支持力的夹角为37°（或竖直向上）【解题分析】对滑块受力分析，受竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，三力平衡，其中支持力与摩擦力的合力与重力的合力等大、反向、共线；由几何知识知40N和30N的合力为30216、(1)3m/s，方向水平向右；(2)2m/s，方向水平向右；(3)E2≥0.283V/m；(4)0.142m【解题分析】

(1)球和弹簧系统机械能守恒得即解除锁定后获得的速度大小为3m/s，方向水平向右(2)A、B在MN处理碰撞动量守恒，系统机械能守恒方向水平向右(3)B球进入MN右侧后，电场力=即重力电场力平衡，因此小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得在电磁场区域运动半个圆周后速度