2024届山东省德州市跃华中学高一物理第二学期期末综合测试试题含解析

2024届山东省德州市跃华中学高一物理第二学期期末综合测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)如图所示，弹簧左端固定，右端可自由伸长到P点．一物块从光滑水平面的b位置以速度v向左运动，将弹簧压缩到最短a点，之后物块被弹簧向右弹出．物块从P到a的运动过程，以下说法正确的是（）A．物块的惯性减小B．在a位置，物体处于静止状态C．物块对弹簧的作用力和弹簧对物块的作用力大小相等D．在a位置，物块对弹簧的作用力小于弹簧对物块的作用力2、(本题9分)下列说法正确的是()A．物体做曲线运动的速度、加速度时刻都在变化B．卡文迪许通过扭秤实验得出了万有引力定律C．一个系统所受合外力为零，这个系统的总动量保持不变D．一对作用力与反作用力做的总功一定为03、(本题9分)“曹冲称象”是家喻户晓的典故．“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣．”它既反映出少年曹冲的机智，同时也体现出重要的物理思想方法——等效替代法．下列物理学习或研究中用到了等效替代法的是（）A．建立“点电荷”的概念B．建立“瞬时加速度”的概念C．建立“合运动与分运动”的概念D．探究合力与物体质量、加速度之间的定量关系4、(本题9分)如图所示，在某次短道速滑比赛中，“接棒"的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，当乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲以更大的速度向前冲出.忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，在乙推甲的过程中，下列说祛正确的是（）A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等，方向相反C．甲的动量变化一定大于乙的动量变化D．甲、乙所组成的系统的动量增大5、(本题9分)如图所示，纸质圆桶以角速度ω绕竖直轴高速转动，有一颗子弹沿直径穿过圆桶，若子弹在圆桶转动不到半周时在圆桶上留下两个弹孔a、b，已知Oa与Ob的夹角为θ，圆桶的直径为d，则子弹的速度为()A．dθ／(2πω) B．dωθ C．dω/(2π－θ) D．dω/(π－θ)6、如图所示，在竖直面内固定有一半径为R的圆环，AC是圆环竖直直径，BD是圆环水平直径，半圆环ABC是光滑的，半圆环CDA是粗糙的。一质量为m小球（视为质点）在圆环的内侧A点获得大小为v0、方向水平向左的速度，小球刚好能第二次到达C点，重力加速度大小为g。在此过程中A．小球第一次到C的时间和从C经D到A的时间相等B．小球通过A点时处于失重状态C．小球第一次到达C点时速度为D．小球第一次到达B点时受到圆环的弹力大小为7、以下说法正确的是A．在导体中有电流通过时，电子定向移动速率即是电场传导速率B．铅蓄电池的电动势为2V，它表示的物理意义是电路中每通过1C的电荷，电源把2J的化学能转化为电能C．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比D．根据电势差可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为8、(本题9分)为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍．下列说法正确的是（）A．卫星P的角速度小于卫星Q的角速度B．卫星P的周期小于卫星Q的周期C．卫星P在运行轨道上完全失重，重力加速度为0D．卫星P的发射速度大于7.9km/s9、如图，电荷量分别为q和–q（q>0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点．则A．a点和b点的电势相等B．a点和b点的电场强度大小相等C．a点和b点的电场强度方向相同D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加10、(本题9分)2012年6月16日，“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，并于6月18日转入自主控制飞行与“天宫一号”实施自动交会对接，这是中国实施的首次载人空间交会对接．在“神舟九号”飞船发射前约20天，“天宫一号”目标飞行器开始降轨调相，进入对接轨道，建立载人环境，等待与飞船交会对接．设变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，则有()A．“天宫一号”变轨前的线速度小于变轨完成后的线速度B．“天宫一号”变轨前的角速度小于变轨完成后的角速度C．“天宫一号”变轨前的向心加速度小于变轨完成后的向心加速度D．“天宫一号”变轨前的运行周期小于变轨完成后的运行周期11、(本题9分)质量为的物块以大小为的速度在光滑水平面上运动，与质量也为的静止物块发生碰撞，碰撞前后两物体均在同一直线上运动，则碰撞后物块的速度大小和物块的速度大小可能为（）A． B．C． D．12、(本题9分)电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头向上滑动时，下列说法正确的是A．定值电阻R2的电功率减小B．电压表和电流表的示数都减小C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．通过滑动变阻器R中的电流增大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图甲所示，是用电火花计时器验证机械能守恒定律的实验装置。已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，电火花计时器所用电源频率为50Hz，重物质量为0.2kg.(1)下列操作中正确的是___________.A．电火花计时器应接6V交流电源B．应先释放纸带，后接通电源打点C．需使用秒表测出重物下落的时间D．测出纸带上两点间的距离，可知重物相应的下落高度(2)某同学按照正确的操作，得到一条符合实验要求的纸带，如图乙所示.如果打O点时重物速度为0，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，计算B点对应的速度时，甲同学用，乙同学用vB=，你赞成___________(选填“甲”或“乙”)同学的计算方法.(3)该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C的距离，并记录在图乙中(单位cm).打点计时器打B点时重物的动能为___________J，从O到B过程中重物重力势能的减少量为___________J(计算结果均保留3位有效数字).14、（10分）(本题9分)(1)质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点如图所示，O为第一个点，A、B、C为相邻的点，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，取g=9.8m/s2,求:a.打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_____m/s(保留两位有效数字)；b.从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减少量ΔEp=______J，动能的增加量ΔEk=_____J(保留两位有效数字).(2)打出的另一条纸带如图，假设点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a＝_________。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）“场”是除实物以外物质存在的另一种形式，是物质的一种形态．可以从力的角度和能量的角度来描述场．反映场力性质的物理量是场强．（1）真空中一个孤立的点电荷，电荷量为+Q，静电力常量为k，推导距离点电荷r处的电场强度E的表达式．（2）地球周围存在引力场，假设地球是一个密度均匀的球体，质量为M，半径为R，引力常量为G．a．请参考电场强度的定义，推导距离地心r处（其中r≥R）的引力场强度E引的表达式．b．理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．推导距离地心r处（其中r＜R）的引力场强度E引的表达式．16、（12分）(本题9分)在倾角θ＝37°的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为G＝20N的光滑圆球，如图所示，试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)17、（12分）如图所示的光滑斜面长为L，宽为b，倾角为θ，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，重力加速度为g，试求：（1）物块由P运动到Q所用的时间t;（2）物块由P点水平射入时的初速度v0.

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、C【解题分析】

A．惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与运动状态无关，故A错误；B．在a位置时弹簧处于压缩状态，加速度不为零，不是静止状态，选项B错误；CD．物块对弹簧的作用力和弹簧对物块的作用力是一对作用力与反作用力，所以总是大小相等，故C正确，D错误；故选C．【题目点拨】惯性是物理学中的一个性质，它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质，不能和生活中的习惯等混在一起．2、C【解题分析】

做曲线运动物体的速度时刻改变，但加速度可以不变，如平抛运动得到加速度恒为g不变，故A错误；卡文迪许通过扭秤实验得出了万有引力常量，故B错误；相互作用的物体，如果所受合外力为零，系统动量守恒，则它们的总动量保持不变，故C正确；一对作用力与反作用力大小相等、方向相反，但作用点的位移大小不一定相同，故一对作用力与反作用力做的总功不一定为零，故D错误。所以C正确，ABD错误。3、C【解题分析】建立“点电荷”的概念，采用理想模型法，不是等效替代，A错误；建立“瞬时加速度”的概念，采用极值法，不是等效替代，B错误；建立“合运动和分运动”的概念，采用的是等效替代的方法，C正确；探究合力与物体质量、加速度之间的定量关系采用了控制变量的方法，D错误．4、B【解题分析】

A.因为冲量是矢量，甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等、方向相反，由冲量的定义I=Ft分析可知，甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反，所以冲量不相等．故A错误；B.C.根据动量守恒定律知：△P=0，即有△P甲+△P乙=0，则得△P甲=−△P乙，即甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反．故B正确，C错误；D.因忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用．故系统在水平向外力为0，则总动量守恒，则D错误故选B5、D【解题分析】

设子弹的速度为v0，由题意知，子弹穿过两个孔所需时间为：t=d/v0…①纸质圆筒在这段时间内转过角度为π−θ，由角速度的公式有：ω=（π−θ）/t…②由①②两式解得：v0=dω/(π－θ).故选D【题目点拨】本题找出在子弹穿过圆筒的时间内，圆筒转过的角度是解决本题的关键，题中提到是在圆筒转动不到半周的过程中穿过的，故转过的角度是π-θ．6、D【解题分析】

由于半圆环CDA是粗糙的，则当小球从C经D到A时的速度小于v0，小球在ABC段的平均速度大于在CDA段的平均速度，可知小球第一次到C的时间比从C经D到A的时间小，选项A错误；在A点时加速度向上，故小球通过A点时处于超重状态，故B错误；小球第一次到达C点的过程由动能定理得：，解得：，故C错误；小球第一次到达B点的过程由动能定理得：，在B点由牛顿第二定律得：，解得：N=m(−2g)，故D正确；7、BD【解题分析】

A．导体中有电流通过时，电子定向移动速率的数量级为，电场传导速率为光速．故A项错误．B．据知，铅蓄电池的电动势为2V，它表示的物理意义是电路中每通过1C的电荷，电源把2J的化学能转化为电能．故B项正确．C．是电场强度的定义式，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量无关．故C项错误．D．带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差．故D项正确．8、AD【解题分析】A、根据万有引力提供向心力，有，可得，而P卫星的轨道半径大，故角速度较小，故A正确．B、由，可得，而P卫星的轨道半径大，其周期较大，故B错误．C、万有引力完全提供向心力，故在运行轨道上完全失重，，故重力加速为，不为零，故C错误．D、近地卫星的发射速度为7.9km/s，卫星发射的越高，需要的能量越高，故“高分一号”的发射速度一定大于7.9km/s，故D正确．故选AD．【题目点拨】卫星的线速度，加速度，周期与半径有关，依据万有引力等于向心力，确定出各量与半径的数量关系，进而分析比较所给问题．9、BC【解题分析】

由几何关系，可知b的电势大于a的电势,故A错误,把负电荷从a移到b,电势能减少,故D错误;由对称性和电场的叠加原理，可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同，故B、C正确．10、ABC【解题分析】A、据得，所以轨道半径减小，线速度增加，故A正确；

B、据得，所以轨道半径减小，角速度增加，故B正确；

C、据得，所以轨道半径减小，向心加速度增加，故C正确；

D、据得周期，所以轨道半径减小，周期减小，故D错误。点睛：天宫一号绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，根据半径变化关系分析线速度、角速度、向心加速度及周期的变化关系。11、BD【解题分析】

A．碰撞前总动量为，总动能为，根据若两球分开后同向运动，后面小球的速率不可能大于前面小球的速率，可知A错误；B．两球碰撞满足动量守恒，并且总动能为小于碰撞前的动能，符合题意，B正确；C．两球动量守恒，动能为大于碰撞前的动能，不符合题意，C错误；D．动能两球动量守恒，动能为小于碰撞前的动能，符合题意，D正确．故选BD。【题目点拨】对于碰撞过程，往往根据三个规律去分析：一是动量守恒；二是总动能不增加；三是碰后，若两球分开后同向运动，后面小球的速率不可能大于前面小球的速率．12、BD【解题分析】当滑动变阻器的触头向上滑动时，R连入电路的电阻减小，故电路总电阻减小，总电流增大，根据E=U+Ir可知路端电压减小，即电压表示数减小；总电流增大，即R2两端电压增大，而路端电压是减小的，故并联电路两端电压减小，即R1两端电压减小，所以电流表示数减小，而根据P=I2R【题目点拨】在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部→整体→局部．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、D乙0.3690.376【解题分析】

第一空.A.打点计时器应接交流电源，故A错误；B.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故B错误；C.我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故C错误；D.测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度，故D正确.故填D.第二空.计算B点瞬时速度时，若按甲同学的方法用，即认为纸带下落的加速度为g，则不需要计算速度vB的值也会有：，故甲的数据处理方法错误，应该选用乙同学的：某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，，故乙同学正确.第三空.B点的瞬时速度为：，那么此时重物的动能.第四空.从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为：△Ep=mgh=0.2×9.8×0.192J≈0.376J.14、0.970.480.47(【解题分析】