2024届山东省济南市实验中学物理高一第二学期期末联考试题含解析

2024届山东省济南市实验中学物理高一第二学期期末联考试题考生须知：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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，甲、乙两个物体系在一根通过定滑轮（质量忽略不计）的轻绳两端，甲放在水平地板上，乙被悬挂在空中，若将甲沿水平地板向右缓慢移动少许后甲仍静止，则（）A．轻绳对甲的拉力变大B．甲对地面的压力变大C．甲所受的静摩擦力变大D．悬挂滑轮的绳的张力变大2、(本题9分)如图所示，大气球质量为100kg，载有质量为50kg的人，静止在空气中距地面20m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这绳长至少应为（不计人的高度，可以把人看作质点）（）A．10m B．30m C．40m D．60m3、(本题9分)静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力F作用下做直线运动，3s后撤去力F，其运动的v-t图象如图所示。下列说法正确的是（）A．在t=2s时，拉力F的功率最大B．在1s~3s内，拉力F的功率为零C．在0~4s内，拉力F做的功等于零D．在0~4s内，拉力F做的功等于物块克服摩擦力做的功4、(本题9分)“竹蜻蜓”是民间的儿童玩具，如图所示，双手用力搓柄可使“竹蜻蜓”向上升，某次试验，“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点，在该过程中（）A．空气对“竹蜻蜓”的作用力大于“竹蜻蜓”对空气的作用力B．“竹蜻蜓”的动能一直增加C．“竹蜻蜓”的重力势能一直增加D．“竹蜻蜓”的机械能守恒5、以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F.则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为A．0 B．-Fh C．Fh D．-2Fh6、(本题9分)如图所示，一个球用一不计质量的网兜挂在光滑的墙壁上，已知球的重力为G，网兜悬绳与墙壁的夹角为α。则球对网兜的拉力F1及球对墙壁的压力F2大小分别为A．F1=，F2=Gtanα B．F1=Gcosα，F2=GsinαC．F1=，F2= D．F1=Gtanα，F2=7、(本题9分)如图所示,将物块置于沿逆时针方向转动的水平转盘上,并随转盘一起转动(物块与转盘间无相对滑动).图中方向指向圆心,方向与方向垂直下列说法正确的是A．若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是匀速转动B．若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是加速转动C．若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是加速转动

D．若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是减速转动8、(本题9分)如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动.整个过程中，物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g.下列说法正确的是()A．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2FB．物块上升的最大高度为C．速度v不能超过D．若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，这时绳的张力等于+Mg9、(本题9分)2009年5月12日中央电视台《今日说法》栏目报道了发生在湖南长沙某公路上的离奇交通事故：在公路转弯处外侧的李先生家门口，三个月内连续发生了八次大卡车侧翻的交通事故．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示．为了避免事故再次发生，很多人提出了建议，下列建议中合理的是（）A．在讲入转弯处设立限速标志，提醒司机不要超速转弯B．改进路面设计，减小车轮与路面问的摩擦C．改造此段弯路，使弯道内侧低、外侧高D．改造此段弯路，使弯道内侧高、外侧低10、(本题9分)以初速度v水平抛出一质量为m的石块，不计空气阻力，石块在空中运动的过程中，下列说法正确的是A．在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同B．在两个相等的时间间隔内，石块动能的增量相同C．在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量相同D．在两个下落高度相同的过程中，石块的动能的增量相同11、一个空气平行板电容器，极板间相距d，正对面积S，充以电荷量Q后，两极板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是()A．将电压变为U/2B．将带电荷量变为2QC．将极板间的距离变为d/2D．两板间充满介电常数为2的电介质12、(本题9分)如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体以速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为，现让弹簧一端连接另一质量为的物体（如图乙所示），物体以的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为，则()A．物体的质量为B．物体的质量为C．弹簧压缩最大时的弹性势能为D．弹簧压缩最大时的弹性势能为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）.完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg;(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：序号12345m（kg）1.801.751.851.751.90(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N；小车通过最低点时的速度大小为_______m/s.（重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字）14、(本题9分)用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则①在纸带上打下记数点5时的速度v=__________________m/s；（计算结果保留两位有效数字）②在本实验中,若某同学作出了图像,如图，h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g=_________________m/s2。（计算结果保留两位有效数字）③在记数点0～5过程中系统动能的增量△EK=_______________J.系统势能的减少量△EP=_____J；（计算结果保留3位有效数字）15、(本题9分)用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带由静止开始自由下落。下列操作步骤中正确的是______A.将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上B.释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态C.先释放纸带，后接通电源D.选取纸带时，应使第1、2两点间距接近2mm且点迹清晰实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离，已知当地重力加速度，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量______J，动能的变化量______J.计算结果保留三位有效数字通过分析多组数据该同学发现总是大于，原因是______。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56°C时，30分钟就可以灭活。如图，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部a内，气缸顶端有一绝热阀门K，气缸底部接有电热丝E。a缸内被封闭气体初始温度t1=27°C，活塞位于气缸中央，与底部的距离h1=60cm，活塞和气缸间的摩擦不计。（i）若阀门K始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与底部的距离h2=66cm，持续30分钟后，试分析说明a内新冠病毒能否被灭活?（ii）若阀门K始终闭合，电热丝通电一段时间，给a缸内气体传递了Q=1.0×104J的热量，稳定后气体a内能增加了△U=8.5×103J，求此过程气体b的内能增加量。17、（10分）(本题9分)飞机场有一架战斗机，质量Kg，发动机的额定功率kW．在战备状态下，一开始启动，发动机就处于额定功率状态，在跑道上经过时间t=15s运动，速度恰好达到最大速度m/s离开跑道．飞机在跑道上运动过程中，受到的阻力不断增大．求：（1）飞机速度达到最大时，所受到的阻力大小；（2）飞机从启动到最大速度的过程中，飞机所受合外力的冲量的大小；（3）飞机从启动到离开跑道，飞机克服阻力所做的功．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】因m处于静止状态，故绳子的拉力等于m的重力，即，绳的张力不变，A错误；对M受力分析如图甲所示，把F进行正交分解可得关系式，，当M向右移动少许后，θ变大，故减小，减小，BC错误；对滑轮受力分析如图乙所示，把拉物体的绳子的拉力合成得，因F不变，两绳的夹角变小，则变大，故悬挂滑轮的绳的张力变大，D正确．【点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解．2、B【解析】人与气球组成的系统动量守恒，设人的速度v1，气球的速度v2，设运动时间为t，以人与气球组成的系统为研究对象，以向下为正方向，由动量守恒得：m1v1-m2v2=0，则，，，则绳子长度L=s气球+s人=10m+20m=30m，即绳子至少长30m长，故选B．【点睛】本题为动量守恒定律的应用，属于人船模型的类别，关键要找出人和气球的速度关系和绳子长度与运动路程的关系．3、D【解析】

AB、在1s~3s内，物块做匀速运动，拉力F大小上等于滑动摩擦力，由P=Fv知，拉力F的功率不变，故AB错误。CD、在0~4s内，根据动能定理WF-Wf=0，拉力F做的功WF等于物块克服摩擦力做的功Wf，故C错误，D正确。4、C【解析】

A．根据牛顿第三定律，空气对“竹蜻蜓”的作用力和“竹蜻蜓”对空气的作用力是一对相互作用力，相互作用力是反向等大的，所以空气对“竹蜻蜓”的作用力等于“竹蜻蜓”对空气的作用力，故A错误；BC．“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点的过程中，“竹蜻蜓”先加速后减速，动能先增大后减小，高度升高，重力势能一直增加，故B错误，C正确；D．“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点的过程中，空气阻力对“竹蜻蜓”做功，所以“竹蜻蜓”的机械能不守恒，故D错误。故选C。5、D【解析】上升过程空气阻力对小球做的功为－Fh，下落过程空气阻力对小球做的功为－Fh，从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为－2Fh，选项D正确。6、A【解析】

对足球进行受力分析，如图所示。

小球处于静止状态，故由平衡条件可得：F2=F1sinα；G=F1cosα；联立解得：；F2=Gtanα；由牛顿第三定律可知球对网兜的拉力F1及球对墙壁的压力F2大小分别为：；F2=Gtanα；A.F1=，F2=Gtanα，与结论相符，选项A正确；B.F1=Gcosα，F2=Gsinα与结论不相符，选项B错误；C.F1=，F2=，与结论不相符，选项C错误；D.F1=Gtanα，F2=，与结论不相符，选项D错误；7、BD【解析】圆盘匀速转动时，重力和支持力平衡，合外力（摩擦力）提供圆周运动向心力，故摩擦力方向指向圆心O点，即co方向，选项A错误；当转盘加速转动时，物块P做加速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a方向的切向力，使线速度大小增大，两方向的合力即摩擦力可能指向b，故b正确，C错误；当转盘减速转动时，物块P做减速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a相反方向的切向力，使线速度大小减小，两方向的合力即摩擦力可能指向d，故D正确．故选BD．点睛：分析圆周运动物体受到的力，把握好利用分解的思想：向切向和径向方向分解，平行速度方向的合力，即切向力，产生切向加速度，改变速度的大小；垂直速度方向的合力，指向圆心，产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小．8、CD【解析】A.小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力等于夹子与物体间的摩擦力，由于物块在夹子中没有滑动，拉力一定小于2F，故A错误；B.依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有：，那么物块上升的最大高度为h=，故B错误；C．因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，对物体M，则有：2F−Mg=，解得：v=，故C错误；D.若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，绳的张力T-Mg=M，T=+Mg，故D正确．故选CD.9、AC【解析】试题分析：车发生侧翻是因为提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动；故减小速度可以减小向心力，可以防止侧翻现象，故A合理；在水平路面上拐弯时，靠静摩擦力提供向心力，故可以通过改进路面设计，增大车轮与路面间的摩擦力。故B不合理；易发生侧翻也可能是路面设计不合理，公路的设计上可能内侧高外侧低，重力沿斜面方向的分力背离圆心，导致合力不够提供向心力而致；故应改造路面使内侧低，外侧高，故C合理；D不合理；考点：考查了圆周运动规律的应用【名师点睛】汽车拐弯时发生侧翻是由于车速较快，提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动．有可能是内侧高外侧低，支持力和重力的合力向外，最终的合力不够提供向心力10、AD【解析】

A、石块做平抛运动，只受重力，在相等时间内重力的冲量相同，根据动量定理可知，在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同，故A正确；B、平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，则在两个相等的时间间隔内，位移越来越大，根据动能定理可知，故在两个相等的时间间隔内，石块动能的增量越来越大，故B错误；C、平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，则在两个下落高度相同的过程中，时间越来越小，根据动量定理可知，在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量不相同，故C错误；D、平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，则在两个下落高度相同的过程中，根据动能定理可知，在两个下落高度相同的过程中，石块的动能的增量相同，故D正确；故选AD．【点睛】石块做平抛运动，只受重力，在相等时间内重力的冲量相同，由动量定理可知，动量的变化量相同．在两个下落高度相同的过程中，重力做功相同，由动能定理可知，石块动能的增量相同，而运动时间不同，动量的增量不同．11、CD【解析】

电容器的电容反映电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身决定，与极板间的电压和所带电荷量无关，所以改变电容器的电压和带电量不会改变电容器的电容，故AB错误．由电容器的决定式可知，要使电容器的电容加倍，可采取的方式是：①将极板间的距离变为；②将电解质换为介电常数为原来的介电常数为2的电介质；故CD正确.【点睛】改变电容器的电压和带电量不会改变电容器的电容，由电容器的决定式我们可以知道通过改变正对面积S，介电质常数，极板间的距离d来改变电容．12、AC【解析】

对图甲，设物体A的质量为M，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩x时弹性势能EP=M；对图乙，物体A以2的速度向右压缩弹簧，A、B组成的系统动量守恒，弹簧达到最大压缩量仍为x时，A、B二者达到相等的速度v由动量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)联立两式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D错误，A、C正确．故选A、C二．填空题(每小题6分，共18分)13、1.407.91.4【解析】

第一空.根据量程为10kg，最小分度为0.1kg，注意估读到最小分度的下一位，为1.40kg；第二空.根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为：解得：FN=(1.81-1)×10N=8.1N第三空.根据牛顿运动定律知：，代入数据解得:v=1.4m/s.14、2.49.70.5760.582【解析】

（1）[1]根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：（2）[2]由于由于解得：则有：解得：（3）[3][4]物体的初速度为零，所以动能的增加量为重力势能的减小量等于物体重力做功，故：15、BD存在阻力【解析】

(1)根据实验的原理和操作中的注意事项确定正确的操作步骤。(2)根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的