2024年山西省长治市三校物理高一第二学期期末监测试题含解析

2024年山西省长治市三校物理高一第二学期期末监测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(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2、(本题9分)自然界中有很多物体做曲线运动，在曲线运动中，物体的运动速度（）A．方向一定改变 B．方向一定不变C．大小一定改变 D．大小一定不变3、(本题9分)如图所示，一质量为M=3.0kg的长木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量为m=1.0kg的小木块A．给A和B以大小均为4.0m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B．在A做加速运动的时间内，B的速度大小可能是()A．1.8m/s B．2.4m/sC．2.8m/s D．3.0m/s4、质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0，它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时，其（）A．周期为4π2mRB．速度为2C．动能为G0RD．所受万有引力为15、(本题9分)如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点处各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b由静止开始沿圆弧下滑，以下说法正确的是（）A．物块a、b在S点的动量相等 B．物块a、b在S点的动能相等C．物块a、b落至S点过程中重力的冲量相等 D．物块a、b落至S点的过程中合外力的冲量相等6、一个100g的球从的高处落到一个水平板上又弹回到的高度，则整个过程中（）A．重力做了的负功 B．重力做的正功C．球的重力势能一定减少 D．球的重力势能一定增加7、(本题9分)2017年5月23日，第八届中国卫星导航学术年会在上海召开，本届年会以“定位，万物互联”为主题．据悉中国将于2017年下半年开始发射北斗三号卫星．北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，例如某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点．忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是（）A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处减速B．该卫星在轨道从轨道1到轨道2再到轨道3，机械能逐渐减小C．该卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能D．该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上Q点的加速度8、(本题9分)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则（）A．B的加速度等于A的加速度B．B的飞行时间比A的长C．B在最高点的速度比A在最高点的速度大D．A、B两球落地时的速度大小相等9、(本题9分)物体仅在力F作用下运动，F的方向与物体运动方向一致，其F－t图象如图所示，则物体()A．在t1时刻速度最大B．从t1时刻后便开始返回运动C．在t1时刻加速度最大D．在0～t2时间内，速度一直在增大10、(本题9分)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取g=10m/s2，则A．第1s内推力做功为1J B．第2s内摩擦力做的功为W=2.0JC．第1.5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率=3W二、实验题11、（4分）(本题9分)长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮.轻绳跨过滑轮，一端与小车连接，车内放上5个相同的钩码，另一端可悬挂钩码．小车的右端固定有宽度为d的遮光片．利用如图的装置，实验小组探究质量一定时加速度与力的关系．他们进行了如下操作，完成步骤中的填空:(1)从小车内取1个钩码挂在轻绳的右端，将小车从A处由静止释放，测出A、B间的距离为x、遮光片通过光电门的时间为t1，则遮光片通过光电门的瞬时速度v1=____;小车的加速度a1=______．(用已知和测得的物理量符号表示)(2)再从小车内取1个钩码挂在右端钩码的下方(共2个)，仍将小车从A处由静止释放，测出遮光片通过光电门的时间为t2，用m表示一个钩码的质量，用M表示小车的质量(不含钩码)，为达到实验目的，本次操作需要验证的关系式为__________．(重力加速度为g，用已知和测得的物理量符号表示)(3)依次取3、4、5个钩码挂在轻绳右端，重复以上操作，得到一系列遮光片通过光电门的时间t．用F表示右端所挂钩码的总重量，如果实验操作无误，作出的下列图象中正确的是_____(4)下列措施中，能够减小实验误差的是_____A、保证轻绳下端所挂钩码的总质量远小于小车与车内钩码的总质量B、实验前应平衡摩擦力C、细线在桌面上的部分应与长木板平行D、图中AB之间的距离应尽量小些12、（10分）(本题9分)如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置，实验中所用重物的质量m=0.2kg，图乙所示是实验中打出的一条纸带，打点时间间隔为0.02s，纸带上各点是打下的实际点，从开始下落的起点0点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=___________J，此运动过程中重物动能的增加量△Ek=_________J，由多次实验表明重物动能的增加量小于重物重力势能的减少量△Ep，分析其原因可能是___________。（当地重力加速度为9.8m/s2，保留三位有效数字）三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目,其示意图如图所示,长为L=10m的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r=4m的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力和空气阻力，重力加速度，，.求转盘转动的角速度ω的大小.14、（14分）(本题9分)如图所示是一种测量重力加速度的装置．在某星球上，将真空长直管沿竖直方向放置，管内小球以初速度v0自O点竖直向上抛出，上升到最高点P，OP间的距离为h．已知引力常量为G，该星球的半径为R，不考虑星球自转的影响．求：（1）该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的第一宇宙速度v．15、（13分）(本题9分)光滑水平轨道与半径为R的光滑半圆形轨道在B处连接，一质量为m2的小球静止在B处，而质量为m1的小球则以初速度v0向右运动，当地重力加速度为g，当m1与m2发生弹性碰撞后，m2将沿光滑圆形轨道上升，问：（1）当m1与m2发生弹性碰撞后，m2的速度大小是多少？（2）当m1与m2满足，半圆的半径R取何值时，小球m2通过最高点C后，落地点距离B点最远。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】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．2、A【解析】试题分析：曲线运动的速度方向一定发生变化，大小不一定变化，如平抛运动速度大小在变化，但是匀速圆周运动速度大小恒定不变，所以A正确，BCD错误故选A考点：考查了对曲线运动的理解点评：基础题，关键是知道曲线运动速度方向一定是变化的3、B【解析】

以A、B组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取水平向右方向为正方向，从A开始运动到A的速度为零的过程中，由动量守恒定律得：，代入数据解得：当从开始到AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得：,代入数据解得：则在木块A正在做加速运动的时间内B的速度范围为：，故B正确．4、A【解析】

在地球表面上时，由重力等于万有引力，有GMm卫星在距地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运动时，其轨道半径为2R，根据万有引力提供向心力有：GMm联立可得：A.卫星的周期T=4故A项与题意相符；B.卫星的速度v=故B项与题意不相符；C.卫星的动能Ek故C项与题意不相符；D.所受万有引力为F=GMm故D项与题意不相符。5、B【解析】根据机械能守恒定律知，a、b在S点的速度大小相等，方向不同，根据P=mv知，动量的大小相等，但是方向不同，故A错误，B正确．在相同的高度，两物体的速度大小相同，即速率相同，由P=mv知，块a和b的动量的大小相等．由于a的路程小于b的路程．故ta＜tb，即a比b先到达S．可知a、b至S点重力的冲量不同，故C错误．合力的冲量等于动量的变化量，a、b两物体在运动的过程中，动量变化量的大小相等，则合力冲量的大小相等，故D正确．故选BD．点睛：两物体运动的路程关系：Sb＞Sa，但在相同的高度速率相同，这是本题的突破口．所以挖掘出隐含条件是解题的关键.6、BC【解析】

AB．物体高度下降了则重力做正功为故A错误，B正确；CD．重力做功多少等于重力势能的减小量，故小球的重力势能一定减少0.45J，故C正确，D错误。故选BC。7、CD【解析】该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处加速，选项A错误；该卫星在轨道从轨道1到轨道2需要点火加速，则机械能增加；从轨道2再到轨道3，又需要点火加速，机械能增加；故该卫星在轨道从轨道1到轨道2再到轨道3，机械能逐渐增加，选项B错误；根据可知，该卫星在轨道3的速度小于在轨道1的速度，则卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能，选项C正确；根据可知，该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上Q点的加速度，选项D正确；故选CD.8、AC【解析】试题分析：由运动的合成与分解规律可知，物体在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，两球的加速度相同，由竖直高度相同，由运动学公式分析竖直方向的初速度关系，即可知道水平初速度的关系．两球在最高点的速度等于水平初速度．由速度合成分析初速度的关系，即可由机械能守恒知道落地速度的大小关系．不计空气阻力，两球做斜抛运动，只受重力作用，加速度都为重力加速度g，故A错误；两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由知下落时间相等，则两球运动的时间相等，故B错误；，最大高度h、t相同，则知，竖直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球的竖直方向的初速度，由（是初速度与水平方向的夹角）得知，A球的初速度小于B球的初速度，两球水平方向的分初速度为，由于B球的初速度与水平方向的夹角小，所以B球水平分初速度较大，而两球水平方向都做匀速直线运动，故B在最高点的速度比A在最高点的大，故C错误；根据速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知B在落地时的速度比A在落地时的大，故D正确．9、CD【解析】

C.根据牛顿第二定律得，力越大时，加速度越大，由图象可知t1时刻力F最大，所以加速度最大，则C正确；AB.由图象知，t1时刻力F开始减小，但方向未发生变化，所以物体继续向前加速运动，所以在t1时刻速度不是最大，AB错误；D.由图象可知在0-t2时间内F的方向没发生变化，又F的方向与物体运动方向一致，所以物体一直做加速运动，所以D正确；10、CD【解析】

A.由v-t图可知第1s内物体速度为零没有运动，所以推力做的功为零。A错误；B.由v-t图和F-t图可知第3s内物体匀速则f=F=2N，第2s内位移为1m，由Wf=-fL=-2×1J=-2.0J．则B错误；C.1.5s时的瞬时速度为1m/s，推力为3N，则由P=Fv=3×1W=3W．选项C正确；D.第2s内的推力为3N，第2s内物体做匀加速直线运动平均速度为1m/s，由．选项D正确。二、实验题11、；；；D；BC；【解析】

（1）遮光片通过光电门的瞬时速度v1=;根据v12=2ax可得小车的加速度．（2）对砝码和小车的整体，合外力为F=2mg，加速度为；则需要验证的是F=M整体a2，即；（3）设下面挂的钩码重力为F，则由（2）的分析可知：，即F-为过原点的直线，可知选项D正确；（4）因此实验中研究对象是小车的钩码的整体，则不需要保证轻绳下端所挂钩码的总质量远小于小车与车内钩码的总质量，选项A错误；实验前应平衡摩擦力，从而保证整体受的合外力等于F，选项B正确；细线在桌面上的部分应与长木板平行，以减小实验的误差，选项C正确；图中AB之间的距离应尽量大些，这样小车到达光电门处的速度较大些，可减小测量的误差，选项D错误；故选BC.【点睛】本题考查验证牛顿第二定律的实验，要求能明确实验原理，认真分析实验步骤，从而明确实验方法；同时注意掌握图象处理数据的方法，能根据函数关系判断图象，明确对应规律的正确应用．12、1.54（1.51-1.56均可）1.48（1.45-1.49均可）存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦（答出一项即可）【解析】

第一空.从开始下落的起点O点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=mghB=0.2×9.8×0.785J=1.54J；第二空.打B点时的速度；