第第頁山西省長治市2023-2024學年高一下學期7月期末物理試題一、單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．物理學的發展豐富了人類對物質世界的認識。關于科學家對行星和恒星的觀測及理論研究，下列說法正確的是（）A．開普勒通過研究行星運動的規律發現了萬有引力定律B．第谷提出行星繞太陽運動的軌道都是橢圓C．恒星的壽命主要取決于它的質量D．所有恒星最終都將變成“黑洞”2．北京正負電子對撞機（BEPC）中有一臺長的直線加速器，用于加速正負電子束。設該加速器能對電子施加一恒力，使電子從靜止開始長時間地加速。對于這個過程，下列判斷可能正確的是（）A．電子的速度將不斷增大，最終將超過光速B．電子先做加速運動，最后以光速做勻速直線運動C．電子的速度接近光速時，牛頓運動定律將不再適用D．電子是微觀粒子，整個加速過程完全不能用牛頓運動定律解釋3．在某景區內，兩根長長的繩索拴在高大的椰樹上，構成一個巨型秋千。體驗者坐在秋千板上，每當秋千蕩到最低點時，工作人員助跑后用力推（拉）動秋千，使秋千越蕩越高。不考慮空氣及摩擦阻力，對于秋千和體驗者組成的系統，下列說法正確的是（）A．在任何過程中，其機械能始終守恒B．在任何過程中，其機械能始終不守恒C．工作人員用力推動秋千，使系統機械能減小D．工作人員用力推動秋千，使系統機械能增加4．如圖，一物體位于光滑水平面上，在兩豎直平面內恒力F1、F2的作用下，物體水平向右發生了一段位移，F1與水平方向的夾角為45°，做的功為6J，F2A．2J B．C．6cos45°+8cos5．2024年最令人期待的天象之一就是C/2023A3彗星（紫金山-阿特拉斯彗星或Tsuchinshan-ATLAS）了。這是一顆大彗星，將于9月27日通過近日點，在10月12日通過近地點，在這段時間中，我們可以用肉眼直接觀察到它的到來。如圖所示，只考慮太陽對彗星的引力作用，將彗星視為質點，則在彗星從位置a經b（近日點）運動到c的過程中，下列說法正確的是（）A．從a到b的過程中，彗星與太陽的引力勢能一直減小B．從a到b的過程中，彗星的動能一直減小C．從a經b到c的過程中，太陽引力方向與彗星速度方向間的夾角先增大后減小D．從a經b到c的過程中，彗星的機械能一直減小6．已知月球表面的重力加速度約為地球的16，半徑約為地球的14，地球上第一宇宙速度約為A．1.1km/s B．1.6km/s7．如圖所示，汽車在平直路面上勻速行駛，通過O點后進入斜坡沿直線上升一段距離。若始終保持油門不變（即發動機功率不變），且全程所受摩擦和空氣阻力大小不變，不計通過O點前后能量的損失，則下列關于汽車通過O點后運動情況的表述，正確的是（）A．先做加速度越來越小的減速運動，之后勻速運動B．先做加速度越來越大的減速運動，之后勻速運動C．速度突然減小，之后做加速度減小的加速運動直到勻速后保持勻速運動D．速度突然減小，之后保持勻速運動8．艦載機在航空母艦的水平甲板上著艦并成功鉤住阻攔索時，飛機的動力系統立即關閉，此后在阻攔索的作用下，飛機在甲板上滑行100m后停下。已知阻攔索對飛機的阻力F與飛機滑行的距離x間的關系如圖所示，飛機鉤住阻攔索時的速率為60A．飛機的質量為5×B．滑行到50m處時，飛機的加速度大小為C．在滑行90m的過程中，飛機的機械能減少D．滑行到80m處時，飛機克服阻攔索阻力做功的功率為二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．關于功和能的關系，下列說法中正確的是（）A．從高處落下的水流可以推動水輪機轉動，所以從高處落下的水具有機械能B．功的產生需要力和位移這兩個條件，而能量是物體的固有屬性，不需要條件C．功是一個狀態量，它僅與物體的初未狀態有關，而與路徑無關D．能表示物體具有做功的本領，功與能的意義是相同的10．“跳跳桿”是一種鍛煉反應能力和平衡感的運動器材，其結構如圖所示。某男子踩著“跳跳桿”由人在最低點到支桿離開地面的過程中（）A．“跳跳桿”內的彈簧彈力做負功，彈性勢能減小B．“跳跳桿”內的彈簧彈力做正功，彈性勢能減小C．重力對人做正功，人的動能增大D．重力對人做負功，人的動能增大11．如圖所示，土衛一（M）和土衛二（E）是土星（S）的兩個衛星，土衛二繞土星的公轉半徑約為土衛一公轉半徑的2倍，某一時刻兩衛星呈如圖所示位置，且公轉方向均為逆時針方向。則在土衛一公轉一周的時間內，關于兩衛星的位置關系，下列圖像大致正確的是（）A． B．C． D．12．資料顯示，質量為1.5×103kg的某型號小汽車，其輪胎的最大承重為3.0×104N，超過該值將會爆胎。某次汽車以30m/s的速度勻速通過一段凸凹不平的路面時，將這段路面簡化為弧形，其最高點和最低點分別為A、B，對應圓弧的半徑rA．從A點到B點的過程中重力做功約為2.25×B．通過最高點A時對路面的壓力為6000C．通過最低點B時不會爆胎D．若以38m三、實驗題：本題共2小題，共16分。13．某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。先接通電源，使重物由靜止自由下落，打點計時器在隨重物下落的紙帶上打下一系列點跡。挑出點跡清晰的一條紙帶，依次標出起始點О點、計數點1、2、3、…、6，相鄰計數點之間還有1個計時點，測得各計數點到起始點О點的距離分別為h1、h2、h（1）關于本實驗，下列說法正確的是___________（填序號，多選）；A．重物的體積越大越好B．實驗前必需用天平測出重物的質量C．實驗時先通電，打點穩定后再釋放紙帶D．將紙帶沿豎直方向穿過限位孔，并讓重物盡量靠近打點計時器（2）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的___________（填序號）；A．動能變化量和勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量（3）如圖為紙帶的一部分，當打下計數點5時，重物下落的速度v5=（4）已知當地的重力加速度為g，計數點5到起始點О的距離為h5，若重物下落過程機械能守恒，則物理量g、h5、v5（5）多次實驗結果顯示，重物的重力勢能減少量略大于其動能增加量，造成這一結果的原因是。14．某實驗小組利用圖1的裝置探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關系，已知滑塊的總質量為m，遮光片的寬度為d，實驗過程如下：A.打開氣源，將滑塊置于氣墊導軌上，調節氣墊導軌水平；B.將一根橡皮筋一端固定在滑塊上，另一端固定在氣墊導軌右端的立柱上；C.拉伸橡皮筋，將滑塊自氣墊導軌上某一位置P點由靜止釋放，滑塊上的遮光片通過光電門時測得遮光時間為Δt1，求出滑塊通過光電門的速度為v1D．改將2根、3根、4根……n根同樣的橡皮筋固定在滑塊和氣墊導軌右端的立柱上，重復步驟C，算出橡皮筋做的總功，測得遮光時間分別為Δt2、Δt3、E．繪制n?1（1）v1=（2）利用計算機繪制的n?1Δt（3）由圖2可得，力對原來靜止的物體做的功（W）與物體獲得的速度（v）的關系為。四、計算題：本題共4小題，共36分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。15．某居民樓發生火災時，二樓的住戶從陽臺的窗戶爬出后準備跳樓逃生。為防止跳下時摔傷，鄰居們齊拉被子接住了跳下的人。已知人的重心從放手到腳接觸被面期間下降了2.50m，從接觸被面到靜止又下降了0.50m。已知逃生人員質量約為50kg（1）人在腳接觸被面時的速度；（2）被面對人的平均作用力的大小。16．北京時間2024年5月8日，“嫦娥六號”月球探測器開啟主發動機實施減速制動，進入近月點約200km、周期T1=12h的橢圓環月軌道Ⅰ；之后探測器在近月點進行第二次減速制動，進入周期T2=4h的橢圓環月軌道Ⅱ運行；最后探測器在近月點進行第三次減速制動，進入周期為T（1）軌道Ⅰ的半長軸r1與軌道Ⅱ的半長軸r（2）月球的質量及月球表面的重力加速度。17．圖1是投擲運動員訓練的專用設施，可簡化為圖2所示的模型：懸于空中的軌道，由水平滑道AB和傾角為37°的傾斜滑道BC平滑相接，其上穿有質量m=10kg的金屬塊M（可視為質點）。已知AB長1.7m、BC長2.5m，金屬塊與軌道間的動摩擦因數μ=0.1。某次訓練時，運動員握住把手沿水平方向對金屬塊施加一恒力F，讓其從A點開始運動，到達B點后放手，恰好可到達傾斜軌道上的C點，忽略空氣阻力，取g=10m/（1）金屬塊到達B點時的速率；（2）恒力F的大小。18．國家郵政局檢測數據顯示：截止2024年4月29日，2024年全國快遞業務量已突破500億件。某快遞公司為提高快遞分揀效率，搭建了全自動快遞分揀輸送裝置。如圖為部分快遞包裹輸送裝置示意圖，質量為3kg的包裹自A點由靜止滑下，經光滑圓弧BC后進入右側水平傳送帶CD，在傳送帶右下方放置柱形收納筐。若傳送帶不轉動，則包裹滑下后剛好停在D點；若傳送帶以4m/s的速度順時針傳動，則包裹可落入收納筐。已知xCD=3m，AC間的豎直高度差h1=2m，（1）從A到C的過程中包裹克服摩擦力做的功；（2）當傳送帶以4m

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．牛頓通過研究行星運動的規律發現了萬有引力定律，開普勒總結了開普勒三定律，A不符合題意；B．開普勒提出行星繞太陽運動的軌道都是橢圓軌道，B不符合題意；C．恒星的壽命主要取決于它的質量，質量越大的恒星壽命越短，這是因為質量越大壓力就越大，這種情況下恒星內部的核反應會加劇，C符合題意；D．并不是所有的恒星最終都會變成更為神奇的天體—黑洞，變成黑洞的恒星的質量要足夠大才行，D不符合題意。故答案為：C

【分析】利用開普勒三定律的內容，結合相關物理學史的內容可得出結論。2．【答案】C【解析】【解答】A.電子在加速器中速度不斷增大，但不會超過光速，A不符合題意；

BC.電子在加速裝置中由靜止開始加速，開始階段速度較小，遠低于光速，此時牛頓運動定律基本適用，可以認為它在被加速的最初階段做勻加速運動。隨著電子速度的增大，當接近光速時，相對論效應越來越顯著，質量增大也來越明顯，電子不再做勻加速直線運動，牛頓運動定律不再適用，C符合題意，B不符合題意；

D.電子在剛開始階段速度較小，可以用牛頓運動定律解釋，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】根據電子在加速器中運動的特點，結合相對論的內容可得出粒子在加速器中的運動狀態與牛頓運動定律的適用性。3．【答案】D【解析】【解答】ACD．當秋千蕩到最低點時，工作人員助跑后用力推（拉）動秋千，有外力對秋千做正功，所以在工作人員推秋千的過程中，秋千和體驗者組成的系統，機械能增加，系統機械能不守恒，AC不符合題意，D符合題意；B．在秋千自由蕩動時，只有重力做功，秋千和體驗者組成的系統機械能守恒，B不符合題意。故答案為：D

【分析】根據秋千在運動過程的受力特點和做功特點可判斷系統是否機械能守恒。4．【答案】D【解析】【解答】ABCD.F1做功為6J，F2做功為8J，由動能定理有W=?Ek，可知物體動能的增加量為14J，D符合題意，ABC不符合題意。【分析】合力做功等于物體動能變化量。合力做功等于做功的代數和。5．【答案】A【解析】【解答】AB．太陽對彗星的引力做正功，則彗星與太陽的引力勢能一直減小，彗星的動能一直增加，選項A正確，B錯誤；C．太陽引力方向與彗星速度方向間的夾角一直增大，選項C錯誤；D．只有太陽的引力做功，彗星的機械能不變，選項D錯誤。故選A。

【分析】陽對彗星的引力做正功，則彗星與太陽的引力勢能一直減小，根據能量守恒，彗星的動能一直增加。6．【答案】B【解析】【解答】mg=mv=vv故選B。

【分析】根據第一宇宙速度表達式結合地球上第一宇宙速度求解月球第一宇宙速度。7．【答案】A【解析】【解答】當到達斜坡后此時的牽引力小于阻力，故做減速運動，由P=Fv可知，汽車的牽引力逐漸增大，做加速度減小的變減速運動，當牽引力等于阻力時，此后做勻速運動，故先做加速度越來越小的變減速運動，最后以比v小的速度做勻速運動，故A正確，BCD錯誤。故選A。

【分析】汽車在平直公路上勻速運動，牽引力等于阻力，汽車的牽引力逐漸增大，做加速度減小的變減速運動。8．【答案】D【解析】【解答】A．根據動能定理W其中F-x圍成的面積表示阻力做的功的大小，有Wm=2×故A錯誤；B．牛頓第二定律有飛機的加速度大小為a=故B錯誤；C．飛機的機械能減少ΔE=F故C錯誤；D．-其中F得vP=故D正確。故選D。

【分析】中F-x圍成的面積表示阻力做的功的大小，合力做功等于物體動能變化。飛機的機械能減少量等于阻力做功。9．【答案】A,B【解析】【解答】A．高處的水具有重力勢能，從高處落下的水具有機械能，故A正確；B．功的產生需要力和位移這兩個條件，而能量是物體的固有屬性，故B正確；C．功是一個過程量，它與物體沿力方向的位移有關，只有某些力做功比如重力做功與路徑無關，故C錯誤；D．能表示物體具有做功的本領，但功與能的本質不相同，故D錯誤；故選AB。

【分析】從高處落下的水流可以推動水輪機轉動，能量是物體的固有屬性，重力做功與路徑無關。10．【答案】B【解析】【解答】AB．彈簧從壓縮狀態變成剛好恢復原長，彈簧彈力一直對人做正功，彈性勢能減少，故A錯，B正確；CD．“彈簧從壓縮狀態變成剛好恢復原長，彈力不斷減少。人向上做加速運動，然后某個位置彈力等于重力，此時速度達到最大值，彈力繼續減少，小于重力，人向上做減速運動，所以踩著“跳跳桿”由人在最低點到支桿離開地面的過程中，重力一直對人做負功，人的動能先增大再減少，故CD錯誤。故選B。

【分析】彈簧彈力一直對人做正功，彈性勢能減少，重力一直對人做負功，人的動能先增大再減少。11．【答案】D【解析】【解答】由開普勒第三定律可知rrT在土衛一公轉一周的時間內，土衛二公轉了12故選D。

【分析】由開普勒第三定律根據半徑關系求解周期關系。12．【答案】B,D【解析】【解答】A．WG=mg×2r(1?故A錯誤；B．mg?解得FA通過最高點A時對路面的壓力為6000NC．F解得FB通過B時對路面的壓力為2.4×10D．脫離路面的最小速度滿足mg=mv'若以38m/s的速度勻速通過該路段時，不會脫離路面，故D正確；故選BD。

【分析】重力做功等于重力與初末位置高度差的乘積，合力提供向心力。脫離路面的最小速度滿足重力提供向心力。13．【答案】（1）C；D（2）A（3）1.91（4）2g（5）重物下落時受阻力影響【解析】【解答】（1）A．重物應該選擇密度較大、體積較小的，以減小阻力的影響，選項A錯誤；B．不需用天平測出重物的質量，選項B錯誤；C．實驗時先通電，打點穩定后再釋放紙帶，選項C正確；D．將紙帶沿豎直方向穿過限位孔，并讓重物盡量靠近打點計時器，選項D正確。故選CD。（2）比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量和勢能變化量來驗證機械能是否守恒，故選A；（3）當打下計數點5時，重物下落的速度v（4）若重物下落過程機械能守恒，則應該滿足的關系式為mg即2g（5）重物的重力勢能減少量略大于其動能增加量，造成這一結果的原因是重物下落時受阻力影響。【分析】（1）重物應該選擇密度較大、體積較小的，實驗時先通電，打點穩定后再釋放紙帶。

（2）看重力勢能減少量是否等于動能增加量判斷機械能手否守恒；

（3）全程速度等于中間時刻瞬時速度；

（4）若重物下落過程機械能守恒，則應該滿足的關系式動能增加量等于重力勢能減少量；

（5）重物下落時受阻力影響，導致重物的重力勢能減少量略大于其動能增加量。（1）A．重物應該選擇密度較大、體積較小的，以減小阻力的影響，選項A錯誤；B．要驗證的表達式兩邊都有質量，則不需用天平測出重物的質量，選項B錯誤；C．實驗時先通電，打點穩定后再釋放紙帶，選項C正確；D．將紙帶沿豎直方向穿過限位孔，并讓重物盡量靠近打點計時器，以充分利用紙帶，選項D正確。故選CD。（2）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量和勢能變化量，故選A；（3）當打下計數點5時，重物下落的速度v（4）若重物下落過程機械能守恒，則應該滿足的關系式為mg即2g（5）重物的重力勢能減少量略大于其動能增加量，造成這一結果的原因是重物下落時受阻力影響。14．【答案】（1）d（2）見解析（3）見解析【解析】【解答】（1）由光電門工作原理有v（2）n根橡皮筋對滑塊做的功為W=n可見W與n成正比例，所以圖2也可以認為是橡皮筋對滑塊做的功（W）與滑塊過光電門的時間的平方的倒數的關系圖像。即W-1（3）v=1由（2）知W與1Δt2成正比，所以有力對原來靜止的物體做的功（W）與物體獲得的速度（v）的平方成正比。

【分析】（1）物體光電門速度基本不變，看成勻速運動；

（2）W與n成正