长沙市重点中学2024年物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

长沙市重点中学2024年物理高一第二学期期末质量检测试题注意事项：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)有一充电的电容器，两板间的电压为3V，所带电荷量为4.5×10－4C，此电容器的电容是A．7.5×10－5F B．1.5×10－4FC．1.35×10－3F D．2.7×10－3F2、如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛.下列说法正确的有()A．它们的落地时间相同B．运动过程中重力做的功相等C．它们落地时的速度相同D．它们落地时重力的瞬时功率相等3、(本题9分)物体在平衡力作用下运动，下面哪种说法正确（）A．物体机械能不变，动能和重力势能可以相互转化B．物体的动能不变，重力势能一定变化C．机械能一定不变D．如果物体的重力势能有变化，那么物体的机械能一定有变化4、(本题9分)某人骑自行车在平直公路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的速度v随时间t变化的图像．某同学为了简化计算，用虚线做近似处理，下面说法正确的是A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B．在0~t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大C．在t1~t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大D．在t3~t6时间内，虚线表示的是匀加速运动5、一个小球a以初速度v0水平抛出，并落于O点；同时刻另一小球b在它的正下方沿光滑水平面以初速度vA．小球b先到达O点 B．小球a先到达O点C．两球同时到达O点 D．不能确定哪一个先到达O点6、(本题9分)有一个质量为m的小木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为R的圆弧，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则A．它的加速度为零B．它所受合力为零C．它所受的合外力大小一定、方向改变D．它的加速度大小恒定7、(本题9分)如图所示，不少同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子在竖直平面内做圆周运动．杯子可视为质点，杯子与圆心O的距离为1m，重力加速度大小为10m/s1．为使杯子运动到最高点时（已经杯口朝下）水不会从杯里洒出，则杯子通过最高点时的速度大小可能为（）A．1m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s8、(本题9分)平行金属板PQ、MN与电源和滑线变阻器如图所示连接，电源的电动势为E，内电阻为零；靠近金属板P的S处有一粒子源能够连续不断地产生质量为m，电荷量+q，初速度为零的粒子，粒子在加速电场PQ的作用下穿过Q板的小孔F，紧贴N板水平进入偏转电场MN；改变滑片p的位置可改变加速电场的电压Ul和偏转电场的电压U2，且所有粒子都能够从偏转电场飞出，下列说法正确的是（）A．粒子的竖直偏转距离与U2成正比B．滑片p向右滑动的过程中从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小C．飞出偏转电场的粒子的最大速率D．飞出偏转电场的粒子的最大速率9、(本题9分)起重机以0.5m/s的速度将质量为300kg的重物匀速提升了2m．若g取10m/s2，此过程中起重机A．做功3000J B．做功6000JC．功率是1500W D．功率是6000W10、(本题9分)(多选)某质点的速度图象如图所示，则下列说法中正确的是()A．在0～6s内，质点做匀变速直线运动B．在6～14s内，质点位移是24mC．在10～14s内，质点加速度方向与速度方向相反D．在t＝2s末，质点的速度为3m/s二、实验题11、（4分）(本题9分)某实验小组利用图甲所示的电路测金属丝Rx的电阻率.(1)请根据图甲，对图乙的实物图进行连线_____，开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于____端。（选填“左”或“右”）(2)闭合开关后，将滑动变阻器的滑片调至一合适位置后不动，多次改变金属丝上金属夹的位置，得到几组U、I、L（U为电压表的示数，I为电流表的示数，L为金属丝接入电路的长度，d为金属丝直径，用计算出相应的电阻值后作出R-L图线如图丙所示。取图线上两个点间数据之差和△L和△R，则金属丝的电阻率ρ＝_____（用题给字母进行表示），ρ的测量值_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值.12、（10分）(本题9分)某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能，将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一个小球生接触但不栓接调整左端位置并固定，使弹簧处于原长时，小球恰好位于桌子边缘O点向左推小球至C点后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面的P点．现测得桌面边缘0点至P点的竖直高度为h，水平距离为x，小球A的质量为，重力加速度的大小为g，则：小球离开桌面时的速度大小______小球A在C点时弹簧的弹性势能______填空均用已知物理量或测得物理量的符号表示．该同学用这套实验装置维续验证碰撞时动量是否守恒，如图乙所示他在桌子边缘放置另一半径相同、质量为的小球B，仍然将A球推至C点后由静止释放，A球与B球碰后分别落在水平地面上的M点和N点，测得M和N点到桌子边缘的水平距离分别为、若两球碰撞前后的动量守恒，则应该满足表达式______若碰撞为弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为______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）(本题9分)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX﹣3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，（如图）所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，ms＝2.0×103kg）14、（14分）如图所示，AB是一段粗糙水平轨道，在B点与一段半径R=0.4m的光滑竖直圆弧轨道相切并平滑连接．BOC是圆轨道的竖直直径，O为圆心．将一质量m=1kg的小滑块放在距B点x的A点，在水平恒定外力F=6N的作用下做加速运动，经B点撤去外力，小滑块恰好通过最高点C．已知小滑块与水平轨道AB间的动摩擦因素μ=0.4，g=10，求：(1)小滑块通过C点时速度的大小；(2)AB之间距离x的大小．15、（13分）(本题9分)如图所示，五块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上，每块木板的长度为0.5m，质量为0.6kg．在第一块长木板的最左端放置一质量为0.98kg的小物块已知小物块与长木板间的动摩擦因数为0.2，长木板与地面间的动摩擦因数为0.1，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．一颗质量为0.02kg的子弹以的150m/s水平速度击中小物块并立即与小物块一起在长木板表面滑行，重力加速度g取10m/s2(结果保留2位有效数字)(1)分析小物块滑至哪块长木板时，长木板才开始在地面上滑动．(2)求整个运动过程中最后一块长木板运动的距离．

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、B【解析】

已知当电压为3V时电量为4.5×10-4C；故由可知，故B正确。2、B【解析】

A.设斜面高度为h，a沿斜面下滑的时间为t，则有：解得：b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛,根据解得：，由此可知它们运动的时间不相等，故A错误；B.三个小球的重力一样，下落的高度差一样，所以运动过程中重力做的功相等，故B正确；C.因为a、b两球初速度为0，c的初速度不为0，由机械能守恒定律可知：a、b两球的落地时的速度大小相等，小于c球的落地速度，所以它们落地时的速度不相同，故C错误；D.根据重力做功的瞬时功率公式：，可知自由落体和平抛的瞬时功率相同即Pb=Pc，由于物体沿斜面下滑到底端时的竖直分速度速度小于自由下落时的竖直速度，即Pa<Pb，由上可知Pa<Pb=Pc，故D错误。3、D【解析】物体若做水平匀速直线运动，动能和势能不会相互转化，动能不变，重力势能也不变，机械能也不变，故ABC错误．物体受平衡力，除了重力之外还有另外的力，若重力势能变化，则说明重力做功，则说明另外的力也做了功，物体的机械能一定变化，故D正确．故选D.点睛：物体受力平衡的情形很多，可以选择特殊运动来否定ABC；由除重力之外的其他力做功时物体的机械能变化，可判定D．4、B【解析】

v-t图线的斜率等于加速度，根据斜率比较虚线反映的加速度和实际的加速度大小关系；v-t图线与坐标轴所围图形的面积等于位移，根据面积比较虚线反映的运动的位移和实际的位移；t3～t6时间内速度不变，做匀速运动。【详解】v-t图线的斜率等于加速度，所以在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的小，故A错误；v-t图线与坐标轴所围的面积等于位移，在0～t1时间内，由虚线计算出的位移比实际位移大，所以计算出的平均速度比实际的大，故B正确；根据v-t图线与坐标轴所围图形的面积等于位移，知在t1～t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的小，故C错误；在t3～t6时间内，由虚线反映的运动速度不变，是匀速运动，故D错误；故选B。【点睛】解决本题的关键是理解速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率和图线与时间轴围成的面积表示的含义。5、C【解析】

小球a做平抛运动，在水平方向上以初速度v0做匀速直线运动，小球b在它的正下方沿光滑水平面以初速度运v0运动，所以两球同时到达OA.小球b先到达O点，与上分析两球同时到达O点不一致，，故选项A不合题意；B.小球a先到达O点，与上分析两球同时到达O点不一致，故选项B不合题意；C.两球同时到达O点，与上分析一致，故选项C符合题意；D.不能确定哪一个先到达O点，与上分析两球同时到达O点不一致，故选项D不合题意。6、CD【解析】A、物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于零．故AB错误；

C、物块所受合外力提供向心力，合外力的大小不变，向心加速度大小不变，但方向指向圆心，故CD正确．点睛：物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于零．合外力提供向心力，大小不变，向心加速度大小不变，方向指向圆心，随时间变化．7、CD【解析】

在最高点,临界情况是杯底对水弹力为零，根据牛顿第二定律得，，解得最高点的最小速度v=m/s=1.8m/s，故C.

D正确，A.

B错误．故选CD.8、BC【解析】

A．带电粒子在加速电场中加速在偏转电场中由于则则粒子的竖直偏转距离y与U2不是成正比关系，选项A错误；B．从偏转电场飞出的粒子的偏转角滑片p向右滑动的过程中U1变大，U2减小，则从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小，选项B正确；CD．当粒子在加速电场中一直被加速时，飞出偏转电场的速率最大，即当U1=E时粒子的速率最大，根据动能定理解得选项C正确，D错误。故选BC。9、BC【解析】重物匀速提升，起重机的拉力等于重物的重力，起重机的拉力F=mg=300×10=3000N，起重机做的功，W=Fh=3000×2=6000J，故A错误，B正确；起重机的拉力F=mg，功率P=Fv=mgv=1500W，C正确，D错误．故选BC．10、BCD【解析】

据题意，从图像可知，质点在0-4s向正方向做匀加速直线运动，加速度为11.5m/s2，4-6s向正方向做匀减速直线运动，加速度为1m/s2，故A选项错误；6-14s内位移等于该段时间内图像与时间轴围成的面积大小，即为24m，故B选项正确；10-14s内质点做匀减速直线运动，则加速度方向与速度方向相反，故C选项正确；在2s时刻的速度为：，故D选项正确．二、实验题11、左等于【解析】

(1)[1]滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用内接法，连线时注意电表接线柱的极性，则实物连接如图：[2]为使开关闭合后，测量部分的起始电压为0，保护电路，则开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于左端；(2)[3]不考虑电表内阻影响时则R-L图线的斜率：解得，金属丝的电阻率：[4]考虑电表内阻影响时，则R-L图线的斜率仍为：所以ρ的测量值等于真实值。12、【解析】

（1）①根据平抛运动的规律可知：

解得：②根据功能关系可知，小球在C点时，弹簧的弹性势能为：

；(2)①它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则有：

又，，，

代入得：

②若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为：

即为：，

即为：，【点睛】该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用位移x来代替速度v，这是解决问题的关键．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、（1）(3)有可能是黑洞【解析】试题分析：（1）设A、B圆轨道的半径分别为，