2023-2024学年广东省深圳市南山区南头中学物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

2023-2024学年广东省深圳市南山区南头中学物理高一第二学期期末质量检测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径，周期，已知万有引力常量。根据这些数据可以求得的物理量为A．地球的质量B．地球的平均密度C．地球表面的重力加速度大小D．地球对该卫星的万有引力大小2、(本题9分)质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图所示，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是()A． B． C． D．3、(本题9分)关于下列四幅图的说法中，正确的是（）A．图甲中C摆开始振动后，A、B、D三个摆中B摆的振幅最大B．图乙为两列水波产生的干涉图样，这两列水波的频率可以不同C．图丙是波的衍射现象，左图的衍射更明显D．图丁是声波的多普勒效应，该现象说明，当观察者与声源相互靠近时，他听到的声音频率变低了4、(本题9分)一高尔夫球以二百多公里的时速水平撞击钢板。图为球撞击过程中的三个状态，其中甲是刚要撞击的时刻，乙是球的形变最大的时刻，丙是刚撞击完的时刻。设球在甲、丙两时刻的动能分别为Ek1和Ek2，忽略撞击过程中球的机械能损失，则A．Ek1>Ek2 B．Ek1<Ek2C．Ek1=Ek2 D．条件不足，无法比较Ek1和Ek2的大小5、(本题9分)如图所示，甲运动员在球场上得到篮球之后，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气阻力，问他应将球向什么方向抛出()A．抛出方向与奔跑方向相同，如图中箭头1所指的方向B．抛出方向指向乙的前方，如图中箭头2所指的方向C．抛出方向指向乙，如图中箭头3所指的方向D．抛出方向指向乙的后方，如图中箭头4所指的方向6、(本题9分)如图所示，O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，通过比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小来研究带电体之间的相互作用规律，关于本实验的下列说法中，正确的是（）A．由小球受力平衡可知F＝mgtanθ，故带电小球所受力F的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ来表示B．保持小球带电量不变，依次将小球悬挂于P1、P2、P3，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明F与距离成反比C．保持小球处于位置P1，减少O所带的电荷量Q，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明F与O所带电荷量Q成正比D．保持小球处于位置P1，减少小球所带的电荷量q，并保持小球和O之间的距离不变，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明F与小球所带电荷量q成正比7、(本题9分)质量为2kg的物体在合外力作用下做直线运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．在0﹣1s内合外力做功为4JB．在1～3s内合外力做功为4JC．在0.5s时合外力功率大小为4WD．在2s时合外力功率大小为4W8、如图所示，质量为M=2kg的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m=4kg的滑块以初速度v0=3m/s从木板的左端向右滑上木板，经t=1s滑块与木板相对静止则下面说法正确的是A．相对静止前滑块和木板的加速度大小之比是1：2B．整个过程中因摩擦产生的内能是10JC．木板的最小长度是1.5mD．从开始到滑块与木板相对静止这段时间内滑块与木板的位移之比是5：29、(本题9分)在同一高处有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，不计空气阻力。在它们运动过程中的每一时刻，有（）A．加速度相同 B．加速度不同C．距抛出点竖直方向的高度相同 D．距抛出点竖直方向的高度不同10、(本题9分)如右图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是A．卫星轨道a、b、c都是可能的B．卫星轨道只可能是b、cC．a、b均可能是同步卫星轨道D．同步卫星轨道只可能是b11、(本题9分)如图所示，质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧的一端与小球相连，另一端固定于O点。小球由A点静止释放后，沿固定竖直杆运动到B点。OA的长度小于OB的长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧的弹性势能相等。下列说法正确的是A．小球通过B点时，其所受重力的功率不为零B．在小球从A点运动到B点的过程中弹簧的弹性势能先减小后增大C．在小球从A点运动到B点的过程中，小球减少的重力势能等于其增加的弹性势能D．在小球从A点运动到B点的过程中，小球增加的动能等于重力对小球做的功12、(本题9分)如图所示，与轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上。物体B沿水平方向向右运动，跟与A相连的轻弹簧相碰。在B跟弹簧相碰后，对于A、B和轻弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（）A．弹簧压缩量最大时，A、B的速度相同B．弹簧压缩量最大时，A、B的动能之和最小C．弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减小D．物体A的速度最大时，弹簧的弹性势能为零二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能与小球抛出时的动能相等．已知重力加速度大小为g,为求得，至少需要测量下列物理量中的___________A．小球的质量mB．小球抛出点到落地点的水平距离xC．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量xE.弹簧原长(2)用（1）中所选取的测量量和已知量表示弹簧被压缩后的弹性势能，则弹性势能最大为Ep=_____________（用字母表示）14、（10分）(本题9分)在测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，根据实验数据画出的U-I图线如图所示，则求得的电动势是____________V，内电阻是__________Ω。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）(本题9分)如图1所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R＝0.40Ω的电阻，质量为m＝0.01kg、电阻为r＝0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图2所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g＝10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），试求：（1）当t＝1.5s时，重力对金属棒ab做功的功率；（2）金属棒ab在开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量；（3）磁感应强度B的大小．16、（12分）真空中足够大的空间区域内存在匀强电场，匀强电场的场强随时间变化的规律如图所示。一质量为m电荷量为q的带正电粒子，t=0时刻从电场中的A点由静止开始运动，在t=2T0时刻到达电场中的B点。不计重力。求：（1）粒子到达B点时速度；（2）A、B间的距离；（3）若粒子在t=T0时刻从A点由静止开始运动，则粒子在什么时刻到达B点？17、（12分）(本题9分)如图所示，倾角的斜面固定在水平面上，斜面长L=4m，质量m=10kg的物块从斜面顶端无初速度释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：(1)物块从斜面顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功；(2)物块滑到斜面底端时重力的功率。

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、A【解析】

A.根据万有引力提供向心力，；代入数据可得：M=6×1024kg．故A正确；B.由于没有给出地球的半径，所以不能求出地球的密度。故B错误；C.由于没有给出地球的半径，所以不能根据万有引力定律求出地球表面的重力加速度大小。故C错误；D.由于没有给出卫星的质量，所以不能根据万有引力定律求出地球对该卫星的万有引力大小。故D错误；2、D【解析】A、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角大于90度，物体做减速运动，故A错误；B、由图示可知，速度方向与加速度方向相同，物体做直线运动，不做曲线运动，故B错误；C、由图示可知，加速度在速度的右侧，物体运动轨迹向右侧凹，故C错误；D、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角小于90度，物体做加速曲线运动，故D正确；故选D．【点睛】知道物体做曲线运动的条件，分析清楚图示情景即可正确解题．3、C【解析】

A.由单摆周期，故摆长越大，周期越大；又有C摆开始振动后，A、B、D三个摆做受迫振动，故A摆和C摆周期相等，发生共振，振幅最大，故A错误；B.由两波发生稳定干涉现象可得：两波频率相等，故B错误；C.光线通过小孔时,物体边缘会出现光波分散的现象,这种光学现象便称为“衍射”。小孔越小，衍射越明显，所以，左图的衍射更明显，故C正确；D.多普勒效应是指物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化，当观察者与声源相互靠近时，他听到的声音频率变高了，故D错误。4、A【解析】

由题意可知，忽略球的机械能损失，高尔夫球的机械能守恒；甲是刚要撞击的时刻，此时的甲具有动能，不具有弹性势能；丙是刚撞击完的时刻，此时高尔夫球发生了形变，高尔夫球的动能转化弹性势能，动能减小，弹性势能增加，故球在甲、丙两个时刻的动能不相等，球在甲时刻的动能较丙时刻的大；A.Ek1>Ek2，与结论相符，选项A正确；B.Ek1<Ek2，与结论不相符，选项B错误；C.Ek1=Ek2，与结论不相符，选项C错误；D.条件不足，无法比较Ek1和Ek2的大小，与结论不相符，选项D错误；5、C【解析】以乙为参考系，甲是相对静止的，相当于并排坐在汽车里的两个人．甲要将球传给乙，只要沿3方向抛出就行了．以地面为参考系时，不但要考虑乙向前的速度v，还要考虑甲抛出球时，由于惯性，球有一个向前的速度分量v，所以当甲向3方向抛出球时，正好可以到达乙的手中．6、A【解析】

A.由小球受力平衡可知F＝mgtanθ，故带电小球所受力F的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ来表示，选项A正确；B.保持小球带电量不变，依次将小球悬挂于P1、P2、P3，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明F随着距离的增大而减小，但是不能说明F与距离成反比，选项B错误；C.保持小球处于位置P1，减少O所带的电荷量Q，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明F随电量Q的减小而减小，但是不能说明F与O所带电荷量Q成正比的关系，选项C错误；D.保持小球处于位置P1，减少小球所带的电荷量q，并保持小球和O之间的距离不变，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明说明F随小球带电量的的减小而减小，但是不能说明F与小球所带电荷量q成正比，选项D错误.7、AC【解析】

A、由动能定理可知，0﹣1s内合外力做功，故A正确；B、由动能定理可知，1﹣3s内合外力做功，故B错误。C、0.5s时加速度大小为，合外力大小为，在0.5s时合外力功率大小为，故C正确；D、在2s时加速度大小为，合外力大小为，在2s时合外力功率大小为，故D错误。8、ACD【解析】

A.设木板和滑块加速度分别为a1和a2，地面光滑，可知M在水平方向只受到m对M的摩擦力，由牛顿第二定律可得：Ma1=μmg，滑块在水平方向也只受到摩擦力的作用，由牛顿第二定律可得：ma2=μmg则a2:a1=1:2;故A正确。B.水平面光滑，则滑块和木板组成的系统所受的合外力为零，两者水平方向动量守恒；滑块相对木板静止时，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：mv0=(M+m)v，解得:v=2m/s;根据能量守恒定律得，整个过程中因摩擦产生的内能为Q=12mC.根据运动学公式得：Δx=(v0D.从开始到滑块与木板相对静止这段时间内，滑块与木板的位移之比为：xm9、AC【解析】

AB.自由落体运动的加速度为g，平抛运动在水平面上时匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，即加速度为g，所以在它们运动过程中的每一时刻，加速度都相等，故A正确，B错误；CD.自由落体下落高度和位移相等平抛运动的下落高度为所以距抛点竖直方向的高度相同，故C正确，D错误。10、BD【解析】A、地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确；

C、同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以同步卫星轨道只可能是b，故D正确，C错误．点睛：凡是人造地球卫星，轨道平面必定经过地球中心，即万有引力方向指向轨道面的圆心．同步卫星轨道必须与赤道平面共面．由此分析即可．11、AD【解析】

A.在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒；因A、B两点弹簧的弹性势能相等，小球减小的重力势能转化为小球的动能，所以在B点的速度不为零，则其所受重力的功率不为零；故A正确。B.在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的形变量先增大后减小再增大，则弹簧的弹性势能先增大后减小再增大，故B错误。C.在小球从A点运动到B点的过程中，增加的弹性势能为零，则小球减少的重力势能大于增加的弹性势能。故C错误。D.在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹力对小球做功为零，根据动能定理知小球增加的动能等于重力对小球做的功。故D正确.12、ABD【解析】

A．滑块B与弹簧接触后，弹簧发生形变，产生弹力，B做减速运动，A做加速运动，当两者速度相等时，弹簧的压缩量最大，故A项正确；B．A、B和轻弹簧组成的系统能量守恒，弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，A、B的动能之和最小，故B项正确；C．A、B和轻弹簧组成的系统所受合外力等于0，系统的动量守恒，故C项错误；D．当两者速度相等时，弹簧的压缩量最大，然后A继续做加速，B继续做减速，弹簧逐渐恢复原长，当弹簧恢复原长时，A的速度最大，此时弹簧的弹性势能为零，故D项正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）ABC（2）【解析】

（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离x、桌面到地面的高度h，故选ABC；

（2）由平抛规律应有h=gt2，x=vt，又Ek＝mv2，联立可得：Ek＝【点睛】本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，从而得出结论．14、1.520.76【解析】

电源U-I图象如图所示：

由U=E-Ir可得，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，图象的斜率表示内阻，将图象延长；[