2024届河北省临西县实验中学高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

2024届河北省临西县实验中学高一物理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、如图abc是竖直平面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点，一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g，则（）A．小球恰好能运动到轨道最高点cB．小球从a点开始运动到c点的过程中动能增量为2mgRC．小球从a点开始运动到c点的过程中机械能的增量为2mgRD．小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中机械能的增量为3mgR2、(本题9分)氢原子的能级如图所示，用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子，最多能观测到氢原子发射不同波长的光有()A．3种B．4种C．5种D．6种3、(本题9分)2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，“北斗二号”系统定位精度由10米提升至6米．若在北斗卫星中有a、b两卫星，它们均环绕地球做匀速圆周运动，且a的轨迹半径比b的轨迹半径小，则A．a的周期小于b的周期B．a的线速度小于b的线速度C．a的加速度小于b的加速度D．a的角速度小于b的角速度4、(本题9分)如图，两个相同的小球A、B用两根轻绳连接后放置在圆锥筒光滑侧面的不同位置上，绳子上端固定在同一点0，连接A球的绳子比连接B球的绳子长，两根绳子都与圆锥筒最靠近的母线平行．当圆锥筒绕其处于竖直方向上的对称轴OO’以角速度ω匀速转动时，A、B两球都处于筒侧面上与筒保持相对静止随筒转动．下列说法正确的是A．两球所受的合力大小相同B．A球对绳子的拉力大于B球对绳子的拉力C．A球对圆锥筒的压力大于B球对圆锥筒的压力D．两球所需的向心力都等于绳子拉力的水平分力5、下列四幅图中的物体在指定的过程中机械能守恒的是A．甲图：客机在起飞爬升的过程B．乙图：抽成真空的管中鸡毛悬空下落的过程C．丙图：跳伞运动员打开降落伞下落的过程D．丁图：石头从手中加速到落地前的过程6、(本题9分)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面，且不计空气阻力，则：（）A．物体在海平面的重力势能为mghB．重力对物体做的功为零C．物体在海平面上的机械能为1D．物体在海平面上的动能为17、(本题9分)如图所示，水平光滑长杆上套有物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q另一端悬挂物块P，设细线的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小．现将P、Q由静止同时释放，角逐渐增大，则下列说法正确的是A．θ=30°时，P、Q的速度大小之比是1：2B．θ角增大到90°时，Q的速度最大、加速度最小C．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的动能增加，P的动能减小D．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的机械能增加，P的机械能减小8、(本题9分)在东京奥运会资格赛67公斤级决赛中，我国选手谌利军打破抓举、挺举和总成绩的三项世界纪录并夺得冠军。谌利军抓举154kg时，先下蹲将杠铃举过头顶（如图），然后保持胸部以上及杠铃姿态不变站立起来完成比赛。在谌利军从图示状态站起来的过程中，下列说法正确的是（）A．杠铃的重力势能一直增加B．合力对杠铃一直做正功C．谌利军对杠铃做功的功率一直增大D．谌利军对杠铃做功的功率先增大后减小9、(本题9分)关于向心力的下列说法中正确的是()A．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B．做匀速圆周运动的物体，其向心力是恒力C．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力D．做匀速圆周运动的物体，一定是所受的合外力充当向心力10、(本题9分)如图所示，将物体从一定高度水平抛出(不计空气阻力)，物体运动过程中离地面高度为h时，物体水平位移为x、物体的机械能为E、物体的动能为Ek、物体运动的速度大小为v.以水平地面为零势能面．下列图像中，能正确反映各物理量与h的关系的是()．A． B． C． D．11、(本题9分)真空中有两点电荷、分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，D为斜边AB的中点∠ABC=30°，如图所示，已知Ａ点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是（）A．带正电，带负电B．带负电，带正电C．电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的二倍D．电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的一半12、(本题9分)如图所示，一足够长的细杆倾斜放置，一质量为的金属环以的初动能从点向上做匀减速直线运动，运动经过点时，动能减少，机械能减少了，则（）A．细杆的倾角为B．金属环受到的摩擦力为C．金属环回到点时动能为D．整个上升过程中，所用的时间为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某同学利用图甲所示装置来验证机械能守恒定律。在某次实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，用刻度尺测量的数据如图乙所示，相邻计数点间的时间间隔为0.02s，O为打点计时器在纸带上打下的第一个点。取g=9.80m/s。回答下列问题：（1）乙图中纸带的____（填“左”或“右”）端与重锤相连。（2）打点计时器在打下O点到B点的这段时间内重锤的重力势能减少量EP=_____J，动能的增加量EK=_____J。（结果保留3位有效数字）（3）通过计算可得EP____EK（填“。”或“<”），这是因为_________。14、(本题9分)在“研究平抛物体的运动”的实验中，记录了下图所示的一段轨迹ABC．己知物体是由原点O水平抛出的，C点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0＝____m/s，物体经过B点时的速度的大小vB＝__m/s．（取g＝10m/s2）15、用图所示装置来验证动量守恒定律，质量为m的钢球B放在小支柱N上，离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于点当细线被拉直时点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α;球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直方向夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为PA、PB碰后动量分别为P’A、P’B)，则PA＝_______，P’A＝______，P’B＝______三．计算题(22分)16、（12分）动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动，也适用于质点在变力作用下的运动，这时两个定理表达式中的力均指平均力，但两个定理中的平均力的含义不同，在动量定理中的平均力F1是指合力对时间的平均值，动能定理中的平均力F2是合力指对位移的平均值．(1)质量为1.0kg的物块，受变力作用下由静止开始沿直线运动，在2.0s的时间内运动了2.5m的位移，速度达到了2.0m/s．分别应用动量定理和动能定理求出平均力F1和F2的值．(2)如图1所示，质量为m的物块，在外力作用下沿直线运动，速度由v0变化到v时，经历的时间为t，发生的位移为x．分析说明物体的平均速度与v0、v满足什么条件时，F1和F2是相等的．(3)质量为m的物块，在如图2所示的合力作用下，以某一初速度沿x轴运动，当由位置x=0运动至x=A处时，速度恰好为0，此过程中经历的时间为，求此过程中物块所受合力对时间t的平均值．17、（10分）(本题9分)如图，一很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量是m，b球质量是2m，a球静置于地面，用手托住b，此时b离地面高度为h，轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，空气阻力忽略不计，求：（1）b下落h时（落地前的瞬间）速度为多大？（2）a可以达到的最大高度为多少？

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、B【解析】

A．设小球到达c点的速度为v，则从a到c由动能定理：，解得，则小球不是恰好能运动到轨道最高点c（恰好达到c点的速度为零），A错误；B．小球从a到c的过程中，动能增量为，B正确；C．小球从a点开始运动到c点的过程中机械能的增量为，故C错误；D．小球离开c点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，设小球从c点达到最高点的时间为t，则有，此段时间水平位移为，所以小球从a点开始运动到其轨迹最高点，小球在水平方向的位移为，水平外力做功为，则机械能的增量为，故D错误．2、D【解析】试题分析：依据氢原子的能级图，计算出基态氢原子吸收该光子后最高能跃迁到第几能级，然后即可求出有多少种不同频率光子．解：用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子，原子能量为﹣13.6+12.75eV=0.85eV，知原子跃迁到第4能级，根据=6知，最多发射6种不同波长的光子．故D正确，A、B、C错误．故选D．3、A【解析】

北斗卫星绕地球匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力有，可得：.A.由周期得，a的轨道半径小，故其周期小，故A正确；B.由线速度，a的轨道半径小，故其线速度大，故B错误；C.由加速度，a的轨道半径小，故其加速度大，故C错误；D.由角速度，a的轨道半径小，故其角速度大；则D错误.4、B【解析】A、小球A和B紧贴着外壁分一起做匀速圆周运动，由合外力提供向心力；两球质量相同且角速度相同，由，而，，故A错误．D、对两球受力分析可知水平方向是拉力的水平分力和圆锥的支持力的水平分力之差提供向心力，故D错误．B、设两绳与竖直方向的夹角为，由竖直方向的平衡知识和水平方向的牛顿第二定律得：，，解得：，因可知，则B正确．C、同理由B项解得，因可知，由牛顿第三定律可知压力，故C错误．故选B．【点睛】对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题．5、B【解析】

A.甲图：客机在起飞爬升的过程重力势能增大，动能增大，则机械能增加，选项A错误；B.乙图：抽成真空的管中鸡毛悬空下落的过程只有重力做功，则机械能守恒，选项B正确；C.丙图：跳伞运动员打开降落伞下落的过程要克服阻力做功，则机械能减小，选项C错误；D.丁图：石头从手中加速到落地前的过程中要克服阻力做功，则机械能减小，选项D错误.6、D【解析】试题分析：整个过程不计空气阻力，只有重力对物体做功，所以物体的机械能守恒，应用机械能守恒和功能关系可判断各选项的对错．以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故A错误；重力做功与路径无关，至于始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为mgh，故B错误；不计空气阻力，只有重力对物体做功，所以物体的机械能守恒，则物体在海平面上的机械能等于在地面上的机械能，为12mv027、BD【解析】

A．P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，则当时，Q的速度得：故A错误；B．P机械能最小时，为Q到达O点正下方时，此时Q的速度最大，即当时，Q的速度最大，加速度最小，故B正确；C．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的速度增大，Q的动能增加，而P的速度先减小后增大，所以P的动能先减小后增大，故C错误；D．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的速度增大，动能增大，而重力势能不变，所以Q的机械能增加，P、Q组成的系统，机械能守恒，所以P的机械能减小，故D正确；故选BD．【点睛】P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，根据运动的合成与分析分析PQ的速度关系，当θ=90°时，P的机械能最小，Q的动能最大，速度最大．8、AD【解析】

A.杠铃相对于地面的高度不断上升，所以杠铃和地球组成系统的重力势能一直增加。故A正确；B.杠铃向上运动的过程中，先向上加速，后向上减速，所以杠铃的动能先增大后减小，合力先做正功后做负功。故B错误；CD.谌利军对杠铃做功的功率P=Fv，F先大于重力后小于重力最后等于重力，v先增大后减小，所以功率先增大后减小。故C错误，D正确。9、AD【解析】

A．向心力总是指向圆心，而速度总是沿着切线方向，故向心力一定垂直于速度，不改变速度的大小，故A正确；B．做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，方向不断变化，是变力，故B错误；C．物体做变速圆周运动时，合力不总是指向圆心，故合力不一定等于向心力，故C错误；D．做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，提供向心力，不为零，故D正确；故选AD．【点睛】向心力的方向不断变化，一定是变力；变速圆周运动的合外力不一定指向圆心，只有当物体做匀速圆周运动时合力才指向圆心时，合力才完全充当向心力.10、BC【解析】

A.根据t=则水平位移x=v由表达式可知，图线为曲线，开口向右，故A项与题意不相符；B.平抛运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则机械能随着高度的变化不变，故B项与题意相符；C.根据mg(H-h)=得：Ek知Ek与h成一次函数关系，故C项与题意相符；D.根据mg(H-h)=1解得：v=vv与h不成线性关系，故D项与题意不相符。11、AD【解析】

（1）A点电场强度的方向垂直AB向下，EA为A点的合场强，将EA分解到AC和AB方向如图所示，可知点电荷q1的电场强度方向由C指向A，则q1为正电，知点电荷q2的电场强度方向由A指向B，则q2为负电，A正确，B错误；（2）设AB=2L，则AC=ABsin30°=L，从场强分解的图中可知，即．又根据点电荷场强公式，，，结合，解得，故C错误，D正确；故本题选AD．【点睛】将A点场强EA分解到AC和AB方向，从而判断两电荷场强的方向，再判断电性；分别计算两电荷的场强，根据两场强E的比值关系，求出两电荷量之比12、ABD【解析】

A．金属环从P点到Q点，动能减少80J，机械能减少了40J，所以重力势能增加了40J，P点到Q点的距离，则：解得：细杆的倾角故A项正确；B．金属环从P点到Q点，动能减少80J，据动能定理得：解得：金属环受到的摩擦力故B项正确；C．据可知，金属环将不能回到Q点，故C项错误；D．据，解得：对金属环上升过程，受力分析，由牛顿第二定律可得：金属环上升过程的加速度大小金属环上升的时间：故D项正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）左（2）0.941，0.938（3）>，克服阻力做功【解析】（1）重锤拉着纸带做加速运动，即开始的点迹之间的距离小，后来越来越大，故从乙图可知左端与重锤相连；（2）O点到B点的这段时间内重锤的重力势能减少量ΔEP=mghOB（3）通过计算可得ΔE【点睛】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．14、2【解析】

根据得：则平抛运动的初速度：相等的时间间隔：C点竖直方向上的分速度vyc=gt=3