2024届山东省无棣县鲁北高新技术开发区实验学校高一物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2024届山东省无棣县鲁北高新技术开发区实验学校高一物理第二学期期末学业质量监测试题注意事项：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：（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、如图所示，在半径为R的半圆形碗的光滑表面上，一质量为m的小球以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离h为（）A． B． C． D．2、(本题9分)1789年英国物理学家卡文迪许测出引力常量G，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为地球自转周期，一年的时间为地球公转周期，地球中心到月球中心的距离为，地球中心到太阳中心的距离为。下列说法正确的是()A．地球的质量B．太阳的质量C．月球的质量D．由题中数据可求月球的密度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，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星），该卫星（）A．入轨后可以位于北京正上方B．入轨后的速度大于第一宇宙速度C．发射速度大于第二宇宙速度D．入轨后的加速度小于地面重力加速度4、如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着细线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则下列说法中正确的是（）A．橡皮做匀速直线运动B．橡皮做匀变速直线运动C．橡皮做匀变速曲线运动D．橡皮做变加速曲线运动5、(本题9分)如图所示，一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动，记住它向右能够达到的最大高度，然后用一把直尺在P点挡住悬线，继续观察之后小球的摆动情况并分析，下列结论中正确的是（）A．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显低于没放直尺时到达的高度B．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显高于没放直尺时到达的高度C．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度变大D．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球加速度变大6、关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（）A．所有行星都在同一轨道上绕太阳运动B．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处C．离太阳越近的行星运动周期越大D．所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．7、一个空气平行板电容器，极板间相距d，正对面积S，充以电荷量Q后，两极板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是()A．将电压变为U/2B．将带电荷量变为2QC．将极板间的距离变为d/2D．两板间充满介电常数为2的电介质8、(本题9分)两个小球A、B在光滑水平面上相向运动，已知它们的质量分别是m1＝4kg，m2＝2kg，A的速度v1＝3m/s(设为正)，B的速度v2＝－3m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是()A．均为1m/sB．＋4m/s和－5m/sC．＋2m/s和－1m/sD．－1m/s和＋5m/s9、如图为两个高度相同、倾角不同的光滑斜面．让质量相同的两个物体分别沿两个斜面由静止从顶端运动到底端．在此过程中，两个物体的（）A．重力的冲量相同B．重力的平均功率相同C．合力所做的功相同D．合力的冲量大小相同10、(本题9分)“嫦娥四号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，由天文观测可得其运行周期为T、线速度为v，已知万有引力常量为G，则由此可求出A．月球的半径B．月球的质量C．“嫦娥四号”运动的轨道半径D．“嫦娥四号”受到月球的万有引力大小11、(本题9分)质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是8kg·m/s，B求的动量是4kg·m/s，当A求追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（）A．6kg·m/s,6kg·m/sB．7kg·m/s,5kg·m/sC．-2kg·m/s,14kg·m/sD．-4kg·m/s,6kg·m/s12、如图甲所示是游乐场中过山车的实物图，可将过山车的部分运动简化为图乙的模型。若质量为m的小球从曲面轨道上h＝4R的P点由静止开始下滑，到达圆轨道最高点A点时与轨道间作用力刚好为2mg。已知P到B曲面轨道光滑，B为轨道最低点，圆轨道粗糙且半径为R，重力加速度取g。下列说法正确的是（）A．小球从P点下滑到A点过程中，合外力做功为mgRB．小球从P点下滑到A点过程中，机械能损失12C．小球从P点下滑到A点过程中，重力做功为2mgRD．若小球从h＝3R的位置由静止释放，到达A点时恰好与轨道之间无相互作用二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为10m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么:（1）.要验证重锤下落过程中符合机械能守恒,除了图示器材,以下实验器材必须要选取的有__________．(填写字母代号)A．秒表

B．刻度尺

C．天平

D．交流电源(2)运用公式对实验条件的要求是__________,为此所选择的纸带第1、2点间的距离应接近__________________________________(3).根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,则以h为横轴画出的图像应是下图中的哪个__________(4).从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=__________,此过程中物体动能的增加量△Ek=__________;（结果保留两位有效数字）(5).通过计算,数值上△Ep__________△Ek(填“>”“=”或“<”),这是因为__________14、（10分）(本题9分)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g=9.80m/s2(1)要验证重锤下落过程中符合机械能守恒,除了图示器材,以下实验器材必须要选取的有________填写字母代号A．秒表

B．刻度尺

C．天平

D．交流电源(2)实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．打点计时器通以50Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了___J；此时重锤的动能比开始下落时增加了__

J。（计算结果保留3个有效数字）.(3)根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是______．（重锤质量m已知）.(4)在图乙所示的纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以v2三、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，有一质量为M=2kg的平板车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处开始，A以初速度v1=2m/s向左运动，同时B以v2=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车，两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取（1）开始时B离小车右端的距离；（2）从A、B开始运动计时，经t=6s小车离原位置的距离。16、（12分）(本题9分)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示，P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒．高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h.(1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系．17、（12分）(本题9分)一质量的物块静置于水平地面上.某时刻起给物块一个与水平方向成斜向上的拉力,物块从静止开始沿直线运动已知物块与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度的大小,，,求物块向前运动时的动能．

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、D【解题分析】

小球靠重力和支持力的合力提供向心力，则mgtanθ=mω2Rsinθ解得，所以h=R-Rcosθ=R-。A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论相符，选项D正确；2、B【解题分析】

A.根据万有引力等于重力，有：．则．故A错误。B.根据万有引力提供向心力有：，解得．故B正确。C.根据题中的物理量，无法求出月球的质量。故C错误。D.月球的质量无法求出，则无法求出月球的密度。故D错误。3、D【解题分析】

A.同步卫星只能定点在赤道上空，故A错误；B.所有卫星的运行速度都不大于第一宇宙速度，故B错误；C.同步卫星的发射速度都要大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故C错误；D.根据可知，入轨后的加速度小于地面重力加速度，故D正确；4、A【解题分析】

橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动，如图所示，两个方向的分运动都是匀速直线运动，合运动也为匀速直线运动，A正确；5、D【解题分析】

AB.小球从A点开始摆动，在P点挡住摆线后，小球能继续向运动，在整个过程中机械能的总量保持不变，机械能是守恒的，小球能上升到原来的高度，故AB错误；CD.小球到达最低点时水平方向不受力，则悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度大小不变，而半径变小，根据a=v6、D【解题分析】

AB、所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，但都在不同的轨道上运动，故AB错误；

CD、所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故离太阳越近的行星运动周期越短，故D正确，C错误。故选D.7、CD【解题分析】

电容器的电容反映电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身决定，与极板间的电压和所带电荷量无关，所以改变电容器的电压和带电量不会改变电容器的电容，故AB错误．由电容器的决定式可知，要使电容器的电容加倍，可采取的方式是：①将极板间的距离变为；②将电解质换为介电常数为原来的介电常数为2的电介质；故CD正确.【题目点拨】改变电容器的电压和带电量不会改变电容器的电容，由电容器的决定式我们可以知道通过改变正对面积S，介电质常数，极板间的距离d来改变电容．8、AD【解题分析】

由动量守恒，可验证四个选项都满足要求。再看动能情况：×2×9J＝27J；；由于碰撞过程动能不可能增加，所以应有Ek≥Ek′，可排除选项B；选项C虽满足Ek≥Ek′，但A、B沿同一直线相向运动，发生碰撞后各自仍能保持原来速度方向(vA′＞0，vB′＜0)，这显然是不符合实际的，因此C错误；验证选项A、D均满足Ek≥Ek′，故答案为选项A(完全非弹性碰撞)和选项D(弹性碰撞)。9、CD【解题分析】

对于任意一个倾角为θ的斜面，设物体运动的时间为t，则：得：由图知h相同，而θ不同，则物体运动的时间不同.A.重力的冲量为I=mgt，由于时间t不同，所以重力的冲量不同；故A项不合题意.B.两斜面重力做功都为WG=mgh，由平均功率公式知，因时间不同可知重力的平均功率不同；故B项不合题意.C.物体下滑过程中，只有重力做功，而重力做功相同，所以合力所做的功相同；故C项符合题意.D.两物体下滑由动能定理：可得物块到底端的速度，速度大小相等；根据动量定理得知合力的冲量等于物体动量的变化量，而初动量为零，则合力的冲量等于物体滑到斜面底端时的动量，即；由图知，斜面的倾角不同，物体滑到斜面底端时速度方向不同，动量方向则不同，所以动量变化量不同，故合力的冲量大小相同，而合力的冲量方向不同；故D项符合题意.10、BC【解题分析】

A.因为不知道“嫦娥四号”探测器轨道离月球表面的高度，无法求出月球的半径，A错误。B.根据万有引力提供向心力，且联立可求出月球质量，B正确。C.根据可求出轨道半径，C正确。D.因为“嫦娥四号”探测器质量未知，无法求出万有引力大小，D错误。11、AB【解题分析】

两球碰撞动量守恒，动能不增加，以下四个选项动量都是守恒的，只需比较碰前后的动能关系就可，动量和动能的关系为，可知碰前的总动能为A.碰后的总动量为：，所以6kg·m/s,6kg·m/s是可能的，故A正确。B.碰后的总动量为：，所以7kg·m/s,5kg·m/s是可能的，故B正确。C.碰后的总动量为：，所以-2kg·m/s,14kg·m/s是不可能的，故C错误。D.碰后的总动量为：，所以-4kg·m/s,6kg·m/s是不可能的，故D错误。12、BC【解题分析】

A．到达A点其向心力为F=3mg=m可得：v所以小球从P到A的过程中，根据动能定理可知合外力做功为W故选项A不符合题意.B．P到A的过程中，重力势能的减少量为△EG＝2mgR，所以机械能减少量为ΔE=Δ则P到A的过程中，小球克服阻力做功W故选项B符合题意.C．小球从P点下滑到A点过程中，重力做功为WG＝mg△h＝2mgR故选项C符合题意.D．小球从h＝3R的位置由静止释放至到达A点的过程中，由动能定理得mgR因为W克′＜W克=1所以v所以在A点小球对轨道的压力不为零.故选项D不符合题意.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）BD（2）打第一点速度为零2mm（3）C（4）0.50J0.48J（5）大于阻力【解题分析】（1）A.要验证重锤下落过程中符合机械能守恒，需要满足，根据打点计时器打出的纸带求速度，不用秒表，而打点计时器需要用到低压交流电源，故A错误，D正确；B．需要用刻度尺测量物体下落的高度，故B正确；C．等号两边的质量约去，不用天平，故C错误．故选：BD．（2）运用公式验证机械能守恒，要求打第一个点的速度必须为零．根据自由落体运动的位移时间关系，==0.002m=2mm，所以所选择的纸带第1、2点间的距离应接近2mm．（3）根据，，图像应为C；（4）根据功能关系可知，当打点计时器打在B点时，重锤的重力势能的减少量为：△EP=mgh=1.0×10×0.05J=0.50J匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有：，动能变化量：△EK==0.48J；（5）由(4)可知重力势能的减小量大于动能的增加量，其原因是物体下落过程中存在阻力．点睛：根据自由落体运动的位移时间关系，纸带第1、2点间的距离应接近2mm；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；该实验的误差主要来源于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．14、（1）BD（2）1.88m；1.96m（3）原因可能是做实验时先释放了纸带然后再合上打点计时器的电键（或“接通打点计时器是重锤已经具有初速度”、“重锤下落初速度不为零”、“释放纸带时手抖动了”等等）（4）g【解题分析】

（1）该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，同时实验中需要毫米刻度尺和交流电源；故选BD．

（2）当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了△Ep=mgh2=m×9.80×0.1915J=1.88m．

计数点之间的时间间隔为：T=0.04s；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度为：vB因此重锤动能的增加量为：△Ek＝12mvB2＝12×m×(1.98)2＝1.96mJ

（3）动能的增加量大于重力势能的减小量原因可能是做实验时先释放了纸带然后再合上打点计时器的电键（或