陕西省西安市碑林区铁一中学2023-2024学年物理高一第二学期期末教学质量检测试题含解析

陕西省西安市碑林区铁一中学2023-2024学年物理高一第二学期期末教学质量检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。如图所示，是某双星系统中A、B两颗恒星围绕它们连线上的固定点O分别做匀速圆周运动，在运动中恒星A、B的中心和O三点始终共线，下列说法正确的是A．恒星A的角速度比恒星B的角速度小B．恒星A的线速度比恒星B的线速度小C．恒星A受到的向心力比恒星B受到的向心力小D．恒星A的质量比恒星B的小2、如图所示，小车通过定滑轮用绳牵引水中的小船，当绳与水平面夹角为θ时，小车、小船的速度大小分别为v1、v2。则v1、v2大小关系正确的是A．B．C．D．3、如图所示，彼此接触的导体A和B被绝缘柱支撑住，起初它们不带电．将带正电的物体C移近导体A，下列说法正确的是A．感应起电创造出了电荷B．A的电势高于B的电势C．先移走C，再把A、B分开，则A带负电D．先把A、B分开，再移走C，则B带正电4、(本题9分)把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，球升高至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正处于原长（图乙）。松手后，小球从A到B再到C的过程中，忽略弹簧的质量和空气阻力，下列分析正确的是A．小球处于A位置时小球的机械能最小B．小球处于B位置时小球的机械能最小C．小球处于C位置时小球的机械能最小D．小球处于A、B、C三个位置时小球的机械能一样大5、(本题9分)在下面各实例中，机械能守恒的是（）A．树上飘落的树叶B．在空中匀速下降的跳伞运动员C．在空中做平抛运动的铅球D．草坪上滚动的足球6、(本题9分)质量为m的物体以初速度v竖直向上抛出，经时间t，达到最高点，以竖直向上为正方向，在这个过程中，物体的动量变化量和重力的冲量分别是A．mv和－mgt B．mv和mgtC．－mv和－mgt D．－mv和mgt7、(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PA=9kg•m/s，B球的动量PB=3kg•m/s．当A追上B时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值是（）A．P′A=6kg•m/s，P′B=6kg•m/sB．P′A=6kg•m/s，PB′=4kg•m/sC．PA′=-6kg•m/s，PB′=18kg•m/sD．PA′=4kg•m/s，PB′=8kg•m/s8、(本题9分)如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则在此过程中A．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于mgB．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于mgC．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下D．弹簧的弹性势能最大值为mgL9、(本题9分)如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图像可知（）A．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1~t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变10、如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端连接一质量为m的小物块，O点为弹簧原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿水平面向右运动，最远到达B点，物块与水平面间动摩擦因数为μ．AO=L1，OB=L2，则从A到B的过程中A．物块所受弹簧弹力先做正功后做负功B．物块所受弹簧弹力做的功大于克服摩擦力做的功C．物块经过O点时的动能为D．由于摩擦产生的热量为11、(本题9分)如图为儿童游乐场的滑梯示意图，滑梯可视为倾角为θ、质量为M的斜面固定在地面上，小美手持细线下端悬挂一小球沿滑梯滑下，小美连同小球的质量为m，下滑时，细线呈竖直状态，则在下滑过程中，下列说法正确的是（）A．滑梯对地面的压力大小为（M+m）gB．小美、小球组成的系统机械能守恒C．小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθD．系统增加的内能大于小美减少的机械能12、(本题9分)如图所示，一卫星绕地球运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。下列说法中正确的是()A．卫星在A点的速度最大B．卫星在C点的速度最大C．卫星在A点的加速度最大D．卫星在C点的加速度最大二、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“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，某次实验中在坐标纸上描出了a、b、c、d四个点．（1）在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_______A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B．保证小球在空中运动的时间每次都相等C．保证小球飞出时，初速度沿水平方向D．保证小球运动的轨道是一条抛物线（2）已知图中小方格的边长为L，小球平抛的初速度为v=___（用L、g表示）．14、（10分）(本题9分)（1）在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是__________A．必须称出小球的质量B．斜槽轨道必须是光滑的C．斜槽轨道末端必须是水平的D．应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下（2）如图所示，某同学在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球经过相邻位置之间的时间间隔t=________s小球平抛的初速度为v0=________m/s(g取值为10m/s2).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)如图所示，某同学将一质量m=1kg的小球以v0=3m/s的速度沿桌面水平抛出，已知桌面离地的高度h=0.8m，g取10m/s1．求：（1）小球落地时距抛出点的水平距离（1）小球下落过程中重力的平均功率．16、（12分）如图所示，MN是半径为R=0.8m的竖直四分之一光滑圆弧轨道，竖直固定在水平桌面上，轨道末端处于桌子边缘并与水平桌面相切于N点。把一质量为m=1kg的小球B静止放于N点，另一个完全相同的小球A由M点静止释放，经过N点时与B球发生正碰，碰后粘在一起水平飞出，落在地面上的碰点。若桌面高度为h=0.8m，取重力加速度g=10m/。不计空气阻力，小球可视为质点。求：（1）小球A运动到N点与小球B碰前的速度的大小；（2）小球A与小球B碰后瞬间的共同速度的大小；（3）P点与N点之间的水平距离x.17、（12分）如图所示，一个质量M＝50kg的人站在水平地面上，手执一根不可伸缩的轻绳，绳的末端系一小球，使小球在竖直面内做圆周运动。已知绳长L＝0.4m，小球质量m＝0.2kg，重力加速度g取10m/s2。求:(1)若小球在最高点的速度v＝4m/s，则此时轻绳的拉力T1大小;(2)若小球恰好能通过最高点，当小球运动到最低点时，水平地面对人的支持力大小。

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【解析】A、由于二者具有共同的转轴，故二者角速度，故选项A错误；B、根据公式，由于二者角速度相同，A的半径大，则恒星A的线速度比恒星B的线速度大，故选项B错误；C、恒星A受到的向心力和恒星B受到的向心力均由二者之间的万有引力提供，而万有引力大小相等，故二者向心力大小相等，故选项C错误；D、根据上面的分析可知：，由于，故，故选项D正确。点睛：本题主要考查了双星系统的特点，知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的周期。2、B【解析】

将v2沿绳和垂直于绳分解，可得，B正确ACD错误3、D【解析】

A．自然界电荷是守恒的，电荷不能够被创造。故A错误；B．金属AB是同一等势体，AB电势相等。故B错误；C．先移走C，A、B中正负电荷中和，再把A、B分开，则A、B都不带电。故C错误；D．还没有移走C前，A带负电点，B带正电，这时把AB分开，则B带正电。故D正确；4、A【解析】

根据机械能守恒的条件，通过能量的转化比较系统和小球在A、B、C三个位置机械能的大小【详解】对于系统而言，只有重力和弹簧弹力做功，动能、重力势能、弹性势能相互转化，系统机械能守恒，所以小球处于A、B、C三个位置时系统机械能一样大；而对于小球而言，在A到B的过程中，弹簧对小球做正功，弹簧弹性势能减小，故小球机械能增加，B到C过程中小球只有重力做功，小球机械能不变，所以小球在A位置机械能最小，B、C位置小球机械能一样大。A．描述与分析相符，故A正确B．描述与分析不符，故B错误C．描述与分析不符，故C错误D．描述与分析不符，故D错误【点睛】要注意本题中问的是小球的机械能而不是系统机械能的变化5、C【解析】A：树上飘落的树叶受重力、空气对树叶的作用力，重力、空气对树叶的作用力均对树叶做功，则树上飘落的树叶的机械能不守恒。B：在空中匀速下降的跳伞运动员受重力和空气阻力，重力、空气阻力均对运动员做功，则在空中匀速下降的跳伞运动员机械能不守恒。C：在空中做平抛运动的铅球只受重力，只有重力对铅球做功，则在空中做平抛运动的铅球机械能守恒。D：草坪上滚动的足球，受重力、支持力和阻力，只有阻力做足球做功，则草坪上滚动的足球机械能不守恒。综上，机械能守恒的是C。点睛：物体机械能守恒的条件是除重力外，其余力对物体所做的功为零。6、C【解析】

以竖直向上为正方向，物体动量的变化：△P=P′-P=0-mv=-mv，重力的冲量：I=-mgt；A.mv和－mgt；与结论不相符，选项A错误；B.mv和mgt；与结论不相符，选项B错误；C.－mv和－mgt；与结论相符，选项C正确；D.－mv和mgt；与结论不相符，选项D错误；7、AD【解析】设两球质量均为m．碰撞前，总动量P=PA+PB=12kg•m/s，碰撞前总动能为

若P′A=5kg•m/s，P′B=6kg•m/s，则碰撞后，总动量P′=P′A+P′B=11kg•m/s，动量不守恒，选项A错误；若碰撞后P′A=7kg•m/s，PB′=5kg•m/s，碰后B的速度小于A的速度，则不可能，选项B错误；若PA′=-6kg•m/s，PB′=18kg•m/s，总动量P′=P′A+P′B=12kg•m/s，动量守恒，碰撞后总动能为，则知总动能增加，是不可能的，故C错误．碰撞后，PA′=4kg•m/s，PB′=8kg•m/s，总动量P′=P′A+P′B=12kg•m/s，动量守恒．碰撞后总动能为，则知总动能没有增加，是可能的，故D正确；故选D.

点睛：对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．8、AB【解析】A的动能最大时，设B和C受到地面的支持力大小均为F，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以，在A的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B受到地面的支持力小于，故AB正确；当A达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A的加速度方向向上，故C错误；A球达到最大动能后向下做减速运动，到达最低点时三个小球的动能均为零，由机械能守恒定律得，弹簧的弹性势能为Ep＝mg(Lcos30°－Lcos60°)＝，故D错误．所以AB正确，CD错误．9、BC【解析】考点：功率、平均功率和瞬时功率．分析：由图可知，汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要变大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．解答：解：A、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误．B、由A的分析可知，B正确．C、t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确．D、由C的分析可知，D错误．故选BC．点评：这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．10、AD【解析】

从A到B的过程中，物块所受弹簧弹力先向右后向左，则弹力先做正功后做负功，选项A正确；根据动能定理可知，物块所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，选项B错误；根据动能定理，物块经过O点时的动能为，选项C错误；由于摩擦产生的热量为，选项D正确.11、ACD【解析】

A．由于下滑时，细线呈竖直状态，说明小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，将滑梯、小美、小球看一个整体，则滑梯对地面的压力大小为（M+m）g，故A正确；B．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则小美、小球组成的系统机械能减小，故B错误；C．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则有所以小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθ，故C正确；D．由能量守恒可知，小美和小球减小的机械能等于系统增加的内能，则系统增加的内能大于小美减少的机械能，故D正确。故选ACD。12、AC【解析】

AB．A点为近地点，C点为远地点，所以A点速度最大，A正确B错误CD．A点为近地点，C点为远地点，根据万有引力定律可知，卫星在A点的加速度最大，C正确D错误二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、C【解析】

（1）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，所以斜槽末端的切线必须是水平的，是为了保证小球飞出时，初速度沿水平方向，故ABD错误，C正确．故选C.（2）平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动，由图可知a、b、c、d之间的水平距离相等，因此它们的运动时间间隔相等；在竖直方向上：△y=gT2，由题可知△h=L，带入解得：T=；在水平方向上：x=2L=v0T，解得：v0=2L/T=2；14、CD0.12.0【解析】（1）平抛运动与小球的质量无关，故A错误；该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，B错误；实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，C正确；为确保有相同的水