辽宁省朝阳市凌源市联合校2023-2024学年物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

辽宁省朝阳市凌源市联合校2023-2024学年物理高一第二学期期末质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、(本题9分)如图所示，A、B、C是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是()A．根据v＝gr，可知线速度vA<vB<vCB．根据万有引力定律，可知卫星所受的地球引力FA>FB>FCC．周期TA>TB>TCD．向心加速度aA>aB>aC2、下列关于同步卫星的说法正确的是（）A．它的周期与地球自转同步，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小B．它的周期、高度、速度的大小都是一定的C．我国发射的同步通讯卫星定点在北京上空D．不同的同步卫星所受的向心力相同3、如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将变大C．c加速可以追上同一轨道上的b，b减速可以等候同一轨道上的cD．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度4、中国“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国GPS系统和俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）系统之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，其中空间端包括5颗地球同步卫星和30颗非地球同步卫星，以下说法正确的是（）A．这5颗地球同步卫星的发射速度都大于第一宇宙速度B．这5颗地球同步卫星的运行周期与地球自转周期不一定相等C．这5颗地球同步卫星运动的加速度大小不一定相同D．为避免相撞，不同国家发射的地球同步卫星必须运行在不同的轨道上5、(本题9分)设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比，当飞机以速度v水平匀速飞行时，发动机的功率为P.若飞机以速度3v水平飞行时，发动机的功率为（）A．27P B．9P C．18P D．3P6、(本题9分)由静止开始下落的雨滴，在着地前遇到水平方向吹来的风，则（）A．雨滴做平抛运动 B．风速越大，雨滴下落时间越长C．风速越大，雨滴着地速度越大 D．雨滴着地速度与风速无关7、如图所示，水平传送带以恒定速率v运行．一物块（可视为质点）质量为m，从传送带左端由静止释放，被传送到右端，在到达右端之前和传送带共速．在运送该物块的过程中，下列说法正确的是A．滑块先受到滑动摩擦力作用，后受到静摩擦力作用B．滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移C．皮带对滑块做的功为D．皮带克服滑块摩擦力做的功为8、我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小．则关于这个实验，下列说法正确的是A．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处B．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处C．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处D．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处9、(本题9分)如图所示，摩擦轮A和B通过中介轮C进行传动，A为主动轮，A的半径为20cm，B的半径为10cm，则A、B两轮边缘上的点（）A．角速度之比为1∶2B．向心加速度之比为1∶2C．线速度之比为1∶2D．线速度之比为1∶110、(本题9分)小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方某处有一光滑圆钉C，今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线呈竖直状态且与钉相碰时A．小球的速度突然增大B．小球的向心加速度突然增大C．小球的向心加速度不变D．悬线的拉力突然增大11、(本题9分)一个物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示.设该物体从开始至t0时刻的位移是x1，从t0至2t0时刻的位移是x2，该物体在t0和2t0时刻的速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则（）A．x2=4x1，v2=3v1；B．x1=9x2，v2=5v1；C．x2=4x1，W2=8W1；D．v2=3v1，W2=9W1；12、(本题9分)质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，下列说法中正确的是()A．物体的重力势能减少2mghB．物体的机械能保持不变C．物体的动能增加2mghD．物体的机械能增加mgh二．填空题(每小题6分，共18分)13、用如图所示装置来探究功和动能变化的关系，木板上固定两个完全相同的遮光条A、B，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，轨道放在水平桌面上，P为小桶（内有砂子），滑轮质量、摩擦不计，重力加速度大小为g．（1）实验中轨道应倾斜一定角度，这样做的目的是__________.（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d.（3）实验主要步骤如下：①测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；②小桶P（内有沙子）的质量_________（填“需要”“不需要”）远小于木块（含遮光条）的质量．③将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk=______，合外力对木板做功W=________；（用字母M、t1、t2、d、L、F表示）④在小桶中增加砂子，重复③的操作，比较W、ΔEk的大小，得出实验结论.14、(本题9分)在“DIS研究机械能守恒定律”实验中，通过测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能和动能转化时的规律。实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入。现某位同学要测定摆锤在D点的瞬时速度。其实验装置如图所示；接着他点击“开始记录”，同时让摆锤从图中所示位置释放，计算机将摆锤通过某位置的瞬时速度自动记录在表格的对应处，如图。（1）请问该实验中所用传感器的名称是_____传感器。并将该传感器和_____相连。（2）请指出该同学实验中的错误之处：①传感器未放在标尺盘最低端的D点；②_____。（3）摆图中计算机记录的数据与真实值相比将_____（填“偏大”、“偏小”或“仍准确”）（4）在处理实验数据时，如果以v2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v2/2—h图象应是_____，才能验证机械能守恒定律，v2/2－h图线的斜率等于_____的数值。（5）本实验应该得到的实验结论是：________________________的情况下，物体的_____________，但总机械能守恒。15、(本题9分)（1）读出图中游标卡尺和螺旋测微器的读数：图a的读数为___________cm．图b读数为________cm．（2）如图所示，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率。①首先用多用电表的欧姆档（倍率为×10）粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数R=____________。②然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：A．电流表：量程为200mA，内阻约为0.1ΩB．电压表：量程为3V，内阻约为3kΩC．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1AD．低压直流电源：电压6V，内阻忽略F．电键K，导线若干在方框中画出实验电路图_________.③如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ=______________（用测出的物理量的符号表示）三．计算题(22分)16、（12分）我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x=1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v=80m/s。已知飞机质量m=7.0×104kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度取g=10 （1）飞机滑跑过程中加速度a的大小；（2）飞机滑跑过程中牵引力的平均功率P。17、（10分）(本题9分)已知某星球表面重力加速度大小为，半径大小为R自转周期为T，万有引力常量为求：该星球质量；该星球同步卫星运行轨道距离星球表面的高度；该星球同步卫星运行速度的大小．

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、D【解析】

A．人造地球卫星的万有引力提供向心力GMmr2=mv2r，可得v=GMr，可知线速度vB．卫星之间的质量关系不清楚，所以所受万有引力大小关系不清楚，B错误C．人造地球卫星的万有引力提供向心力GMmr2=m4π2T2r，可得T=2πrD．人造地球卫星的万有引力提供向心力GMmr2=man，可得GMr2=an2、B【解析】

所谓地球同步卫星，即指卫星绕地球转动的周期与地球的自转周期相同，与地球同步转动，且在赤道上空的某地，站在地球上观看（以地球本身为参照物）它在空中的位置是固定不动的．【详解】所有的地球同步卫星的必要条件是它们的轨道都必须位于地球的赤道平面内，角速度等于地球自转的角速度，周期等于地球自转的周期，则轨道高度和速度是确定的，故AC错误，B正确．由万有引力等于向心力，由向心力公式知质量不同的卫星受的向心力是不同的，故D错误．故选B．【点睛】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．3、B【解析】

A.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有GmMr2=mv解得卫星线速度v=GM由图可知，ra＜rb=rc，则b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故选项A不合题意；B.由v=GMr知，aC.c加速要做离心运动，不可以追上同一轨道上的b；b减速要做向心运动，不可以等候同一轨道上的c，故选项C不合题意；

D.由向心加速度a=GMr2知，b、c的向心加速度大小相等，且小于4、A【解析】

A．第一宇宙速度是在地面附近发射人造卫星的速度的最小值，所以这5颗地球同步卫星的发射速度都大于第一宇宙速度，故A正确；B．由于同步卫星与地球同步，因此同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，故B错误；C．根据万有引力提供向心力，可得可得同步卫星的加速度的大小所以这5颗地球同步卫星的加速度大小一定相同，故C错误；D．地球同步卫星，与赤道平面重合，离地面的高度相同，在相同的轨道上，故D错误。故选A。5、A【解析】

飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比，即Ff=kv1．当飞机匀速飞行时，牵引力大小等于阻力，即F=Ff=kv1则发动机的功率为P=Fv=kv3即发动机的功率与速度的三次方成正比．所以，当飞机的速度变为原来三倍时，发动机的功率变为原来的17倍，故A正确，BCD错误．6、C【解析】

将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向随风一起飘动，竖直方向同时向下落，但遇到水平风吹来时竖直速度不为零，则不是自由落体，因此雨滴不会做平抛运动，故A错误；由于水平方向的分运动对竖直分运动无影响，故落地时间与水平分速度无关，选项B错误；落地的速度等于水平速度与竖直速度的矢量和，风速越大，则水平速度越大，则落地速度越大，故D错误，C正确．7、BC【解析】

A．滑块加速运动时，与传送带间相对滑动，受到向右的滑动摩擦力，当相对静止后不受摩擦力，故A错误；B．根据牛顿第二定律可得滑块的加速度为：，共速的时间为，滑块在匀加速阶段的位移为：，皮带的位移为：，滑块相对皮带的位移：，由此可知滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移，故B正确；C．根据动能定理可得皮带对滑块做的功为：，故C正确；D．皮带克服滑块摩擦力做的功为：，故D错误．8、ACD【解析】

在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．AB.在探究向心力和角速度的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要半径、质量都相同，则需要将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处．故A正确，B错误；C.探究向心力和半径的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要质量、角速度都相同，如角速度相同，则应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，故C正确．D.探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，即将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处，故D正确．9、ABD【解析】

A．由描述圆周运动的参量间关系：v＝rω可知ωA∶ωB＝rB∶rA＝1∶2故选项A正确；B．又因为：a＝vω所以：aA∶aB＝1∶2故选项B正确；CD．根据图示装置结构可知，A、B两轮边缘上的点的线速度大小相等，即vA＝vB，故选项C错误，选项D正确。故选ABD。考点：本题主要考查了描述圆周运动的参量间关系、传动装置中的特征问题，属于中档偏低题．10、BD【解析】

A．在最低点小球受到重力和绳子的拉力作用，且两个力与小球的运动方向都垂直，则这两个力都不做功，所以悬线与钉子碰撞的前后瞬间,小球的线速度大小不变.故A错误；BC．根据随着半径的减小，向心加速度增大，故B正确；C错误；D．根据牛顿第二定律可知半径减小，则绳子的拉力F增大，故D正确；11、AC【解析】

根据动量定理，在0-t0在t0=2解得：v1:x1=代入解得：x1:由W=Fx得，W1:故本题选AC。12、CD【解析】

重力势能的变化量等于重力对物体做的功．只有重力对物体做功，物体的机械能才守恒．根据动能定理研究动能的变化量．根据动能的变化量与重力的变化量之和求解机械能的变化量。【详解】A项：由质量为m的物向下运动h高度，重力做功为mgh，则物体的重力势能减小mgh，故A错误；B、依题物体的加速度为2g，说明除重力做功之外，还有其他力对物体做功，物体的机械能应增加，故B错误；

C项：合力对物体做功W=mah=2mgh，根据动能定理得知，物体的动能增加2mgh，故C正确；D项：由上物体的重力势能减小mgh，动能增加2mgh，则物体的机械能增加mgh，故D正确。故选：CD。【点睛】本题考查分析功能关系的能力．几对功能关系要理解记牢：重力做功与重力势能变化有关，合力做功与动能变化有关，除重力和弹力以外的力做功与机械能变化有关。二．填空题(每小题6分，共18分)13、平衡木板受到的摩擦力不需要FL【解析】

第一空.为了使绳子拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先平衡摩擦力；第二空.测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；由于有弹簧秤能够测量拉力，所以没有必要使小桶P的总质量远小于木板的质量；第三空.遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的速度分别为，，则动能的变化为：.第四空.合力所做的功就是绳子拉力做的功，W合=FL.14、光电门数据采集器摆锤释放器未置于A点偏小一条倾斜直线重力加速度只有重力做功动能和势能相互转化【解析】

（1）[1][2]．该实验中所用传感器的名称是光电门传感器。并将该传感器和数据采集器相连。（2）[3]．该同学实验中的错误之处：①光电门传感器未放在标尺盘最底端的D点；②摆锤释放器未置于A点。（3）[4]．由于摆锤释放器未置于A点，所以得到的动能与真实值相比将偏小。（4）[5][6]．在处理实验数据时，由可得则如果以v2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v2/2—h图象应是一条倾斜直线，才能验证机械能守恒定律，v2/2－h图线的斜率等于重力加速度g的数值。（5）[7][8]．本实验应该得到的实验结论是：只有重力做功的情况下，物体的动能和势能相互转化，但总机械能