2023-2024学年山东省菏泽市重点名校高一物理第二学期期末达标检测试题含解析

2023-2024学年山东省菏泽市重点名校高一物理第二学期期末达标检测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示，静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为h，桌面距地面高为H，物体质量为m，则以下说法正确的是A．小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少B．小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多C．以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为mghD．以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为2、(本题9分)如图所示，A、B为某小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的顶端，B在杆的中点处.杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，A、B两点A．角速度大小之比2：lB．角速度大小之比1：2C．线速度大小之比2：lD．线速度大小之比1：23、如图所示，一重力为G的物体静止在倾角为θ的斜面上，沿平行于斜面和垂直于斜面的两个方向分解重力G，这两个方向上的分力分别为F1和F2。则分力F2的大小为A．GB．GC．GD．G4、(本题9分)一辆汽车在平直公路上以额定功率行驶，设所受阻力不变。在汽车加速过程中：A．牵引力减小，加速度增大 B．牵引力增大，加速度减小C．牵引力增大，加速度增大 D．牵引力减小，加速度减小5、(本题9分)如图所示，飞机水平飞行时向下投出一重物，不计空气阻力，图中虚线为重物的运动轨迹.下列表示重物在P位置时速度和加速度方向的箭头分别是A．①、② B．②、① C．②、③ D．③、②6、(本题9分)如图所示，半圆形的光滑固定轨道槽竖直放置，质量为m的小物体由顶端从静止开始下滑，则物体经过槽底时，对槽底的压力大小为A．2mg B．3mg C．mg D．5mg7、(本题9分)如图所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长也为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上．重力加速度为g，不计一切摩擦，则（）A．小球A下滑过程中，小球A、B系统的重力对系统做正功，系统的重力势能减小B．A球刚滑至水平面时，速度大小为C．小球B升高至斜面右侧L/2处时，小球A所受重力的瞬时功率大于小球B所受重力的瞬时功率D．小球B从刚开始上升到开始进入斜面过程中，绳的拉力对小球B做功为8、(本题9分)如图所示，某人由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，关于小船的运动，下列说法中正确的是（）A．小船能到达正对岸的B点B．小船到达正对岸B点的左侧C．小船到达河对岸的位置与水流速度有关D．小船到达河对岸的时间与水流速度有关9、(本题9分)如图所示，汽车通过轻质绳和轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，开始绳绷紧，滑轮两侧的绳都竖直，汽车以速度v0水平向右匀速运动，当物体上升高度h时，绳与水平方向夹角为30°，则（）A．在绳与水平方向夹角为30°时，物体速度为B．在绳与水平方向夹角为30°时，拉力对物体做功的瞬时功率为C．从开始到绳与水平方向夹角为30°时，拉力对物体做功D．从开始到绳与水平方向夹角为30°时，物体和汽车组成的系统机械能增加10、(本题9分)某宇航员的质量是71kg，他在地球上最多能举起100kg的物体，假定该字航员登上星表面。已知火星的半径是地球半径的一半，其质量是地球质量的19，地球表面重力加速度为10m/s1A．宇航员在火星上所受重力310NB．在地球与火星表面宇航员竖直跳起的最大高度一样C．地球与火星的第一宇宙速度之比为3：1D．宇航员在火星上最多能举起115kg的物体11、(本题9分)如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对A施加一水平力F，F-t关系图象如图乙所示。两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终保持相对静止，则A．第1s末两物体的速度最大B．第2s内，拉力F对物体A做正功C．第2s末，两物体开始反向运动D．物体A对物体B的摩擦力方向始终与力F的方向相同12、(本题9分)忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是A．电梯匀速下降B．物体自由下落C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端D．物体沿着斜面匀速下滑二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，为完成实验需满足．A．m1>m2，r1>r2B．m1>m2，r1<r2C．m1>m2，r1=r2D．m1<m2，r1=r2②实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度，但是可以通过仅测量（填选项前的符号），间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的水平位移③图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置．然后把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，多次重复，并找到碰撞后两球落点的平均位置．用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，若满足关系式则两球碰撞前后系统动量守恒．14、“探究碰撞中的不变量”的实验中：（1）入射小球m1=15g，原静止的被碰小球m2=10g，由实验测得它们在碰撞前后的x­t图象如图甲所示，可知入射小球碰撞后的m1v1′是_____kg·m/s，入射小球碰撞前的m1v1是_____kg·m/s，被碰撞后的m2v2′是_____kg·m/s.由此得出结论_______________________________．（2）实验装置如图乙所示，本实验中，实验必须要求的条件是________．A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端点的切线是水平的C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D．入射球与被碰球满足ma＞mb，ra=rb（3）图乙中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是________．A．m1·ON=m1·OP＋m2·OMB．m1·OP=m1·ON＋m2·OMC．m1·OP=m1·OM＋m2·OND．m1·OM=m1·OP＋m2·ON15、(本题9分)探究小组利用传感器研究小球在摆动过程中的机械能守恒规律，实验装置如图所示．在悬点处装有拉力传感器，可记录小球在摆动过程中各时刻的拉力值．忽略摆线的质量和摆动过程中摆线长度的变化，重力加速度为g，实验过程如下：（1）测量小球质量m和摆线长L；（2）为了测量小球在最低点的速度大小，小组成员将小球拉至某一高度h处无初速释放，在传感器采集的数据中提取最大值为F，则小球在最低点的速度表达式为v=__（用F等测定的物理量符号表达），若考虑小球的大小不可忽略，则该速度的计算值与实际值相比较__（填写“偏大”、“偏小”或“相等”）．（3）小球从释放到最低点的过程中机械能守恒的表达式为__．（用测定物理量的符号表达）三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子以初速度v0垂直于电场方向射入两极板间，两平行板间存在方向竖直向下的匀强电场，已知板长为l，板间电压为U，板间距为d，粒子能够射出电场，不计粒子的重力．因为粒子在电场中只受到竖直向下的恒定的电场力作用，所以粒子在水平方向做匀速直线运动，在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，其合运动类似于平抛运动．求：(1)粒子在电场中的加速度大小；(2)粒子通过电场的时间；(3)粒子射出电场时竖直方向的速度；(4)粒子射出电场时合速度与初速度方向的夹角的正切值；(5)粒子射出电场时沿电场方向偏移的距离．17、（10分）坐标原点O处的波源t=0时刻开始沿着y轴方向做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的简谐波。T=0.3s时刻，波刚传播到x=3m处的P点，t=0.3s时刻的波形如图所示。求：（1）波的传播速度大小；（2）从图示时刻再经过多长时间，位于x=8m处的Q点第一次到达波谷；（3）在图中画出t=0.5s时刻的波形（不用写出推导过程）。

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、C【解析】

AB.静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，由于高度差相同，所以重力做功相同。故AB错误。CD.重力势能的变化量与零势能平面的选取无关，重力做的正功等于重力势能的减小量，重力做功为mgh，则重力势能的减小量为mgh。故C正确，D错误。2、C【解析】

AB.因为AB两点是同轴转动，所以A、B

两点的角速度是相等的。故AB错误；CD.由v=rω，可知速度之比等于半径之比，故A、B

两点线速度大小之比为2：1，故C正确，D错误；3、C【解析】

斜面上物体的重力，按效果分解的力图如题目图。根据数学知识可知：F1=Gsinθ,F2=GcosθA.G与分析不符，A错误B.GsinC.GcosD.Gtan4、D【解析】

根据P=Fv判断牵引力的变化，根据牛顿第二定律判断加速度的变化，也可由直接分析．【详解】根据P=Fv知，发动机的功率恒定，速度增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律得，加速度减小;故D正确.故选D.【点睛】解决本题的关键知道功率与牵引力的关系P=Fv和牛顿第二定律.5、C【解析】

曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向，加速度指向轨迹弯曲的内侧，由此分析即可．【详解】根据曲线运动的速度方向沿轨迹上的切线方向，加速度指向轨迹弯曲的内侧，可知，重物在P位置时速度方向为②，加速度方向为③。故ABD错误，C正确。故选：C6、B【解析】

根据动能定理得：得：根据牛顿第二定律得：则：．A.2mg，与结论不相符，选项A错误；B.3mg，与结论相符，选项B正确；C.mg，与结论不相符，选项C错误；D.5mg，与结论不相符，选项D错误．7、ABC【解析】

A.小球A下滑过程中，系统只有重力做功，机械能守恒，刚开始，AB球的速度都增大，所以系统动能增大，则重力势能减小，故A项与题意相符；B.A球刚滑至水平面时，对系统用动能定理得：解得：故B项与题意相符；C.小球B升高的过程中，根据动能定理得：解得：此时，重力对小球A做功的功率为：重力对小球B做功的功率为故C项与题意相符；D.B球刚升至斜面顶端时时，对系统用动能定理得：解得：根据动能定理研究B得：解得：故D项与题意不相符。8、CD【解析】

根据题中的图可知，考查了小船渡河问题，根据运动的合成与分解知识，将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向两个分运动，在两个方向上都有位移，根据运动的合成，确定小船到达对岸的位置，并得知此时过河时间最短，水流速度变化时，不会影响过河时间，从而即可求解．【详解】AB、小船在垂直于河岸方向和沿河岸方向都有位移，根据运动的合成，合位移的方向指向下游方向，所以小船到达对岸的位置是正对岸B点的右侧．故A错误，B错误；CD、根据运动的合成法则，可知，到达对岸的位置与水流速度有关，故C正确，D错误．【点睛】解决本题的关键知道小船参与了沿河岸方向和垂直于河岸方向两个方向的分运动，根据平行四边形确定合运动的方向．9、ACD【解析】

A．将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示：

物体的速度为可知物体做变速运动，故A正确；B．在绳与水平夹角为30°时，拉力的功率为：P=Fv物，由上可知θ减小，则v物增大，所以物体加速上升，绳的拉力大于物体的重力，即F＞mg，故故B错误；C．当θ=30°时，物体的速度为：当θ=90°时，物体速度为零；根据功能关系，知拉力的功等于物体机械能的增加量，故则C正确；D．从开始到绳与水平方向夹角为30°时，物体和汽车组成的系统机械能增加等于拉力做的功即，故D正确．故选ACD正确．10、AD【解析】

A.设火星半径为R质量为M，表面的重力加速度为g火，则地球的半径为1R，质量为9M，依题意质量为m的物体在火星表面有：GMm质量为m的物体在地球表面有：G9Mm解得：g所以质量为71kg的宇航员在火星的重量为：mg火＝310N故选项A符合题意.B．火星和地球表面的重力加速度不等，竖直起跳高度h=可知最大高度不等.故选项B不符合题意.C.星球第一宇宙速度v=则地球与火星第一宇宙速度之比为3：2.故选项C不符合题意.D.设他在火星上最多能举起质量为mz的物体，则有：100×g＝mz×g火解得：mz＝115kg故选项D符合题意.11、BD【解析】试题分析：根据牛顿第二定律研究加速度与时间的关系，分析物体运动的性质．根据牛顿第二定律，分别对AB整体和B研究，分析．A、根据牛顿第二定律得知，两物体的加速度a=B、由图看出，1s-2s时间内，F的方向不变，物体一直加速，第2s内，拉力F对物体A做正功．故B正确．C、由于惯性，第2s末，两物体开始做正向减速运动．故C错误．D、由f=故选BD。考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力．点评：本题是牛顿第二定律的应用问题，采用整体法和隔离法相结合研究．要注意F的正负表示F的方向．12、BC【解析】

A.电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故A错误；B.物体自由下落时只受重力，所以机械能守恒，故B正确；C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时，斜面对物体不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，故C正确；D.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）①C；②C；③m1OP=m1OM+m2ON；【解析】试题分析：（1）①为保证两小球发生对心正碰，要求，为使碰后不反弹，要求；选C；②碰后，做平抛运动，且落地时间相等，可用水平位移代替小球的水平速度，选C；③根据动量守恒，根据②的结论，可得m1OP=m1OM+m2ON；考点：验证动量守恒定律．14、（1）0.00750.0150.0075碰撞中mv的矢量和是不变量（碰撞过程中动量守恒）BCDC【解析】

（1）由图1所示图象可知，碰撞前球1的速度，碰撞后，球的速度，，入射小球碰撞后的，入射小球碰撞前的，被碰撞后的，碰撞前系统总动量，碰撞后系统总动量，，由此可知：碰撞过程中动量守恒；（2）“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，A错误；要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，B正确；要保证