天津部分区2023-2024学年物理高一下期末教学质量检测试题含解析

天津部分区2023-2024学年物理高一下期末教学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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)物体从离地面高h=0.8m处以v0=3m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，g=10m/s2A．物体下落的时间0.1sB．物体着地点与抛出点间的距离为2mC．物体着地前瞬间的速度大小为5m/sD．物体着地前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为452、高抛发球是乒乓球比赛中常用发球方法，具备速度快，旋转强的特点，在某次比赛中，运动员将乒乓球竖直抛出后又落回原处，被击打出去，如图所示，空气阻力恒定，则（）A．抛出到落回的过程中乒乓球的机械能守恒B．乒乓球在上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C．乒乓球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功D．乒乓球落回原处的速度等于抛出时的速度3、3个质量分别为m1、m2、m3的小球,半径相同,并排悬挂在长度相同的3根竖直绳上,彼此恰好相互接触.现把质量为m1的小球拉开一些,如图中虚线所示,然后释放,经球1与球2、球2与球3相碰之后,3个球的动量相等.若各球间碰撞时均为弹性碰撞,且碰撞时间极短,不计空气阻力,则m1:m2:m3为()A．6:3:1 B．2:3:1 C．2:1:1 D．3:2:14、(本题9分)若已知万有引力恒量，重力加速度，地球半径，则可知地球质量的数量级是（）A．1018kgB．1020kgC．1022kgD．1024kg5、(本题9分)关于下列运动说法正确的是（）A．平抛运动是匀变速运动 B．平抛运动是非匀变速运动C．匀速圆周运动是匀变速运动 D．匀速圆周运动是匀速运动6、(本题9分)如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动。测得该星球对飞行器的最大张角为θ，飞行器离星球表面的高度为h，绕行周期为T.已知引力常量为G，由此可以求得A．该星球的半径B．该星球的平均密度C．该星球的第一宇宙速度D．该星球对飞行器的引力大小7、某质量m=1500kg的“双引擎”小汽车，当行驶速度v≤54km/h时靠电动机输出动力；当行驶速度在54km/h<v≤90km/h范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度v>90km/h时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保。若该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t变化的图像如图所示，若小汽车行驶过程中所受阻力恒为1250N。已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s末。则在这11s内，下列判断正确的是（）A．汽车第一次切换动力引擎时刻t0=6sB．电动机输出的最大功率为60kwC．汽车的位移为165mD．汽油机工作期间牵引力做的功为3.6×105J8、如图所示，质量均为m的a､b两球固定在轻杆的两端，杆可绕水平轴O在竖直面内无摩擦转动，已知两球距轴O的距离L1>L2,现在由水平位置静止释放，在a下降过程中()A．a､b两球角速度相等 B．a､b两球向心加速度相等C．杆对a､b两球都不做功 D．a､b两球机械能之和保持不变9、(本题9分)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s1．由图中数据可得（）A．从地面至h＝4m，物体重力做功80JB．从地面至h＝4m，物体克服空气阻力做功10JC．物体的质量为1kgD．h＝0时，物体的速率为10m/s10、(本题9分)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度二、实验题11、（4分）(本题9分)某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.8kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器电源．上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示．请你分析数据回答下列问题(设整个过程中小车所受阻力恒定,结果保留两位有效数字)；(1)该电动小车的最大速度为___m/s；(2)该电动小车关闭电源后小车运动的加速度大小为___m/s2；(3)该电动小车的额定功率为___W．12、（10分）(本题3分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1．22㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔2．22s打一次点，当地的重力加速度g=3．8m/s2．那么：（1）纸带的____端（选填“左”或“右’）与重物相连；（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和____点来验证机械能守恒定律；（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量△EP=_________J，动能增加量△Ek=_________J；（结果取3位有效数字）（4）实验的结论是：_____________________．（5）分析产生误差可能的原因是________________．（至少写出一条原因）三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，（1）求小球与地面碰撞前后的动量变化；（2）若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小？（取g=10m/s2）．14、（14分）(本题9分)地球A和某一行星B的半径之比为R1∶R2＝1∶2，平均密度之比为ρ1∶ρ2＝4∶1.若地球表面的重力加速度为10m/s2，那么(1)B行星表面的重力加速度是多少？(2)若在地球表面以某一初速度竖直上抛的物体最高可达20m，那么在B行星表面以同样的初速度竖直上抛一物体，经多少时间该物体可落回原地？(空气阻力不计)15、（13分）一质量为2kg的小球从距离水平地面10m高的塔顶以某一竖直初速度下落，当下落2m时，速度达到7m/s。以水平地面为零重力势能面，g取10m/s2。求此时：（1）小球的动能；（2）小球的重力势能；（3）小球的机械能。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

物体在竖直方向上做自由落体运动，根据h=12gt2得：t=2hg=2×0.810s=0.4s，故A错误；物体抛出点到落地点的水平距离为：x=v0t=3×0.4m=1.2m，物体着地点与抛出点间的距离为：s=x22、C【解析】

A.由于乒乓球受到空气阻力，机械能不守恒，故A错误；BC.乒乓球上升和下降的高度相同，则乒乓球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，均为mgh，故B错误，C正确；D.由于克服空气阻力做功，乒乓球落回原处的速度小于抛出时的速度，故D错误．3、A【解析】

因为各球间发生的碰撞是弹性碰撞，则碰撞过程机械能守恒，动量守恒．因碰撞后三个小球的动量相等设为p，则总动量为3p．由机械能守恒得，即，代入四个选项的的质量比值关系，只有A项符合，故选A．【点睛】本题要注意灵活设出中间量p，从而得出正确的表达式，再由选择得出正确的条件．4、D【解析】在地球表面有代入数据得：,故D正确，ABC错误；故选D点睛：利用万有引力提供向心力解题即可．5、A【解析】AB、平抛运动只受重力作用，所以加速度是恒定的，所以平抛运动是匀变速运动，故A正确；B错误；CD、匀速圆周运动的速度大小不变方向时刻改变，所以不是匀变速运动，也不是匀速运动，故CD错误；综上所述本题答案是：A6、ABC【解析】

A.由题意，令星球的半径为R，则飞行器的轨道半径r=R+h，由几何关系，即，表达式中只有一个未知量R，故可以据此求出星球半径R；故A正确.B.由A项分析知，可以求出飞行器轨道半径r，据万有引力提供圆周运动向心力可知，已知r和T及G的情况下可以求得星球质量M，再根据密度公式可以求得星球的密度，故B正确.C.在求得星球质量M及星球轨道半径R的情况下，根据，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正确；D.因为不知道飞行器的质量大小，故无法求得星球对飞行器的引力大小，故D错误.7、AC【解析】

A、开始阶段，牵引力F1=5000N，根据牛顿第二定律：F1-Ff=ma，解得开始阶段的加速度a=2.5m/s2，汽车第一次切换动力引擎时v1=54km/h=15m/s，运动的时间t0==6s，故A正确。B、t0时刻，电动机输出功率最大，Pm=Fv1=500015W=75kW，故B错误。CD、汽油机工作期间，功率P=F2v1=600015W=90kW，11s时刻的速度v2==m/s=25m/s，汽油机工作期间牵引力做的功W=Pt2=90103（11-6）J=4.5105J；汽车前6s内的位移x1=at02=2.562m=45m，后5s内根据动能定理得：Pt2-Ffx2=mv22-mv12，解得汽车后5s内的位移x2=120m，所以11s内汽车的位移x=x1+x2=165m，故C正确，D错误。8、AD【解析】

A．a、b两球围绕同一个固定轴转动，角速度相等，故A正确；B．根据a=ω2r可知，因L1>L2，则a的向心加速度大于b的向心加速度，故B错误；C．在a下降过程中，b球的动能增加，重力势能增加，所以b球的机械能增加，根据重力之外的力做功量度物体机械能的变化，所以杆对b做正功，球a和b系统机械能守恒，所以a机械能减小，所以杆对a做负功，故C错误；D．两小球看成一个系统，只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确；【点睛】本题是轻杆连接的模型问题，对系统机械能是守恒的，但对单个小球机械能并不守恒，运用系统机械能守恒及除重力以外的力做物体做的功等于物体机械能的变化量进行研究即可．9、BC【解析】

A.从地面至h=4m，物体重力势能增加了80J，则物体重力做功-80J，故A项与题意不相符；B.从地面至h=4m，物体的机械能减少10J，根据功能关系知，物体克服空气阻力做功10J．故B项与题意相符；C.由图知，h=4m时Ep=80J，由Ep=mgh得m=1kg，故C项与题意相符；D.h=0时，Ep=0，E总=100J，则物体的动能为Ek=E总-Ep=100J由E得：v0故D项与题意不相符。10、BC【解析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，联立解得：v1+v2=2πfr，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．二、实验题11、1.52.02.4【解析】

（1）通过观察纸带可知，对应每段标注的距离，小车运动的时间是相同的，根据瞬时速度的定义，纸带上标注为6.00cm宽度处中间时刻对应的速度为该小车的最大速度，则可得．（2）在关闭电源以后，小车在阻力的作用下做匀减速直线运动；根据纸带上后四段来计算减速时的加速度，即（3）根据题意可知，小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，说明小车以最大速度运动阶段，小车处于平衡状态，牵引力和阻力大小相等，方向相反，则额定功率的大小为【点睛】理解实验的本质，利用相关的物理知识求解，要理解加速度等于零时小车的速度达到了最大这个条件．12、左B△EP=1.32J△Ek=1.84J在实验误差允许的范围内，重物动能增加量等于重力势能减少量产生误差的原因有很多，如：①重物下落受到阻力作用，必须克服摩擦力、空气阻力等做功；②长度测量误差．【解析】

（1）重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，故应该是左端连接重物．

（2）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=mv2之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．AC无法计算出其速度值，故选B点．

（3）减少的重力势能△Ep=mgh=1×3.8×13.2×12-2=1.88J

vB=×12-2m/s=1.32m/s；

故动能的增加量△EK=mvB2=1.84J；（4）实验的结论是：在实验误差允许的范围内，重物动能增加量等于重力势能减少量．（5）产生误差的原因有很多，如：①重物下落受到阻力作