天津市北辰区2023-2024学年高一物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

天津市北辰区2023-2024学年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：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)下列说法中正确的是A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在变力作用下，一定做曲线运动C．物体做匀速圆周运动时,其所受合外力的方向指向圆心D．匀速圆周运动是匀变速曲线运动2、(本题9分)牛顿发现的万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，在天体运动中起着决定性作用．万有引力定律告诉我们，两物体间的万有引力（）A．与它们间的距离成正比B．与它们间的距离成反比C．与它们的质量乘积成正比D．与它们的质量乘积成反比3、(本题9分)下列几种情况，系统机械能守恒的是A．在空中飘落的树叶[图(a)]B．运动员在蹦床上越跳越高[图(b)]C．图(c)中小车上放一木块，小车的左侧有弹簧与墙壁相连，小车在左右振动时，木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)D．图(c)中小车振动时，木块相对小车有滑动4、(本题9分)下列说法中，正确的是（）A．物理学家密立根首先测出了元电荷e的数值B．由库仑定律得知，当电荷q1,q2间的距离r→0时,两电荷间的相互作用力F→∞C．法拉第首先提出电场的概念，这是为了方便分析电荷之间的作用而假想的存在D．元电荷就是电子5、(本题9分)起重机将重物吊起,在上升的过程中()A．重力做正功,重力势能增加B．重力做负功,重力势能减少C．重力做正功,重力势能减少D．重力做负功,重力势能增加6、(本题9分)如图所示，一-轻弹簧左端与物体A相连，右端与物体B相连，开始时，A、B均在粗糙水平面上不动，弹筑处于原长状态。在物体B上作用一水平向右的恒力F使物体，A、B向右运动。在此过程中，下列说法中正确的为（）A．合外力对物体A所做的功等于物体A的动能增量B．外力F做的功与摩擦力对物体B做的功之和等于物体B的动能增量C．外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和等于物体A和B的动能增量及弹簧弹性势能增量之和D．外力F做的功加上摩擦力对物体B做的功等于物体B的动能增量与弹簧弹性势能增量之和7、(本题9分)如图所示，绳的上端固定在O点，下端系小球P．P与斜面Q的接触面粗糙．用水平力向右推Q，使它沿光滑水平面匀速运动。从图中实线位置到虚线位置过程中A．摩擦力对小球P做正功B．斜面Q对小球的弹力垂直于斜面因此对小球不做功C．绳的拉力对小球P不做功D．推力F对斜面做的功和小球P对斜面做的功的绝对值相等8、某质点做曲线运动的轨迹如图中虚线所示，则下列各图中标出的质点通过位置P时的速度v、加速度a的方向，可能正确的是A．B．C．D．9、(本题9分)如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r=0.4m，最低点处有一小球（半径比r小很多），现给小球以水平向右的初速度v0，则要使小球不脱离圆轨道运动，v0应当满足（g=10m/s2）：A．

m/s B．m/sC．v0≥4

m/s D．

m/s10、(本题9分)如图所示，将物体P用长度适当的轻质细绳悬挂于天花板下方，两物体P、Q用一轻弹簧相连，物体Q在力F的作用下处于静止状态，弹簧被压缩，细绳处于伸直状态.已知该弹簧的弹性势能仅与其形变量有关，且弹簧始终在弹性限度内，现将力F撤去，轻绳始终未断，不计空气阻力，则（）A．弹簧恢复原长时，物体Q的速度最大B．撤去力F后，弹簧和物体Q组成的系统机械能守恒C．在物体Q下落的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大D．撒去力F前，细绳的拉力不可能为零二、实验题11、（4分）(本题9分)两个同学相互配合，利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。跨过定滑轮的细绳两端与两个钩码A、B相连，其中钩码A的质量为m，钩码B的质量为M（M>m）。实验过程如下：①钩码A放置在地面上，钩码B跨过定滑轮悬空，同学甲用手将钩码A压在地面上，使得A、B静止不动，同学乙用米尺测量并记录钩码B的底端距地面的高度为H，然后手持秒表，做好测量B落地时间的准备。②某时刻，同学甲松手让A、B运动起来，与此同时，同学乙开启秒表，在钩码B落地时停止计时，记录下钩码B的运动时间。③重复测量几次下落时间，取其平均值作为测量值t。请回答下列问题：(1)钩码B落地时的瞬时速度v=________。(2)根据实验数据，并知道当地重力加速度为g，如果关系式H=________成立，则可说明机械能守恒定律成立。(3)你认为本实验误差产生的原因，可能有________。(写出一条即可)12、（10分）(本题9分)某同学在实验中用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量示数如图所示，此示数为_____mm。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）如图所示，一电荷量q=3×10-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0.1m，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻R1=4Ω，R2=R3=R4=12Ω．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：(1)流过电源的电流；(2)两板间的电场强度的大小；(3)小球的质量．14、（14分）如图所示，一质量为m的小物体固定在劲度系数为k的轻弹簧右端，轻弹簧的左端固定在竖直墙上，水平向左的外力F推物体压缩弹簧，使弹簧长度被压缩了b．已知弹簧被拉长(或者压缩)长度为x时的弹性势能EP=kx1．求在下述两种情况下，撤去外力后物体能够达到的最大速度．(1)地面光滑；(1)物体与地面的动摩擦因数为μ．15、（13分）(本题9分)2013年6月20日上午，王亚平在“天宫一号”中进行了中国载人航天史上的首次太空授课，如图所示，王亚平在失重环境下讲授并展示了弹簧称实验、单摆实验、陀螺实验、水球实验等。为了简化问题便于研究，将“天宫一号”绕地球的运动视为匀速圆周运动（示意图如图所示），已知这次太空授课的时间为t，“天宫一号”作匀速圆周运动的半径为r，地球质量为M，引力常量为G。(1)求在太空授课的过程中“天宫一号”绕地球运行的线速度大小；(2)求在这次太空授课的时间t内“天宫一号”与地心连线所转过的角度；(3)在太空失重的环境中，请你判断能否用天平测物体的质量，如果能，请说明理由；如果不能，请你简述一个可以测质量的方案。

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】

A、平抛运动过程中，物体受力恒定，但为曲线运动，A错误；B、物体在变力作用下，若变力和物体运动的方向共线，则做变加速直线运动，B错误；CD、匀速圆周运动是合外力全部提供向心力，即其所受合外力的方向指向圆心，做匀速圆周运动的物体合外力大小不变，方向时刻改变，即匀速圆周运动是变加速曲线运动，C正确D错误。2、C【解析】

根据牛顿的万有引力定律公式F=知，两物体间的万有引力与它们质量的乘积成正比，与它们间距离的二次方成反比，故C正确，ABD错误。3、C【解析】A中在空中飘落的树叶，受空气阻力作用，则机械能减小，选项A错误；B图中运动员做功，其机械能越来越大．故B错误．C图中只有弹簧弹力做功，系统的机械能守恒．故C正确．C图中若物块相对小车有滑动，则由于有滑动摩擦力做功，所以机械能不守恒．故D错误．故选C．点睛：解决本题的关键掌握判断机械能守恒的方法：1、看是否只有重力或弹力做功；2、看动能和势能之和是否保持不变．4、A【解析】

A.物理学家密立根首先测出了元电荷e的数值，故A正确；B.由库仑定律使用的条件得知，当电荷q1，q2间的距离r→0时，两电荷不能看成点电荷，库仑定律不再使用，故B错误；C.法拉第首先提出电场的概念，电场是真是存在的物质，电场线是为了方便分析电荷之间的作用而假想的，故C错误；D.元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，但它既不是电子，也不是质子，故D错误。5、D【解析】

重物上升过程中，位移方向向上，重力方向竖直向下，所以重力做负功，重物上升过程中，重力做负功，所以重力势能增大，故D正确，ABC错误。6、AC【解析】合外力所做的功等于物体动能的增量，所以A对，外力F做的功，摩擦力对物体B做的功跟弹簧的弹力对B做的功之和等于物体B的动能增量，B错，除去重力和弹簧的弹力以外的力对物体所做的功等于物体机械能的增量，所以以整体为研究对象可知外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和等于物体A和B的动能增量及弹簧弹性势能增量之和C对，弹性势能是系统共有的所以外力F做的功加上摩擦力对物体B做的功不等于物体B的动能增量与弹簧弹性势能增量之和，D错7、ACD【解析】

A、斜面对的摩擦力方向沿斜面向下，摩擦力与的位移方向夹角为锐角，所以斜面对的摩擦力对小球做正功，故选项A正确；B、斜面对小球的弹力垂直于斜面，小球速度垂直于细线，则斜面Q对小球的弹力对小球做正功，故选项B错误；C、拉力沿着绳子收缩方向，小球速度方向垂直于绳子，故绳的拉力对小球不做功，故选项C正确；D、对斜面受力分析，受推力、重力、地面对斜面的支持力、小球对斜面的压力和摩擦力，由于地面对斜面支持力和重力与斜面速度垂直不做功，根据动能定理，推力对斜面做的功和小球对斜面做的功的代数和为零，故推力对斜面做的功和小球对斜面做的功的绝对值相等，故选项D正确。8、AC【解析】

曲线运动的轨迹夹在速度和合外力之间且弯向合外力方向，所以AC正确BD错误9、D【解析】最高点的临界情况：，解得

根据动能定理得，解得：．

若不通过四分之一圆周，根据动能定理有：，解得

所以或，故D正确，ABC错误．点睛：解决本题的关键知道小球在内轨道运动最高点的临界情况，以及能够熟练运用动能定理．10、BC【解析】

ABC．由题意可知，在Q下降过程中，Q和弹簧构成的系统满足机械能守恒，弹簧弹性势能先减小，后增大，Q的动能先增大后减小，当弹簧向上的弹力大小等于Q物体的重力时，Q的速度最大，故A错误，BC正确；D．F撤去之前，弹簧被压缩，对A受力分析，当重力等于弹力时，绳子的拉力可能为零，故D错误；故选BC。二、实验题11、（1）（3）释放钩码A的时间与秒表开始计时时间不同步、空气阻力、滑轮与绳子摩擦力等都会造成误差【解析】

第一空.运动过程中的平均速度，又因为，因此，落地速度。第二空.如果机械能守恒，则，所以。第三空.空气阻力、滑轮阻力、释放钩码A的时间与秒表开始计时时间不同步等，都会造成误差。12、0.680mm【解析】

螺旋测微器固定刻度为0.5mm，可动刻度为0.01mm×18.0=0.180mm，所以最终读数为0.5mm+0.180mm=0.680mm。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、（1）（2）（3）【解析】（1）外电路电阻，电路中总电流，（2）路端电压U=E-Ir=10V

，两板间的场：（3）设小球质量为m,

由共点力平衡条件有

,

解得m=4×10-3kg14、（2）（2）或【解析】试题分析：当地面光滑时，根据机械能守恒即可求解；当表面不光滑时，摩擦力做功，可利用动能定理求解．(2)地面光滑情况下．弹簧达到原长时，物体速度最大，为v2．弹簧被压缩后，弹性势能Ep=kb2根据机械能守恒有：解得：v2==(2)物体与地面的动摩擦因数为情况下．当弹簧弹力等于滑动摩擦力时，物体速度最大，为v2．设这时弹簧的形变量为s，有：ks=μmg此时，弹簧弹性势能为：根据能量守恒定律有：则有：联立