浙江杭州地区重点中学2024年物理高一下期末达标检测试题含解析

浙江杭州地区重点中学2024年物理高一下期末达标检测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)如图所示，小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上缓慢偏移时，细绳的拉力将（）A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大2、(本题9分)有研究表明300年后人类产生的垃圾将会覆盖地球1米厚．有人提出了“将人类产生的垃圾分批转移到无人居住的月球上”的设想，假如不考虑其他星体的影响，且月球仍沿着原来的轨道绕地球作匀速圆周运动，运用您所学物理知识，分析垃圾转移前后，下列说法中正确的是A．地球与月球间的万有引力会逐渐减小B．月球绕地球运行的线速度将会逐渐变小C．月球绕地球运行的加速度将会逐渐变大D．月球绕地球运行的周期将变小3、(本题9分)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动，在启动阶段，列车的动能（）A．与它所经历的时间成正比B．与它的位移成正比C．与它的速度成正比D．与它的速度的大小成正比4、某实心均匀球半径为R，质量为M，在球壳外离球面h高处有一质量为m的质点，则它们之间万有引力的大小为A． B． C． D．5、如图所示，轻弹簧置于光滑水平面上，一端固定在竖直墙壁，另一端自由．现分别用质量不等的两物块将弹簧压缩相同长度后由静止释放，物块离开弹簧的瞬间（）A．质量小的速度大B．质量小的动能大C．质量大的速度大D．质量大的动能大6、马戏团中上演的飞车节目深受观众喜爱。如图甲，两表演者骑着摩托车在竖直放置的圆锥筒内壁上做水平匀速圆周运动。若两表演者（含摩托车）分别看作质点A、B，其示意简图如图乙所示，摩托车与内壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，则B做圆周运动的A．周期较大B．线速度较大C．角速度较大D．向心加速度较大7、(本题9分)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为mA和mB的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度6m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度2m/s，且弹簧弹性势能相同B．从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C．两物体的质量之比为mA∶mB＝1∶2D．在t2时刻A与B的动能之比为EkA∶EkB＝1∶48、(本题9分)把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星()A．周期越小 B．线速度越小 C．角速度越小 D．加速度越小9、(本题9分)汽车拉着拖车在平直公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则脱钩后，在拖车停止运动前（）A．汽车和拖车的总动量不变 B．汽车和拖车的总动能不变C．汽车和拖车的总动量增加 D．汽车和拖车的总动能增加10、(本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧开始压缩到最短的整个过程中（不计空气阻力及碰撞过程能量损失），下列关于能量的叙述中正确的应是（）A．重力势能和动能之和一直减少B．重力势能和弹性势能之和总保持不变C．动能和弹性势能之和保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变二、实验题11、（4分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m=200g的重锤拖着纸带由静止开始下落，在下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取三个相邻计数点A、B和C，相邻计数点间的时间间隔为0.10s，O为重锤开始下落时记录的点，各计数点到O点的距离如图所示，长度单位是cm，当地重力加速度g为9.80m/s2.（1）打点计时器打下计数点B时，重锤下落的速度vB=__________（保留三位有效数字）；（2）从打下计数点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能减小量ΔEp=____________，重锤动能增加量ΔEk=___________（保留三位有效数字）.12、（10分）(本题9分)某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示．（1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：_____________________．（1）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应__________（选填“A”或“B”）．A．先释放纸带，再接通电源B．先接通电源，再释放纸带（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、1、3、4四个点如图乙所示．已测出点1、1、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h1、h3、h4，打出计时器的打点周期为T．若代入所测数据能满足表达式gh3=__________（用题目中已测出的物理量表示），则可验证重物下落过程机械能守恒．（4）某同学作出了v1-h图象（图丙），则由图线得到的重力加速度g=__________m/s1．三、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，某部队官兵在倾角为30°山坡上进行投掷手榴弹训练，若从A点以某一初速度v0沿水平方向投出手榴弹，正好落在B点，测得AB＝90m．（空气阻力不计），如果手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间，若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问：战士从拉动弹弦到投出所用时间是多少？手榴弹抛出的初速度是多少？（g＝10m/s2）14、（14分）(本题9分)如图所示，半径为R的粗糙半圆竖直固定轨道与水平面相切于A点。质量为m的小物体(可视为质点)在水平恒定拉力F作用下，从静止开始由C点运动到A点，物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F，已知物体恰好能沿半圆轨道通过最高点B，已知AC之间的距离为x，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。试求：物体从A到B的过程中，由于摩擦产生的热量。15、（13分）(本题9分)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX﹣3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，（如图）所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，ms＝2.0×103kg）

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、D【解析】

对球受力分析，受重力mg、支持力N、拉力F，三力平衡，根据平衡条件得知拉力与支持力的合力与重力mg大小相等，方向相反，保持不变．作出三个位置拉力与支持力的合成的示意图，通过力图可以看出当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，拉力F先减小后增大，故D正确，ABC错误．2、B【解析】试题分析：月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解出线速度、周期和万有引力的表达式进行分析．设地球质量为M，月球质量为m，地球与月球间的万有引力F=GMmr2，由于M>m，M减小、m增加、M+m固定，故Mm会增加，故地球与月球间的万有引力会逐渐增加，直到两者质量相等为止，A错误；万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有G3、B【解析】

因列车做初速度为零的匀加速直线运动，则有：v=at，而动能表达式Ek=mv2=ma2t2，可知动能与所经历的时间平方成正比，故A错误；依据动能定理，则有：F合x=mv2−0，可知，动能与它的位移成正比，故B正确；由动能表达式Ek=mv2，可知，动能与它的速度平方成正比，故CD错误；故选B．4、B【解析】由万有引力公式得：，故B正确，故选B.5、A【解析】

弹簧压缩相同长度，弹簧具有的弹性势能相等，根据功能关系可知物块离开弹簧的瞬间弹性势能全部转化为物块的动能，所以两物块动能相等，根据动能的表达式可知质量小的速度大，故A正确。6、AB【解析】

BC.摩托车做匀速圆周运动，摩擦力恰好为零，由重力mg和支持力F的合力提供圆周运动的向心力，作出受力分析如图：则有：向心力Fn=mgtanα，由mgtanα=mω2r=mv2r，得：ω=gtanαA.因为T=2πω，而D.因为mgtanα=ma，则向心加速度为a=gtanα，所以A、B两质点的向心加速度相等，故D错误.7、AC【解析】

从图象可以看出，从0到t1的过程中弹簧被压缩，所以t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于压缩状态，t3时刻两物块达到共同速度2m/s，且弹簧处于伸长状态，根据能量守恒可知弹簧弹性势能相同，故A正确；t3时刻两物块达到共同速度2m/s，且弹簧被拉伸到最长，则从t3到t4时间弹簧由伸长状态恢复到原长，故B错误；根据动量守恒定律，t=0时刻和t=t1时刻系统总动量相等，有：m1v1=（m1+m2）v2，代入数据解得：m1：m2=1：2，故C正确；由图可得：v1=-2m/s，v2=4m/s根据动能的计算式：EK=12mv2，可得在t2时刻A与B8、BCD【解析】设行星的质量为m，公转半径为r，太阳的质量为M，根据万有引力提供向心力得：，解得：T=2π，r越大，T越大．故A错误．v=，r越大，v越小．故B正确．ω=，可知，r越大，ω越小．故C正确．a=，r越大，a越小．故D正确．故选BCD．9、AD【解析】试题分析：由于汽车的牵引力和受到的阻力都不变，汽车和拖车整体的受力不变，合力的大小为零，所以整体的动量守恒，牵引力和阻力的大小虽然不变，但是汽车和拖车运动的位移的大小不同，根据动能定理可以分析汽车和拖车的总动能的变化．在拖车停止运动前系统所受的合外力为零，动量守恒，选项A正确，C错误．设拖车与汽车所受的阻力大小分别为f1和f2，则经过相同的时间，它们的位移分别为s1和s2，系统总动能的增量为各力做功之和，ΔEk＝(F－f2)s2－f1s1＝f1(s2－s1)>0，即系统的总动能增加，选项D正确，B错误．考点：动量动能动量守恒点评：本题要求学生灵活的应用动量守恒和动能定理，根据动量守恒的条件判断整体的动量守恒，根据牵引力和阻力的做功的情况来判断动能的变化．10、AD【解析】

对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故A正确。在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故B错误。小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故C错误。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。故选AD。【点睛】根据能量守恒小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变．其中一个能量的变化可以反映出其余两个能量之和的变化．二、实验题11、（1）2.91m/s

（2）0.856J

0.847J【解析】（1）B点时AC两点的中间时刻，则B点速度为vB＝xAC2T＝0.7760-0.19450.2=2.91m/s

（2）重锤重力势能减小量：△Ep=mgh=0.2×9.8×0.4368=0.856J

重锤动能增加量△EK=12mvB12、（1）应接交流电源．（1）A（3）gh3=【解析】（1）从图甲中的实验装置中发现，打点计时接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“交流电源”．因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上，应接“交流电源”．（1）为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带．若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零．因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带，故选B．（3）根据实验原理，只要验证，即可验证机械能守恒定律．因此需求解，根据匀变速直线运动规律可得，则有：，只要在误差允许的范围内验证成立，就可验证重物下落过程中机械能守恒．（4）根据，可得：，可知图线的斜率为：，代入数据解得．【点睛】根据实验的原理和注意事项确定错误的操作．为保证测量的重物下落时初速度为零，应先接通电源再释放纸带．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点3的瞬时速度，抓住重力势能的减小量等于动能的增加量得出守恒的表达式．根据机械能守恒得出的关系式，结合图线的斜率求出重力加速度．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）2s（2）15m/s【解析】试题分析：（1）在竖直方向上做自由落体运动，则L·sinθ=gt2手榴弹从A点运