2023-2024学年四川省井研中学物理高一第二学期期末达标检测试题含解析

2023-2024学年四川省井研中学物理高一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、(本题9分)物理学中用试探电荷来研究电场强度，其原因是试探电荷A．重力忽略不计 B．不致于干扰被测电场C．电荷的分布不会发生改变 D．体积很小，受力集中于一点2、(本题9分)某电场的电场线如图所示，A、B是一电场线上的两点，则A、B两点的电场强度A．大小相等，方向不同B．大小不等，方向不同C．大小相等，方向相同D．大小不等，方向相同3、(本题9分)有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B的绳长为（）A． B． C． D．4、(本题9分)如图所示，两个卫星A、B绕着同一行星做匀速圆周运动，轨道半径分别为R1和R2，R1>R2。下列说法正确的是（）A．A的角速度大于BB．A的线速度大于BC．A的向心加速度大于BD．A的周期大于B5、(本题9分)如图所示，虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点。四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙和丁来描述小球经过P点时的速度方向。其中正确的是A．甲 B．乙C．丙 D．丁6、2018年10月我国港珠澳大桥正式通车。在港珠澳大桥建设中，将一根直径22m、高40.5m的钢筒，打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界记录。若钢筒重量为G，用起重机同时由10条对称分布的、每条长为22m的钢索将其竖直吊起处于静止状态如图，则每根钢索受到的拉力大小为A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，圆心在O点，半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60°，轨道最低点a与桌面相切．一段不可伸长的轻绳两端系着质量分别为m和4m的小球A和B（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，B位于c点，从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦，则在B球由c下滑到a的过程中（）A．两球速度大小始终相等B．重力对小球B做功的功率一直不变C．小球A的机械能一直增加D．小球B经过a点时的速度大小为8、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/s9、在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止，运动的v－t图象如图所示。设汽车的牵引力为F，摩擦力为f；全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W1，全程牵引力的冲量大小为I1，摩擦力的冲量大小为I1．则下列关系正确的是()A．F：f＝3：1B．F：f＝4：1C．W1：W1＝1：1D．I1：I1＝1：110、(本题9分)如图所示，内壁光滑的圆锥筒固定不动，圆锥筒的轴线沿竖直方向．两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，已知两小球运动的轨道半径之比rA∶rB=2∶1，取圆锥筒的最低点C为重力势能参照面，则A、B两球A．运动周期之比TA∶TB=2∶1B．速度之比vA∶vB=∶1C．机械能之比EA∶EB=2∶1D．向心加速度之比aA∶aB=∶111、(本题9分)一作匀速圆周运动的物体，半径为R，向心加速度为a，则下列关系中正确的是A．线速度 B．角速度C．周期 D．转速12、(本题9分)在某次高尔夫球比赛中，美国选手罗伯特－斯特布击球后，球恰好落在洞的边缘，假定洞内bc表面为球面，半径为R，且空气阻力可忽略，重力加速度大小为g，把此球以大小不同的初速度v0沿半径方向水平击出，如图所示，球落到球面上，下列说法正确的是()A．落在球面上的最大速度为B．落在球面上的最小速度为C．小球的运动时间与v0大小无关D．无论调整v0大小为何值，球都不可能垂直撞击在球面上二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中：提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。（1）组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_____，理由是_____。（1）若该小组采用甲方案进行实验，除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____。A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）（3）若该小组采用甲方案的装置打出了一条纸带如图丙所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep＝_____，动能变化量△Ek＝_____。（4）该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v1﹣h图线如图丁所示，谓根据图线计算出当地的重力加速度g＝_____m/s1．（结果保留三位有效数字）14、(本题9分)用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带由静止开始自由下落。下列操作步骤中正确的是______A.将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上B.释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态C.先释放纸带，后接通电源D.选取纸带时，应使第1、2两点间距接近2mm且点迹清晰实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离，已知当地重力加速度，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量______J，动能的变化量______J.计算结果保留三位有效数字通过分析多组数据该同学发现总是大于，原因是______。15、(本题9分)某同学采用如图1所示的装置进行“合外力做功和动能变化的关系”的研究．a．按图1把实验器材安装好，不挂配重，反复调节长木板右端高度，直到小车能够做匀速直线运动；b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点．从某点A开始依次取计数点B、C、D、…，每相邻计数点之间还有4个计时点未画出，配重的总质量为100g；c．测量出B、C、D、…各点与A点的距离，分别记为…；d．用沙和沙桶受到的总重力作为细线对小车的拉力，分别乘以…，得到合外力对小车所做的功…；e．求出B、C、D、…各点速度的大小，分别记为…，再求出它们的平方…；f．用纵坐标表示速度的平方，横坐标表示合外力对小车所做的功W，作出图象，并在图象中描出（，）坐标点，再连成图线；请回答下列问题：（重力加速度，以下计算结果均保留两位有效数字）（1）在步骤d中，该同学测得x4=40.00cm，则合外力对小车所做的功W4=______J；（2）该同学得到的图象如图2所示．通过图象可知，打A点时对应小车的速度vA=______m/s；（3）小车的质量M=______kg．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，空间存在一匀强电场，其电场强度E=100V/m，该电场中有A、B两点，相距L=10cm，且A、B连线与电场线的夹角θ=60°。(1)求A、B两点间的电势差UAB；(2)若将一电荷量q=1.6×10－6C的带正电粒子从A点移到B点，只考虑带电粒子所受的电场力，求该过程中带电粒子动能的变化△Ek。17、（10分）(本题9分)已知地球半径为R，某一卫星在距离地面高度也为R的圆轨道上做匀速圆周运动，地球表面的重力加速度为g，求：（1）卫星环绕地球运行的线速度；（2）卫星环绕地球运行的周期．

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、B【解析】

AD.试探电荷与是否重力忽略不计以及是否受力集中于一点无关，选项AD错误；BC.试探电荷是用来检验电场的电荷，试探电荷是电荷量和体积都很小的点电荷，以至于不会影响原来的电场的分布，不致于干扰被测电场，对于质量的大小没有要求，故B正确，C错误。2、D【解析】由图可知，B处的电场线比A处密集，电场线越密，场强越大，所以EA＜EB；场强的方向均水平向右，方向相同，故ABC错误，D正确；故选D.3、D【解析】将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度相等，有：所以：AB组成的系统机械能守恒，有：所以：绳长．故D正确，A、B、C错误．点睛：绳（杆）连接的物体沿绳（杆）方向的速度分量相等．4、D【解析】

根据万有引力提供向心力得：解得：由题知A卫星的轨道半径大，则A卫星的线速度、角速度和向心加速度都小，而周期更大。故选D。5、C【解析】

小球在水平面上由M到N，某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向。

A.甲，与结论不相符；B.乙，与结论不相符；C.丙，与结论相符；D.丁，与结论不相符；6、C【解析】

由于钢筒的直径为22米，钢索的长为22米，则每个两根对称钢索与直径构成等边三角形，所以每根钢索与竖直方向的夹角为；设每根钢索受到的拉力大小为F，竖直方向根据平衡条件可得10Fcos=G，所以，故C正确，ABD错误。7、CD【解析】

根据速度的分解知识可知，B球的速度沿绳子方向的分速度等于A的速度，则两球速度大小不是始终相等，选项A错误；重力瞬时功率公式为P=mgvcosα，α是重力与速度的夹角．一开始B球是由静止释放的，所以B球在开始时重力的功率为零；B球运动到a点时，α=90°，重力的功率也为零，所以重力对小球B做功的功率先增大后减小，故B错误．在B球由c下滑到a的过程中，绳子的拉力一直对A球做正功，由功能原理可知，A球的机械能一直增加．故C正确．设小球B经过a点时的速度大小为v1，此时A球的速度大小为v1．则有：v1=v1cos30°;由系统的机械能守恒得：4mgR（1-cos60°）=mgR+；联立解得v1=．故D正确．故选CD．【点睛】本题解题的关键是对两个小球运动情况的分析，知道两球沿绳子方向的分速度大小相等以及系统的机械能守恒；能用特殊位置法判断B的重力的瞬时功率．8、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。9、BCD【解析】

由图可知，物体先做匀加速直线运动，1s末速度为v，由动能定理可知(F-f)L减速过程中，只有阻力做功：(F-f)L由图象可知，L1：L1=1：3解得：F:f=4:1对全程由动能定理得：W1-W1=0故W1：W1=1：1根据动量定理可知，合外力冲量等于动量变化I1-I1=0故I1：I1=1：1A.F：f＝3：1与分析不符，故A项与题意不相符；B.F：f＝4：1与分析相符合，故B项与题意相符；C.W1：W1＝1：1与分析相符，故C项与题意相符；D.I1：I1＝1：1与分析相符，故D项与题意相符。10、BC【解析】

小球做匀速圆周运动，靠重力和支持力的和提供向心力，结合牛顿第二定律列出向心力与线速度、角速度、向心加速度的表达式，从而进行求解．设支持力和竖直方向上的夹角为θ，根据牛顿第二定律得：，解得：，因为A、B圆运动的半径之比为2:1，所以，，，AD错误B正确；从以上分析可知，根据几何知识可知，故，由于机械能为动能和重力势能之和，故EA∶EB=2∶1，C正确．11、ABC【解析】小球的加速度a=，得，故A正确；由圆周运动的向心加速度得：a=ω2R，得：，故B正确；由向心加速度与周期的关系得：a=R，，故C正确；转速与周期互为倒数，n=1/T，得：，故D错误．故选ABC．12、BD【解析】

AB．平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，由h=gt2得t=设小球落在A点时，OA与竖直方向之间的夹角为θ，水平方向的位移为x，竖直方向的位移为y，水平方向的初速度为v0，到达a点时竖直方向的速度为vy，如图所示由几何关系得x=v0t=Rsinθ，y==Rcosθ解得vy2=2gRcosθ，又由联立得所以落在球面上时的小球有最小速度，当时，最小速度为，故A错误，B正确；C．由以上的分析可知，小球下落的时间与小球的初速度有关．故C错误；D．小球撞击在圆面时，速度方向斜向右下方，根据“中点”结论可知，由于O不在水平位移的中点，所以小球撞在圆环上的速度反向延长线不可能通过O点，也就不可能垂直撞击圆环．故D正确。故选BD。【点睛】解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，能巧妙运用“中点”的推论分析小球速度的方向，也可以结合运动学公式列式进行分析．二．填空题(每小题6分，共18分)13、甲，采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒AB-mghBm2【解析】

（1）[1]该小组选择的方案是甲图；由甲、乙两图可知，乙图存在的摩擦远远大于甲图中摩擦，由此可知甲图验证机械能守恒更合适。[1]采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒（1）[3]该实验中要使用打点计时器，使用要交流电源（A）；要测量各点之间的距离，使用需要刻度尺（B）；验证机械能守恒时，等号两侧的质量可以约掉，所以不需要天平（C）；故选AB.（3）[4]重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力做功为：W＝mghB；所以重力势能变化量为：△Ep＝﹣mghB[5]匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：v则动能的变化量：△E（4）[6]由机械能守恒mgh=12mv1得v1＝1gh，由此可知：图象的斜率k＝1g，由此可以求出当地的重力加速度，由图可知，当h＝10cm时，v1＝3.90，所以k=v1/h=3.90/0.1=19.5，所以g≈9.75m/s114、BD存在阻力【解析】

(1)根据实验的原理和操作中的注意事项确定正确的操作步骤。(2)根据下降的高度求出重力势能的减小量，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B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量。(3)根据实验的原理和能量守恒分析重力势能减小量略大于动能增加量的原因。【详解】（1）打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故A错误。为了减小阻力的影响，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，故B正确。实验时，应先接通电源再释放纸带，故C错误。根据知，选纸带时，应使第1、2两点间距接近2mm且点迹清晰，故D正确。故选BD。（2）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少