2024届全国普通高等学校物理高一下期末质量检测试题含解析

2024届全国普通高等学校物理高一下期末质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平；末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动．现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则（）A．位置A到B点的竖直高度可能为2RB．滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关C．滑块可能重新回到出发点A处D．滑块与传送带摩擦产生的热量与传送带速度v的大小无关2、(本题9分)人类对行星运动规律的认识漫长而曲折．牛顿在前人研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一﹣﹣万有引力定律．对万有引力的认识，下列说法正确的是（）A．行星观测记录表明，行星绕太阳运动的轨道是圆，而不是椭圆B．太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星C．地球使树上苹果下落的力，与太阳、地球之间的吸引力不是同一种力D．卡文迪许在实验室里较为准确地得出了引力常量G的数值3、如图所示是某一电场的电场线，电场中有两个点a和b，下列表述正确的是A．该电场是负点电荷产生的电场B．a点的电场强度比b点的大C．b点的电势比a点的高D．正电荷从a点运动到b点的过程中电场力做负功,电势能增大4、(本题9分)如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中，说法正确的是A．小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒B．小球的重力势能随时间先减少后增加C．小球在b点时动能最大D．到c点时小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量5、(本题9分)下列说法正确的是（）A．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态B．做匀速圆周运动的物体所受的合外力是恒力C．做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定D．做匀速圆周运动的物体的速度恒定6、如图所示，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为2m的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。若把A固定，让质量为0.01m的子弹以v0水平射入物块B（时间极短，子弹未穿出）后，物块B恰好能在竖直面内做圆周运动，且B不会撞到轻杆。则（）A．在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，其动量和机械能都守恒B．子弹射入物块B的初速度v0=100C．若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，物块上摆的初速度将小于原来物块A固定时的上摆初速度D．若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到与PQ等高时，物块A的速率为7、(本题9分)如右图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是A．卫星轨道a、b、c都是可能的B．卫星轨道只可能是b、cC．a、b均可能是同步卫星轨道D．同步卫星轨道只可能是b8、(本题9分)关于功和能的关系，下列说法中正确的是（）A．功是能量变化的量度B．路径不同，重力所做的功一定不同C．弹力做正功，弹性势能一定增加D．合外力对物体做正功，物体的动能一定增加9、(本题9分)物体做曲线运动时，下列情况可能出现的是（）A．速度方向变化，加速度为零 B．速度大小不变，方向改变C．速度方向变化，加速度大小不变 D．速度大小变化，加速度不变10、(本题9分)如图所示，两根长度不同的细绳，一端固定于O点，另一端各系一个相同的小球，两小球恰好在同一水平面做圆周运动，则（）A．它们做圆周运动的周期相等B．它们所需的向心力跟轨道半径成反比C．它们做圆周运动的线速度大小相等D．A球受绳的拉力较大二、实验题11、（4分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，实验前，应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平．取g=9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字．(1)实验过程中，每次让小球从同一位置由静止释放，其目的是_____________．(2)图乙是根据实验数据所得的平抛运动的曲线，其中O为抛出点，则小球做平抛运动的初速度大小____________m/s．12、（10分）(本题9分)“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A、B、C、D四点高度分别为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认），求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律。(1)实验时，把________点作为零势能点。(2)若实验测得D点的机械能明显偏小，造成该误差的原因可能是（__________）A．摆锤在运动中受到空气阻力的影响B．光电门放在D点的右侧C．光电门放在D点的左侧D．摆锤在A点释放时有初速度三、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、（9分）(本题9分)如图所示，轻弹簧的编固定在倾角为的固定斜面底端，另一端位于斜面的处，弹簧处于自然状态．现有一质量的滑块，从点以初速度沿斜面向下加速运动，经过后与弹簧接触，并压缩弹簧到点，此时滑块的速度减为零．接着在弹力作用下，滑块向上运动恰好能到达点．已知弹簧劲度系数为，滑块与斜面的动摩擦因数为，取，，，求：（1）当滑块刚与弹簧接触时，滑块的速度大小；（2）滑块在下滑过程中，速度最大时弹簧的压缩长度；（3）滑块在下滑过程中，克服弹簧弹力做功的最大值．14、（14分）(本题9分)如图所示，将一个小球水平抛出，抛出点距水平地面的高度h=1.8m，小球落地点与抛出点的水平距离x=4.8m．不计空气阻力，g取10m/s1．求：（1）小球从抛出到落地经历的时间;（1）小球抛出时的速度大小v0;（3）小球落地时的速度大小v;15、（13分）(本题9分)1011年冬季奥运会将在北京举办．如图所示，滑雪训练平台高h＝5m，一运动员以初速度v0从平台边缘水平飞出后做平抛运动，着地点距平台边缘水平距离x＝10m．重力加速度取g＝10m/s1．求运动员(1)飞行时间t(1)初速度v0大小(3)着地时速度方向与水平方向间的夹角．

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.若滑块恰能通过C点时有：

由A到C根据动能定理知：

联立解得：，则AB最低高度为：，故A错误；

B.设滑块在传送带上滑行的最远距离为x，则有动能定理有：，知x与传送带速度无关，故B错误；

C.若回到D点速度大小不变，则滑块可重新回到出发点A点，故C正确；

D.滑块与传送带摩擦产生的热量，传送带速度越大，相对位移越大，产生热量越多，即滑块与传送带摩擦产生的热量与传送带速度v的大小有关，故D错误．2、D【解析】试题分析：根据开普勒第一定律，行星绕太阳运动的轨道是椭圆，故A错误；万有引力适用于任何两个物体之间，故选项B错误；重力为万有引力分力，故选项C错误；卡文迪许在实验室里通过卡文迪许扭秤较准确的测出了万有引力常量G，故D正确。考点：万有引力定律物理学史3、B【解析】

A.负点电荷产生电场的电场线是从四周指向点电荷的直线，故A项错误；B.电场线的疏密程度表示电场的强弱，a点电场线比b点密，所以a点的电场强度比b点的大，故B项正确；C.根据等势线与电场线垂直和沿电场线电势降低，b点所在等势线的电势比a点所在等势线的电势低，所以b点的电势比a点的电势低，故C项错误；D.正电荷受力方向与电场方向一致，从a点运动到b点的过程中电场力做正功，电势能减小，故D项错误。4、A【解析】试题分析：小球在A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，在B到C的过程中，有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒．故A正确；小球的高度一直降低，重力势能一直减小，选项B错误；小球与弹簧接触前，做自由落体运动，速度在增大，当接触后，由于重力大于弹力，小球的加速度仍旧向下，速度仍在增大，当重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，故C错误；到C点，小球的速度为零，故到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D错误；故选A考点：考查机械能守恒定律的应用点评：本题难度较小，确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从b到c过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在bc之间某位置速度最大，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短5、C【解析】

做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力，A错；向心力时刻指向圆心，B错；速度方向时刻发生变化，D错；加速度为，大小恒定不变，C对；6、BD【解析】

A.在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，合外力冲量远小于内力冲量，其动量守恒，但由于要产生内能，所以机械能不守恒，故A错误。B.物块B恰好能在竖直面内做圆周运动，在最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：，得B从最低点到最高点的过程，根据机械能守恒定律得子弹射入物块B的过程，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得0.01mv0=（0.01m+0.99m）v2联立解得

，故B正确。C.若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，根据动量守恒定律知物块上摆的初速度等于原来物块A固定时的上摆初速度。故C错误。D.若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到与PQ等高时，设A的速率为vA，B的水平速率为vB．根据水平动量守恒有

（0.01m+0.99m）v2=（2m+0.01m+0.99m）vA．得，故D正确。7、BD【解析】A、地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确；

C、同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以同步卫星轨道只可能是b，故D正确，C错误．点睛：凡是人造地球卫星，轨道平面必定经过地球中心，即万有引力方向指向轨道面的圆心．同步卫星轨道必须与赤道平面共面．由此分析即可．8、AD【解析】试题分析：功和能的关系是功是能量转化的量度．要知道重力做功与路径无关．弹力做正功，弹性势能减少．合外力做正功，动能一定增加．由功能关系知，功是能量转化的量度，A正确；重力做功与路径无关，路径不同，初末位置的高度可能相同，重力所做的功可能相同，B错误；弹力做正功，弹性势能一定减小，C错误；根据动能定理得知，合外力对物体做正功，物体的动能一定增加，D正确．9、BCD【解析】曲线运动的速度方向变化，说明速度在变化，则加速度不为零，选项A错误；曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，但速度大小可以不变，如匀速圆周运动，故B正确；曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，速度大小也可以改变，加速度可以不变，如平抛运动，故CD正确；故选BCD．点睛：本题关键明确曲线运动的运动性质和动力学条件，要熟悉两种常见的曲线运动，平抛运动和匀速圆周运动的特征．10、AD【解析】试题分析：设系A、B两铁球的细线与竖直方向夹角分别为α、β，由图知α＞β，又受力分析可知A、B的向心力分别为FA=mgtanα，FB=mgtanβ，根据α＞β知FA＞FB，D对．由牛顿第二定律知，又根据几何关系有，由此可解，，故A对．根据可判断C错．向心力，成正比，B错考点：受力分析点评：本题考查了圆周运动相关的向心力方程的列式求解过程．通过受力分析便能找到向心力来源．二、实验题11、保证小球做平抛运动的初速度相同1.60【解析】

(1)每次让小球从同一位置由静止释放，目的是保证小球每次平抛运动的初速度相同；(2)根据得，小球平抛运动的初速度为12、D；ABC【解析】

（1）由于重锤的高度都是相对于D点的，因此选择D点为零势能点，将把光电门传感器放在标尺盘最底端的D点，测出重锤速度，可以进行机械能守恒的验证。

（2）若摆锤在运动中受到空气阻力的影响，会出现机械能偏小，故A正确；若光电门放在D点的右侧，因重力势能与动能之和即为机械能，因此机械能明显偏小，故B正确；若光电门放在D点的左侧，因重力势能与动能之和即为机械能，因此机械能明显偏小，故C正确；摆锤在A点释放时有初速度，则会导致机械能偏大，故D错误。故选ABC.【点睛】验证机械能守恒的方法很多，但是其原理是一样的，因此明确实验原理是解决实验的关键。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）