江苏省南京市鼓楼区2023-2024学年物理高一下期末质量检测试题含解析

江苏省南京市鼓楼区2023-2024学年物理高一下期末质量检测试题注意事项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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)物体做曲线运动时，下列说法中错误的是（）A．速度一定变化B．加速度一定变化C．合力一定不为零D．合力方向与速度方向一定不在同一直线上2、(本题9分)关于地球同步卫星，下列说法正确的是（）A．所有同步卫星离地面高度都相等B．同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度C．同步卫星的运行角速度大于近地卫星的运行角速度D．同步卫星可以在北京正上方，且和地球相对静止3、下列说法中正确的是（）A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的4、下列说法错误的是A．哥白尼认为地球是宇宙的中心B．卡文迪许最早较准确地测出了万有引力常量C．开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础D．牛顿通过月-地检验”发现地面物体、月球所受地球引力都遵从同样的规律5、(本题9分)自行车在水平路面上运动如图所示，则（）A．①可能是合外力的方向B．②可能是速度的方向C．③可能是加速度的方向D．④可能是向心加速度的方向6、如图，两个相同的小球在内表面光滑的漏斗形容器内，做水平面的圆周运动，甲的位置高于乙的位置。关于它们受到的向心力大小和周期大小，下列关系正确的是A．F甲=F乙T甲=T乙 B．F甲=F乙T甲＞T乙C．F甲＞F乙T甲=T乙 D．F甲＜F乙T甲＞T乙7、(本题9分)如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平面上，从斜面顶端以速度水平抛出一小球，经过时间恰好落在斜面底端，速度是v，不计空气阻力．下列说法正确的是A．若以速度2水平抛出小球，则落地时间大于B．若以速度2水平抛出小球，则落地时间等于C．若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与v成θ角D．若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与v同向8、(本题9分)如图所示，一物体从距水平地面一定高度某处，沿水平方向抛出，不计空气阻力，下列对物体运动情况的描述，正确的是（）A．在竖直方向上，物体做匀速直线运动B．在竖直方向上，物体做自由落体运动C．在水平方向上，物体做匀加速直线运动D．在水平方向上，物体做匀速直线运动9、(本题9分)一条河岸平直的小河宽度为40m，河水流速为3m/s。小船在静水中的速度为5m/s，现在始终保持船头垂直对岸渡河。下列分析正确的是A．小船过河的时间等于10sB．小船过河的时间等于8sC．小船过河的位移大于40mD．小船过河的位移等于40m10、(本题9分)如下图所示，各接触面是光滑的，则A、B间可能无弹力作用的是()A．B．C．D．11、(本题9分)如图所示，内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、动能、向心力、速度的平方，它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是A．B．C．D．12、(本题9分)如图所示，一个圆环绕中心线AB以一定的角速度转动，下列说法正确A．P、Q两点的线速度相同 B．P、Q两点的角速度相同C．P、Q两点的线速度之比为：l D．P、Q两点的角速度之比为：1二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某学习小组通过简单器材验证探究平抛运动．在水平桌面上用书本做成一个斜面，装置如图所示，斜面与水平面由小曲面平滑连接（图中未画出）。操作步骤如下：（1）让钢球（可视为质点）从斜面上某一位置无初速释放，离开桌面后落到水平地面上，记下落地点的位置O；（2）用刻度尺测量水平桌面到水平地面的高度H；（3）用刻度尺测量__________________________________；（4）根据上述测量数据计算出钢球离开桌面时的初速度v＝________________。14、（10分）(本题9分)三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：（1）甲同学采用如图(1)所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________．（2）乙同学采用如图(2)所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应是_________．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______________．（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每__s曝光一次，该小球运动到图中位置2时速度大小为__m/s(g取10m/s2)．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示，悬崖上有一质量m＝50kg的石块，距离地面高度h＝20m，由于长期风化作用而从悬崖上由静止落到地面．若下落时不计空气阻力且石块质量不变，以地面为零势能面，求石块：（g取10m/s2）（1）未下落时在悬崖上的重力势能；（2）落到地面时的速度大小；（3）落到地面时的机械能大小．16、（12分）(本题9分)如图所示,小车A、小物块B由绕过轻质定滑轮的细线相连,小车A放在足够长的水平桌面上,B、C两小物块在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C放在水平地面上,现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与桌面平行,已知A、B的质量均为2m,C的质量为m,A与桌面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为g,弹簧的弹性势能表达式为EP=，式中x是弹簧的劲度系数，Δx是弹簧的伸长量或压缩量。细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时,整个系统处于静止状态,对A施加一个恒定的水平拉力F后,A向右运动至速度最大时,C恰好离开地面,求此过程中:(1)拉力F的大小(2)C恰好离开地面时A的速度17、（12分）(本题9分)如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上．一长为L的平板车放在光滑的水平地面上，其右端与光滑圆弧轨道等高且平滑对接．小车的左端固定一轻质弹性挡板．物块从四分之一圆弧轨道的上端由静止开始下滑．平板车的质量为物块质量的3倍．重力加速度为g，整个过程中忽略物块与挡板作用时间及碰撞过程中机械能的损失，求：（1）物块滑到圆弧轨道的底端对轨道的压力的大小；（2）若平板车的上表面粗糙，物块滑上车后经弹簧反弹最终停在平板车的右端点，则物块与平板车上表面间的动摩擦因数为是多少？（3）若平板车的上表面光滑，物块在平板车上运动的时间（不计物块与弹簧作用的时间）

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”．当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动。【详解】A项：既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；B项：平抛运动是曲线运动，加速度恒定，故B错误；C、曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，故C正确；D项：物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动，故D正确。本题选择错误的，故选：B。【点睛】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。2、A【解析】

A、地球同步卫星的运行周期与地球自转周期相同，为24h，根据开普勒第三定律（定值），知所有同步卫星的轨道半径都相等，则所有同步卫星离地面高度都相等，故A正确；B、第一宇宙速度即近地卫星的运行速度，由万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，，由于同步卫星的半径大于近地卫星的半径，则可知同步卫星的运行速度小于近地卫星的运行速度，即小于第一宇宙速度，同步卫星的运行角速度小于近地卫星的运行角速度，故BC错误；D、由于同步卫星与地球保持同步，故同步卫星只能定点于赤道正上方，且和地球相对静止，不能在北京的上方，故D错误。3、D【解析】

A.能源利用是将一种形式的能转化为另一种形式能的转化过程，并不是单纯的应用内能转化成机械能的过程；故A错误.B.能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，因此在能源的利用过程中，能量可利用的品质会降低，故B错误.C.石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能，机械能并没有消失；故C错误.D.能源在使用中存在品质降低的现象，能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性；能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的；故D正确.4、A【解析】

A项：哥白尼提出了日心说，认为太阳是宇宙的中心，故A错误；B项：牛顿发现了万有引力定律，但没有测量引力常量，是卡文迪许测出了引力常量，故B正确；C项：开普勒发现了行星运动的三大定律，正确描绘了行星运动的规律，为牛顿万有引力定律的发现奠定了基础，故C正确；D项：万有引力定律建立后，经历过“月-地检验”，表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律，故D正确。5、C【解析】

当合力（加速度）的方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动，曲线运动轨迹特点是：速度方向沿着曲线上该点的切线方向；轨迹夹在合力（加速度）与速度方向之间，合力大致指向轨迹凹的一侧。根据该特点知，只有③可能是加速度的方向，故C正确，ABD错误。6、B【解析】

对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图

根据牛顿第二定律，有：F=mgtanθ=mr。可知，向心力F甲=F乙。周期，半径大的周期大，即

T甲＞T乙．故B正确，ACD错误。7、BD【解析】A、B、若以速度2v1水平抛出小球，小球将落水平面上，下落的高度与小球落在斜面底端时相等，而平抛运动的时间是由下落的高度决定的，所以落地时间等于t1．故A错误，B正确．C、D、以速度v1水平抛出小球，小球将落斜面上，则有，设撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角为α，则得，可得tanα=2tanθ，与小球的初速度无关，所以若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角也为α，速度方向与v同向，故C错误，D正确．故选BD.【点睛】本题是对平抛运动规律的考查，要知道平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，当小球落斜面上时竖直分位移与水平分位移之比等于斜面倾角的正切．8、BD【解析】

根据物体在水平方向和竖直方向上的受力，判断物体在水平方向和竖直方向上的运动规律。【详解】物体在水平方向上不受力，有初速度，根据牛顿第一定律知，物体在水平方向上做匀速直线运动；物体在竖直方向上初速度为零，仅受重力，做自由落体运动，故BD正确，AC错误。故选：BD。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。9、BC【解析】

AB．小船渡河过程中始终保持船头指向与河岸垂直，渡河时间最短，最短渡河的时间为t=dA错误B正确；CD．小船的实际航线是垂直河岸方向上与水流方向上的合位移，与水流方向成锐角，则小船过河的位移大于40m，C正确D错误．10、AC【解析】

由图可知：B、D两选项肯定有弹力，因为AB间虽是微小形变，但很容易判定它们存在弹力；而A选项：假设AB间有弹力，则AB两物体均不能处于平衡状态，所以要运动，然而AB两物体没有运动．故A选项没有弹力；同理C选项中，AB间物体也没有弹力，否则会运动．故选AC．【点睛】判断微观形变可用假设法：假设接触面有弹力，则运用力的平衡条件来判定是否平衡．11、CD【解析】

根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件，结合机械能守恒定律分析即可解题。【详解】AB．小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点：，则在最高点小球的动能：（最小动能），在最高点小球的重力势能：，运动的过程中小球的动能与重力势能的和不变，机械能守恒，即：，故AB错误；CD．小球从最高点到最低点，由动能定理得：，，则有在距桌面高度h处有：，化简得：，，故C、D正确。【点睛】本题主要考查了竖直圆周运动的综合应用，属于中等题型。12、BC【解析】

AB．P、Q两点同轴转动，角速度相同，但两点到AB的距离不同，即轨道半径不同，根据可得两点的线速度不同，A错误B正确；CD．因为，，转动的半径之比为，根据知，P、Q两点的线速度之比，C正确D错误．故选BC．【点睛】解决本题的关键知道共轴转动的点角速度大小相等，同一条皮带相连的点的线速度大小相等．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、钢球在地面上的落点O与桌边沿的水平距离L【解析】

（3）[1]需要测量钢球在地面上的落点O与桌边沿的水平距离L；（4）[2]根据得，，则钢球的初速度；14、平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动P，Q二球相碰平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动0.12.5【解析】

（1）金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．（2）两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出，实验可观察到P，Q二球相碰，知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．（3）在竖直方向上，根据y=L=gT2得：曝光时间T===0.1s平抛运动的初速度为：v0==m/s=2m/s位置2竖直分速度为：vy2==m/s=1.5m/s根据平行四边形定则知，位置2的速度为：v2==m/s=2.5m/s三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）104J（2）20m/s（3）104J【解析】

以地面为零势能面，根据重力势能表达式即可求解；应用动能定理可得落地时的速度；因为在下落过程中只有重力做