广东省广州市南沙区第一中学2023-2024学年物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

广东省广州市南沙区第一中学2023-2024学年物理高一第二学期期末质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、一根弹簧的弹力F-伸长量（位移）x图象如图所示，当弹簧的伸长量块由3.0cm变到6.0cm的过程中A．弹力所做的功是0.45J，弹性势能减少了0.45JB．弹力所做的功是0.6J，弹性势能减少了0.6JC．弹力所做的功是-0.45J，弹性势能增加了0.45JD．弹力所做的功是-45J，弹性势能增加了45J2、(本题9分)如图1、图2所示，两个等高的光滑斜面固定在地面上，斜面倾角，质量相等的小球甲、乙各自在沿斜面向上的拉力作用下从底端由静止开始向上运动．两个拉力的功率恒定且相等,两小球在到达斜面顶端时均已匀速，则在两小球由斜面底端运动到顶端的过程中，下列说法正确的是（）A．最后甲球的速度比乙球的速度大B．最后甲球的速度与乙球的速度相等C．甲球运动的时间比乙球运动的时间短D．甲球运动的时间与乙球运动的时间相等3、(本题9分)下列关于物理学史的说法正确的是（）A．伽利略最早提出了“日心说”B．卡文迪许第一次测出了引力常量C．开普勒发现了万有引力定律D．第谷发现行星的运行轨道是椭圆4、(本题9分)某河宽为1000m，河中某处的水流速度v与该处到较近河岸的距离d的关系图象如图所示。已知船渡河时间最短，船在静水中的速度为。下列说法正确的是A．渡河最短时间为250sB．船行驶方向始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船离开河岸400m时的速度大小为5、(本题9分)如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，汽车匀速向左运动，则()A．重物匀速上升B．重物减速上升C．重物加速上升D．重物处于失重状态6、(本题9分)已知地球半径为R，静置于赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a；地球同步卫星作匀速圆周运动的轨道半径为r，向心加速度大小为a0，引力常量为G，以下结论正确的是(A．地球质量M=a0C．向心加速度之比aa07、(本题9分)如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下．另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下，结果两球同时落地．下列说法正确的是（）A．运动全过程,重力对两球做的功相同B．运动全过程,两球重力的平均功率相同C．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率等于B球重力的瞬时功率D．落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度8、(本题9分)如图所示，由绝缘材料制成的光滑圆环圆心为O)竖直固定放置。电荷量为+q(q>0)的小球A固定在圆环的最高点，电荷量大小为q的小球B可在圆环上自由移动。若小球B静止时，两小球连线与竖直方向的夹角为θ=30°，两小球均可视为质点，以无穷远处为零电势点，则下列说法正确的是A．小球B可能带正电B．O点电势一定为零C．圆环对小球B的弹力指向圆心D．将小球B移至圆环最低点，A、B组成的系统电势能变大9、(本题9分)一质量为800kg的电动汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为18m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出图象，图中AB、BC均为直线．若电动汽车行驶过程中所受的阻力恒定，由图象可知下列说法正确的是（）A．电动汽车由静止开始一直做变加速直线运动B．电动汽车的额定功率为1．8kWC．电动汽车由静止开始经过2s，速度达到6m/sD．电动汽车行驶中所受的阻力为600N10、忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是A．电梯匀速下降B．物体自由下落C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端D．物体沿着斜面匀速下滑11、如图所示的虚线为电场中的三条等势线，三条虚线平行且等间距，电势分别为10V、15V、20V，实线是仅受电场力的带电粒子的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，粒子在c点处的电势能为20eV，粒子在b点的动能为20eV，下列说法正确的是A．粒子在c处加速度大于在b处的加速度B．粒子带正电C．粒子从a运动到c过程中动能不断增加D．粒子在a点的动能为25eV12、(本题9分)某同学玩飞镖游戏，先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出，两支飞镖插在竖直墙上的状态（侧视图）如图所示，不计空气阻力，则（）A．两只飞镖投出的初速度 B．两只飞镖投出的初速度C．两只飞镖飞行的时间 D．两只飞镖飞行的时间二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某个实验小组利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）小组内某同学按照正确的操作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=___________。（2）小组内同学发现他们的实验结果总有△Ep略大于△Ek，请你指出一个可能的原因___________。14、（10分）(本题9分)用如图所示的装置，将打点计时器固定在铁架台上，用重锤带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．（1）下面关于该实验的操作过程正确的是______．A．如果使用电火花打点计时器，则应该接到4~6V的交流电源上B．重锤要从靠近打点计时器处静止释放C．验证机械能是否守恒必须以纸带上第一个点作为起点计算D．如果某条纸带第一、第二两点之间的距离明显大于2mm，可能是先释放重锤，后接通电源打出的一条纸带（2）电火花打点计时器所用的交流电源频率为50Hz，当地的重力加速度为，测得所用重锤的质量为0.40kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，取连续的多个点A、B、C……作为测量的点，经测得各点到O点的距离分别为……，根据以上数据，由O点运动到B点的过程中，重锤的重力势能减少量等于________J，动能的增加量等于_______J．（计算结果均保留2位有效数字）（3）实验中获得多组数据，描出图像如图所示，当地重力加速度为g，在误差允许的范围内，则当直线斜率k=_________时（填字母序号），说明重锤在下落过程中机械能守恒．A．0.5gB．gC．2gD．5g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)2019年5月17日23时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射了第四十五颗北斗导航卫星。假设该卫星在距离地球表面高为h处绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，地球的体积为，忽略地球自转。求：(1)地球的平均密度ρ；(2)该人造卫星绕地球运动的周期T。16、（12分）如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止。已知A、B之间的高度差为20m，人与雪橇的总质量为70kg。表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决：(1)人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少；(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小。(g=10m/s2)17、（12分）(本题9分)如图所示，质量为m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑道滑下，然后由B点水平飞出，落在斜坡上的C点．已知BC连线与水平方向的夹角θ=37°，AB间的高度差H=25m，BC两点距离S=75m，不计空气阻力．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）运动员从B点飞出时的速度大小；（2）运动员从A滑到B的过程中克服摩擦阻力所做的功．

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、C【解析】

当弹簧的伸长量块由3.0cm变到6.0cm的过程中，弹簧的弹力做负功，根据平均值法可得弹簧的弹力做功为，所以弹簧的弹性势能增加了，故选项C正确，A、B、D错误；2、A【解析】

AB.由和得当加速度减为零的时候速度最大，且又因为，则最后甲球的速度大于乙球的速度，选项A正确、B错误；CD.由得甲球运动的时间比乙球运动的时间长，选项CD错误；故选A．3、B【解析】

A.哥白尼最早提出了“日心说”，选项A错误；B.卡文迪许第一次测出了引力常量，选项B正确；C.牛顿发现了万有引力定律，选项C错误；D.开普勒发现行星的运行轨道是椭圆，选项D错误；4、D【解析】

当静水速与河岸垂直时渡河时间最短，根据两个分运动的情况确定合运动的轨迹。根据平行四边形定则求出合速度的大小。【详解】当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，。故A错误；因为静水速不变，水流速在变化，知沿河岸方向上有加速度，合速度的方向与加速度的方向不在同一条直线上，知轨迹是曲线，船行驶方向不可能始终与河岸垂直。故B错误，C错误。水流的速度与离开河岸得距离成正比，船离开河岸500m时，此时水流速度最大为，则船离开河岸400m时，此时水流速度为。根据平行四边形定则。故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键掌握判断合运动是直线还是曲线的方法，知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短。5、C【解析】设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于物体的速度，根据平行四边形定则得，vB=vcosθ，车子在匀速向左的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以物体的速度增大，重物做加速运动，重物处于超重状态，故C正确故选C6、A【解析】A、地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有：GMmr2=ma0,解得地球质量M=a0r2G，故选A正确。B、地球赤道上的物体随地球自转时有：【点睛】解决本题的关键知道同步卫星的特点，知道卫星由万有引力提供向心力，特别注意在地球上随地球一起自转的物体，不是万有引力提供向心力。7、AB【解析】

根据W=mgh知，重力对两球做功相同．故A正确．两球重力做功相等，时间相等，根据P＝W/t知，重力的平均功率相等，故B正确．两球都做匀变速直线运动，运动时间相等，vA=v0+gsinθt，vB=gt，A球重力做功的瞬时功率P=mg（v0+gsinθt）sinθ，B球重力做功的瞬时功率P′=mgvB=mg2t．知A球的重力瞬时功率不等于B球重力的瞬时功率，故C错误．对A球，根据动能定理得，mgh=mvA2−mv02，对B球，根据动能定理得，mgh=mvB2，知vA＞vB．故D错误．8、BD【解析】

A.因小球B处于静止状态，对其受力分析，如下图所示：

由于A球带正电，因此小球B一定带负电，故A错误；B.因两球带电量是等量异种电荷，则两者连线的中垂线即为等势线，以无穷远处为零电势点，因此O点的电势为零，故B正确；C.由A选项分析，可知圆环对小球B的弹力背离圆心，故C错误；D.将小球B移至圆环最低点，电场力做负功，导致A、B小球组成的系统电势能变大，故D正确；9、BD【解析】

AB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动．故A错误；额定功率P=Fminvmax=600×18=1．8kW，故B正确；匀加速运动的加速度，到达B点时的速度，所以匀加速的时间，若电动汽车一直做匀加速运动2s，则由静止开始经过2s的速度v=at=6m/s，所以电动汽车由静止开始经过2s，速度小于6m/s，故C错误；当最大速度vmax=18m/s时，牵引力为Fmin=600N，故恒定阻力f=Fmin=600N，故D正确．故选BD．【点睛】解决本题的关键能够从图线中分析出电动车在整个过程中的运动情况，当牵引力等于阻力时，速度达到最大．10、BC【解析】

A.电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故A错误；B.物体自由下落时只受重力，所以机械能守恒，故B正确；C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时，斜面对物体不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，故C正确；D.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。11、BD【解析】

考查带电粒子在电场中运动规律，根据电场力做正负功判断动能、电势能变化。【详解】A．由等势线可以画出电场线，因等差等势线间距相等，说明电场为匀强电场，粒子在c处加速度等于在b处的加速度，故A不符合题意。B．粒子只受电场力作用，电场力指向轨迹内侧，说明粒子带正电。故B符合题意。C．粒子从a运动到c过程中，电场力做负功，动能不断减小。故C说法不符合题意。D．粒子在C处电势能为20ev，C点电势为20v，由EP【点睛】物体做曲线运动时，合力一定指向轨迹内侧，只有电场力做功时，粒子动能、电势能总和不变。根据等势线可以画出电场线，电场线垂直等势线，且从高电势指向低电势。12、AD【解析】

CD．由图可知，飞镖b下落的高度大于飞镖a下落的高度，根据h=gt2得b下降的高度大，则b镖的运动时间长，ta<tb，C错误，D正确；AB．两飞镖的水平位移相等，根据x=vt知b镖的运动时间长，则b镖的初速度小，A正确，B错误。故选AD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、纸带和重物受到摩擦阻力和空气阻力的作用（言之成理即可）【解析】

第一空.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=mghB；第二空.打B点时，重物的速度为，由于初速度为零，所此过程中动能的增加量为；

第三空.由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量。14、BD0.980.95~0.97B【解析】

(1)A、如果使用电火花打点计时器，则应该接到220V交流电源上，而电磁打点计时器，使用的4V-6V的交流电源上，故A错误；B、实验时，为充分利用纸带，应使小车靠近打点计时器处由静止释放，故B正确．C、不论纸带上从哪个点开始计算都能验证机械能是否守恒，故C错误；D、如果某条纸带的开始两个明显点迹之间的距离大于2mm，可能是先释放重物，再接通电源打出的一条纸带，原因是初速度不为零，而计算时，却当作零的处理的，故D正确；故选BD.(2)重力势能减小量为：△Ep=mgh=0.4×9.8×0.25J=0.98

J;在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，则,则增加的动能为：.(3)若机械能守恒，有：，即v2=2gh，图线的斜率在误差允许的范围内k=g，则机械能守恒，故选B．【点睛】该题主要考查了验证机械能守恒定律的实验的操作步骤和运用运动学规律、功能关系去处理实验数据的能力．解决本题的关键知道