广东省广州市荔湾区2024年高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

广东省广州市荔湾区2024年高一物理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（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)汽车以恒定功率P由静止开始在水平路面上启动，其所受阻力大小恒为f，经过时间t，汽车的运动速度v1刚好满足P=fv1，在此过程中，（）A．汽车做匀加速直线运动B．汽车牵引力做功为C．汽车牵引力做功为PtD．汽车最终做匀速运动时的速度大于v12、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（）A．重力势能和动能之和总保持不变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总保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变3、(本题9分)关于力和运动的关系，以下说法中正确的是（）A．物体做曲线运动，其加速度一定改变B．物体做曲线运动，其加速度可能不变C．物体的运动状态发生变化，该物体的受力情况一定发生变化D．物体在恒力作用下运动，其速度方向一定改变4、(本题9分)我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”已于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭成功发射升空.假设该卫星的绕月轨道是圆形的，且距离月球表面高度为h，并已知该卫星的运行周期为T，月球的直径为d，万有引力常量为G，则可求出（）A．月球探测卫星“嫦娥一号”在离月球表面h高度轨道上运行的速度v=πd/TB．月球探测卫星“嫦娥一号”绕月轨道的半径r=d+hC．月球质量D．月球表面的重力加速度5、(本题9分)一辆汽车正在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大,下面四幅图中画出的汽车所受合力F的方向可能正确的是（）A． B．C． D．6、(本题9分)下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U的电场后，哪种粒子获得的动能最大A．质子B．氘原子核C．氚原子核D．氦原子核7、(本题9分)如图所示,(a)图表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的动摩擦因数不计,(b)图为物体A与小车的v-t图像,由此可知().A．小车B获得的动能B．小车上表面至少的长度C．物体A与小车B的质量之比D．A与小车B上表面的动摩擦因数8、(本题9分)关于平抛运动，下列说法正确的是()A．由可知，物体平抛的初速度越大，飞行时间越短B．由可知，物体下落的高度越大，飞行时间越长C．任意连续相等的时间内，物体下落高度之比为1∶3∶5…D．任意连续相等的时间内，物体运动速度的改变量相等9、(本题9分)如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点．轻弹簧左端固定于竖直墙面，现将质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上．不计滑块在B点的机械能损失；换用相同材料质量为m2的滑块(m2>m1)压缩弹簧到相同位置，然后由静止释放，下列对两滑块说法中正确的有()A．两滑块到达B点的速度相同B．两滑块沿斜面上升的最大高度不相同C．两滑块上升到最高点过程克服重力做的功不相同D．两滑块上升到最高点过程机械能损失相同10、如图所示，质量M，中空为半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角．重力加速度为g，则下列说法正确的是A．小铁球受到的合外力方向水平向左B．凹槽对小铁球的支持力为C．系统的加速度为D．推力11、(本题9分)2017年5月23日，第八届中国卫星导航学术年会在上海召开，本届年会以“定位，万物互联”为主题．据悉中国将于2017年下半年开始发射北斗三号卫星．北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，例如某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点．忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是（）A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处减速B．该卫星在轨道从轨道1到轨道2再到轨道3，机械能逐渐减小C．该卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能D．该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上Q点的加速度12、(本题9分)已知地球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，地球中心和太阳中心之间的距离为s．月球公转周期为T1，地球自转周期为T2，地球公转周期为T3，近地卫星的运行周期为T4，万有引力常量为G，由以上条件可知正确的选项是()A．月球公转运动的加速度为B．地球的密度为C．地球的密度为D．太阳的质量为二．填空题(每小题6分，共18分)13、利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验.（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的（_______）A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量（2）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）实验中，先接通电源，再释放重物，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、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝________，动能变化量ΔEk＝__________.（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______________________________________________________________。14、(本题9分)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置：所用电源的频率为50Hz。某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O的距离（单位：cm）如图所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C是连续打下的三个点。(1)关于这一实验，下列操作中正确的是________A．打点计时器应接直流电源B．应先接通电源打点，后释放纸带C．需使用秒表测出重物下落的时间D．释放重物前，重物应靠近打点计时器(2)若重锤质量为1kg，g取9.8m/s2。打点计时器打出B点时，重锤的动能EkB=_______J，从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为_______J（结果保留两位有效数字）。通过计算，数值上重锤动能的增加量________重力势能的减少量（填“>”“＝”或“<”），你认为产生误差的一个可能的原因是_________.15、(本题9分)某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的装置如图甲所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。(1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距(已标在图上)。A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。(2)已测得小车A的质量m1＝0.4kg，小车B的质量m2＝0.2kg，则碰前两小车的总动量为________kg·m/s，碰后两小车的总动量为________kg·m/s。三．计算题(22分)16、（12分）如图甲所示，在高为h的山坡上，发射一颗质量为m的炮弹。炮弹离开炮膛时的初速度大小为v0，方向与水平方向夹角为θ。重力加速度用g表示。（1）a.请将初速度v0沿水平方向和竖直方向正交分解，求出水平分量v0x和竖直分量v0y；b.在不考虑炮弹在飞行过程中受到空气阻力的情况下，求炮弹从发射直至达到最高点的过程中通过的水平位移x；（2）实际情况中炮弹在飞行中受到的阻力对炮弹的运动影响很大，假设炮弹所受阻力的大小f满足f=kEk，其中Ek为某时刻炮弹的动能，k为已知的常数，阻力的方向与炮弹运动方向相反，若炮弹的飞行轨迹如图乙中虚线所示，此轨迹不是一条抛物线，且在落地前，炮弹几乎是在竖直方向上匀速运动。求：炮弹从发射到落地过程中由于空气阻力产生的热量Q。17、（10分）(本题9分)如图所示，两个半径为R=0.4m的四分之一圆弧构成的细管道ABC竖直放置，且固定在粗糙水平面上，圆心连线0102水平，管道的上端开口与粗糙平台相连.轻弹簧左端固定在竖直挡板上，右端与质量为m=1kg的小球接触(不栓接，小球的直径略小于管的内径)，开始时小球位于0点，弹簧处于锁定状态且具有的弹性势能为30J.解除锁定，小球离开弹簧后，以52m/s的速度进入管道，最后从C点离开停在平台上距C点1m处的D点，已知小球与水平面、平台间的摩擦因数均为μ=0.4，重力加速度g=10m/s².(1)求小球经C点时的动能；(2)求小球经C点时所受的弹力大小；(3)求小球通过管道ABC的过程中摩擦力做的功；(4)求OA的长度.

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、C【解析】试题分析:A、由于功率不变，根据P=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的牵引力减小，此过程汽车做加速度减小的加速运动，故A错误；根据动能定理得：，阻力做负功，所以汽车牵引力做功大于，故B错误；由于汽车功率不变，所以汽车牵引力做功W=Pt，故C正确；当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值，，此后以速度v1做匀速运动，故D正确．考点：机车起动问题2、D【解析】小球在下落过程中，要克服弹力做功，弹性势能增大，重力势能和动能之和减小，ABC错；3、B【解析】

AB.物体做曲线运动的条件是受到的合力和运动方向不在一条直线上，做曲线运动的物体加速度不一定改变，只要合力不变，加速度就不变，如平抛运动，故A错误，B正确；

C.物体的运动状态发生变化，就是速度发生了变化，物体就一定有加速度，物体的合外力就不为零，而受力情况却不一定发生变化，如平抛运动，故C错误

D.物体在恒力作用下运动，当恒力的方向（加速度方向）与速度方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动，速度方向一定改变；当恒力的方向（加速度方向）与速度方向相同时，物体在恒力的作用下速度方向不发生改变，故D错误．4、C【解析】

A.月球探测卫星“嫦娥一号”在离月球表面h高度轨道上运行的速度为故A项与题意不相符；B.月球探测卫星“嫦娥一号”绕月轨道的半径故B项与题意不相符；C.卫星绕月球做匀速圆周运动万有引力做向心力，即为解得：故C项与题意相符；D.月球表面万有引力即重力，故有所以，重力加速度为故D项与题意不相符．5、B【解析】

因汽车M向N行驶，故速度方向沿切线向上，由曲线运动条件知C错误；又因速度逐渐增大，故F与速度夹角为锐角，故A、D错误，故本题B正确．6、D【解析】设加速电场的电压为U，粒子的质量和电量分别为m和q，由动能定理得：qU=12m7、BCD【解析】

当A滑上B后，在滑动摩擦力作用下，A做匀减速直线运动，B做匀加速直线运动，最终以共同速度v1匀速运动，根据动量守恒定律求解质量比，根据速度时间图象的面积表示位移可以求得A相对于B的位移，根据能量守恒可以确定动摩擦因数，因为不知道B车质量，所以不能求得B的动能．【详解】A、由于小车B的质量不可知，故不能确定小车B获得的动能，故A错误；B、由图象可知，AB最终以共同速度匀速运动，这时两物体位移差即为小车上表面最小的长度，即最小为：，故B正确；

C、由动量守恒定律得，，解得：，故可以确定物体A与小车B的质量之比，故C正确；

D、由图象可以知道A相对小车B的位移，根据能量守恒得：，根据B中求得质量关系，可以解出动摩擦力因数，故D正确；【点睛】本题主要考查了动量守恒定律、能量守恒定律的直接应用，要求同学们能根据图象得出有效信息．8、BD【解析】平抛运动的时间由高度决定，根据知，高度越大，时间越长，与初速度无关，A错误B正确；竖直方向上做自由落体运动，从开始下降连续相等时间内的位移之比为1：3：5…不是任意连续相等时间内，C错误；因为平抛运动的加速度不变，则任意相等时间内速度的变化量相等，D正确．9、BD【解析】

A．两滑块到B点的动能相同，但速度不同，故A错误；

B．两滑块在斜面上运动时加速度相同，由于速度不同，故上升高度不同，故B正确；

C．两滑块上升到最高点过程克服重力做的功为mgh，由能量守恒定律得：，所以，，故两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同，故C错误；

D．由能量守恒定律得：，其中，，结合C分析得，D正确．【点睛】先是弹性势能转化为动能，冲上斜面运动过程机械能损失变为摩擦生热，由能量守恒定律可得，动能的减少等于重力势能的增加量与摩擦产生的热量之和．10、BD【解析】

A.小铁球的加速度方向水平向右，根据牛顿第二定律知小铁球受到的合外力方向水平向右;故A错误.B.对小球进行受力分析，如图所示：则凹槽对小铁球的支持力;故B正确.C.对小球进行受力分析得：mgtanα=ma，解得：a=gtanα，所以系统的加速度为a=gtanα;故C错误.D.对整体进行受力分析，根据牛顿第二定律得：F=(m+M)a=(m+M)gtanα;故D正确.11、CD【解析】该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处加速，选项A错误；该卫星在轨道从轨道1到轨道2需要点火加速，则机械能增加；从轨道2再到轨道3，又需要点火加速，机械能增加；故该卫星在轨道从轨道1到轨道2再到轨道3，机械能逐渐增加，选项B错误；根据可知，该卫星在轨道3的速度小于在轨道1的速度，则卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能，选项C正确；根据可知，该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上Q点的加速度，选项D正确；故选CD.12、ACD【解析】

A．月球向心加速度为：，故A正确；BC．对地球的近地卫星：以及M1＝πR3ρ，联立解得：，故C正确，B错误；D．研究地球绕太阳圆周运动，利用万有引力提供向心力得：，解得：，故D正确；故选ACD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、AAB存在阻力【解析】

第一空.验证机械能守恒，即需比较重力势能的变化量与动能增加量的关系，A正确BC错误。第二空.电磁打点计时器需要接低压交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度以及下降的高度。实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，AB正确C错误。第三空.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量。第四空.B点的瞬时速度为：，则动能的增加量为：。第五空.大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦力阻力的影响。14、BD0.480.49<重锤下落过程中受到空气阻力(或纸带与限位孔之间有摩擦)【解析】试题分析：（1）打点计时器应接交流电源，故A错误；实验时应先接通电源，再释放纸带，故B错误；重物下落的时间不需要秒表测量，可以通过打点计时器得出，故C错误；释放