2024年湖南省长郡中学、衡阳八中等十三校重点中学物理高一第二学期期末检测试题含解析

2024年湖南省长郡中学、衡阳八中等十三校重点中学物理高一第二学期期末检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)如图所示，在光滑水平面上静止放着两个相互接触的木块A、B，质量分别为m1和m2，今有一子弹水平穿过两木块．设子弹穿过木块A、B的时间分别为t1和t2，木块对子弹的阻力大小恒为Ff，则子弹穿过两木块后，木块A的速度大小是A． B．C． D．2、(本题9分)在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是A．运动员做圆周运动的角速度为vRB．如果运动员减速，运动员将做离心运动C．运动员做匀速圆周运动的向心力大小是mD．将运动员和自行车看做一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用3、下列说法符合史实的是A．开普勒在牛顿定律的基础上，总结出了行星运动的规律B．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D．法拉第总结了电荷之间作用力的规律，并提出“场”的概念4、(本题9分)在下面各实例中，机械能守恒的是（）A．树上飘落的树叶B．在空中匀速下降的跳伞运动员C．在空中做平抛运动的铅球D．草坪上滚动的足球5、(本题9分)下列物体在运动过程中一定满足机械能守恒的是（）A．匀速上升电梯中的人 B．加速下降电梯中的人C．沿斜面匀速下滑的物块 D．做平抛运动的小球6、如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将变大C．c加速可以追上同一轨道上的b，b减速可以等候同一轨道上的cD．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度7、(本题9分)如图所示，一条长l=1m的轻质细绳一端固定在O点，另一端连一质量m=2kg的小球（可视为质点），将细绳拉直至与竖直方向成θ=600由静止释放小球，已知小球第一次摆动到最低点时速度为3m/s.取g=10m/s2，则（）A．小球摆动到最低点时细绳对小球的拉力大小为38NB．小球摆动到最低点时，重力对小球做功的功率为60WC．小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中损失的机械能为1JD．小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中重力做功为9J8、如图所示，轻绳的一端系一小球，另一端固定于点，在点的正下方点钉颗一钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时()A．小球的角速度突然变大B．小球的瞬时速度突然变大C．绳上拉力突然变小D．球的加速度突然变大9、(本题9分)如图所示，轻质细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长1m，小球质量为1kg。现使小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过轨道最低点A的速度为vA=7m/s，通过轨道最高点B的速度为vB=3m/s，g取10m/sA．在A处为拉力，方向竖直向上，大小为59NB．在A处为推力，方向竖直向下，大小为59NC．在B处为推力，方向竖直向上，大小为1ND．在B处为拉力，方向竖直向下，大小为1N10、(本题9分)如图所示，空间有一电场，电场中有a和b两点。设在电场中只受静电力的电子在a、b两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是A．aA＞aB B．aA＜aBC．EpA＞EpB D．EpA＜EpB11、在水平地面上，质量为m=1kg的物块在水平拉力F作用下由静止开始移动．已知物块与地面间动摩擦因数为，拉力做功与物块位移之间关系如图所示．则A．拉力F逐渐增大B．物块加速度大小为1.0m/s2C．物块加速度大小为2.0m/s2D．物块在4m处速度大小为4m/s12、(本题9分)图甲为0.1kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4m的半圆轨道，已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计。小球速度的平方与其高度的关系图象，如图乙所示。g取10m/s2，B为AC轨道中点。下列说法正确的是()A．图乙中x＝4B．小球从B到C损失了0.125J的机械能C．小球从A到C合力做的功为-1.05JD．小球从C抛出后，落地点到A的距离为0.8m二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）小明同学利用如图装置验证机械能守恒定律.他将直径为d=1.50cm的小铁球由光电门1的正上方自由释放，先后通过光电门1、2，测得小球通过光电门的时间分别为△t1=23.0×l0-3s、△t2=9.1×l0-3s.（1）请根据以上数据帮小明同学计算出小球通过光电门1时的速度为__________m/s（保留两位有效数字），如果换用直径相同的木球，则实验误差将________（选填“增大、不变、减小”）；（2）若已知当地重力加速度为g，测得两光电门间的距离为h，则满足关系式gh=__________（用题中所给字母表示），即可验证小球下落过程中机械能守恒.14、（10分）(本题9分)某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置，分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸记录O点的位置和拉线的方向。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为______N。(2)下列不必要的实验要求是______（请填写选项前对应的字母）A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置三、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，一质量m=2×10-4kg，电荷量q=+3×10-9C的带电小球A用长为10cm的轻质绝缘细线悬挂于O点，另一带电量未知的小球B固定在O点正下方绝缘柱上（A、B均可视为点电荷）。当小球A平衡时，恰好与B处在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角θ=37°。已知重力加速度g=10ms(1)小球A受到的静电力大小；(2)小球A所在位置的场强大小和方向；(3)小球B的电荷量。16、（12分）(本题9分)某物体做平抛运动，落在水平地面前的最后一段时间内，其速度方向与水平方向的夹角由α=45°变为β=53°，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：(1)物体被抛出时的速度大小v0；(2)物体被抛出时离地的高度h。17、（12分）(本题9分)如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g。（取，）（1）求P第一次运动到B点时速度的大小。（2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能。（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点。G点在C点左下方，与C点水平相距、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。

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】

设子弹穿过木块m1时，m1、m2的速度为v1，由动量定理Fft1=（m1+m2）v1，得v1=；A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；2、C【解析】

A.运动员做圆周运动的角速度为，选项A错误；B.如果运动员加速，运动员将做离心运动，选项B错误；C.运动员做匀速圆周运动的向心力大小是m，选项C正确；D.将运动员和自行车看做一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力的作用，三个力的合力充当向心力，选项D错误.3、C【解析】开普勒在第谷观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，选项A错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里通过实验测出了引力常量，选项B错误，C正确；库伦总结了电荷之间作用力的规律，法拉第提出“场”的概念，选项D错误；故选C.4、C【解析】A：树上飘落的树叶受重力、空气对树叶的作用力，重力、空气对树叶的作用力均对树叶做功，则树上飘落的树叶的机械能不守恒。B：在空中匀速下降的跳伞运动员受重力和空气阻力，重力、空气阻力均对运动员做功，则在空中匀速下降的跳伞运动员机械能不守恒。C：在空中做平抛运动的铅球只受重力，只有重力对铅球做功，则在空中做平抛运动的铅球机械能守恒。D：草坪上滚动的足球，受重力、支持力和阻力，只有阻力做足球做功，则草坪上滚动的足球机械能不守恒。综上，机械能守恒的是C。点睛：物体机械能守恒的条件是除重力外，其余力对物体所做的功为零。5、D【解析】

A．匀速上升电梯中的人动能不变，重力势能增加，则机械能增加，选项A错误；B．加速下降电梯中的人，电梯对人做负功，机械能不守恒，选项B错误；C．沿斜面匀速下滑的物块动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项C错误；D．做平抛运动的小球，只有重力做功，则机械能守恒，选项D正确。6、B【解析】

A.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有GmMr2=mv解得卫星线速度v=GM由图可知，ra＜rb=rc，则b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故选项A不合题意；B.由v=GMr知，aC.c加速要做离心运动，不可以追上同一轨道上的b；b减速要做向心运动，不可以等候同一轨道上的c，故选项C不合题意；

D.由向心加速度a=GMr2知，b、c的向心加速度大小相等，且小于7、AC【解析】小球在最低点时受重力和绳子拉力的作用，并且小球做圆周运动，合外力充当向心力，则根据牛顿第二定律有：T-mg=mv2l得：T=30+3×321.5N=48N，故A错误；由P=FVcosθ知，因θ=90°，故重力功率为零，故B错误；根据动能定理可知，Wf+mg•l（1-cos60°）=12mv8、AD【解析】

AB.因为碰到钉子前后瞬间水平方向没有作用力，瞬时速度大小不变；但因为圆周半径变小，，角速度变大，A正确B错误．CD.根据可知，球的加速度变大；根据向心力方程，可知，绳的拉力变大，C错误D正确．9、AC【解析】

AB.在最低点，杆子一定表现为拉力，有：F-mg=m则：F=mg+mυ方向向上，A正确B错误；CD.在最高点，有：F+mg=m则：F=mυ所以杆子表现为支持力，方向向上，大小为1N，C正确D错误．10、AD【解析】

AB、a点的电场线比b点密，所以a点的场强大于b点的场强。故电子在a点所受的电场力大于b点的电场力，由牛顿第二定律可知，aA＞aB，故A正确，B错误；CD、沿电场线方向电势逐渐降低，知a点的电势大于b点的电势；因电子带负电，故a点的电势能小于b点的电势能，故C错误，D正确。11、CD【解析】

A．拉力做功，故图像的斜率表示拉力F，从图中可知斜率恒定，即F恒定，A错误；BC．根据图像可得，根据牛顿第二定律可得物块的加速度大小为：，B错误C正确；D．根据动能定理可得：，解得，D正确．12、ACD【解析】

A.当h＝0.8m时小球在C点，由于小球恰能到达最高点C，故，所以＝gr＝10×0.4m2·s-2＝4m2·s-2，故选项A正确；B.从A到C过程，动能减小量为，重力势能的增加量为则机械能减小0.25J，由于A到B过程中压力大于B到C过程中的压力，则A到B过程中的摩擦力大于B到C过程中的摩擦力，可知B到C的过程克服摩擦力做功较小，知机械能损失小于0.125J，故B错误。；C.小球从A到C，由动能定理可知，故选项C正确；D.小球离开C点后做平抛运动，故2r＝gt2，落地点到A的距离x＝vCt，解得x＝0.8m，故选项D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.65增大【解析】

第一空.根据平均速度公式可得：m/s；第二空.换用直径相同的木球时，空气阻力相对重力影响明显，故误差偏大；第三空.小球下落只有重力做功，则机械能守恒应满足-=14、3.60D【解析】

(1)[1]由图中可以读出示数为3.60N。(2)[2]A．实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，故A正确；B．弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故B正确；C．拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C正确；D．当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验。故D错误。故选D。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)F=1.5×10-3N(2)【解析】

(1)小球A受重力、绳子的拉力和B球的斥力，根据平衡可知，A球受到水平向右的静电力为：F=mg(2)根据电场强度定义式可知：E=FE=5×10(3)根据库仑定律得F=kQq解得