安徽滁州市来安县水口中学2023-2024学年物理高一第二学期期末学业质量监测试题含解析

安徽滁州市来安县水口中学2023-2024学年物理高一第二学期期末学业质量监测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示，一个正点电荷q（重力不计）从两平行带电金属板左端中央处以初动能Ek射入匀强电场中，它飞出电场时的动能变为2Ek，若此点电荷飞入电场时其速度大小增加为原来的2倍而方向不变，它飞出电场时的动能变为（）A．4Ek B．4.25Ek C．5Ek D．8Ek2、(本题9分)安培提出了著名的分子电流假说．根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设电量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，下列关于该环形电流的说法正确的是A．电流大小为，电流方向为顺时针B．电流大小为，电流方向为逆时针C．电流大小为，电流方向为顺时针D．电流大小为，电流方向为逆时针3、(本题9分)关于质点的曲线运动，下列说法中不正确的是（）A．曲线运动肯定是一种变速运动B．变速运动不一定是曲线运动C．曲线运动可以是加速度不变的运动D．曲线运动可以是速度不变的运动4、(本题9分)如图所示，小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上，则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中（）A．小球的动能先增大后减小B．小球的机械能在不断增大C．小球、弹簧、地球构成的系统机械能不断减小D．弹簧的弹性势能先增大后减小5、(本题9分)如图所示的直线①和②分别表示两个加速运动的速度－时间图象，下列说法正确的是()A．直线①的初速度大B．直线②的初速度大C．直线①和直线②的加速度一样大D．在t1时刻直线①的速度大于直线②的速度6、(本题9分)下列物体运动过程中机械能守恒的是()A．物体以一定初速度沿光滑斜面上滑的过程 B．拉着物体匀速上升的过程C．雨滴匀速下落 D．物体沿斜面匀速下滑的过程7、(本题9分)如图所示，a、b是两个在同一平面内的，绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其中已知b为地球同步卫星，引力常量为G．据图和上述信息，关于地球和卫星a、b的分析或结论，如：卫星a、b的绕行速度va、vb，绕行周期Ta、Tb等。下列的叙述正确的是（）A．由于va＞vb，因而卫星a减速可有可能让卫星b追上B．卫星a的绕行周期Ta一定小于24hC．卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可计算出地球的半径8、(本题9分)如图所示，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度．下列关系正确的有A．TA>TB B．vA>vBC．aA<aB D．ωA<ωB9、(本题9分)如图所示，地球绕OO′轴自转，则下列正确的是（）A．A、B两点的角速度相等B．A、B两点线速度相等C．A、B两点的转动半径相同D．A、B两点的转动周期相同10、(本题9分)如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道,除去底部一小圆弧，A图中的轨道是一段斜面，其高度小于h；B图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；C图中的轨道是一段斜面，高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h。如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是()A． B．C． D．11、(本题9分)如图所示，一小孩从滑梯顶端由静止开始滑下，斜面底端后水平滑行一段距离后停在滑道上。已知滑梯的斜面段长度L=5.0，倾角θ=37°水平段与斜面段平滑连接。小孩质量为20kg，与滑梯轨道间的动摩擦因数μ=0.3，不计空气阻力。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80.（g取10m/s2）则该小孩沿斜面段下滑过程中（）A．加速度的大小为3.6m/s2 B．克服摩擦力所做的功为300JC．重力做功的平均功率为360W D．滑到斜面底端时重力的瞬时功率1200W12、如图所示，长为L的轻绳拴着一个质量为m的小球，绕着固定点O在竖直平面内做完整的圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时速度可能为零B．小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零C．小球通过最低点时速度的最小值等于D．小球通过最低点时轻绳拉力的最小值等于二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某探究性学习小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验时，重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，图乙给出的是实验中获取的一条纸带，处理数据时，同学们舍弃了前面较密集的点，以O为起点，从A点开始选取计数点A、B、C……，测出O到A、B、C……的距离分别为h1=38.4cm、h2=60.0cm、h3=86.4cm……每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，电源的频率为f=50Hz．（1）实验室，供选择的重物有以下四个，应选择________________；A．质量为100g的钩码

B．质量为10g的砝码

C．质量为200g的木球

D．质量为10g的塑料球（2）打B点时，重物的速度vB为__________m/s（计算结果保留三位有效数字）；（3）同学们根据纸带算出相应各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，h为横轴绘出的图像如图丙所示．图线的斜率等于______________的数值，图线不过坐标原点的原因是__________________________．14、（10分）(本题9分)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物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已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是________（只有一个选项符合要求，填选项前的符号）。A．直流电源、天平及砝码B．直流电源、刻度尺C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、刻度尺②安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示（其中一段纸带图中未画出）。图中O点为打出的起始点，且速度为零.选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE=______m/s（结果保留三位有效数字）.③若已知当地重力加速度为g，代入图中所测的数据进行计算，并将与_______进行比较（用题中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O点到E点的过程中机械能是否守恒。④某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O了，如图所示.于是他利用剩余的纸带进行如下的测量：以A点为起点，测量各点到A点的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出v2-h图像。图中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线_________；由图像得出，A点到起始点O的距离为_________cm（结果保留三位有效数字）.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)如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图．斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接．斜面AB和圆形轨道都是光滑的．圆形轨道半径为R．一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点Ｃ．已知重力加速度为g．求：(1)A点距水平面的高度h；(2)B点轨道对小车支持力的大小．16、（12分）(本题9分)一宇航员登上某星球表面，在高为2m处，以水平初速度5m/s抛出一物体，物体水平射程为5m，且物体只受该星球引力作用求：（1）该星球表面重力加速度（2）已知该星球的半径为为地球半径的一半，那么该星球质量为地球质量的多少倍．17、（12分）如图所示，细线下吊着一个质量为M的沙袋（可看作质点），构成一个单摆，摆长为l。一颗质量为m的子弹以水平速度v0射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动，已知重力加速度为g，求：（1）子弹射入沙袋后沙袋的速度大小v；（2）子弹射入沙袋过程中生热是多少Q；（3）子弹和沙袋一起上升的最大高度h.

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】

两个过程中带电粒子做类平抛运动，水平方向匀速直线，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，两过程初速度不同故在磁场中运动时间不同，在竖直方向的位移不同，最后用动能定理求解【详解】设粒子第一个过程中初速度为v，Ek＝，电场宽度L，第一个过程中沿电场线方向的位移为：第一个过程由动能定理：qEy1=2Ek-Ek第二个过程中沿电场线方向的位移为：y2＝qEy2=Ek末-4Ek解得：Ek末=4.25Ek故应选：B。【点睛】动能定理的应用注意一个问题，列式时不能列某一方向的动能定理，只能对总运动过程列一个式子。2、D【解析】

电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为，根据电流的定义式可得电流强度为：，因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故D正确，ABC错误．3、D【解析】

A、曲线运动轨迹为曲线，因此无论速度大小是否变化运动方向一定改变，一定是变速运动，故A正确；B、变速运动轨迹不一定是曲线，可能只是速度大小发生变化，如匀变速直线运动，故B正确；C、做曲线运动的条件为初速度与合外力不共线，若物体所受合外力恒定，其加速度就可不变，如平抛运动就是加速度不变的曲线运动，故C正确．D、曲线运动的速度方向时刻改变，曲线运动一定是速度变化的运动，故D错误；本题选不正确的，故选D【点睛】对于曲线的理解要把握其运动特点:合外力和速度方向不同线,物体速度时刻变化,为变速运动.中学学习的典型的曲线运动有平抛运动、圆周运动等.4、A【解析】

A．在小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中，小球受到竖直向下的重力和弹簧的弹力，弹簧的弹力先小于小球的重力，后大于重力，小球的合力先向下后向上，所以小球先向下做加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后向下做减速运动，故其动能先增大后减小，故选项A正确；BD．由于弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的机械能在不断减少，弹簧的弹性势能在不断增大，故选项B、D错误；C．小球小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中，重力做正功，弹簧弹力做负功，小球动能、重力势能、弹簧的弹性势能总量守恒，所以小球、弹簧、地球构成的系统机械能守恒，故选项C错误．5、B【解析】两速度图线的纵截距等于初速度，则知直线②的初速度大，A错误B正确；v－t图象的斜率等于加速度，所以直线①的加速度大，C错误；两速度图线的交点表示瞬时速度相等，D错误．【点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移．6、A【解析】

A、物体沿光滑斜面上滑，受重力和支持力的作用，但是支持力的方向和物体运动的方向垂直，支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒．故A正确；B、拉着物体沿光滑斜面匀速上升，拉力要做正功，机械能不守恒，故B错误；C、雨滴匀速下落，动能不变，重力势能减小，机械能减小，故C正确；D、物体沿斜面匀速下滑的过程，重力势能减小，动能不变，则机械能减小．故D错误．故选A．7、BC【解析】

A.卫星a减速时，a将做近心运动，轨道半径减小，不可能让卫星b追上。故A错误。B.根据万有引力提供向心力，得：解得：，可知，卫星a的绕行周期Ta一定小于卫星b的绕行周期Tb，即一定小于24h，故B正确。C.地球同步卫星的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，a、b是两个在同一平面内的，b为地球同步卫星，则卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，故C正确。D.利用题目的信息，不能求出地球的半径，故D错误。8、ACD【解析】

万有引力提供卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的向心力，则，解得；；；，则由于rA>rB，则TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故选项ACD正确，B错误.9、AD【解析】

A、AB两点都绕地轴做匀速圆周运动，两点共轴转动，角速度相同．故A正确．BC、由图知B转动的半径大于A转动的半径．根据v=rω，知B的线速度大．故B、C错误．D、根据，角速度相同，则周期相同．故D正确．故选AD．10、BC【解析】

A、小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，，则h′＜h；故A错误.B、小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．则h′=h；故B正确.C、小球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．则h′=h；故C正确.D、小球在内轨道运动，通过最高点最小的速度为，故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，则h′＜h；即不能过最高点；故D错误.11、AC【解析】

A．在斜面下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得A正确；B．克服摩擦力所做的功B错误；C．从斜面顶端滑到底端的时间，根据可得重力做的功因此平均功率C正确；D．小孩滑到底端时的速度滑到斜面底端时重力的瞬时功率D错误。故选AC。12、BD【解析】

AB.小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，由重力提供向心力，则有：解得：，即为小球通过最高点的最小速度。故A错误，B正确；CD.从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，则有：解得：小球能通过最高点时最低点的最小速度为，在最低点，由牛顿第二定律得：解得：绳子在最低点的最小拉力为，故C错误，D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A；240；重力加速度；点速度不为0；【解析】（1）为了减小实验的误差，重锤选择质量大一些，体积小一些的，故选A正确，BCD错误；（2）B点的瞬时速度；（3）据机械能守恒：，得：，所以如果以：为纵轴，以为横轴，根据实验数据绘出的图象应是过原点的直线，斜率的数值为当地重力加速度，图线未过原点O，说明有初速度，则引起其原因是该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关，即打下O点时重物速度不为零．点睛：验证机械能守恒是中学阶段的基础实验，要从实验原理出发来理解实验同时注意平时加强练习，同时利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法，我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距．14、D3.04gh2a10.0【解析】

(1)根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定必需的器材．(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度．(3)根据重力势能的减小量等于动能的增加量，列出机械能守恒的表达式．(4)抓住A点速度不为零，得出正确的图线，结合O点的速度为零，结合图线得出A点距离O点的距离．【详解】(1)打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度，重锤的质量可以不测；故选D．