广东省三校2024年物理高一下期末教学质量检测试题含解析

广东省三校2024年物理高一下期末教学质量检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)如图所示，质量相同的两个小球A、B，其中小球A带负电，小球B带正电，但电荷量不等量，二者电荷量的值满足：，通过绝缘轻弹簧连接，置于绝缘光滑的水平面上，当突然加以水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，在轻弹簧第一次伸到最长的运动过程中，对两个小球和弹簧组成的系统（整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法正确的是A．因为小球A、B的质量相等，故系统总动量始终为零B．虽然小球A、B的质量相等，但是系统总动量仍然不断增加C．小球B的动能先增加后减小，弹簧的弹性势能不断增大D．当小球B所受电场力与弹簧的弹力大小相等时，小球A的动能最大2、(本题9分)某人在离地h高的平台上以一定初速度抛出一个质量为m的小球，小球落地前瞬间的速度大小为V，不计空气阻力和人的高度，（以地面为零势面）则（）A．小球的初动能为B．小球的初动能为C．小球落地的机械能为D．小球落地的机械能为3、(本题9分)如图所示，a、b、c是绕地球做匀速圆周运动的三颗人造卫星，下列判断正确的是（）A．b的线速度大于a的线速度B．b运行周期小于a的运行周期C．b向心加速度小于a的向心加速度D．b、c受地球的引力一定大小相等4、下列各图，电场线描述正确的是（）A．正点电荷B．负点电荷C．等量异种电荷D．等量同种电荷5、(本题9分)小明在苹果树上的A水平线上发现了两个苹果，若每个苹果的质量均为0.5kg，他将树摇了摇，苹果一个落到B处的篮子中，另一个落到沟底的D处．AB、AC、AD之间的垂直距离分别为0.8m、2m、3m，若以地面C为零势能的参考面，g取l0m/s2，则下列说法正确的是（）A．树上A处苹果的重力势能为15JB．沟底D处苹果的重力势能为-5JC．从树上A处落到沟底D处苹果的动能为10JD．从树上A处落到篮子B处苹果的动能为6J6、下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是A．汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用。D．洗衣机脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出7、(本题9分)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则()A．A球的角速度必小于B球的角速度 B．A球的运动周期必等于B球的运动周期C．A球的线速度必大于B球的线速度 D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力8、(本题9分)一质量为m的物体，以g的加速度减速上升h高度，g为重力加速度，不计空气阻力，则()A．物体的机械能守恒B．物体的动能减小mghC．物体的机械能减少mghD．物体的重力势能减少mgh9、(本题9分)下列关于电场强度的说法中，正确的是（）A．由公式知，电场强度与点电荷所受电场力成正比，与点电荷的电荷量成反比B．由公式知，点电荷在电场中所受电场力与电场强度成正比，与电荷量成正比C．由公式可知，电场强度与电荷量成正比，与成反比D．以上说法均不正确10、(本题9分)如图所示，质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧的一端与小球相连，另一端固定于O点。小球由A点静止释放后，沿固定竖直杆运动到B点。OA的长度小于OB的长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧的弹性势能相等。下列说法正确的是A．小球通过B点时，其所受重力的功率不为零B．在小球从A点运动到B点的过程中弹簧的弹性势能先减小后增大C．在小球从A点运动到B点的过程中，小球减少的重力势能等于其增加的弹性势能D．在小球从A点运动到B点的过程中，小球增加的动能等于重力对小球做的功二、实验题11、（4分）(本题9分)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：a．设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；b．分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、……；c．作出W-v草图；d．分析W-v图像．如果W-v图像是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系．(1)以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________．A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……．所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……．B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜．C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．(2)在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：_________．(3)对于该实验，下列操作中属于实验要求的是_______．（填写选项前的序号）A．小车每次都应从静止开始释放B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力C．必须测量出小车的质量12、（10分）(本题9分)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．图甲为实验装置简图，A为小车，其总质量为m，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，桶和砂的总质量为m0，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重力m0g，小车运动的加速度可用纸带上打出的点求得．(1)本实验中，小桶和砂的总质量m0与小车的质量m间应满足的关为_________．(1)图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为______

m/s1．(结果保留两位有效数字，要求尽可能多的使用测量数据)(3)在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图丙所示)．请继续帮助该同学作出坐标系中的图象____________．(4)在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．答：_______________________________．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)在研究力和运动的关系时，伽利路曾经做过一个实验：在A点悬挂一个摆球，将摆球拉至B点，由静止放手，摆球将摆到与B几乎等高的C点；假若在A点正下方的E点钉一钉子，摆球的运动路径会发生改变，但仍能升到与B点几乎等高的D点，如图所示，如果图中的摆线长为L=1.6m，初始时刻摆线与竖直线之间的夹角为60°，重力加速度为g=10m/s2，忽略空气阻力．求：,(1)摆球摆到最低点O时速度的大小；(2)将E处的钉子下移，当钉子与A的距离至少多大时，摆球摆下后能在竖直面内做完整的圆周运动．14、（14分）(本题9分)火星探测器在距火星表面高度为h的轨道绕其飞行，该运动可看做匀速圆周运动。已知探测器飞行一周的时间为T，火星视为半径为R的均匀球体，万有引力常量为G，求：(1)火星的质量M；(2)火星表面的重力加速度g。15、（13分）(本题9分)如图所示，A是长为L的细线悬挂的以质量为m的小球，A的下端离光滑水平面很近，且可以绕O点在竖直面内做圆周运动，现有一质量为2m的滑块B沿光滑水平面以速度正对A运动，并与A发送弹性碰撞，已知细线承受的最大拉力为10mg，现要求小球做圆周运动能通过圆形轨道最高点为重力加速度，求滑块B初速度的取值范围．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、B【解析】

AB.小球A受到的电场力大小为FA=qAE，方向水平向右。小球B受到的电场力大小为FB=qBE，方向水平向左，由于qA＞qB，则FA＞FB，系统的合外力不为零，所以系统的总动量不守恒。合外力冲量大于零，根据动量定理知：系统的总动量不断增加，故A错误，B正确；C.当两球的速度第一次相同时，弹簧第一次伸到最长，根据动量定理知I合=△P，由于I合方向水平向左，所以弹簧第一次伸到最长时两球的速度方向均水平向左，则小球B的动能先增加后减小至零再增加，弹簧的弹性势能不断增大，故C错误；

D.当小球B所受电场力与弹簧的弹力大小相等时，B球的动能最大。对于A球，小球A所受电场力与弹簧的弹力大小相等时A球的动能最大，由于FA＞FB，所以小球A的动能最大，小球B所受电场力小于弹簧的弹力大小，故D错误。故选B.点睛：此题的物理过程比较复杂；关键是通过分析球所受的弹力和电场力的大小关系来确定球的运动情况；注意速度相等是弹簧最长的临界条件.2、B【解析】A、抛出后运用动能定理得：，解得初动能为：，故A错误，B正确；

C、以地面为零势面，落地时重力势能为零，动能为：，则机械能为：，故C、D错误。点睛：本题考查动能定理的基本运用，运用动能定理解题时，首先确定研究对象和研究过程，判断有哪些力做功，再根据动能定理列式。3、C【解析】ABC、据万有引力提供圆周运动向心力有可知：随着半径的增大，周期在增大，而线速度、加速度、角速度都在减小，故AB错误;C正确；D、根据万有引力,可知万有引力不仅和距离有关，还与环绕天体的质量有关，由于题中没有给卫星的质量，所以不确定谁的万有引力大，故D错误；本题选：C点睛：根据万有引力提供圆周运动向心力分析描述圆周运动物理量大小与半径及质量的关系即可.4、C【解析】

AB.电场线是从正电荷出发，终至于负电荷．所以正点电荷的电场线是以电荷为中心向四周发散，而负点电荷是向中心会聚，呈球体分布，故AB项与题意不相符；C.真空中两个等量异种电荷是相互吸引的，它们产生的电场线是沿电荷的连线对称的，并且电场线都是从正电荷发出，到负电荷终止的，故C项与题意相符；D.等量同种电荷是相互排斥的，它们产生的电场线是沿电荷的连线对称的，并且电场线都是从正电荷发出，到负电荷终止的，故D项与题意不相符．5、B【解析】

A项：以C为零势能的参考面，地面A处苹果的重力势能为EpA=mghAC=0.5×10×2J=10J，故A错误；B项：以C为零势能的参考面，D处苹果的重力势能为EpB=-mghCD=-mg（hAD-hAC）=-0.5×10×（3-2）J=-5J，故B正确；C项：根据机械能守恒定律得：从树上A处落到沟底D处苹果的动能EkD=mghAD=15J，故C错误；D项：从树上A处落到沟底B处苹果的动能EkB=mghAB=0.5×10×0.8J=4J，故D错误．6、AB【解析】

A.汽车通过凹形桥的最低点时，，支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，车对桥的压力大于汽车的重力，A正确。B.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，B正确；C.杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时仍受重力作用。C错误。D.离心力与向心力并非物体实际受力，而是衣服对水的吸附力小于水做圆周运动所需要的向心力，因此产生离心现象；D错误。7、AC【解析】

ACD.对于任意一个小球都受到重力和支持力的作用，合力提供向心力，受力如图：将FN沿水平和竖直方向分解得：FNcosθ=ma…①,FNsinθ=mg…②．由①②可得：gcotθ=a，可知两球的向心加速度大小相等，A球对筒壁的压力必等于B球对筒壁的压力．根据所以半径大的A线速度大，角速度小，故AC正确，D错误；B.根据公式：T=2π/ω，可知A角速度小，则周期大．故B错误．故选AC8、BCD【解析】物体的加速度为g/3≠g，除重力做功外，还有其它力做功，物体机械能不守恒，故A错误；对物体受力分析，设物体受的拉力的大小为F，则由牛顿第二定律可得，mg-F=m×g，解得：F=mg，对全过程由动能定理可得，△EK=Fh-mgh=−mgh

，物体的动能减少了mgh，故B正确；除重力外其它力做的功等于物体机械能的变化量，则机械能的增量△E=Fh=mgh，故C正确；物体高度增加，重力势能增加，增加的重力势能为mgh，故D正确；故选BCD．点睛：物体的加速度为g/3，这是本题的关键所在，由此可以说明物体还要受到向上的拉力的作用．同时要明确功能关系：重力做功等于重力势能的变化；合力功等于动能的变化；除重力以外的其它力的功等于机械能的变化.9、BC【解析】

A.场强E是由电场本身决定的,与试探电荷无关,不能说E与F成正比,与q成反比，故A错误B.场强E是由电场本身决定的,与试探电荷无关,由公式知，点电荷在电场中所受电场力与电场强度成正比，与电荷量成正比，故B正确；CD.由公式可知，Q为场源电荷，电场强度与电荷量成正比，与成反比，故C正确；D错误；10、AD【解析】

A.在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒；因A、B两点弹簧的弹性势能相等，小球减小的重力势能转化为小球的动能，所以在B点的速度不为零，则其所受重力的功率不为零；故A正确。B.在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的形变量先增大后减小再增大，则弹簧的弹性势能先增大后减小再增大，故B错误。C.在小球从A点运动到B点的过程中，增加的弹性势能为零，则小球减少的重力势能大于增加的弹性势能。故C错误。D.在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹力对小球做功为零，根据动能定理知小球增加的动能等于重力对小球做的功。故D正确.二、实验题11、D毫米刻度尺AB【解析】

(1)A．当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算；因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难，故选项A正确；B．小车运动中会受到阻力，使木板适当倾斜，小车阻力补偿的方法是平衡摩擦力，故选项B正确；C．本实验中小车先加速后减速，造成纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明摩擦力没有平衡，或没有完全平衡，可能是没有使木板倾斜或倾角太小，故选项C正确；D．本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系，这个速度是指橡皮绳做功完毕时的瞬时速度，而不是整个过程的平均速度，故选项D错误；说法中不正确一项是选项D．(2)探究橡皮筋做功与小车的动能变化的关系，则小车的速度是由纸带的点来求出，因此必须要有毫米刻度尺；(3)A．小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功，所以小车必须从同一位置由静止弹出，故选项A正确；B．为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故选项B正确；C．实验是分析图像，不需要测量小车的质量，故选项C错误；12、(1)m0远小于m

(1)3.