江西省师范大学附属中学、九江第一中学2023-2024学年高一物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

江西省师范大学附属中学、九江第一中学2023-2024学年高一物理第二学期期末教学质量检测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，我国成功发射了“神舟七号”载人飞船。在飞船环绕地球运行期间，宇航员进行了出舱活动。关于宇航员在舱外活动时，下列说法中正确的是（）A．处于完全失重状态B．不受地球引力作用C．宇航员出舱后将做自由落体运动逐渐靠近地球D．宇航员出舱后将沿着原轨迹的切线方向做匀速直线运动2、(本题9分)如图（a），用一水平外力F推着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图（b）所示，重力加速度g取10m/s2。根据图（b）可知（）A．物体的质量m＝2kgB．斜面的倾角θ＝37°C．加速度为6m/s2时物体的速度v＝18m/sD．物体能静止在斜面上所施加的最小水平外力Fmin＝12N3、(本题9分)质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为30°的斜面，减速上滑的加速度大小为0.6g（g为重力加速度），则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中，下列判断错误的是A．物体的动能减少了0.6mgsB．物体的重力势能增加了0.5mgsC．物体的机械能减少了0.4mgsD．物体克服摩擦力做功0.1mgs4、(本题9分)质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距s，如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为()A．-μmg(s＋x) B．-μmgxC．μmgs D．μmg(s＋x)5、(本题9分)以下说法正确的是：（）A．曲线运动的加速度一定是变化的．B．弹簧弹力做负功，弹性势能变小．C．汽车过拱形桥时，为失重状态．D．合运动和分运动所用时间不等．6、如图所示，A、B为匀强电场中的两点，A、B间距离为L，A、B连线与电场线夹角为θ，场强为E，则A、B间的电势差为A．ELB．ELcosθC．ELsinθD．07、“套圈圈”是许多人都喜爱的一种游戏.如图所示，小孩和大人直立在界外同一位置，在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体.假设小圆环的运动可视为平抛运动，则A．小孩抛出的圆环速度大小较小B．两人抛出的圆环速度大小相等C．小孩抛出的圆环运动时间较短D．两人抛出的圆环，在相同时间内的速度变化量相同8、(本题9分)甲、乙两根同种材料制成的电阻丝，长度相等，甲横截面的半径是乙的两倍，将其并联后接在电源上()A．甲、乙的电阻之比是1:2B．甲、乙中的电流强度之比是4:1C．甲、乙电阻丝相同时间产生的热量之比是4:1D．甲、乙电阻丝两端的电压之比是1:29、(本题9分)如图所示，小球从B点由静止释放，摆到最低点C的时间为，从C点向右摆到最高点的时间为.摆动过程中，如果摆角始终小于5°，不计空气阻力。下列说法中正确的是（）A．，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小B．,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变C．,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小D．，摆线碰钉子的瞬间，小球的加速度变大10、(本题9分)下图为八颗行星绕太阳公转轨迹示意图，假设上述行星及小行星带上的行星绕太阳运动轨迹均可看成圆周，忽略行星之间万有引力作用．则下列关于各行星绕太阳做圆周运动的说法中正确的是()A．火星做圆周运动的线速度大于地球做圆周运动的线速度B．火星做圆周运动的加速度小于地球做圆周运动的加速度C．海王星做圆周运动的周期大于天王星做圆周运动的周期D．假设海王星的质量等于天王星的质量，则海王星做圆周运动的动能与它的势能之和小于天王星动能与势能之和11、(本题9分)如图，光滑绝缘圆轨道固定在竖直面内，整个圆周被4条直径均分为8等份，表示图中8个位置，其中A点是最低点。该竖直面内分布有水平向右的匀强电场，一个带正电的小球在轨道内做完整的圆周运动。已知小球的重力和所受电场力大小相等。则下列关于小球运动过程中的说法正确的是（）A．小球在F点时的动能最小 B．小球在B点时对轨道的压力最大C．小球在G点时的机械能最小 D．小球在A点时的动能最大12、(本题9分)如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中（）A．重力势能增加了3/4mgh B．动能损失了mghC．机械能损失了1/2mgh D．所受合外力对物体做功为-3/2mgh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)某同学利用图示装置验证小球摆动过程中机械能守恒，实验中小球摆到最低点时恰好与桌面接触但没有弹力，D处（箭头所指处）放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时能被割断，小球做平抛运动落到地面，P是一刻度尺．该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A位置到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及小球平抛运动的水平位移x即可．（1）测量A位置到桌面的高度H应从_________（填“球的上边沿”“球心”或“球的下边沿”）开始测．（2）实验中多次改变H值并测量与之对应的x值，利用作图象的方法去验证．为了直观地表述H和x的关系（图线为直线），若用横轴表示H，则纵轴应表示________．（填“x”、“x2”或“”）（3）若小球下摆过程中机械能守恒，则h、H和x的关系为H=____________．14、（10分）(本题9分)物理学习小组试图利用图甲测量一组旧蓄电池的电动势和内阻：（1）实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；③以为纵坐标，R为横坐标，作图线（用直线拟合），如图乙所示；④从图线求出直线的斜率K和在纵轴上的截距b。（2）请你回答下列问题（用题给符号K、b表示）：①计算电池的电动势________，内阻________。②根据实验方案发现，电流表内阻对实验精确度有较大影响，如果测的电流表内阻为，则电源内阻的精确值为________。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，质量为m、电荷量为q的粒子以初速度v0垂直于电场方向射入两极板间，两平行板间存在方向竖直向下的匀强电场，已知板长为l，板间电压为U，板间距为d，粒子能够射出电场，不计粒子的重力．因为粒子在电场中只受到竖直向下的恒定的电场力作用，所以粒子在水平方向做匀速直线运动，在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，其合运动类似于平抛运动．求：(1)粒子在电场中的加速度大小；(2)粒子通过电场的时间；(3)粒子射出电场时竖直方向的速度；(4)粒子射出电场时合速度与初速度方向的夹角的正切值；(5)粒子射出电场时沿电场方向偏移的距离．16、（12分）如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻的两等势面间的电势差相等，且。一带电量为q=-2.0×10-8C的点电荷，由A点仅在电场力作用下，沿垂直于等势面的方向，以初动能Ek=6.0×10-7J恰能到达D点。求：（1）B、D两点的电势；（2）将一带电量=+2.0×10-8C的点电荷由A点移到C点，电场力做的功WAC。17、（12分）(本题9分)如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接一口深为H，宽度为d的深井CDEF，一个质量为m的小球放在曲面AB上，可从距BC面不同的高度处静止释放小球，已知ＢＣ段长L,小球与BC间的动摩擦因数为μ，取重力加速度g=10m/s1．则：（1）若小球恰好落在井底E点处，求小球释放点距BC面的高度h1；（1）若小球不能落在井底，求小球打在井壁EF上的最小动能Ekmin和此时的释放点距BC面的高度h1．

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、A【解析】

AB、宇航员绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，处于完全失重状态，A正确，B错误；CD、宇航员出舱后，在地球引力作用下仍然绕地球做匀速圆周运动，不会自由落体逐渐靠近地球也不会沿切线方向做匀速直线运动。CD错误。2、B【解析】AB、对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图：x方向：Fcosθ-mgsinθ=ma①y方向：N-Fsinθ-Gcosθ=0②从图象中取两个点（20N，代入①式解得：m=2kg，θ=37°所以物体的重力G=20N，斜面的倾角为θ=37°，故A错误，B正确；CD、当a=0时，可解得F=15N，即最小拉力为15N，题中并为说明力F随时间变化的情况，故无法求出加速度为6m/s点睛：对物体受力分析，根据牛顿第二定律得出力F与加速度a的函数关系，然后结合图象得出相关信息。3、C【解析】试题分析：根据牛顿第二定律以及动能定理可得sF=ma=0.6mg，ΔEk=Fs=0.6mgs，A正确，物体上滑s，则上升的高度为h=12s=0.5s，所以重力势能增加故选C考点：考查了功能关系和动能定理的应用点评：本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化．4、A【解析】

物体受到的滑动摩擦力大小为f=μmg，对物体与弹簧及地面组成的系统，由能量守恒定律可得：-W-μmg（s+x）=0-mv02，解得：W=mv02-μmg（s+x），故选A．【点睛】注意摩擦生热公式为Q=fs相对，其中s相对是物体相对接触面发生的相对路程，对系统应用能量守恒定律求解较简便．5、C【解析】A、曲线运动是变速运动，加速度不为零，但是加速度可以变化、也可以不变化，例如匀速圆周运动的加速度时刻改变，是变加速运动，平抛运动的加速度恒定不变，是匀加速运动，故选项A错误；B、弹簧弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，故B错误；C、汽车过拱形桥时，运用牛顿第二定律有：，解得：，加速度方向向下，处于失重状态，故C正确；D、合运动与分运动具有等时性，即合运动和分运动所用时间总是相等的，故D错误．点睛：本题考查的知识点较多，曲线运动是变速运动、功能关系可知弹力做负功，弹性势能增加、失重现象已经合运动与分运动具有等时性等相关知识．6、B【解析】

根据匀强电场的场强与电势差的关系可知，A、B间的电势差为，故选B.7、CD【解析】

AB.水平方向位移x=vt=v2C.设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为t=2D.在相同时间内的速度变化量：△v=g△t，与初速度无关，所以两个人抛出的圆环，在相同时间内的速度变化量相同；故D正确.8、BC【解析】

A.两根长度相同，甲的横截面的圆半径是乙的2倍，根据电阻定律R=ρLS得，B.并联电路电压相等，由I=UC.由P=U2R可知得P甲：D.两电阻并联，则两电阻两端的电压相等；故D错误.9、BD【解析】

单摆的小角度摆动是简谐运动，根据单摆的周期公式分析，注意摆动中摆长是变化的；同时根据受力情况以及功能关系确定小球的速率。【详解】ABC.因摆角始终小于5°，则小球在钉子两边摆动时均可看做单摆，因为在左侧摆动时摆长较长，根据可知周期较大，因摆球在钉子两边摆动的时间均为所在摆周期的，可知：；摆线碰钉子的瞬间，由于水平方向受力为零，可知小球的速率不变；故B正确AC错误；D.摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变,而半径变小，所以加速度变大，故D正确。10、BC【解析】A、根据万有引力提供向心力，即，则可知，由于火星轨道半径大于地球轨道半径，即火星的线速度小于地球的线速度，故选项A错误；B、由得：地球加速度大于火星，选项B正确；C、根据万有引力提供向心力，即，由得：由于海王星半径大于天王星的半径，故海王星的周期大于天王星的周期，选项C正确；D、假设天王星和海王星质量相等，天王星变轨到海王星轨道需要外力推动做正功，机械能增加，所以海王星机械能大于天王星机械能，选项D错误．点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，并能熟记．11、ABC【解析】

ABD．带正电的小球所受电场力水平向右，小球的重力和所受电场力大小相等，则重力和电场力的合力方向与竖直方向成45°斜向右下，即等效重力场的方向与竖直方向成45°斜向右下，所以小球在B点时的动能最大，小球在B点时对轨道的压力最大，小球在F点时的动能最小。故AB两项正确，D项错误。C．带正电的小球所受电场力水平向右，小球在G点时的电势能最大，则小球在G点时的机械能最小。故C项正确。12、CD【解析】

物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，知重力势能的变化．根据牛顿第二定律求出摩擦力大小，根据物体克服摩擦力做功等于物体机械能的损失，求解机械能的损失．根据合力做功，求解动能的损失．【详解】由题，物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh．故A错误．根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，得到摩擦力大小为f=mg，物体克服摩擦力做功为Wf=f•2h=mgh，所以物体的机械能损失了mgh．故C正确．合力对物体做功为W合=-ma•2h=-mgh，则根据动能定理得知，物体动能损失mgh．故B错误，D正确．故选CD．【点睛】本题考查对几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）球的下边沿；（2）x2；（3）【解析】:(1)测量A位置到桌面的高度H,即球做圆周运动下降的高度,因为到达桌面时是球的下沿与桌面接触,所以测量的高度H应从球的下边沿开始测.

(2)根据得:

则平抛运动的初速度为:,

若机械能守恒,有:

即为:,若用横轴表示H,则纵轴应表示(3)由(2)知,若小球下摆过程中机械能守恒,则h、H和x的关系为:点睛：根据球先做圆周运动,再做平抛运动,结合平抛处理规律,即可求解平抛的初速度,算出对应的动能,再由刻度尺量出高度,算出重力势能,进而得以验证机械能守恒,因球落地时,球下边沿与地面接触,从而可确定结果14、【解析】

(2)①[1][2]利用图甲测量一组旧