山东省莱芜市2024届高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

山东省莱芜市2024届高一物理第二学期期末质量检测试题

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（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）如图为某宇宙飞船的飞行示意图，飞船先在贴近天体A的表面做匀速圆

周运动，发动机再次点火后飞离A,到达天体5附近后经调整贴近3的表面做匀速圆

周运动。若天体A和3的质量、半径分别为号和舷2、尺2，则飞船在贴近A、B

表面做圆周运动的周期之比心为

A.时间、位移、速度B.加速度、速度变化量、力

C.速度、速率、加速度D.路程、时间、位移

3、（本题9分）如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，管口上方O点与弹簧

上端初始位置A的距离为h,一小球从O点由静止下落，压缩弹簧至最低点D,弹簧

始终处于弹性限度内，不计空气阻力，小球自O点下落到最低点D的过程中，下列说

法正确的是（）

o

A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒

B.小球的最大速度与h无关

C.小球达到最大速度的位置随h的变化而变化

D.弹簧的最大弹性势能与h成正比

4、人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体（）

A.处于超重状态

B.所受的合力不变

C.速度的大小不变

D.受到万有引力和重力两个力的作用

5、（本题9分）一平行板电容器的电容为C,A极板材料发生光电效应的极限波长为九°,

整个装置处于真空中，如图所示。现用一波长为九）的单色光持续照射电容

器的A极板，B极板接地。若产生的光电子均不会飞出两极板间，则下列说法正确的

是（）（已知真空中的光速为c,普朗克常量为耳光电子的电量为e）

he

A.光电子的最大初动能为9_九

0

h（X-九）

B.光电子的最大初动能为一气一

0

he（九九）c

C.平行板电容器可带的电荷量最多为——H——

eNA

o

h（k-X）C

D.平行板电容器可带的电荷量最多为一『一

ceK人

o

6、如图，在验证向心力公式的实验中，质量为机的钢球①放在A盘的边缘，质量为

4帆的钢球②放在3盘的边缘，4、3两盘的半径之比为2:1,。、〜分别是与A盘、B

盘同轴的轮，“轮、8轮半径之比为1:2,当a、5两轮在同一皮带带动下匀速转动时,

钢球①、②受到的向心力之比为

；

l।:Ir~：

3皮带o

A.2:1B.4:1C.1:4D.8:1

7、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

高点的时间为今.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

8、（本题9分）如图所示的电场中有A、B两点，下列判定正确的是：（）

ee

A.电势（PA><PB»场强a>b

B.电势队>5，场强EA<EB

C.将电荷量为q的正电荷从A点移动B点，电场力做正功，电势能减小

D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有电势能后4>后“

pApB

9、在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，当闭合开关S后，各用电器均能工作。

现将滑动变阻器R的滑片尸向下滑动，则

软3

0L

J

V

A.灯变亮，电压表示数减小

B.灯变亮，电流表示数增大

C.灯变亮，电容器的带电量增大

D.电压表和电流表的示数均减小

10、（本题9分）如图所示，长木板4放在光滑的水平面上，质量为帆=4kg的小物体5

以水平速度%=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、5间存在摩擦，之后

4、3速度随时间变化情况如图乙所示，取g=10m/s2,则下列说法正确的是（）

A.木板A获得的动能为2J

B.系统损失的机械能为2J

C.4、B间的动摩擦因数为0.1

D.木板A的最小长度为2m

n、（本题9分）如图，轻质弹簧一端固定在斜面（固定）底端的。点，弹簧处于原长

状态时，对应的斜面。尸部分光滑，斜面顶端。至尸的斜面部分粗糙。一滑块从斜面

顶端。处释放，接触弹簧并压缩，弹簧始终处于弹性限度内，滑块与弹簧作用时不损

失能量，从滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，下列说法正确的是：

A.滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能

B.滑块、弹簧、地球构成的系统，机械能守恒

C.滑块先做匀加速后做匀减速直线运动

D.滑块接触弹簧以后减少的机械能全部转化为弹簧的弹性势能

12、（本题9分）如图所示，小球用两根长度相等的细线系在竖直杆上，当杆旋转时，细绳

不可伸长，对小球受力分析正确的是（）

A.受重力、绳的拉力和向心力作用

B.可能受重力、一根绳的拉力共两个力作用

C.可能受重力、两根绳的拉力共三个力作用

D.上面一根绳的拉力总大于物体的重力

二.填空题（每小题6分，共18分）

13、（本题9分）宇航员在某星球表面，将一小球从离地面h高处以初速水平抛出，测

出小球落地点与抛出点间的水平位移为s,若该星球的半径为R,万有引力恒量为G,

则该星球表面重力加速度为,该星球的平均密度为。

14、如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，尸、。为电极，设a=lm,Z>=0,2m,

c=O.lm,当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其图线如图乙所示，当t7=10V

时，求电解液的电阻率〃是J2m

15、（本题9分）（1）利用重锤的自由下落验证机械能守恒定律，下面哪些测量工具是必

需的?.

A.天平B.4〜6V的低压直流电源C.刻度尺D.停表

（2）在使用重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，选定了一条较为理想的纸

带，如图所示，“0”为起始点，以后纸带上所打的各点依次记为1、2、3….测得重锤

从开始运动到各时刻下落的高度分别是.、srs3...,则重物由“0”点运动到“4”点，重

力势能减少量的表达式为,动能增量的表达式为（重锤质量为m,

打点计时器的打点周期为T）,实验结果发现动能增量总（填“大于”、“等

于”或“小于”）重力势能的减少量，主要的原因是

三.计算题（22分）

16、（12分）如图所示，竖直平面内半径&=0.4m的光滑半圆形轨道3cD,与倾角为

37。的斜面在3点处圆滑连接。4、。两点等高，在A处固定一弹射器。质量机=0.2kg

的小物块（可看作质点）从弹射器弹出后，沿动摩擦因数"=0.3的斜面下滑，然后通过

半圆形轨道从。点水平飞出，小物块从O点飞出后落在斜面上的点离6点的距离为

Z=lm,重力加速度g取10m/s2,sin370=0.6,cos37°=0.1.求:

⑴小物块在。点水平飞出时速度大小；

⑵小物块通过£＞点时轨道对其作用力大小；

⑶小物块被弹射器弹出过程中，弹射器释放的弹性势能。（小物块被弹开过程的位移可

忽略不计）

17、（10分）（本题9分）45是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，其下端5与水平

直轨平滑相切，如图1所示.一小木块（可视为质点）从A点由静止开始沿轨道下滑,

最后停在C点.已知圆轨道半径为R,小木块的质量为机，小木块与水平直轨道间的

动摩擦因数为“重力加速度为g.求：

（1）小木块运动到B点时速度的大小,；

（2）小木块经过圆弧轨道的5点时，所受轨道支持力的大小盘；

（3）5、。两点之间的距离x.

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、A

【解题分析】

飞船贴近天体A的表面做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有：

二成〒bR1飞船贴近天体3的表面做匀速圆周运动时，万有引力提供向心

N21

11

GMm,2兀T低3M

力，有：一^厂=加亍）2、得：宁=\病/，故A正确，BCD错误。

222V21

2、B

【解题分析】

A.时间不是矢量是标量，位移、速度是矢量，故A错误；

B.加速度、速度变化量、力都是矢量，故B正确；

C.速率不是矢量是标量，加速度、速度是矢量，故C错误；

D.路程、时间不是矢量是标量，位移是矢量，故D错误。

3、A

【解题分析】A、小球在运动的过程中只有重力和弹簧的弹力做功，小球与弹簧组成的

系统机械能守恒，故A正确；

B、设小球刚运动到A点时的速度为v,则有机g/z=；ww2,y=12gli,小球接触弹

簧后先做加速运动，当弹簧的弹力与重力大小相等时，弹簧压缩量为x,此时小球的速

m2

度最大，则有加g=依，X=T，该过程中机械能守恒，由功能关系可得：

k

111Img2

mgx--bc2=mv2-_mvi,得：v=2gh-——,可知小球的最大速度与h

22m2myk

有关，故B错误；

C.当弹簧的弹力与重力大小相等时，即弹簧压缩量为零■时小球的速度最大，与h无

k

关，故C错误；

D、选取小球的平衡位置处为重力势能的0点，当小球运动到最低点D时，弹性势能最

大，动能为0,则弹簧的弹性势能等于取小球的平衡位置处小球与弹簧组成的系统的机

械能，根据机械能守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：

]1m2£2

E=-mv2+-kx2=mgh+——,可知弹簧的最大弹性势能与h是线性关系，但

Pm2m2卜

不是成正比，故D错误。

点睛：本题既要根据受力情况判断小球的运动情况，又要运用机械能守恒分析小球的速

度和弹簧的弹性势能，综合性较强。

4、C

【解题分析】

A.人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体处于失重状态，选项A错

误；

B.卫星所受的合力大小不变，方向不断变化，选项B错误；

C.卫星的速度的大小不变，选项C正确；

D.卫星只受到万有引力作用，选项D错误.

5、C

【解题分析】

AB.根据光电效应方程可知

尸hehehc(k-X)

E=———=-------o-----

kmXX九九

00

选项AB错误；

CD.随着电子的不断积聚，两板电压逐渐变大，设最大电压为U,则

Ue=E

km

且

Q=CU

解得

hcQ-X)C

Q=o

ekX

0

选项C正确，D错误。

故选C„

6、A

【解题分析】

皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以,a轮、b轮半径之比为1：2,

ab

CD2

所以cT=f，共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相

b

32a8

等，则汗=了，根据向心加速度。=厂32,-i-=-由向心力公式歹，得

CD1Cl1n

22

ma2

一q=1■•故A正确.

ma1

222

7、BD

【解题分析】

单摆的小角度摆动是简谐运动，根据单摆的周期公式7=2兀J1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。

【题目详解】

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7=2兀-可知周期较大，因摆球在钉子两边摆动的时间均为所在摆

1

周期的4,可知:

>t9右

12左2

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。

8、BC

【解题分析】

AB、电场线疏密表示电场的强弱，故场强E<E沿着电场线的方向电势降低，可

AB

知甲>甲，故B正确，A错误；

AB

C、将电荷量为q的正电荷放在电场中，受力的方向是从A指向B,故从A点移到B

点，电场力做正功，电势能减少，故C正确；

D、将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，根据石户=0P可知负电荷在电势低的

地方电势能大，即有故D错误；

pAPB

故选BC.

9、AD

【解题分析】

当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下时，接入电路的电阻减小，外电路总电

阻减小，干路电流增大，路端电压减小，则灯L1变亮，电压表的示数减小；根据串联

电路分压规律可知，并联部分的电压减小，则灯L2的电流减小，灯L2变暗，电流表的

示数减小；根据干路电流增大，流过灯L2的电流减小，根据并联电路规律可知，L3中

电流增大，灯L3变亮；并联部分电压减小，则电容器的电压减小，由。=<7£7,可知电

容器C的带电量减小。

灯L/变亮，电压表示数减小与分析相符，故A项符合题意;

B.灯变亮，电流表示数增大与分析不符，故B项不符合题意;

灯变亮，电容器的带电量增大与分析不符，故C项不符合题意;

D.电压表和电流表的示数均减小与分析相符，故D项符合题意。

10、AC

【解题分析】

A.由图示图像可以知道，木板获得的速度为v=lm/s,A、B组成的系统动量守恒,

以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得

mv=（M+m）v

0

解得

M=4kg

所以木板A获得的动能为

E=2J

k2

故A正确;

B.系统损失的机械能为

AE=-mv^——^m+M）v2=4J

202

故B错误;

C.结合图像可知B的加速度大小为。=lm/s2,所以

p,=—=—=0.1

g10

故C正确;

D.根据能量之间的关系可知

\XmeL=—mv2-—Qn+M）v2

2o2

解得

L=Im

故D错误；

故选AC。

点睛：由图能读出木板获得的速度，根据动量守恒定律求出木板A的质量，根据

E=：mv2求解木板获得的动能.根据斜率求出B的加速度大小，根据牛顿第二定律求

出动摩擦因数.根据系统克服摩擦力做功求解系统损失的机械能.

11、AD

【解题分析】

A.滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，根据能量守恒定律可知，减少的重力势能转

化为增加的弹性势能和。尸段摩擦生的热能，故滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性

势能；A正确.

B.滑块、弹簧、地球构成的系统在全程运动中，有除重力做功和弹簧的弹力做功外，其

它的摩擦力做负功，根据功能关系知系统的机械能减少；B错误.

C.滑块在。尸段受恒力做匀加速，接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，则合力先向下减

小后向上增大，先做加速度向下减小的变减速直线运动，后做加速度向上增大的变减速

直线运动；故C错误.

D.滑块接触弹簧时有不为零的速度，则此后的过程减少的重力势能和减少的动能一起转

化为增加的弹性势能，即滑块减少的机械能全部变成弹簧增加的弹性势能；故D正确.

12、BCD

【解题分析】

ABC.根据小球对绳的位置不同，绳可能是一根或两根有作用力，球受重力，故A错

误，BC正确；

D.只有上面一根绳有拉力时，绳的竖直分力大小等于重力；如果两根绳都有拉力，上

面绳的竖直分力大小等于重力和下面绳拉力的竖直分力之和，所以上面一根绳的拉力一

定比重力大，故D正确.

故选BCD。

二.填空题（每小题6分，共18分）

【解题分析】试题分析：(1)设月球的密度为P,月球的重力加速度为g,小球在月球

表面做平抛运动则：水平方向：，竖直方向：，联立得：.

(2)月球表面的物体受到的重力等于万有引力为：，月球的质量为：

，联立得：

考点：考查万有引力定律及其应用.

【名师点睛】本题要抓住万有引力与平抛运动联系的桥梁是重力加速度g,知道根据万

有引力等于重力是求星球质量的常用思路.

14、40

【解题分析】

由图乙可求得电解液的电阻为尺=g=」^Q=2000Q；由图甲可知电解液长为

I5x10-3

/=a=lm,截面积为S=bc=0.02m2,结合电阻定律R=p：可得

3

15、Cmgs4m(s5-s3)2/8T2小于重锤下落过程受到阻力作用

【解题分析】

(1)A、由于验证机械能守恒定律公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，故

A错误.B、该实验需要交流电源，故B错误.

C、实验中需要测量纸带上两点间的距离，所以需要刻度尺，故C正确.

D、在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，故D错误.

故选C.

(2)重物由O点运动到“4”点，势能的减少量的表达式为：mgS.4这个点的速度

4

s—s1s-s)2

为：V=