2024届河北省衡水市深州市长江中学物理高一第二学期期末达标测试试题含解析

2024届河北省衡水市深州市长江中学物理高一第二学期期末达标测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，倾角的光滑斜面连接粗糙水平面，在水平面上安装半径为R的光滑半圆竖直挡板，质量为的小滑块从斜面上高为处静止释放到达水平面恰能贴着挡板内侧运动，第一次到达半圆挡板中点对挡板的压力为，（不计小滑块体积，不计斜面和水平面连接处的机械能损失）则小滑块第二次到达半圆挡板中点对挡板的压力为（）A． B． C．0 D．2、(本题9分)已知海王星和地球的质量比M：m=16:1，它的半径比R：r=4:1，则海王星和地球表面的重力加速度之比（）A．1:2 B．2:1 C．4:1 D．1:13、(本题9分)质量为m的物体从倾角为α固定的光滑斜面顶端山静止开始下滑，斜面高为h，则物体下滑过程中重力做功的平均功率及物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率分别为A．mg2ghB．12mgC．mg2ghsinD．12mg4、(本题9分)下列说法正确的是()A．牛顿提出万有引力定律，并利用扭秤实验巧妙地测出了万有引力常量B．太阳系中，所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等C．开普勒借助导师牛顿的丰富观测数据计算并提出了开普勒三大定律D．相同时间内，地球与太阳的连线扫过的面积等于火星与太阳的连线扫过的面积5、如图所示，将重为12N的均匀长方体切成相等的A、B两部分，叠放并置于水平地面上，切面与边面夹角为60°．现用弹簧测力计竖直向上拉物块A的上端，弹簧测力计示数为2N，整个装置保持静止，则A．A、B之间的静摩擦力大小为23NB．A对B的压力大小为23NC．物块B对地面的压力大于10ND．地面与物块B间存在静摩擦力6、一弹丸在飞行到距离地面5

m高时仅有水平速度

v＝2

m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度

g＝10

m/s

2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()A． B．C． D．7、如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点．一电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2，下列说法正确的是（）A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为D．若W1=W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差8、(本题9分)某人划船横渡一条河，河的两岸平行，河水流速处处相同，大小为，，船速大小恒为，且>．设人以最短时间过河时，渡河位移为式；以最短位移过河时，所用时间为，则以下关系正确的是A． B． C． D．9、如图所示，长为L=4m的传送带的速度是5m/s，现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.2，g＝10m/s2，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮的过程中，下列说法中正确的是()A．传送带对小物体做功为8JB．小物体获得的动能为12.5JC．摩擦产生的热量为12JD．电动机由于传送物体多消耗的能量为25J10、如图所示，两个电源的电动势均为，内阻均为，，直流电动机内阻。当调节滑动变阻器时，图甲电路输出功率最大。调节滑动变阻器使图乙电路中的电流与图甲电路中的电流相等，此时电动机消耗的电功率为，则此时的阻值和电动机的热功率为（）A． B． C． D．11、(本题9分)如图所示，轻绳的一端系着物块A，另一端通过水平转盘中心的光滑小孔O吊着小球B，A随转盘一起绕通过小孔O的竖直轴匀速转动，小球B始终与转盘保持相对静止．已知物块A与转盘的接触面是粗糙的，则物块A受力的个数可能是A．2个 B．3个 C．4个 D．5个12、(本题9分)关于重力势能，下列说法中正确的是()A．重力势能的大小与所选的参考平面有关B．在同一个参考平面，重力势能-5J小于-10JC．重力做正功，重力势能增加D．物体的重力势能是物体和地球所共有的二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，细绳一端固定在O点，另一端系一小球，在O点的正下方A点钉一个钉子，小球从一定高度摆下，细绳与钉子相碰前、后瞬间，小球的线速度_________（填“变大”“变小”或“不变”），细绳所受的拉力_________（填“变大”“变小”或“不变”）。14、某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图所示．将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒．（1）该同学还必须有的器材是_____；（2）需要直接测量的数据是_____；（3）用所得数据验证动量守恒的关系式是_____．15、(本题9分)万有引力引力常量的单位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)2019年4月，人类史上首张黑洞照片问世，如图，黑洞是一种密度极大的星球。从黑洞出发的光子，在黑洞引力的作用下，都将被黑洞吸引回去，使光子不能到达地球，地球上观察不到这种星体，因此把这种星球称为黑洞。假设有一光子（其质量m未知）恰好沿黑洞表面做周期为T的匀速圆周运动，求：(1)若已知此光子速度为v，则此黑洞的半径R为多少？(2)此黑洞的平均密度ρ为多少？（万有引力常量为G）17、（10分）(本题9分)如图所示，在高h1＝30m的光滑水平平台上，质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep。若打开锁扣K，小物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道。B点的高度h2＝15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝50m的水平粗糙轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取g＝10m/s2：(1)求小物块由A到B的运动时间t；(2)求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小；(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点P（P点未画出）。设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围。

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、D【解题分析】试题分析：在斜面运动的过程中，根据动能定理：，第一次到达半圆挡板中点时速度为，则根据牛顿第二定律：，而且，则：，则每经过损失的能量为则第二次经过半圆挡板中点时速度为，则：则此时根据牛顿第二定律：，故选项D正确，选项ABC错误。考点：能量守恒，牛顿第二定律【名师点睛】本题考查能量守恒，牛顿第二定律，首先根据能量守恒求出每经过损失的能量，然后求出第二次经过半圆挡板中点时速度为，在根据牛顿运动定律即可。2、D【解题分析】

在星球表面附近，万有引力等于重力。由公式得：联立解得，A.1:2与上述计算结果不相符，故A错误；B.2:1与上述计算结果不相符，故D错误；C.4:1与上述计算结果不相符，故C错误；D.1:1与上述计算结果相符，故D正确。3、D【解题分析】

物体滑到底端，根据动能定理，有mgh=12m沿斜面方向，根据运动学公式：gsinα•t=v，解得t=2ghgsin物体滑到底端的瞬时功率P=mgvsinA.mg2gh和mgB.12mg2ghC.mg2ghsinαD.12mg2gh4、B【解题分析】A、牛顿提出万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验，巧妙地测出了万有引力常量，故A错误；B、由开普勒第三定律知：在太阳系中，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即（常数），故B正确；C、开普勒在对老师第谷对天体的观测数据的整理和思考后，总结出了开普勒三定律，故C错误；D、根据开普勒第二定律可知：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，相同时间内，不同行星与太阳连线扫过的面积不等，故D错误．点睛：开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础，是行星运动的一般规律，正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，同时注意积累物理学史相关知识．5、B【解题分析】

AB、对A受力分析，受到重力、弹簧的拉力、B对A的支持力以及B对A的静摩擦力，B视为倾角为30°的斜面，根据平衡条件得，水平方向上有：FNcos60°=fcos30°，竖直方向上有：FNsin60°+fsin30°+F拉=G2C.对AB整体受力分析，竖直方向受力平衡，则有：N+F拉=GD.对AB整体受力分析，水平方向不受地面的摩擦力，否则不能平衡；故D错误。6、D【解题分析】

试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题．规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有,则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，水平方向做匀速运动，，则，结合图象可知，D的位移满足上述表达式，故D正确．7、BD【解题分析】试题分析：利用电场力做功，可以找到两点之间电势差的关系，要知道中点电势和两端点电势之间的关系．A、选项根据题意无法判断，故A项错误．B、由于电场为匀强磁场，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点，所以若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为,故B正确；C、因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是，故C错误；D、若W1=W2，说明由因为；解得：，故D正确；故选BD点睛：对匀强电场的电场特征要了解，利用电场力做功与电势差之间的关系求解．8、AB【解题分析】

设河宽为d，最短时间过河时，静水速与河岸垂直，则有，渡河位移为，最小位移过河，如图，则，渡河位移为，所以有，，故AB正确，CD错误；故选AB．9、AC【解题分析】

AB．对物体运用动能定理有可得物体速度增大到5m/s时的对地位移x=12.5m＞4m，可见质点一直在加速。运动到右轮正上方时，速度还没达到5m/s，再根据动能定理可得物体获得的动能Ek=μmgx=8J故A正确，B错误；

C．由得物体到达最右端速度v=4m/s得物块相对传送带的位移根据Q=Ek=μmg∆x得Q=12J故C正确；D．电动机由于传送物体多消耗的能量等于物体动能增加量和摩擦产生的内能之和等于20

J，故D错误。10、AD【解题分析】

AB．对于甲图，当电路的内阻和外阻相等时，电路的输出功率最大，则甲图中电流为根据题意知，图乙电路中的电流也为I=1A

电动机消耗的电功率PM=2W，根据PM=UMI，得UM=2V则变阻器两端的电压U2=E-Ir-UM=6-1×3-2=1V故A正确，B错误。

CD．电动机的热功率P=I2R0′=1W故C错误，D正确。

故选AD。11、BC【解题分析】

由题可知，绳子的拉力等于小球B的重力T=mBg；当绳子的拉力恰好等于A做圆周运动的向心力时。即T=mBg=mAω2r时，A受重力、转盘的支持力以及绳子的拉力3个力的作用；当绳子的拉力不等于A做圆周运动的向心力时。即T=mBg≠mAω2r时，A受重力、转盘的支持力、绳子的拉力以及圆盘对A的静摩擦力共4个力的作用；A.2个，与结论不相符，选项A错误；B.3个，与结论相符，选项B正确；C.4个，与结论相符，选项C正确；D.5个，与结论不相符，选项D错误；12、AD【解题分析】

A.重力势能有相对性，其大小与所选的参考平面有关，选项A正确；B.在同一个参考平面，重力势能-5J大于-10J，选项B错误；C.重力做正功，重力势能减小，选项C错误；D.重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的，离开地球物体将不再具有重力势能，故D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、不变；变大；【解题分析】

细绳与钉子相碰前后小球的动能不变，所以线速度大小不变；根据F-mg=mv2r，知F=mg+m【题目点拨】本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化，线速度大小不变，再由向心力公式分析绳子上的拉力变化．14、刻度尺、天平、铅垂线两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离s1、s2m1s1＝m2s2【解题分析】

小球离开桌面后做平抛运动，取小球1的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为：m1、m2，v1、v2，平抛运动的水平位移分别为s1、s2，平抛运动的时间为t．需要验证的方程：0=m1v1-m2v2，又，，代入得到m1s1=m2s2，故需要测量两木块