2024届山西省大学附属中学物理高一下期末质量检测试题含解析

2024届山西省大学附属中学物理高一下期末质量检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)下列物理量为矢量的是A．功 B．动能 C．电场强度 D．电流2、(本题9分)如图所示，竖直向上抛出一个物体，若不计阻力，取竖直向上为正，则该物体动量随时间变化的图线是()A． B．C． D．3、让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同的初速度运动，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，小钢珠的运动轨迹不同，图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，下列说法正确的是A．磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹如图中c所示B．磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹如图中b所示C．通过这个实验可以研究曲线运动的速度方向D．通过这个实验可以探究物体做曲线运动的条件4、(本题9分)如图所示，一个木箱静止在倾角为θ的固定斜面上，则A．木箱受到四个力作用B．木箱受到两个力作用C．木箱一定受到摩擦力作用D．木箱所受的合力不等于零5、(本题9分)如图所示，两球的半径为R1、R2且远小于R，而球质量均匀分布，质量为m1、mA．GB．GC．GD．G6、(本题9分)关于机械能守恒的描述，下列说法中正确的是()A．做自由落体运动的物体，机械能一定守恒B．人乘电梯加速上升的过程，机械能守恒C．物体必须在只受重力作用的情况下，机械能才守恒D．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒7、(本题9分)已知引力常量G和以下各组数据，能够估算出地球质量的是（）A．地球绕太阳运行的周期和地球与太阳间的距离B．月球绕地球运行的周期和月球与地球中心间的距离C．人造地球卫星贴近地球表面绕行的速度与周期D．若不考虑地球的自转，已知地球的半径与地面的重力加速度8、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点；第二次在水平恒力F′作用下，从P点静止开始运动并恰好能到达Q点。关于这两个过程（不计空气阻力），下列说法正确的是（）A．第一个过程中，力F在逐渐变大B．第一个过程中，重力的瞬时功率不变C．第二个过程中，合力做的功一直增加D．在这两个过程中，机械能都一直增加9、(本题9分)据报道，2010年英国天文协会追踪观测到一个小行星2010KQ，它保持靠近地球有好几个月的时间，仿佛是在跟踪监视我们．但后续的观测研究表明，2010KQ必定经过自主加速过程,可能是一个人造天体，它环绕太阳公转，轨道非常的圆，且轨道倾角非常的小，周期约1.04年，一些科学家推测它很可能是俄罗斯曾经发射升空的质子火箭第4节．假设地球和2010KQ运行的轨道都是正圆，根据上面的报道，下面的推断可能正确的是()A．2010KQ的轨道半径比地球的稍大B．2010KQ的线速度比地球的稍大C．2010KQ的向心加速度比地球的稍大D．如果不出现其他意外，2010KQ会在2036年再次靠近地球10、(本题9分)关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是A．平抛运动过程中物体在相等时间内速度的改变量一定相等B．平抛运动每秒钟速度变化量在数值上等于重力加速度C．做圆周运动的物体加速度方向一定指向圆心D．匀速圆周运动是加速度不变的运动11、(本题9分)甲、乙两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度高于甲的运行高度．两卫星轨道均可视为圆形轨道．以下判断正确的是A．甲的周期小于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲在运行时，能经过北极正上方12、(本题9分)如图，一内壁为半圆柱形的凹槽静止在光滑水平面上，质量为M，内壁光滑且半径为R,直径水平；在内壁左侧的最髙点有一质量为m的小球P,将p由静止释放，则（）A．P在下滑过程中，凹槽对P的弹力不做功B．P在到达最低点前对凹槽做正功，从最低点上升过程中对凹槽做负功C．m和M组成的系统动量守恒D．凹槽的最大动能是二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某学习小组为验证机械能守恒定律，用力传慼器、轻绳、光滑定滑轮、小球和量角器设计了如下实验。（已知重力加速度为g）（1）用不可伸长的绳子跨过两个定滑轮，绳子两端分别与小球和力传感器相连，力感器固定在地面上，通过传感器可测得绳子拉力；（2）调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及_____（写出相关量及字母符号）；（3）如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量_____（写出相关量及字母符号），并求出小球在最低点A的速度为_____（用已知和测得字母的符号表示）；（4）将小球拉到不同θ角度，重复实验；（5）试写出此验证机械能守恒的关系式_____（用已知和测得的字母符号表示）。14、（10分）在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，实验装置如图所示。（1）适当垫高木板是为了__________________；（2）通过打点计器的纸带记录小车的运动情况，观察发现纸带前面部分点迹间距疏密不匀，后面部分点迹间距比较均匀，利用纸带求小车速度时，应使用纸带的________(选填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；（3）若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为、、……，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与的关系是_______________________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,竖直平面内的轨道由直轨道AB和圆弧轨道BC组成，直轨道AB和圆弧轨道BC平滑连接，小球从斜面上A点由静止开始滑下,滑到斜面底端后又滑上一个半径为的圆轨道；（1）若接触面均光滑，小球刚好能滑到圆轨道的最高点C，求斜面高h；（2）若已知小球质量m=0.1kg，斜面高h=2m，小球运动到C点时对轨道压力为mg，求全过程中摩擦阻力做的功．16、（12分）如图，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的匀强电场中，一质量m＝0.25kg、电荷量q=-1.5×10-6C的可视为质点的小物块，在距离C点L0＝5.5m的A点处，以初速度v0＝12m/s开始向右运动.已知小物块与轨道间的动摩擦因数（1）小物块到达C点时的速度大小；（2）小物块在电场中运动离C点的最远距离；（3）小物块在电场中运动的时间.（结果可以用根式表示）17、（12分）如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：(1)该星球表面的重力加速度；(2)该星球的质量。

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、C【解题分析】

A.功只有大小无方向，是标量，选项A错误；B.动能只有大小无方向，是标量，选项B错误；C.电场强度有大小和方向，是矢量，选项C正确；D.电流有大小虽然有方向，但是不满足平行四边形定则，是标量，选项D错误.2、C【解题分析】竖直向上抛出一个物体，物体仅受重力作用，其动量发生变化的规律为：pt＝mv0－mgt，又竖直向上为正方向，所以C正确．点睛：本题考查了动量定理的直接应用，明确上抛运动是只受重力的运动，故冲量的变化等于重力的冲量.3、D【解题分析】

A、磁体对小钢珠有相互吸引力，当磁铁放在位置时，即在钢珠的正前方，所以钢珠所受的合力与运动的方向在一条直线上，所以其运动轨迹为直线，故应是，故选项A错误；B、当磁铁放在位置时，小钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体，其轨迹在曲线的切线方向与受力的方向之间，所以其的运动轨迹是，故选项B错误；CD、实验表明，当物体所受合外力的方向跟物体的运动方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，即通过这个实验可以探究物体做曲线运动的条件，故选项D正确，C错误。4、C【解题分析】

木箱静止在固定斜面上，受重力、支持力和静摩擦力处于平衡，合力为零，即木箱受三个力作用，一定受到摩擦力，故C正确，A、B、D错误；故选C。【题目点拨】物块处于静止状态，合力为零，按照一重、二弹、三摩擦的顺序进行受力分析，通过平衡的角度确定物体受力的个数。5、D【解题分析】根据万有引力定律得，F=Gm点睛：解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，知道万有引力定律的适用条件，适用于质点间的万有引力，或均匀球体间的引力，对于均匀球体间的引力，距离为两球心间的距离．6、A【解题分析】做自由落体运动的物体，只受重力作用，机械能守恒，A正确；人乘电梯加速上升的过程，电梯对人的支持力做功，故人的机械能不守恒，B错误；物体在只有重力做功，其他力也可存在，但不做功或做功之和为0的情况下，机械能守恒，C错误；物体以45g的加速度向上做匀减速运动时，由牛顿第二定律mg-F=m⋅45g【题目点拨】机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功的物体系统，其他力不做功，理解如下：①只受重力作用，例如各种抛体运动．

②受到其它外力，但是这些力是不做功的．例如：绳子的一端固定在天花板上，另一端系一个小球，让它从某一高度静止释放，下摆过程中受到绳子的拉力，但是拉力的方向始终与速度方向垂直，拉力不做功，只有重力做功，小球的机械能是守恒的．

③受到其它外力，且都在做功，但是它们的代数和为0，此时只有重力做功，机械能也是守恒的．7、BCD【解题分析】

地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力充当向心力，用它运动周期表示向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，则太阳的质量M=4π2r3【题目点拨】解答万有引力定律在天体运动中的应用时要明确天体做匀速圆周运动，其受到的万有引力提供向心力，会用线速度、角速度、周期表示向心力，同时注意公式间的化简．8、AD【解题分析】

A．小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点，故小球在速度方向的合外力为零，即小球运动过程增大，增大，故F增大，A正确；B．设小球速率为v，那么重力的瞬时功率小球运动过程增大，增大，故P增大，B错误；C．第二个过程中，重力和水平恒力的合力是个恒力，在等效最低点时，合力方向与速度方向垂直，此时速度最大，到达Q点速度为零，则第二个过程中，合力做的功先增加后减小，故C错误；D．这两个过程中，拉力都做正功，故机械能一直增加，D正确。故选AD。9、AD【解题分析】A：2010KQ绕太阳公转周期约1.04年，地球绕太阳公转周期1年；据开普勒第三定律，可得2010KQ的轨道半径比地球的稍大．故A项正确．B：据，可得：；2010KQ的轨道半径比地球的稍大，则2010KQ的线速度比地球的稍小．故B项错误．C：据，可得：；2010KQ的轨道半径比地球的稍大，则2010KQ的向心加速度比地球的稍小．故C项错误．D：2010KQ绕太阳公转周期约1.04年，地球绕太阳公转周期1年；设经时间t地球比2010KQ绕太阳多转一圈，则，即，解得：．2010KQ会在2036年再次靠近地球．故D项正确．10、AB【解题分析】

A.平抛运动过程中物体的加速度恒定为g，则在相等时间内速度的改变量为∆v=gt，则一定相等，选项A正确；B.根据∆v=gt可知，平抛运动每秒钟速度变化量在数值上等于重力加速度g，选项B正确；C.只有做匀速圆周运动的物体加速度方向才一定指向圆心，选项C错误；D.匀速圆周运动的加速度大小不变，方向指向圆心，则其加速度是不断变化的，选项D错误；11、AC【解题分析】

卫星的向心力由万有引力提供有，所以有：周期，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的周期小于乙的周期，故A正确；因为第一宇宙速度是近地卫星的运行速度可知，乙的轨道大于地球的半径，故乙的速度小于第一宇宙速度，所以B错误；加速度，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的加速度大于乙的加速度，故C正确；甲是同步卫星，甲的轨道只能在赤道上空，故甲在运行时不能经过北极正上方，所以D错误．12、BCD【解题分析】

P在下滑过程中，凹槽要向左退．凹槽对P的弹力要做功．根据力与位移的夹角分析P对凹槽做功情况．根据系统水平动量守恒和机械能守恒分析P到达内壁右端最高点的位置．P下滑到最低点时凹槽动能最大，根据系统水平动量守恒和机械能守恒求凹槽的最大动能．【题目详解】P在下滑过程中，P对凹槽有斜向左下方的压力，凹槽要向左运动，则凹槽对P的弹力与P相对于地面的速度不垂直，所以凹槽对P的弹力要做功，A错误；P在到达最低点前对凹槽的压力与凹槽位移的夹角为锐角，则P对凹槽做正功，P从最低点上升过程对凹槽的压力与凹槽位移的夹角为钝角，P对凹槽做负功，B正确；m和M组成的系统外力为零，故系统动量守恒，P下滑到最低点时凹槽动能最大，取水平向右为正方向，根据系统水平动量守恒和机械能守恒得，根据机械能守恒定律可得；凹槽的最大动能，联立解得，CD正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、力传感器的读数F0力传感器的读数F【解题分析】

（2）[1]根据实验原理可知，调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及力传感器的读数F0，设小球的质量为m，此时该力的大小等于小球的重力mg，即F0＝mg（3）[2]如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量力传感器的读数F；[3]当小球经过最低点时，小球受到的质量与绳子的拉力的合力提供向心力，即为：则小球在最低点A的速度为：（5）[4]小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，小球下降的高度为：h＝L（1﹣cosθ）小球减少的重力势能为：△Ep＝mgh＝F0L（1﹣cosθ）小球增加的动能为：若机械能守恒，则有：14、平衡摩擦力后面部分【解题分析】（1）用1条、2条、3条…同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、3W…探究橡皮筋拉力对小车所做的功W与小车速度v的定量关系．将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜