2024届河南省郑州市嵩阳高级中学高一物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2024届河南省郑州市嵩阳高级中学高一物理第二学期期末学业质量监测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（）A．所有行星都在同一轨道上绕太阳运动B．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处C．离太阳越近的行星运动周期越大D．所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．2、(本题9分)对于万有引力定律的表达式F=，下面说法正确的是（）A．公式中G为引力常量，它是由牛顿通过实验测得的B．当r趋于零时，万有引力趋于无穷大C．m1、m2受到的引力总是大小相等的，故引力大小与m1、m2是否相等无关D．m1、m2受到的引力是一对平衡力3、质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，段为直线，从时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f，则()A．时间内，汽车的牵引力等于B．时间内，汽车牵引力做功为C．时间内，汽车的功率等于D．时间内，汽车的功率等于4、(本题9分)如图所示，蜘蛛在地面与竖墙壁之间结网．蛛丝AB与水平地面间的夹角为45°，A点到地面的距离为1m．己知重力加速度g取10m/s2，空气的姐力不计．若蜘蛛从竖直墙上距地面0.80m的C点以水平速度v0跳出．要到达蛛丝，水平速度v0至少为A．1m/s B．2.5m/s C．2m/s D．m/s5、(本题9分)如图所示，小球P粘在细直杆的一端，球随杆一起绕O作圆周运动，球在最高点时杆对球的作用力：（）A．一定是拉力B．一定是支持力C．无作用力D．可能是拉力，也可能是支持力，也可能无作用力6、(本题9分)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7、(本题9分)在如图所示的电路中E为电源，其内阻为r，R1为定值电阻（R1>r），R2为电阻箱，R3A．用光照射R3B．用光照射R3C．将变阻箱R2D．将变阻箱R28、(本题9分)如图所示．在竖直平面内有光滑轨道ABCD，其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道，AB是竖直轨道，CD是水平轨道．AB与BC相切于B点，CD与BC相切于C点．—根长为2R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q（视为质点），从Q与B等高处由静止释放．两球滑到水平轨道上．重力加速度为g．则下列说法中正确的是A．下滑的整个过程中P球机械能守恒B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C．Q球过C点的速度大小为D．下滑的整个过程中Q球机械能增加量为mgR9、(本题9分)静电喷涂是利用静电现象制造的，其原理如图所示．以下说法正确的是（）A．涂料微粒带正电B．涂料微粒所受电场力的方向与电场方向相反C．电场力对涂料微粒做正功D．涂料微粒的电势能变大10、(本题9分)如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直）（）A．小球的机械能先增大后减小B．小球的重力势能一直减小C．小球的动能先增大后减小D．弹簧的弹性势能一直在增大11、我国的火星探测计划在2018年展开，在火星发射轨道探测器和火星巡视器。已知火星的质量约为地球质量的19，火星的半径约为地球半径的1A．火星探测器的发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面与地球表面的重力加速度之比为4:9D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的6312、(本题9分)以下四个物理实验情景中，有渗透“放大”思想方法的是(

)A．显示桌面受力形变

B．显示玻璃瓶受力形变 C．测定引力常数

D．探究分力合力的关系二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（1）下列几个操作步骤中：A．按照图示，安装好实验装置；B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势是否等于增加的动能．没有必要的是______，操作错误的是_____________．（填步骤前相应的字母）（2）实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，若使用的重锤质量为m=0.1kg，当地的重力加速度g=9.8m/s2，已知打点计时器每隔0.02s打一次点，根据图中数据可知，纸带的__________端（填“左”或“右”）与重物相连．重物由0点运动到B点，重力势能减少量△EP=_________J；动能增加量_________J，产生误差的主要原因是___________________．（结果保留三位有效数字，图中长度单位：cm）14、（10分）(本题9分)（1）在“验证力的平行四边形定则”实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，下列操作正确的是_______．A．同一次实验过程中，O点位置允许变动B．在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点D．实验中把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧之间的夹角应取90°不变，以便于算出合理的大小（2）在“验证机械能守恒定律”实验中，由于纸带与限位孔之间的摩擦力以及空气阻力的存在，重锤重力势能的减少量ΔEp要_____（选填“大于”“小于”或“等于”）重锤动能的增加量ΔEk．（3）在“探究加速度与力､质量的关系”实验中，某同学通过数据的处理作出了－F图象，如图所示，则①图中的直线不过原点的原因是______．②图中的力F理论上是指_________，而实验中却用__________表示．（选填字母符号）（1分）A．砂和砂桶的重力B．绳对小车的拉力③此图中直线发生弯曲，为了防止直线发生弯曲，在实验中，应使小车的质量要_______（选填“远大于”“远小于”或“等于”）砂和砂桶的总质量．④请你简要论述为何“探究加速度与力､质量的关系”这个中只要满足砂以及砂桶质量远小于小车质量，就可以认为细线拉力近似等于砂以及砂桶重力．_______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，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，求：（1）当物体A从开始到刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离.（2）斜面倾角α．（3）B的最大速度vBm．16、（12分）(本题9分)如图所示,为一组未知方向的匀强电场的电场线，把电荷量为1×10-6C的负电荷从A点沿水平线移至B点，静电力做了2×10-6J的功，A、B间的距离为2cm.求:(1)电场强度的大小和方向；(2)A、B两点间的电势差UAB=?若B点电势为1V，求A点电势;(3)电子处于B点时,具有的电势能是多少?17、（12分）(本题9分)如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为m=1kg的物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度BC的长为L=6m，沿逆时针方向以恒定速度v=1m/s匀速转动．CD为光滑的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道，DE与CD相切于D点．已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s1．（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能；（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C点，并经过圆弧轨道DE，从其最高点E飞出，最终落在CD上距D点的距离为x=1.1m处（CD长大于1.1m），求物块通过E点时受到的压力大小；（3）满足（1）条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能．

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、D【解题分析】

AB、所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，但都在不同的轨道上运动，故AB错误；

CD、所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故离太阳越近的行星运动周期越短，故D正确，C错误。故选D.2、C【解题分析】

根据万有引力定律的发现可知G是由卡文迪许扭秤实验首先计算出来，再根据万有引力定律适用范围及其内容判断．【题目详解】A项：公式中引力常量是由卡文迪许实验测得，故A错误；B项：公式适用于质点间的引力的计算，当r趋近于零时，不能直接用这个公式不成立．故B错误；C、D项：引力作用是相互的，两个物体间的万有引力是作用力和反作用力的关系，两物体受到的相互引力总是大小相等，与两物体的质量是否相等无关，故C正确，D错误．【题目点拨】物理公式与数学表达式有所区别，物理公式中的一些量有一定的涵义．清楚物理公式得适用范围．3、D【解题分析】

0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度a=，根据牛顿第二定律得，F-Ff=ma，解得牵引力F=Ff+m，故A错误。根据动能定理，在时间内，汽车合外力做功为，选项B错误；汽车的额定功率P=Fv1=（Ff+m）v1，故C错误。当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故t1～t2时间内，汽车已达到额定功率，则P=fv2，故D正确。故选D。4、C【解题分析】

蜘蛛的运动轨迹如下所示：

AC之间的距离为：1m-0.8m=0.2m，由图可知：x=y+0.2m…①

根据平抛运动规律有：x=v0t…②

y＝gt2…③

因合速度方向与水平夹角为45°，则有：gt=v0，④

联立①②③④解得：v0=2m/s，故ACD错误，B正确．故选B．【题目点拨】本题要掌握平抛运动的分解方法：水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，然后熟练应用几何知识找到水平位移和竖直位移之间的关系．5、D【解题分析】试题分析：对小球受力分析，受重力，杆的作用力，假设杆的作用力向下，如图；由牛顿第二定律得，；解得，讨论：①当F=0时，无作用力；②当F＞0时，一定是拉力；③当F＜0时，一定是支持力；故D正确；考点：考查了圆周运动实例分析6、C【解题分析】

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．7、ACD【解题分析】

光敏电阻光照时阻值减小，则电路中的总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流增大，故R1两端的电压变大，故电压表的示数变大；则并联支路的电压减小，则R2的电流减小，R3电流变大，电流表读数变大，则A正确，B错误；将变阻箱R2阻值变大，则电路中的总电阻变大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故R1两端的电压变小，故电压表的示数变小；则并联支路的电压变大，则R3的电压变大，R3电流变大，电流表读数变大，则CD正确；故选ACD.8、BD【解题分析】A、P球运动过程中轻杆要做功，所以机械能不守恒，故A错误；B、把两个球和轻杆作为一个系统来研究的话，除了重力和系统内的弹力做功，没有别的力做功，符合机械能守恒的条件，故B错误；C、Q球过C点时,杆与竖直方向的夹角的余弦:,故;

根据机械能守恒定律,有:

杆不可伸长,故两个球沿着杆方向的分速度相等,故:

联立计算得出:

故C错误;

D、下滑的整个过程中,根据机械能守恒定律,有:

计算得出:

故Q球机械能增加量为:;所以D选项是正确的;综上所述本题答案是：D9、BC【解题分析】

由于在喷枪喷嘴与被喷涂工作之间形成了强电场，工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，则涂料微粒带负电，微粒所受电场力的方向与电场方向相反．故A错误，B正确；因粒子带负电，在库仑引力的作用下做正功，则电势能减小，故C正确，D错误．故选BC．10、BCD【解题分析】

解答本题需要掌握：正确判断物体机械能是否守恒；正确分析小球下落过程中弹簧弹力的变化从而进一步明确速度、加速度的变化情况；弄清小球下落过程中的功能转化，小球和弹簧接触直至压缩最短过程中，弹簧弹力对小球做负功，因此小球机械能减小。【题目详解】A项：小球下落过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒，但是小球机械能不守恒，因下落过程中弹簧弹力对其做负功，所以小球机械能减小，故A错误；B项：小球在下落过程中，重力做正功，所以重力势能一直减小，故B正确；C项：小球下落和弹簧接触过程中，开始做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故其动能先增大后减小，故C正确；D项：小球下落将弹簧压缩，所以弹簧的弹性势能一直在增大，故D正确。【题目点拨】弹簧问题往往是动态变化的，分析这类问题时用动态变化的观点进行，同时注意其过程中的功能转化关系。11、BC【解题分析】AB、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A错误，B正确；CD、由GMmR2=mv2R=mg故选BC。12、ABC【解题分析】A．观察桌面形变时，由于形变微小故通过光线反射，运用放大来体现，故A正确；B．及显示玻璃瓶受力形变时，通过细管来放大液面是否上升，故B正确；C．测万有引力常数时，使转动的位移放大，故C正确；D．探究合力分力的关系时，采用的等效替代法，故D错误．故ABC正确，D错误．故选ABC二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CD左0.7620.759纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力等【解题分析】

（1）[1]根据mgh=可知，验证机械能拿守恒，不用测出重锤的质量．[2]对于打点计时器的使用方法应先接通电源再释放重锤．(2)[3]纸带从左到右在相等时间间距在增大，速度在增大，因此左端与重物相连；[4]△EP=mgh=0.1×9.8×77.76×0.01J=0.762J，[5]B点的速度为v=m/s,△Ek==0.759J.[6]产生误差主要时因为存在阻力，填写纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力均可．14、B大于过度平衡摩擦力，斜面倾角过大BA远大于见解析【解题分析】

（1）[1]．A.要保证两个弹簧秤的拉力与一个弹簧秤的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长量相同，则O点的位置应固定，故A错误；B.在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻线，故B正确；C.本实验，弹簧秤的拉力应不超过量程，两个弹簧秤拉力的大小没有要求，只要使两次效果相同就行，故C错误；D.本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧秤拉力的方向没有限制,并非一定要夹角为90∘不变，故D错误．故选B（2）[2]．在“验证机械能守恒定律”实验中，由于纸带与限位孔之间的摩擦力以及空气阻力的存在，机械能减小，重锤重力势能的减少量ΔEp小于重锤动能的增加量ΔEk；（3）①[3]．由图可知，拉力为零时加速度不为零，说明平衡摩擦力时斜面倾角过大，平衡过度；②[4][5]．图中的力F理论上是指绳对小车的拉力，而实验中却用砂和砂桶的重力表示；③[6]．要把砂和砂桶的重力当做绳对小车的拉力，必须满足小车的质量远大砂和砂桶