湖南省衡阳市第二十六中学2024届高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

湖南省衡阳市第二十六中学2024届高一物理第二学期期末质量检测试题请考生注意：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、如图所示，质量m=1kg的小球用细线拴住，线长l=1m，细线所受拉力达到F=19N时就会被拉断．当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断．若此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，则小球落地处距地面上P点的距离为（P点在悬点的正下方）（）A．1m B．2m C．3m D．4m2、(本题9分)人造卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，卫星仍做匀速圆周运动，则（）A．卫星的向心加速度增大到原来的4倍B．卫星的角速度增大到原来的4倍C．卫星的周期减小到原来的D．卫星的周期减小到原来的3、下列关于同步卫星的说法正确的是（）A．它的周期与地球自转同步，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小B．它的周期、高度、速度的大小都是一定的C．我国发射的同步通讯卫星定点在北京上空D．不同的同步卫星所受的向心力相同4、(本题9分)在真空中有甲、乙两个点电荷，其相互作用力为F．要使它们之间的相互作用力变为2F，下列方法中可行的是A．仅使甲、乙的电荷量都变为原来的倍B．仅使甲、乙的电荷量都变为原来的倍C．仅使甲、乙之间的距离变为原来的2倍D．仅使甲、乙之间的距离变为原来的倍5、(本题9分)飞机做可视为匀速圆周运动的飞行表演．若飞行半径为2000m，速度为200m/s，则飞机的向心加速度大小为A．0.1m/s2 B．10m/s2 C．20m/s2 D．40m/s26、(本题9分)某人骑自行车在平直公路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的速度v随时间t变化的图像．某同学为了简化计算，用虚线做近似处理，下面说法正确的是A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B．在0~t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大C．在t1~t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大D．在t3~t6时间内，虚线表示的是匀加速运动7、(本题9分)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查．其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，A、B间的距离为1m，g取10m/s1．若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则（）A．乘客与行李同时到达B处B．行李一直做加速直线运动C．乘客提前0.5s到达B处D．若传送带速度足够大，行李最快也要1s才能到达B处8、(本题9分)如图所示,某条电场线上有a、b、c三点，其中ac=cb=10cm，已知a、b两点的电势分别为φa=-6V,φb=4V,若将一点电荷从b点由静止释放,仅在电场力作用下沿着电场线向a点做加速度逐渐减小的加速直线运动,则下列判断正确的是()A．该点电荷带正电B．电场在c点处的电势为φc=-1VC．该电场的场强E=100N/CD．该点电荷从b点运动到c点电场力做的功比从c点运动到a点电场力做的功多9、(本题9分)如图所示，轻质弹簧竖直固定在地面上，在其正上方某高度由静止释放一小球，设下落过程中小球的加速度为a、位移为x、机械能为E，不计空气阻力，竖直向下为正方向。则下落至最低点的过程中a、E随x的变化图线可能正确的是A． B． C． D．10、如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为、的两物块A、B相连接，并静止在光滑水平面上。现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像提供的信息可得（）A．在、两个时刻，两物块达到共同的速度2m/s，且弹簧都处于伸长状态B．在到时刻之间，弹簧由压缩状态恢复到原长C．两物体的质量之比为:=2:1D．运动过程中，弹簧的最大弹性势能与B的初始动能之比为2：311、(本题9分)关于功和能，下列说法中正确的是（）A．功是物体能量多少的量度B．物体在只受重力作用时，机械能一定不变C．做功的过程就是能量从一种形式转化为其他形式的过程D．各种不同形式的能量在相互转化的过程中，其总量可能增加12、(本题9分)如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为0.2kg，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为1s，金属棒和导轨的电阻不计，sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2，则（）A．F为恒力B．F的最大功率为0.56WC．回路中的最大电功率等于0.56WD．金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J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)用DIS研究机械能守恒定律的实验装置如图，如表是某同学某次的实验数据，实验中系统默认D、C、B、A各点高度分别为0、0.050、0.100、0.150，A点速度为0。D、C、B三点速度由光电门传感器测得。分析如表中实验数据。(1)从B到C到D，机械能逐渐减小，其原因是_______(2)表中A点的机械能数据明显偏小,其原因是摆锤释放器释放点______A点(选填“高于”、“低于”)14、（10分）小王同学在做“探究机械能守恒定律”的实验。（1）下列实验器材中必须用到的是___（2）实验得到的纸带如下，已知重物质量0.3kg，标记1-5五个点，要验证点2到点4之间重物的机械能是否守恒，则由纸带计算可得重力势能减少___J，动能增加___J。（当时重力加速度为9.8m/s2，保留三位有效数字）（3）下列关于实验说法正确的是__。A．重物的质量适当大一些，体积小一些B．打点4时的速度用v=gt计算C．实验时拎住纸带使重物尽量靠近打点计时器，接通电源后再释放重物三、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，光滑水平面AB与竖直面内粗糙半圆形轨道在B点平滑相接，半圆形轨道半径为R，一质量为m的物块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放，获得向右速度后脱离弹簧，经过B点进入半圆形轨道后瞬间对轨道的压力大小为其重力的8倍，之后沿圆周运动，到达C点时对轨道的压力恰好为0.求：(1)释放物块时弹簧的弹性势能；(2)物块从B点运动到C点过程中克服摩擦力做的功；(3)物块离开C点后落回水平面时，重力的瞬时功率大小.16、（12分）某人在离地面10m高处以10m/s的速度水平抛出一质量为1kg的物体，不计空气阻力，取g=10m/s2.求：（1）人对物体所做的功；（2）物体落地时的水平位移及速度大小；（3）物体从抛出到落地过程中动量变化量的大小。17、（12分）图示为一过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的光滑圆形轨道组成，BC分别是圆形轨道的最低点和最高点，其半径R=1m，一质量m＝1kg的小物块（视为质点）从左側水平轨道上的A点以大小v2＝12m／s的初速度出发，通过竖直平面的圆形轨道后，停在右侧水平轨道上的D点．已知A、B两点间的距离L1＝1．71m，物块与水平轨道写的动摩擦因数2．2，取g＝12m／s2，圆形轨道间不相互重叠，求：（1）物块经过B点时的速度大小vB；（2）物块到达C点时的速度大小vC；（3）BD两点之间的距离L2，以及整个过程中因摩擦产生的总热量Q

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】试题分析：球摆到最低点时，由,解得小球经过最低点时的速度，小球平抛运动的时间,所以小球落地处到地面上P点的距离x=vt=3m，故选C．考点：牛顿第二定律；平抛运动名师点睛：本题是向心力知识、牛顿第二定律和平抛运动知识的综合，关键是能在小球的最低点列出牛顿第二定律方程求解速度，然后根据平抛运动在水平方向做匀速运动，在竖直方向做自由落体运动列得方程即可求解；比较简单．2、C【解题分析】

人造地球卫星做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力有：解得，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，则半径为原来的，，向心加速度增大到原来的16倍，故A错误；，半径为原来的，角速度增大到原来的8倍，故B错误；，半径为原来的，卫星的周期减小到原来的，故C正确，D错误.3、B【解题分析】

所谓地球同步卫星，即指卫星绕地球转动的周期与地球的自转周期相同，与地球同步转动，且在赤道上空的某地，站在地球上观看（以地球本身为参照物）它在空中的位置是固定不动的．【题目详解】所有的地球同步卫星的必要条件是它们的轨道都必须位于地球的赤道平面内，角速度等于地球自转的角速度，周期等于地球自转的周期，则轨道高度和速度是确定的，故AC错误，B正确．由万有引力等于向心力，由向心力公式知质量不同的卫星受的向心力是不同的，故D错误．故选B．【题目点拨】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．4、B【解题分析】

由库仑定律F=A、当甲、乙的电荷量都变为原来的倍，库仑力变为F．故A错误．B、甲、乙的电荷量都变为原来的倍，库仑力变为2F．故B正确．C、甲、乙之间的距离变为原来的2倍，库仑力变为F．故C错误D、甲、乙之间的距离变为原来的倍，，库仑力变为F．故D错误．故选B．5、C【解题分析】

由向心加速度的公式可得．故选C【题目点拨】本题是对向心加速度公式的直接考查，比较简单，熟记向心加速度的公式直接计算即可．6、B【解题分析】

v-t图线的斜率等于加速度，根据斜率比较虚线反映的加速度和实际的加速度大小关系；v-t图线与坐标轴所围图形的面积等于位移，根据面积比较虚线反映的运动的位移和实际的位移；t3～t6时间内速度不变，做匀速运动。【题目详解】v-t图线的斜率等于加速度，所以在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的小，故A错误；v-t图线与坐标轴所围的面积等于位移，在0～t1时间内，由虚线计算出的位移比实际位移大，所以计算出的平均速度比实际的大，故B正确；根据v-t图线与坐标轴所围图形的面积等于位移，知在t1～t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的小，故C错误；在t3～t6时间内，由虚线反映的运动速度不变，是匀速运动，故D错误；故选B。【题目点拨】解决本题的关键是理解速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率和图线与时间轴围成的面积表示的含义。7、CD【解题分析】

解：A、B、C、由牛顿第二定律，得μmg=ma得a=1m/s1．设行李做匀加速运动的时间为t，行李加速运动的末速度为v=1m/s．由v=at1代入数值，得t1=1s，匀加速运动的位移大小为：，匀速运动的时间为：，行李从A到B的时间为：t=t1+t1=1.5s．而乘客一直做匀速运动，从A到B的时间为t人==1s．故乘客提前0.5s到达B．故A、B均错误，C正确；D、若行李一直做匀加速运动时，运动时间最短．由，解得，最短时间tmin=1s．故D正确．故选CD．【点评】该题考查是的传送带问题，行李在传送带上先加速运动，然后再和传送带一起匀速运动，若要时间最短，则行李一直做匀加速运动．8、AD【解题分析】A、沿着电场线方向电势降低，则电场强度方向从b到a，将一点电荷从b点由静止释放，仅在电场力作用下沿着电场线向a点加速运动，则电场力方向由b到a，所以该电荷为正电荷，故A正确；B、C、点电荷从b到a的过程中，加速度逐渐减小，则电场力逐渐减小，电场强度逐渐减小，则c点处的电势小于-1V，电场是非匀强电场，故无法求出场强，故B、C均错误；D、由可知Ubc>Uca，则由可知电荷从b点运动到a点电场力做的功比从c点运动到a点电场力做的功多，故D正确．故选AD．【题目点拨】知道电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的方向表示电势的高低，明确电场力做功与电势能的关系．9、AC【解题分析】

AB.小球开始下落时，做自由落体运动，加速度不变，当小球和弹簧接触时，根据牛顿第二定律得：mg-kx=ma，所以：，当压缩到最低点时，加速度大于g，故A正确，B错误；CD.下降过程，自由落体阶段，小求机械能守恒，当与弹簧接触后，由能量守恒得：小球减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能，即：E0-E=kx2，则，E=E0-kx2，故C正确，D错误。10、BCD【解题分析】

两个滑块与弹簧系统机械能守恒、动量守恒，结合图象可以判断它们的能量转化情况和运动情况。【题目详解】A.从图象可以看出，从0到t1的过程中弹簧被拉伸，t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，从t2到t3的过程中弹簧被压缩，t3时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于压缩状态，故A错误；B.由图示图象可知，从t3到t4时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，故B正确；C.由图示图象可知，t1时刻两物体速度相同，都是2m/s，A、B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：，即，解得：，故C正确；D.由图示图象可知，在初始时刻，B的初动能为：在t1时刻，A、B两物块的速度是2m/s，A、B两物块动能之和为：所以，这时候，最大的弹性势能为，所以：故D正确。11、BC【解题分析】

功是物体能量转化的量度，做功的过程就是能量从一种形式转化为其他形式的过程，选项A错误，C正确；物体在只受重力作用时，也只有重力做功，则机械能一定不变，选项B正确；根据能量守恒定律，各种不同形式的能量在相互转化的过程中，其总量保持不变，选项D错误；故选BC.12、ACD【解题分析】

AB．对棒受力分析有变形得结合图乙可知联立解得且由可知，F的最大功率为故A正确，B错误；C．当棒的速度为1m/s时，回路中的电流最大，回路中的电功率最大为故C正确；D．金属棒由静止加速到最大速度由动量定理得即解得金属棒由静止加速到最大速度，由动能定理得解得由功能关系可知故D正确。故选ACD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、克服空气阻力做功，机械能减小高于【解题分析】

（1）[1]从B到C到D，机械能逐渐减小，原因是由于克服空气阻力做功，使得一部分机械能转化为内能，导致机械能减；（2）[2]表中A点的机械能数据明显偏小，原因是摆锤释放器释放点高于A点，A点的机械能按A点的高度计算。14、ACD0.1530.128AC【解题分析】

（1）下列实验器材中，A是电火花打点计时器，B是小球，C是重锤，D是纸带，E是铅锤。在做“探究机械能守恒定律”的实验中，将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端与重锤用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重锤自由下落，所以实验器材中必须用到的是ACD。（2）点2到点4之间的距离h=(11.70-6.50)cm=5.20cm，重力势能减少量Ep=mgh=0.39.85.2010-2J=0.153J；打点2时的速度v2==m/s=1.13m/s，打点4时的速度v4==m/s=1.46m/s，动能