湖南省常德市芷兰实验学校2024届高一物理第二学期期末检测试题含解析

湖南省常德市芷兰实验学校2024届高一物理第二学期期末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、(本题9分)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2、(本题9分)如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，则小球受到的向心力是（）A．绳子的拉力 B．重力、绳的拉力的合力C．重力 D．以上说法均不正确3、(本题9分)如图所示的是甲、乙两运动物体相对同一原点的位移一时间图象．下面有关说法中正确的是()A．甲和乙都做匀变速直线运动 B．甲、乙运动的出发点相距C．乙运动的速率大于甲运动的速率 D．乙比甲早出发t1的时间4、(本题9分)下列情况中加点的物体，可以看作质点的是（）A．计算火车通过南京长江大桥的时间B．研究花样滑冰运动员的动作情况C．研究“嫦娥一号”卫星绕月球飞行的轨道时D．研究跨栏运动员跨栏时身体各部位的姿势5、(本题9分)一个做自由落体运动的物体，下列哪个物理量保持恒定不变（）A．速度B．加速度C．动能D．重力势能6、(本题9分)一箱土豆在转盘上随转盘以角速度做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为，它到转轴的距离为，则其它土豆对该土豆的作用力（）A． B．C． D．7、(本题9分)从距水平地面同一高度，以相同初速度同时抛出两个质量不同的小石块，不计空气阻力.下列说法正确的是()A．两个石块同时落地B．质量较大的石块先落地C．两个石块在落地前瞬间的速度相等D．质量较大的石块在落地前瞬间的速度较大8、(本题9分)在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A．B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则此时A．物块B的质量满足B．物块A的加速度为C．拉力做功的瞬时功率为D．此过程中，弹簧弹性势能的增量为9、从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中其机械能和动能Ek随它离开地面的高度h的变化如图所示。取地面为零势能参考面，重力加速度g取10m/s2。由图中数据可知A．物体的质量为1kgB．物体上升的最大高度6mC．从地面至h＝2m，物体的动能减少30JD．物体运动到最高点的过程中克服阻力做功60J10、(本题9分)如图所示，完全相同的三个小球a、b、c从距离地面同一高度处以等大的初速度同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法正确的是A．三个小球不同时落地B．b、c所能达到的最大高度相同C．三个小球落地时的速度相等D．落地之前，三个小球在任意相等时间内速度的增量相同11、(本题9分)2019年北京时间4月10日21时，人类历史上首张黑洞照片被正式披露，引起世界轰动．黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也不能逃逸，并伴随很多新奇的物理现象．传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来．但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“黑洞温度”T：，其中h为普朗克常量，c为真空中的光速，G为万有引力常量，M为黑洞质量，k是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”．以下能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是（）A． B． C． D．12、(本题9分)张家界百龙天梯，总高度达335米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以达观光平台，若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图像如图所示．则下列相关说法正确的是（）A．t=4.5s时，电梯处于超重状态B．t在5s~55s时间内，绳索拉力最小C．t=59.5时，电梯处于超重状态D．t=60s时，电梯速度恰好为零二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用钢球的平抛运动测定当地重力加速度．（1）使用如图甲所示的游标卡尺前应先将卡口合拢，检查游标尺和主尺的零刻度线是否对齐．用已检查好的游标卡尺测量钢球的直径d时，读数如图乙所示，d＝__________mm．（2）如图丙所示，将光电门固定在桌子边缘，测量桌面离地高度H，钢球通过光电门的挡光时间△t，抛出后落地点到桌子边缘的水平距离x．则重力加速度的表达式g＝_______________________（用测量的物理量符号表示）．（3）如果光电门安装在粗糙桌面上距边缘一段距离处，则重力加速度g的测量值___________真实值（选填“＞”“＝”或“＜”）．14、（10分）(本题9分)用图所示装置来验证动量守恒定律，质量为m的钢球B放在小支柱N上，离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于点当细线被拉直时点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α;球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直方向夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为PA、PB碰后动量分别为P’A、P’B)，则PA＝_______，P’A＝______，P’B＝______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)在光滑的冰面上放置一个截面为四分之一的圆弧，圆弧的半径足够大且为光滑自由曲面．一个坐在冰车上的小孩手扶一小球静止在冰面上．已知小孩和冰车的总质量为，小球的质量为,曲面质量为,某时刻小孩将小球以的速度向曲面推出，如图所示.(1)求小球在圆弧面上能上升的最大高度;(2)若=40kg,=4kg，小孩将小球推出后还能再接到小球，试求曲面质量应满足的条件.16、（12分）(本题9分)如图，在xOy平而内，x=0与x=3L两直线之间存在两匀强磁场，磁感应强度大小相同，方向均垂直于xOy平面，x轴为两磁场的分界线；在第I象限内存在沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从x轴上的A点以某一初速度射入电场，一段时间后，该粒子运动到y轴上的P（0，）点，以速度v0垂直于y轴方向进入磁场。不计粒子的重力。（1）求A点的坐标；（2）若粒子能从磁场右边界离开，求磁感应强度的取值范围；（3）若粒子能从O'（3L，0）点离开，求磁感应强度的可能取值。17、（12分）(本题9分)质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是多少？

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.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．2、B【解题分析】

小球只受重力和绳子的拉力两个力的作用，如图所示向心力是重力和绳子的拉力沿水平方向上的合力，故B正确，ACD错误。故选B。3、C【解题分析】解：A、x﹣t图象的斜率等于物体运动的速度，由图可知两图象的斜率保持不变，故运动的速度不变，即两物体都做匀速直线运动．故A错误．B、由图可知乙从原点出发，甲从距原点s1处出发．故两物体的出发点相距s1．故B错误．C、x﹣t图象的斜率等于物体运动的速度，由图象可知乙的斜率大于甲的斜率，故乙的速度大于甲的速度．故C正确．D、甲在t1=1时刻开始运动，而乙在t1时刻开始运动，故甲比乙早出发t1时间．故D错误．故选C．考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：运动学中的图像专题．分析：位移﹣时间图象反映物体的位置坐标随时间的变化规律；图象中，倾斜的直线表示匀速直线运动；向上倾斜时速度为正，向下倾斜使速度为负；交点表示两物体相遇；初始位置的坐标即为两物体出发时的距离．点评：此类问题比较简单，只要了解了x﹣t图象的意义就可顺利解出，故要学会读图．4、C【解题分析】

A、计算火车通过南京长江大桥的时间时，火车的长度不能忽略，故不能简化为质点；故A错误．B、研究花样滑冰运动员的动作情况时，要考虑运动员的姿态，故不能简化为质点；故B错误．C、研究“嫦娥一号”卫星绕月球飞行的轨道时，卫星的大小可以忽略不计；故C正确．D、研究运动员跨栏时身体各部位的姿势，如把他看作质点，就无法分辨他的动作和姿势，故不能把他看作质点；故D错误．故选C．【题目点拨】关键抓住把物体看作质点的条件行判断，不是看物体的绝对体积和质量，而要看物体的大小和形状对所研究的问题是不是没有影响或影响可忽略不计．5、B【解题分析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，过程中加速度恒定，速度在增大，动能在增大，重力做正功，重力势能减小，故B正确．6、C【解题分析】

土豆做匀速圆周运动，受重力和其它土豆对其的作用力，设其它土豆对其的作用的水平方向作用力为，竖直方向的作用力为，则水平方向有竖直方向有其它土豆对其的作用力为故A、B、D错误，C正确；故选C7、AC【解题分析】

两个物体在同一高度以相同初速度抛出，都做抛体运动，故在竖直方向上都只受重力，加速度相同，同一时刻速度相同；所以落到地面所用时间相同，落地速度相等.A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误.8、BD【解题分析】

当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，根据胡克定律求解出弹簧的伸长量；根据牛顿第二定律求出物块A的加速度大小；根据机械能守恒定律求解A的速度．【题目详解】开始系统处于静止状态，弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力，当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，故，但由于开始是弹簧是压缩的，故，故，故A错误；当B刚离开C时，对A，根据牛顿第二定律得：，又开始时，A平衡，则有：，而，解得：物块A加速度为，故B正确；拉力的瞬时功率，故C错误；根据功能关系，弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量，即为：，故D正确；故选BD．9、AC【解题分析】

根据能量守恒定律得：Ep=E总-Ek；A.由图知，h=4m时Ep=40J，由Ep=mgh得m=1kg，故A正确。B.由图知，动能随着上升高度线性减小，解得Ek=100-15h，当h=6m时，动能不为0，故B错误。C.h=2m时，Ek=70J，初动能为100J，物体的动能减少30J，故C正确。D.由Ek=100-15h可得动能为0时，h=m；总能量E=100-5h；当h=m时，E=J，初始总能量为100J，损失的能量即为物体运动到最高点的过程中克服阻力做功，有：100J-J=J，故D错误。10、AD【解题分析】

A.a球做平抛运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，b做竖直上抛运动，c做斜上抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，所以三个小球运动的时间不等，不同时落地，故A正确。B.b、c两球初始高度相同，分别做竖直上抛和斜上抛运动，开始时沿竖直方向向上的分速度c小，b大，所以b上升的最大高度大，c上升的最大高度小，故B错误；C.小球运动过程中，只有重力做功，机械能均守恒，则有：mgh+mv02=mv2，得：，知三个小球初位置的高度h和初速度v0大小都相等，则落地时速度v大小相等，但是方向不同，则速度不相同，故C错误；D.三个小球的加速度均为向下的g，则三个小球在任意相等时间内速度的增量为△v=gt，则△v是相等的，故D正确。11、BCD【解题分析】

根据得h的单位为J•s=Nms=kg•m2/s，c的单位是m/s，G的单位是N•m2/kg2=kg•m3/s2，M的单位是kg，T的单位是K，代入上式可得k的单位是，不等于。A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论相符，选项D正确；12、AD【解题分析】

A.电梯在t=0时由静止开始上升，加速度向上，电梯处于超重状态，此时加速度a>0。t=4.5s时，a>0，电梯也处于超重状态，故A正确；B.t在5s~55s时间内，a=0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小．故B错误；C.t=59.5s时，a<0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误．D.根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a-t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60s时，电梯速度恰好为0。故D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、5.0；2Hd2/x2△t2；>；【解题分析】（1）游标卡尺的主尺读数为：0.4cm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.1×10mm=0.10mm，所以最终读数为：0.50cm=5.0mm．

（2）球平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，依据运动学公式，则有：H=gt2，x=v0t，而v0=；解得：g=；

（3）根据重力加速度表达式，g=，当光电门安装在离粗糙桌面边缘一段距离处，则导致值偏大，那么重力加速度的测量值大于真实值．

点睛：对于基本测量仪器如游标卡尺要了解其原理，解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握平抛运动处理规律，及运动学公式的应用．14、mA2gL(1-cosα)【解题分析】

[1]小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：

mAgL（1-cosα）=12mAvA2解得：vA则p[2]同理，碰后A的速度v'p[3]碰撞后B球做平抛运动，水平方向：S=vBt，竖直方向H=12gt2vB=Sg2H则p三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）m3＞

kg【解题分析】

(1)小球在曲面上运动到最大高度时两者共速，速度为v，小球与曲面的系统动量守恒，机械能也守恒，有解得：；(2)小孩推球的过程中动量守恒，即对于球和曲面，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有：解