2024届福建省三明市永安第三中学高一物理第二学期期末检测试题含解析

2024届福建省三明市永安第三中学高一物理第二学期期末检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R，当Q1增大到2倍，Q2减为原来的13A．49B．427C．82、(本题9分)若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为．已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为．由此可知，该行星的半径约为（）A． B． C． D．3、(本题9分)放在光滑的水平面上的一辆小车的长度为L，质量等于M．在车的一端站一个人，人的质量等于m，开始时人和车都保持静止．当人从车的一端走到车的另一端时，小车后退的距离为（）A．mL/(m+M) B．ML/(m+M) C．mL/(M-m) D．ML/(M-m)4、(本题9分)关于重力势能，下列说法中正确的是()A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能减少了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功5、(本题9分)一辆汽车在平直公路上运动，受到的阻力恒定为f，运动的最大速度为vm．下列说法正确的是（）A．汽车以恒定额定功率行驶时，牵引力F与速度v成正比B．在汽车匀加速运动过程中，当发动机的实际功率等于额定功率时，速度就达到vmC．汽车运动的最大速度vm与额定功率Pm满足Pm＝fvmD．当汽车以恒定速度行驶时，发动机的实际功率一定等于额定功率6、在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员A站在空间站地板上固定的台秤B上，如图所示，下列说法正确的是A．宇航员A不受地球引力作用B．台秤B示数大小等于宇航员此时所受地球引力C．宇航员A所受地球引力小于他在地面上所受引力D．若宇航员A将手中一小球无初速释放，该小球将落到空间站地板上7、(本题9分)如图所示，与水平面成θ角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率顺时针运行．现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速地放到传送带上，经时间t1物块与传送带达到共同速度，再经时间t2物块到达传送带的上端B点，已知A、B间的距离为L，重力加速度为g，则在物块从A运动到B的过程中，以下说法正确的是A．在t1时间内摩擦力对物块做的功等于mv2B．在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量C．在t1+t2时间内传送带对物块做的功等于mgLsinθ+mv2D．在t1+t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗mgLsinθ+mv2的电能8、(本题9分)如图所示，固定光滑斜面的倾角为，其顶端有光滑定滑轮，跨过滑轮的轻绳，一端与斜面上质量为的滑块相连，另一端与小车相连，滑轮左侧轻绳与斜面平行，重力加速度大小为，若小车水平向右做匀速直线运动，则（）A．滑块做加速直线运动B．滑块做匀速直线运动C．轻绳的拉力等于D．轻绳的拉力大于9、(本题9分)1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星在苏联发射成功．此卫星质量为，每绕地球飞行一圈．关于此卫星，说法正确的是（）A．卫星运行时，速度． B．卫星运行时，速度C．该卫星轨道比同步卫星轨道更高． D．该卫星周期比同步卫星周期更短．10、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球套在光滑且固定的倾斜杆上，一轻质弹簧的右端与小球连接，弹簧左端连接在O点，与杆在同一竖直平面内，弹簧可绕O点自由旋转。初始时刻弹簧处于水平压缩状态，现将小球从静止释放，小球运动到O点正下方时速度恰好为零，则小球从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是A．小球的机械能守恒B．小球在最低点的加速度为零C．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大D．弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量11、放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．0～6s内物体的位移大小为30mB．2～6s内拉力做功为40JC．滑动摩擦力的大小为5ND．2s～6s内滑动摩擦力做功为40J12、(本题9分)一质量为m的运动员从下蹲状态开始向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中：A．地面对他的冲量大小为mvB．地面对他的冲量大小为mv＋mgΔt，C．地面对他做的功为零D．地面对他做的功为mv2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置，让小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行。实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是（______）A．防止小车不能被橡皮筋拉动B．便于小车获得较大的弹射速度C．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D．保证橡皮筋对小车做的功等于重力对小车做的功14、（10分）(本题9分)某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。则：（1）下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终与导轨在水平方向上；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧片；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先接通打点计时器的电源，然后放开滑块1，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图所示；⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g。（2）由于打点计时器每隔0.02s打一个点，那么，两滑块相互作用以前滑块1的速度v＝_____m/s。系统的总动量为_____kg•m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为_____kg•m/s（结果保留三位有效数字）。（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是_____。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)某航天员在一个半径为R的星球表面做了如下实验:①竖直固定测力计;将质量为m的砝码直接挂在弹簧测力计挂钩上.平衡时示数为F1②取一根细线穿过光滑的细直管，将此砝码拴在细线端，

另端连在固定的测力计上，手握直管抡动砝码，使它在水平面内做圆周运动，停止抡动细直管并保持细直管竖直，砝码继续在一水平面绕圆心。做匀速圆周运动，如图所示，此时测力计的示数为F2,已知细直管下端和砝码之间的细线长度为L.求:(1)该星球表面重力加速度g的大小;(2)砝码在水平面内绕圆心O匀速圆周运动时的角速度大小；(3)在距该星球表面h高处做匀速圆周运动卫星的线速度大小16、（12分）如图所示，足够长的光滑水平地面上有一个质量为m的小球，其右侧有一质量为M的斜劈，斜劈内侧为光滑圆弧。小球左侧有一轻弹簧，弹簧左侧固定于竖直墙壁上，右端自由。某时刻，小球获得一水平向右的初速度v0，求：(1)若小球恰好不飞出斜劈，则斜劈内侧的圆弧半径R为多大；(2)若小球从斜劈滚下后，能够继续向左运动，则弹簧具有的最大弹性势能Ep为多少；(3)若整个过程中，弹簧仅被压缩一次，求满足此条件的的范围17、（12分）(本题9分)中国自行研制、具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为h1，飞船飞行5圈后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示.设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：(1)飞船在B点经椭圆轨道进入预定圆轨道时是加速还是减速？(2)飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小.(3)椭圆轨道远地点B距地面的高度h2.

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】试题分析：根据库仑定律公式：，Q1增大到2倍时，Q2减为原来的，而距离增大到原来的3倍，则库仑力变为：，D正确；ABC错误；故选D。考点：库仑定律。【名师点睛】根据库仑定律公式，结合电量与间距的变化，从而即可分析求解。2、C【解题分析】

通过平抛运动的规律求出在星球上该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比，再由万有引力等于重力，求出行星的半径；【题目详解】对于任一行星，设其表面重力加速度为g

根据平抛运动的规律得：，得到：

则水平射程

可得该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比

根据，得，可得

解得行星的半径，故选项C正确，ABD错误．【题目点拨】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用．3、A【解题分析】

当人从车的一端走到另一端，人和车系统的动量守恒，设此过程中人、车移动的距离分别为x1、x2，以人的速度方向为正方向，由系统动量守恒定律可得：人和车的运动时间相等，所以又解得小车后退的距离故A项正确，BCD三项错误．故选A.4、D【解题分析】

A、重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，故A错误；

B、重力势能Ep=mgh，h为相对于零势能面的高度差；若物体在零势能面以下，势能为负值，物体与零势能面间距离越大，势能越小，故B错误

C、重力势能可以为负，一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，说明物体克服重力做功重力势能变大，故C错误；

D、只要重力做功，高度一定变化，故重力势能一定变化，重力做功做多少功重力势能变化多少，故D正确；

故选D．5、C【解题分析】

A.汽车以恒定额定功率行驶时，由P=Fv可知牵引力与速度成反比，故A项与题意不相符；B.汽车匀加速运动时，阻力恒定，根据牛顿第二定律可知牵引力恒定，由P=Fv，知发动机的实际功率不断增大，当发动机的实际功率等于额定功率时，开始做加速度逐渐减小的加速运动，功率不变，速度变大，故B项与题意不相符；C.当汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，即F=f，当速度达到最大时，Pm满足Pm=Fvm=fvm，故C项与题意相符；D.当汽车以恒定速度行驶时，如果速度没有达到最大速度，发动机的实际功率将小于额定功率，故D项与题意不相符。6、C【解题分析】

A．宇航员随国际空间站绕地球做匀速圆周运动，宇航员A仍受到地球引力作用。故A错误。B．空间站处于完全失重状态，因此台秤示数为零，故B错误；C．根据万有引力定律可知，宇航员A与地球的距离大于地球半径，所以A所受地球引力小于他在地面上所受的引力，故C正确；D．宇航员相对于太空舱无初速释放小球，小球受地球的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，不会落到“地面上”，故D错误；7、BC【解题分析】

A.由动能定理可知，在t1时间内摩擦力和重力对物块做的功之和等于mv2，选项A错误；B.在t1时间内，物块相对传送带的位移，则物块和传送带间因摩擦而产生的内能为；物块机械能的增加量等于摩擦力做的功，即，即在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量，选项B正确；C.由能量关系可知，在t1+t2时间内传送带对物块做的功等于物块机械能的增量，即mgLsinθ+mv2，选项C正确；D.在t1时间内因运送物块，电动机至少多消耗mgL1sinθ+mv2+Q，由选项B可知：mgL1sinθ+mv2=Q，则在t1时间内因运送物块电动机至少多消耗2mgL1sinθ+mv2；在t2时间内因运送物块电动机至少多消耗mgL2sinθ；则在t1+t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗2mgL1sinθ+mv2+mgL2sinθ=mg(L+L1)sinθ+mv2的电能，选项D错误；8、AD【解题分析】

AB．设拉小车细绳与水平方向的夹角为，将小车的速度分解，如图，则，小车水平向右做匀速直线运动，则θ减小，滑块的速度v1增大，即滑块做加速直线运动，故A正确，B错误；CD．滑块沿斜面向上加速运动，根据牛顿第二定律，有T-mgsinθ=ma可知，轻绳的拉力T大于mgsinθ，故C错误，D正确。故选AD。【题目点拨】此题是斜牵引问题，关键是知道小车的速度是合速度，会分解小车的速度，根据平行四边形法则求解分速度，然后结合牛顿第二定律讨论拉力和重力的关系。9、BD【解题分析】AB.根据知，第一宇宙速度=7.9×103m/s，是人造卫星在近地圆轨道上的运行速度，是最大的环绕速度，所以卫星运行时，速度v<7.9×103m/s，故A错误，B正确；CD.由题意知该卫星的周期比同步卫星小，离地球的距离近，所以该卫星轨道比同步卫星轨道更低，周期比同步卫星周期更短，故C错误，D正确故选BD10、CD【解题分析】

A.由于弹簧的弹力对小球做功，可知小球的机械能不守恒，选项A错误；B.小球运动过程中速度最大时加速度为零，而到O点正下方时速度恰好为零，可知加速度不为零，选项B错误；C.开始位置弹簧处于压缩状态，小球向下运动到与杆垂直位置时弹簧压缩到最短；此过程中弹性势能增加；然后继续向下运动过程中，弹簧长度逐渐变长，弹性势能减小，一直到原长位置，弹性势能减为零；然后弹簧被拉长直到最低点位置，此过程中弹性势能逐渐变大，选项C正确；D.由能量关系，开始时和到达最低点位置时小球的动能均为零，则整个过程中弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量，选项D正确.11、AB【解题分析】

A.在0～6s内物体的位移大小为：x（4+6）×6m＝30m;故A项符合题意.B.P-t图线与时间轴围成的面积表示拉力做功的大小，则拉力做功为：W＝10×4J＝40J．故B项符合题意.C.在2～6s内，v＝6m/s，P＝10W，物体做匀速运动，摩擦力为f＝F，得到f＝FNN，故C项不合题意.D.2s～6s内滑动摩擦力做功为W＝-fx′（4×6）J＝-40J，故D项不合题意.12、BC【解题分析】

人的速度原来为零，起跳瞬间为v，则由动量定理可得：I-mg△t=△mv=mv；故地面对人的冲量为I=mv+mg△t；故A错误，B正确；在整个过程中，人的重心高度增加，速度增大，机械能增加，人的机械能增加是因为人自身内力做了功．地面对人的支持力作用点无位移，不做功，故地面对人做功为零；故C正确，D错误；故选BC．【题目点拨】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量，不要把重力漏掉．另外地面对人是否做功的问题是易错点，要根据功的概念去理解.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、C【解题分析】

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功。A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；B.B项与上述分析结论不相符，故B错误；C.C项与上述分析结论相符，故C正确；D.D项与上述分析结论不相符，故D错误。14、2.000.6200.618纸带与限位孔的阻力【解题分析】

（2）滑块1是向右运动再与滑块2碰撞粘在一起的，所以粘前速度较大，那么碰撞前的速度v=20.0×10-2/（5×0.02）m/s=2.00m/s；系统的总动量为p＝m1v＝0.620kgm/s；与滑块2碰撞后粘在一起速度v′=16.8×10-2/