2024届湖南省宁乡市物理高一第二学期期末达标检测试题含解析

2024届湖南省宁乡市物理高一第二学期期末达标检测试题注意事项：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、如图所示，一个长为0.5m的轻质细杆OA，A端固定一质量为3kg的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，小球的速度为2m/s，取g=10m/s2。则此时A．6N的拉力 B．6N的压力C．24N的拉力 D．24N的压力2、(本题9分)如图所示，物体从A处静止开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处．已知A距水平面OB的高度为h，物体的质量为m，现将物体m从B点沿原路送回至A处，至少需外力做功A． B． C． D．3、如图所示，小车通过定滑轮用绳牵引水中的小船，当绳与水平面夹角为θ时，小车、小船的速度大小分别为v1、v2。则v1、v2大小关系正确的是A．B．C．D．4、(本题9分)如图所示，＋Q为固定的正点电荷，虚线圆是其一条等势线．两电荷量相同、但质量不相等的粒子，分别从同一点A以相同的速度v0射入，轨迹如图中曲线，B、C为两曲线与圆的交点．φA、φB、φC表示A、B、C三点电势，mB、mC表示分别经过B、C两点的粒子的质量，aB、aC表示两粒子经过B、C时的加速度大小，vB、vC表示两粒子经过B、C时的速度大小．不计粒子重力，以下判断正确的是（）A．φA>φBmB<mCB．φA<φCmB>mCC．aB>aCvB<vCD．aB<aCvB>vC5、(本题9分)一个人乘电梯从1楼到30楼，在此过程中经历了先加速、再匀速、后减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是：A．始终做正功 B．加速时做正功，匀速和减速时做负功C．加速和匀速时做正功，减速时做负功 D．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功6、(本题9分)如图所示，在竖直平面内的圆周轨道半径为r，质量为m的小物块以速度v通过轨道的最高点P．已知重力加速度为g，则小物块在P点受到轨道对它的压力大小为A．m B．m－mg C．mg－m D．m+mg7、(本题9分)物体在地面附近绕地球做圆周运动时的速度就叫做第一宇宙速度．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A．第一宇宙速度大小约为11.2km/sB．第一宇宙速度是人造卫星绕地球运动的最大运行速度C．第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度D．若已知地球的半径和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度8、(本题9分)同步卫星离地心的距离为r，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为R，则A． B． C． D．9、(本题9分)如图所示，光滑水平平台上有一质量为m的物块，站在地面上的人用跨过定滑轮（定滑轮大小不计）的绳子向右拉动物块，不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦，且人手作用点离平台边缘竖直高度始终为h，当人以速度v从平台的边缘处向右匀速前进位移x时，则A．在该过程中，物块的运动速度增加B．人前进x时，物块的运动速率为C．在该过程中，物块受到拉力变小D．在该过程中，人对物块做的功为10、(本题9分)如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道,除去底部一小圆弧，A图中的轨道是一段斜面，其高度小于h；B图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；C图中的轨道是一段斜面，高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h。如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是()A． B．C． D．11、(本题9分)如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场E中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右端．不计重力，下列表述正确的是()A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力与电场方向相同C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子速度先减小后增大12、1019年4月10日11点，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。科学家曾在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，将黑洞视为质点，且两黑洞与圆心始终在一条直线上。若其中一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1，另一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1．根据所学知识，下列选项正确的是（）A．双黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．双黑洞的轨道半径之比r1：r1＝M1：M1C．双黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．两黑洞的周期之比为T1：T1＝l：1二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验装置如图，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行．用一条橡皮筋时对小车做的功记为W，当用2条、3条…，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．（1）若木板水平放置，小车在橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是_________A．橡皮筋恰好恢复原长

B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车恰好运动到两个铁钉的连线处

D．小车已超过两个铁钉的连线（2）如图所示是某次正确操作情况下，在50HZ作电源下打点计时器记录的一条纸带，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的______（填AF或FI）部分进行测量，速度大小为______m/s（3）通过该实验的正确操作和正确处理数据，应该得出合力做的功W和物体速度v变化的关系是________14、（10分）(本题9分)用图①的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的内阻很小，为防止滑动变阻器电阻过小时由于电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R0.除蓄电池、导线、开关外，可供使用的实验器材还有：A．电压表V1（量程3V、15V）B．电压表V2（量程3V、15V）C．滑动变阻器R1（0~20Ω，允许最大电流1A）D．滑动变阻器R2（0~1500Ω，允许最大电流0.2A）E.定值电阻R01（阻值1Ω，额定功率5W）F.定值电阻R02（阻值10Ω，额定功率10W）回答下列问题：（1）电压表V1选____量程，电压表V2选____量程；（选填“3V”或“15V”）（2）滑动变阻器选____（填“R1”或“R2”），定值电阻选_____(选填“R01”或“R02”）；（3）根据实验数据，绘制U1-U2图象，得到的应该是图②中的____（选填“甲”或“乙”）；（4）若图线与纵轴的交点坐标为a，图线的斜率（或斜率的绝对值）为k，则蓄电池的电动势为______,内阻为______（定值电阻用“R0”表示）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，质量为m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑道滑下，然后由B点水平飞出，落在斜坡上的C点．已知BC连线与水平方向的夹角θ=37°，AB间的高度差H=25m，BC两点距离S=75m，不计空气阻力．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）运动员从B点飞出时的速度大小；（2）运动员从A滑到B的过程中克服摩擦阻力所做的功．16、（12分）(本题9分)如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧槽固定在小车上，槽两端等高．有一质量为m的小球在圈弧槽中最低点相对圆弧槽静止，小球和小车起以大小为的速度沿水平面向右匀速运动，当小车遇到障碍物时突然停止不动．小球可视为质点．不计空气阻力，重加速度为g，求：（1）小车停止瞬间，小球对圆弧槽最低点的压力大小；（2）小车停止后，小球相对圆弧槽最低点上升的最大高度可能值．17、（12分）(本题9分)如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成，AD与DCE相切于D点，C为圆轨道的最低点．将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑，用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N，改变H的大小，可测出相应的N大小，N随H的变化关系如图乙图中折线PQI所示（PQ与QI两直线相连接于Q点），QI反向延长交纵轴于F点（0，5.8N），重力加速度g取10m/s2，求：（1）小物块的质量m；（2）圆轨道的半径及轨道DC所对圆心角（可用角度的三角函数值表示）；（3）小物块与斜面AD间的动摩擦因数．

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、B【解题分析】

小球以O点为圆心在竖直平面内作圆周运动,当在最高点小球与细杆无弹力作用时,小球的速度为v1mg=m得:v15>2小球受到细杆的支持力小球在O点受力分析:重力与支持力mg-F=m解得：F=6N即杆受到小球向下的6N的压力A.6N的拉力与分析不符，故A不符合题意B.6N的压力与分析相符，故B符合题意C.24N的拉力与分析不符，故C不符合题意D.24N的压力与分析不符，故D不符合题意2、D【解题分析】

设OB=x，对从A到B过程，根据动能定理，有：mgh-μmgx=0

；对返回过程，由动能定理得到：W-mgh-μmgx=0

；联立解得：W=2mgh，即需外力做的功至少应为2mgh，故ABC错误，D正确．故选D．【题目点拨】本题的关键是采用分段法，对下滑全程和上滑全程根据动能定理列式，要注意选择研究的过程．3、B【解题分析】

将v2沿绳和垂直于绳分解，可得，B正确ACD错误4、C【解题分析】

因给出的电场为正点电荷形成的电场，沿电场线的方向电势降落，BC在同一等势面上：φA<φB=φC，粒子初速度方向相同，但沿AB轨迹运动的粒子偏折大，说明B粒子在相同条件下加速度大，所以：aB＞aC，在B点和C点电场强度大小相等，根据a=可知，mB＜mC，所以：，由于B和C处粒子电势相等，则从A到B和从A到C电场力做的功相等，所以动能变化相等，B的质量小，所以B的速度变化量大．动能减小，速度减小．所以B减小的多，所以B的速度小，即vB＜vC。故C正确、ABD错误。【题目点拨】有关带电粒子在匀强电场中的运动，在解决问题时，主要可以从两条线索展开：其一，力和运动的关系．根据带电粒子受力情况，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度和位移等，这条线索通常适用于在恒力作用下做匀变速运动的情况．其二，功和能的关系．根据电场力对带电粒子做功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理研究全过程中能的转化，研究带电粒子的速度变化、位移等．5、A【解题分析】

A.在加速、匀速和减速的过程中，支持力的方向始终竖直向上，从1楼到30楼，支持力的方向与运动方向相同，则支持力始终做正功，A正确。BCD.根据A选项分析可知，BCD错误。6、B【解题分析】

在P点由牛顿第二定律可知：mg+F=m，解得F=m－mg；A.m，与结论不相符，选项A错误；B.m－mg，与结论相符，选项B正确；C.mg－m，与结论不相符，选项C错误；D.m+mg，与结论不相符，选项D错误；7、CD【解题分析】试题分析：根据万有引力提供向心力可知，当r取地球半径，则v=7900m/s，即第一宇宙速度，所以A错．R越大，速度越小，所以B对．要把卫星送入轨道，则需要更多机械能，因此越远越困难，所以C对．，所以D对考点：万有引力提供向心力点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解．8、AC【解题分析】

AB.因为同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以角速度相等，根据得，故A正确，B错误；CD.根据万有引力提供向心力，解得，则故C正确D错误。9、ABC【解题分析】

将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上的分速度等于物块的速度，如图，物块的速度等于vcosθ，故随着人向右匀速运动，夹角θ减小，物块的速度增加，选项A正确．物块加速运动，有加速度趋近于零的趋势，即加速度减小，所受的拉力减小，选项C正确；当人从平台的边缘处向右匀速前进了x，此时物块的速度大小为：v′=vcosθ=v，根据动能定理得：人对物块做的功为：W=mv′2=．故B正确，D错误；故选ABC．【题目点拨】解决本题的关键知道物块的速度等于绳子收缩的速度，等于人运动的沿绳子方向上的分速度，以及能够灵活运用动能定理．10、BC【解题分析】

A、小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，，则h′＜h；故A错误.B、小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．则h′=h；故B正确.C、小球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．则h′=h；故C正确.D、小球在内轨道运动，通过最高点最小的速度为，故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，则h′＜h；即不能过最高点；故D错误.11、CD【解题分析】

AD．粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到M点时，粒子的速度最小，然后向左运动时，电场力做正功，粒子的速度增加，所以A错误，D正确；B．粒子做曲线运动，受电场力指向曲线弯曲的内侧，故可知，粒子所受电场力沿电场的反方向，故B错误；C．粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度不变，故C正确；12、BCD【解题分析】

AD.一对相互环绕旋转的超大质量不等的双黑洞系统，在相互之间的万有引力的作用下，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，绕它们连线上某点做匀速圆周运动，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A项不合题意，D项符合题意；B.根据万有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B项符合题意.C.根据a＝ω1r，因为a1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C项符合题意.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BFI，0.76与成正比即【解题分析】

（1）[1]．平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，小车的速度最大，若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大，本题中木板水平放置，显然没有进行平衡摩擦力的操作，因此当小车的速度最大时，橡皮筋仍处于伸长状态，故ACD错误，B正确．故选B．（2）[2][3]．小车先加速，后匀速，最后减速运动，在加速过程中，橡皮条在做正功，故需要测量最大速度，即匀速运动的速度，因而需要选用间隔均匀的点，即FI之间的点，打点计时器每隔0.02s打一次点，故最大速度为：（3）[4]．由动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以W与成正比，即．【题目点拨】平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，小车的速度最大，若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大；据小车的运动判断点的情况；据动能定理判断即可．14、3V3VR1R01甲akR0【解题分析】

（1）一节蓄电池电动势约为2V，故电压表V1测量路端电压，最大不超过电源电动势，选3V量程，（2）为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1；定值电阻R01额定电压：，定值电阻R02的额定电压，电源电动势约为2V，则定值电阻应选择R01；

（3）由图示电路图可知，随电压U2增大，电路电流增大，路端电压减小，即U1减小，由图示图线可知，U1-U2图线应为图线甲．

（4）电压表V2示数：U2=IR0，电压表V1测路端电压，U1-U2图线即U1-IR0图线，由图示图线可知，电源电动势：E=a，图线斜率，，电源路端电压U1与电路电流I图线斜率的绝对值等于电源内阻：；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）20m/s；（2）3000J【解题分析】试题分析：（1）B到C是一个平抛运动，运用平抛运动的规律解决问题，其中高度决定时间，通过水平方向运动求出初速度．（2）运动员从A点到B点的过程中克服摩擦力做的功，由于不清楚摩擦力的大小以及A到B得位移，从功的定义式无法求解，所以我们就应该选择动能定理．解：（1）B点平抛，根据平抛运动分位移公式，有：Scos37°=vBt﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②得：vB=20m/s﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③（2）A到B过程，由动能定理：﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④解得wf=3000J答：（1）运动员从B点飞出时的速度大小为20m/s；（2）运动员从A滑到B的过程中克服摩擦阻力所做的功为3000J．【点评】解决平抛运动的问题思路是分解，即研究水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体．动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功．16、（1）（2），【解题分析】

(1)小车停止瞬间，小球以速度沿圆弧槽做圆周运动．设在圆弧槽最低点小球所受支持力大小为，则由向心力公式有解得由牛顿第三定律知，此时小球对圆弧槽最低点的压力大小为(2)小车停下后，由于惯性，小球将以速度沿圆弧槽轨道向上滑动．若不够大，小球将滑不出圆弧槽，设