2024届福建省福州市第一中学高一物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2024届福建省福州市第一中学高一物理第二学期期末学业质量监测试题注意事项：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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、如图所示，A和B均可视为点电荷，A固定在绝缘支架上，B通过绝缘轻质细线悬挂在天花板上，由于二者之间库仑力的作用细线与水平方向成30°角．A、B均带正电，电荷量分别为Q、q，A、B处于同一高度，二者之间的距离为L．已知静电力常量为k，重力加速度为g．则B的质量为A． B．C． D．2、(本题9分)下列关于机械能守恒的说法正确的是（）A．物体竖直向上运动时所受合力为零，其机械能守恒B．物体做平抛运动时机械能守恒C．物体在竖直平面内做匀速圆周运动时机械能守恒D．物体沿斜面匀速下滑时机械能守恒3、(本题9分)如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小．取重力加速度g=10m/s1．下列判断正确的是（）A．5s内拉力对物块做功为零B．4s末物块所受合力大小为4.0NC．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D．6s～9s内物块的加速度的大小为1.0m/s14、(本题9分)如图所示，物块A随楔形木块B沿固定斜面向下做匀速直线运动，下列关于力做功判断正确的是（）A．图中B对A的支持力对A做负功B．图中B对A的摩擦力对A做负功C．图中B对A的支持力对A做正功D．图中B对A的摩擦力对A做正功5、如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（）A．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置B．小球从滑上曲面到最高点的过程中，小车的动量变化大小是零C．小球和小车作用前后，小车和小球的速度一定变化D．车上曲面的竖直高度不会大于6、(本题9分)在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到赛车沿曲线由M向N行驶．下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（）A． B．C． D．7、(本题9分)在如图所示的匀强电场中，1、2、3三条虚线表示三个等势面，a、b分别是等势面1、3上的两个点，下列说法中正确的是()A．三个等势面的电势相等B．等势面1的电势高于等势面2的电势C．若将一正电荷由a移到b，电场力做正功D．若将一正电荷由a移到b，电场力做负功8、(本题9分)小车在水平直轨道上由静止开始运动，全过程运动的v-t图像如图所示，除2s-10s时间段内图象为曲线外，其余时间段图象均为直线。已知在小车运动的过程中，2s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末关闭发动机，让小车自由滑行.小车的质量为2kg，受到的阻力大小不变.则A．小车受到的阻力为1.5NB．小车额定功率为18WC．ls末小车发动机的输出功率为9WD．小车在变加速运动过程中位移为39m9、(本题9分)“和谐”号动车组列车高速运行时可以让乘客体验追风的感觉．我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损．为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（）A．增大弯道半径B．减小弯道半径C．增加内外轨的高度差D．减小内外轨的高度差10、(本题9分)一个质量为0.3kg的弹性小球,在光滑水平面以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反的方向运动,反弹后的速度大小为4m/s,则碰撞前后小球速度的变化量Δv和动能变化量ΔEk的大小为()A．Δv=2m/sB．Δv=10m/sC．ΔEk=0.6JD．ΔEk=3J11、(本题9分)如图所示的四个选项中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能不守恒的是()A．AB．BC．CD．D12、(本题9分)有一个质量为m的小木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为R的圆弧，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则A．它的加速度为零B．它所受合力为零C．它所受的合外力大小一定、方向改变D．它的加速度大小恒定二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图所示带电体Q固定，带电体P电量为q，质量为m，与绝缘的水平面动摩擦因数为μ，将P从A点由静止放开，在Q的排斥力作用下运动到B点停下，AB相距S，若将带电体P从B点由静止被拉到A点，水平拉力最少做功____________，带电体P从A点运动到B点，电势能减少____________。14、(本题9分)细胞膜的厚度约等于800nm（1nm=10-9m），当膜的内外层之间的电压达0.4V时，即可让一价钠离子渗透．设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时,膜内电场强度约为________V/m,每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于____________J.15、(本题9分)竖直放置的光滑圆轨道半径为R，一质量为m的小球在最低点以一定的初速度冲上轨道，若确保小球不脱离轨道，则小球的初速度的取值范围是_________________三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接，BC为导轨的直径，与水平面垂直，导轨半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处．小球从A处由静止释放被弹开后，以速度v经过B点进入半圆形轨道，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，求：(1)释放小球前弹簧的弹性势能；(2)小球到达C点时的速度；(3)小球在由B到C过程中克服阻力做的功．17、（10分）(本题9分)如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道，小滑块与水平面间的动摩擦因数，一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止，CD间距为4R。已知重力加速度为g。(1)小滑块到达C点时，圆轨道对小滑块的支持力大小；(2)现使小滑块在D点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，求小滑块在D点获得的初动能。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解题分析】

根据库仑定律，A、B之间的库仑力：，以B为研究对象，在水平方向：F=FTcos30°，在竖直方向：mg=FTsin30°，联立可得：A.。故A项错误；B.。故B项错误；C.。故C项错误；D.。故D项正确。2、B【解题分析】

A．物体竖直向上运动时所受合力为零，则物体向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增加，故机械能不守恒，A错误；B．物体做平抛运动时，只有重力做功，机械能守恒，B正确；C．物体在竖直平面内做匀速圆周运动过程中，动能不变，势能变化，故机械能不守恒，C错误；D．物体沿斜面匀速下滑时，动能恒定，势能减小，机械能不守恒，D错误．故选B．【题目点拨】物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒．也可以机械能的概念：机械能是动能与势能之和，进行分析．3、D【解题分析】试题分析：A、在0﹣4s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，4s末开始运动，则5s内位移不为零，则拉力做功不为零．故A错误．B、4s末拉力为4N，摩擦力为4N，合力为零．故B错误．C、根据牛顿第二定律得，6s～9s内物体做匀加速直线运动的加速度a=．f=μmg，解得．故C错误，D正确．故选D．考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力点评：解决本题的关键通过图线分析出物体的运动，根据牛顿第二定律进行求解4、A【解题分析】

AB的位移方向沿斜面向下，B对A的支持力竖直向上，可知力与位移的夹角大于900，则B对A的支持力对A做负功，选项A正确，C错误；物体匀速下滑，则B对A的摩擦力为零，则B对A的摩擦力做功为零，选项BD错误；故选A.5、D【解题分析】A.小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，故A错误；B.由小球恰好到最高点时小球与小车具有共同速度，对于车、球组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律列式为mv=2mv′，得共同速度v′=0.5v.则小车动量的变化为△P=mv′−0=m，故B错误；C.由于满足动量守恒定律，系统机械能又没有增加，若两曲面光滑时，小车和小球的速度可能没有变化．故C错误；D.由于小球原来的动能为，小球到最高点时系统的动能为=，所以系统动能减少了.如果曲面光滑，则减少的动能等于小球增加的重力势能，即=mgh,得h=，显然，这是最大值，如果曲面粗糙，高度还要小些，所以车上曲面的竖直高度不会大于，故D正确．故选D6、C【解题分析】

赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向轨迹弯曲的内侧，由于赛车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与赛车的速度方向的夹角大于，故C正确．7、BC【解题分析】

根据顺着电场线方向电势降低，可判断三个等势面电势的高低，根据电场力与位移方向夹角与90∘【题目详解】：A、沿着电场线方向电势降低，所以1、2和3三个等势面中1的电势能最高，3的等势面最低，故A错误，B正确；C、正电荷的受力方向与电场强度方向相同，则将一正电荷由a移到b，力的方向与位移方向的夹角小于90∘，电场力做正功，故C正确，D故选：BC。【题目点拨】解决本题的关键要掌握电场线的物理意义：顺着电场线方向电势降低，从而理解等势面之间电势的高低。8、BCD【解题分析】

A.匀减速运动阶段的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：f=ma=3N；故A错误.B.匀速运动阶段，牵引力等于阻力，则有：P=Fv=3×6W=18W．故B正确.C.匀加速运动阶段的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：F-f=ma，解得：F=6N.1s末的速度为：v1=a1t1=l.5m/s，则1s末小车发动机的输出功率为：P=Fv1=9W，故C正确；D.对2s～10s的过程运用动能定理得：，代入数据得解得：s1=39m，故D正确.9、AC【解题分析】

AB．设弯道半径为R，路面的倾角为θ，由牛顿第二定律得θ一定，v增大时，可增大半径R，故A正确，B错误；CD．根据由于θ较小，则h为内外轨道的高度差，L为路面的宽度。则L、R一定，v增大，h增大，故C正确，D错误。10、BD【解题分析】A、规定初速度方向为正方向，初速度v1=6m/s，碰撞后速度则△v=v2-C、对碰撞过程，对小球由动能定理得：W=ΔE点睛：对于矢量的加减，我们要考虑方向，动能定理是一个标量等式，对于动能定理的研究，则无需考虑方向。11、ABD【解题分析】

A.由A图可知，力F对物体做正功，机械能增加，不守恒，故A正确；

B.由B图可知，力F做负功，机械能减小，故B正确；

C.C图中物体斜面光滑，运动过程中只有重力做功，只有重力势能和动能的相互转化，机械能守恒，故C错误；

D.D图中斜面粗糙，物体下滑中，摩擦力做负功，机械能减小，不守恒，故D正确。12、CD【解题分析】A、物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于零．故AB错误；

C、物块所受合外力提供向心力，合外力的大小不变，向心加速度大小不变，但方向指向圆心，故CD正确．点睛：物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于零．合外力提供向心力，大小不变，向心加速度大小不变，方向指向圆心，随时间变化．二．填空题(每小题6分，共18分)13、2mgsmgs【解题分析】

[1]．由A到B的过程中，根据动能定理

W电-μmgs=0-0所以电场力做功W电=μmgs从B到A，根据动能定理

W-W电-μmgs=0所以水平拉力做功

W=W电+μmgs=2μmgs；[2]．根据电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，因为从A到B

W电=μmgs，所以电势能减少μmgs.14、5×1056.4×10-20【解题分析】由题意得，膜内电场强度为

由电场力做功与电势差的关系

W=qU=1.6×10-19×0.4=6.4×10-20J15、0＜V0≤或V0≥【解题分析】

[1].最高点的临界情况：解得：根据动能定理得：-mg•2R=mv2-mv02解得：若不通过四分之一圆周，根据动能定理有：-mgR=0-mv02解得：所以要使小球不脱离轨道运动，v0的取值范围可以是或.三．计算题(22分)16、(1)Ep=12【解题分析】

(1)小球从A至B，由弹簧和小球构成的系统机械能守恒得释放小球前弹簧的弹性势能为：E(2)由题意，小球在C点，由重力提供