2024届吉林省白城市第十四中学物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

2024届吉林省白城市第十四中学物理高一第二学期期末质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)如图所示，a、b、c是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星，它们的质量关系是ma＝mb＜mc，则()A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的周期相等，且小于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度D．a所需向心力最小2、如图所示，在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个物块（可视为质点）.A和B距轴心O的距离分别为rA=R，rB=2R，且A、B与转盘之间的最大静摩擦力都是fm，两物块A和B随着圆盘转动时，始终与圆盘保持相对静止。则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中，下列说法正确的是A．B所受合力外力一直等于A所受合外力B．A受到的摩擦力一直指向圆心C．B受到的摩擦力先增大后减小D．A、B两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为23、如图所示，当汽车以12m/s通过拱形桥顶时，对桥顶的压力为车重的。如果要使汽车在桥面行驶至桥项时，对桥面的压力恰好为零，则汽车通过桥顶的速度为A．3m/s B．10m/s C．12m/s D．24m/s4、(本题9分)体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是()A．沿v1的方向B．沿v2的方向C．先沿v1的方向后沿v2的方向D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向5、(本题9分)下列物体运动过程中，机械能守恒的是()A．沿斜坡匀速行驶的汽车 B．真空中自由下落的羽毛C．蹦床运动中越跳越高的运动员 D．在竖直平面内作匀速圆周运动的小球6、如图所示某小孩在广场游玩时将一气球用轻质细绳与地面上木块相连，气球在水平风力作用下处于斜拉状态，此时细绳与竖直线成角．假若气球和木块的质量分别为m、M。当水平风力缓慢增大时，则下列说法中错误的是（）A．水平风力足够大时，木块一定会脱离水平面B．细绳拉力变大C．水平面对木块的支持力不变D．水平面对木块的摩擦力变大7、(本题9分)质量为1kg的小球A以2m/s的速度与质量为2kg的静止小球B发生正碰，关于碰后的速度vA和vB，可能正确的是A．vA＝vB＝23m/sB．vA＝3m/s，vBC．vA＝1m/s，vB＝1.5m/sD．vA＝－0.5m/s，vB＝1.25m/s8、如图所示，内壁光滑的圆锥筒固定不动，圆锥筒的轴线沿竖直方向．两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，已知两小球运动的轨道半径之比rA∶rB=2∶1，取圆锥筒的最低点C为重力势能参照面，则A、B两球A．运动周期之比TA∶TB=2∶1B．速度之比vA∶vB=∶1C．机械能之比EA∶EB=2∶1D．向心加速度之比aA∶aB=∶19、如图为过山车以及轨道简化模型，不计一切阻力，以下判断正确的是A．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B．过山车在圆轨道最低点时乘客处于失重状态C．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于D．过山车在斜面h＝3R高处由静止滑下通过圆轨道最高点时对轨道压力大小等于其重力10、一个质量为m=50kg的人乘坐电梯，由静止开始上升，整个过程中电梯对人做功的功率随时间变化的P-t图象如图所示，取g=10m/，加速和减速过程均为匀变速运动，则以下说法正确的是（）A．图中的值为1100WB．图中的值为900WC．电梯匀速阶段运动的速度为2m/sD．电梯加速阶段对人所做的功大于减速阶段对人所做功11、(本题9分)如图所示,质量为m的小车在水平恒力F的推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止运动至高为h的山坡顶部B处,获得的速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g.下列说法正确的是()A．小车克服重力做的功是mghB．合外力对小车做的功是mv02/2C．推力对小车做的功是mv02/2+mghD．阻力对小车做的功是mgh+mv02/2−Fx12、如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），小球从紧靠左极板处由静止开始释放，小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打在右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中（）A．它们的运动时间的关系为B．它们的电荷量之比为C．它们的动能增量之比为D．它们的电势能减少量之比为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图为某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，图中小车是由挂在小车前端一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为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，每次实验都要把小车拉到同一位置再释放小车，小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。打点计时器工作频率为50Hz。（1）实验中木板略微倾斜，这样做（_________）A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动（2）根据第四次的纸带（如图所示）求得小车获得的速度为_______m/s。（保留三位有效数字）14、（10分）(本题9分)在运用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验中，下列说法正确的是（_____）A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的加速度三、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）如图所示，一质量m=1kg的小物块（可视为质点），从固定在地面上的倾斜轨道的顶点A从静止开始滑下，倾斜轨道的末端B恰好与光滑圆弧轨道BC相接，经圆弧轨道后滑上与C点等高且静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平。已知小物块经过倾斜轨道的B点时的速度为5m/s，长木板的质量M＝4kg，A、B两点距C点的高度分别为H＝1.8m、h=0.25m，圆弧半径R＝1.25m物块与长木板之间的动摩擦因数μ1＝0.5，长木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2，g=10m/s2。求：（1）小物在倾斜轨道上运动时克服摩擦做的功；（2）小物块滑动至C点时，滑块对圆弧轨道的压力；（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。16、（12分）(本题9分)如图所示,两个大小相等的小球用等长的轻质细线分别悬挂于点,点间的距离等于每个小球的直径.已知细线的长度远大于小球的直径,球的质量是球质量的3倍,若在两根细线决定的平面内将球向右拉离原位置,使悬挂球的细线张紧并与细线原来所在的竖直方向成一锐角,然后将球由静止释放,球与球发生第一次正碰,碰撞过程中无机械能损失:求第一次碰撞后两球上升的最大高度之比.17、（12分）(本题9分)如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车，正以20m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图乙所示(在t＝15s处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持80kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自保持不变。求：(1)汽车在AB段及BC段上运动时所受的阻力f1和f2。(2)BC路段的长度。

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.由万有引力定律及牛顿运动定律可得卫星的线速度所以b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A不符合题意B.由万有引力定律及牛顿运动定律可得卫星的周期所以b、c的周期相等，且大于a的周期，故B不符合题意C.由万有引力定律及牛顿运动定律可得卫星的向心甲加速度，所以b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速，故C符合题意D.由万有引力定律及牛顿运动定律可得卫星的向心力为可知b所需向心力最小，故D不符合题意2、D【解题分析】

A.A、B都做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据牛顿第二定律得F合=mω2r，角速度ω相等，B的半径较大，所受合力较大。故A错误。

BC.最初圆盘转动角速度较小，A、B随圆盘做圆周运动所需向心力较小，可由A、B与盘面间静摩擦力提供，静摩擦力指向圆心。由于B所需向心力较大，当B与盘面间静摩擦力达到最大值时（此时A与盘面间静摩擦力还没有达到最大），若继续增大转速，则B将有做离心趋势，而拉紧细线，使细线上出现张力，此时摩擦力不变；转速越大，细线上张力越大，使得A与盘面间静摩擦力先减小后反向变大，当A与盘面间静摩擦力也达到最大时，AB将开始滑动。A受到的摩擦力先指向圆心，后离开圆心，而B受到的摩擦力一直指向圆心，大小先变大后不变。故BC错误。

D.当B与盘面间静摩擦力恰好达到最大时，B将开始滑动，则根据牛顿第二定律得对A：T-fm=mωm2r；对B：T+fm=mωm2∙2r；解得最大角速度ωm=2f3、D【解题分析】

根据牛顿第二定律得：mg-N=m，其中N=mg，解得：R=57.6m。当车对桥顶无压力时，有：mg=m，代入数据解得：v'=24m/s。A.3m/s，与结论不相符，选项A错误；B.10m/s，与结论不相符，选项B错误；C.12m/s，与结论不相符，选项C错误；D.24m/s，与结论相符，选项D正确；4、D【解题分析】

支持力是弹力，方向总是垂直于接触面，并指向被支持物.所以斜台给篮球的弹力的方向为垂直斜台向左上方方向.A.沿v1的方向与分析结果不相符；故A项错误.B.沿v2的方向与分析结果不相符；故B项错误.C.先沿v1的方向后沿v2的方向与分析结果不相符；故C项错误.D.沿垂直于斜台斜向左上方的方向与分析结果相符；故D项正确.5、B【解题分析】

A．沿斜坡匀速行驶的汽车,动能不变，重力势能变化，则机械能不断变化，选项A错误；B.真空中自由下落的羽毛，只有重力做功，机械能守恒，选项B正确；C.蹦床运动中越跳越高的运动员，因到达最高点时的重力势能不断增加，则机械能不断增加，选项C错误；D.在竖直平面内作匀速圆周运动的小球，动能不变，重力势能不断变化，则机械能不守恒，选项D错误；故选B.6、A【解题分析】

AC.对气球和砖块的整体，竖直方向受到重力、浮力和地面的支持力作用，则G=FN+F浮，若水平风力缓慢增大，地面支持力不变，与风力无关，木块不可能脱离水平面，故A错误，C正确；B.对气球受力分析，受到重力、风的推力、拉力、浮力，如图所示根据共点力平衡条件，有：Tsinθ=F；Tcosθ+mg=F浮，解得，当风力缓慢增大时，绳子的拉力T也增大，故B正确；D.水平方向，整体受到水平风力和地面给砖块的摩擦力作用，所以砖块受到的摩擦力总等于水平风力，当风力缓慢增大时，砖块受到的摩擦力也缓慢增大，故D错误。7、AD【解题分析】碰撞前总动量为P=mAvA0=1×2kg•m/s=2kg•m/s。碰撞前总动能为EkA、若vA=vB=23m/s，则碰撞后总动量P'=mAvA+mBvB=2kg⋅m/s，动量守恒。碰撞后总动能为E'k=12mAvA2+12mBvB2=23J【题目点拨】对于碰撞过程，往往根据三个规律去分析：一是动量守恒；二是总动能不增加；三是碰后，若两球分开后同向运动，后面小球的速率不可能大于前面小球的速率，不能发生第二碰撞．8、BC【解题分析】

小球做匀速圆周运动，靠重力和支持力的和提供向心力，结合牛顿第二定律列出向心力与线速度、角速度、向心加速度的表达式，从而进行求解．设支持力和竖直方向上的夹角为θ，根据牛顿第二定律得：，解得：，因为A、B圆运动的半径之比为2:1，所以，，，AD错误B正确；从以上分析可知，根据几何知识可知，故，由于机械能为动能和重力势能之和，故EA∶EB=2∶1，C正确．9、CD【解题分析】

A．过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，只有重力做功，其机械能守恒，动能和重力势能相互转化，知速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A错误；B．在最低点时，乘客的加速度向上，处于超重状态，故B错误；C．在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当轨道对车的压力为零时，速度最小，则得：所以过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于，故C正确；D．过山车在斜面h=3R高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得：解得；所以轨道对车的支持力为故D正确；10、AC【解题分析】

C.匀速运动时，支持力等于重力，则有：根据可得匀速运动的速度：故选项C符合题意；A.匀加速直线运动的加速度大小：根据牛顿第二定律得：解得：，则图中的值为故选项A符合题意；B.匀减速直线运动的加速度大小：根据牛顿第二定律得：解得：，则图中的值为故选项B不符合题意；D.加速过程中的位移：电梯对人做功：减速过程中的位移：电梯对人做功：可知电梯加速运动过程中对人所做的功小于减速阶段对人所做的功，故选项D不符合题意。11、ABD【解题分析】

A项：在上升过程中，重力做功为WG=-mgh，则小车克服重力所做的功为mgh，故A正确；B项：根据动能定理得，合力做功等于动能的变化量，则合力做功为，故B正确；C、D项：动能定理得，，则推力做功为，阻力做功为，故C错误，D正确。12、BD【解题分析】两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，由公式，可知它们运动时间相同，故A错误．小球在水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，由，得加速度之比．根据牛顿第二定律得，两球的加速度分别为，，则，故B正确．由场力做功分别为，，由于，，得，故电势能的减小量为，而重力做功相同，则合力做功之比．则动能增加量之比，故C错误，D正确．故选BD.【题目点拨】两小球在匀强电场中受到电场力和重力作用，都做匀加速直线运动，运用运动的分解可知：两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，运动时间相同．两小球水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，根据牛顿第二定律和运动学公式研究电荷量之比．根据电场力做功之比，研究电势能减小量之比．根据数学知识分析合力对两球做功的关系，由动能定理分析动能增加量之比．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CD2.00【解题分析】

第一空.实验中木板略微倾斜，这样做是为了平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动；故选CD。第二空.各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，利用公式：v=xt可得14、AC;【解题分析】

在探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系的实验中应注意：n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难；该实验需要平衡摩擦力以保证动能的增量是只有橡皮筋做功而来；小车最大速度即为后来匀速运动的速度．【题目详解】我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致，