河北省永清一中2024届高一物理第二学期期末检测试题含解析

河北省永清一中2024届高一物理第二学期期末检测试题考生须知：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，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g．当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对细杆的拉力大小为：A．5mg B．Mg+4mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg2、(本题9分)下列说法正确的是（）A．不带电的金属导体A与带正电的金属导体B接触之后也带正电，原因是B有部分正电荷转移到A上B．带电金属球不能看成点电荷C．电容器所带电荷量越多，电容越大D．增大空气湿度，可以有效地防止静电危害3、用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，若A．保持S不变，增大d，则θ变大B．保持S不变，增大d，则θ变小C．保持d不变，减小S，则θ变小D．保持d不变，减小S，则θ不变4、(本题9分)牛顿发现万有引力定律后，第一个通过扭秤实验测出万有引力常量的物理学家是（

）A．牛顿 B．开普勒 C．哥白尼 D．卡文迪许5、(本题9分)如图，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（）A．小球过最高点时，杆所受的弹力不可以等于零B．小球过最高点时的最小速度为C．若小球在最低点的速度为，则当它运动到最高点时杆对球的作用力方向一定向上D．若增大小球运动的速度，则在最高点时球对杆的力一定增大6、(本题9分)一物体的质量保持不变，速度变为原来的2倍，则其动能变为原来的（）A．2倍B．4倍C．6倍D．8倍7、(本题9分)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。把几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若节动车加节拖车编成的动车组的最大速度为；现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为，则此动车组可能（）A．由节动车加节拖车编成的B．由节动车加节拖车编成的C．由节动车加节拖车编成的D．由节动车加节拖车编成的8、(本题9分)地球的半径为R，地面的重力加速度为g，一颗离地面高度为R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则（）A．卫星加速度的大小为B．卫星运转的角速度为C．卫星运转的线速度为D．卫星运转的周期为9、(本题9分)将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同.现将一个可视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程中，下列说法正确的是（）A．沿着1和2下滑到底端时，物块速度的大小不相等；沿着2和3下滑到底端时，物块速度的大小相等B．沿着1下滑到底端时，物块的速率最大C．物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，沿着1下滑产生的热量多10、(本题9分)如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子在电场中运动的轨迹．若带电粒子仅受电场力作用，运动方向由M到N，以下说法正确的是A．粒子带负电B．粒子带正电C．粒子的电势能增加D．粒子的电势能减少11、(本题9分)如图所示，长为0.5m的轻杆一端与质量为2kg的小球相连，另一端可绕过O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使其在竖直面内做圆周运动，若小球通过轨道最低点a时的速度为4m/s，通过轨道最高点b时的速度为2m/s，重力加速度g=10m/s2，则小球通过最低点和最高点时，下列说法正确的是（）A．在a点，小球对轻杆作用力的方向竖直向下B．在a点，小球对轻杆作用力的大小为24NC．在b点，小球对轻杆作用力的方向竖直向上D．在b点，小球对轻杆作用力的大小为4N12、(本题9分)2017年3月16日消息，高景一号卫星发回清晰影像图，可区分单个树冠．天文爱好者观测该卫星绕地球做匀速圆周运动时，发现该卫星每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度，已知引力常量为G，则A．高景一号卫星的质量为B．高景一号卫星角速度为C．高景一号卫星线速度大小为2πD．地球的质量为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示是是用重锤做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的实验装置。(1)为了减小实验误差，下列措施可行的是_______(填写代号）A．重锤选用体积较大且质量较小的B．重锤选用体积较小且质量较大的C．打点计时器尚定时应使两限位孔的连线竖直向下D．应先放手让质量拖着纸带运动，再通电让打点计时器工作(2)如图已知重锤的质量为0.50kg，当地的重力加速度为9.80m/s2,交流电源的频率为50Hz，从打O点到打F点的过程中，重锤重力做功为_____J.(保留2位有效数字）。重锤动能的增加量为______J.(保留2位有效数字）14、（10分）“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，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，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。(1)关于实验操作，下列说法正确的是__________A．为消除摩擦力对本实验的影响，应该将木板的左端适当抬高B．平衡摩擦力时，小车不需要拖着纸带穿过打点计时器进行C．在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏，出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小D．实验时应先接通电源，后释放小车(2)分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3....，作出W-v图象，则下列符合实际的图象是_________（填字母序号）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,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形光滑导轨在B点相切,半圆形导轨的半径R为5m。一个质量为10kg的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨之后沿导轨向上运动，恰能到达最高点C。(不计空气阻力，AB间足够长)试求:（1）物体在A点时弹簧的弹性势能。（2）物体到达B点时对轨道的压力的大小。16、（12分）如图所示，一质量为m的汽车行驶在圆弧半径为R的拱桥上。重力加速度为g。（1）当汽车到达桥顶时速度为v，求此时汽车对桥面的压力大小。（2）汽车以多大速度经过桥顶时，恰好对桥面没有压力？17、（12分）(本题9分)某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图象，已知小车在0~1.5s内做匀加速直线运动，1.5s~10s内小车牵引力的功率保持不变，在（1）小车所受的阻力Ff（2）在1.5s~10s（3）小车在加速运动过程中的总位移x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】

利用机械能守恒、竖直平面内的圆周运动、力的合成、牛顿运动定律求解．【题目详解】设大环底端处为重力势能零点，大环半径为R，小环在最低点速度为v，由于小环运动过程中只受弹力和重力，弹力和运动方向始终垂直，所以弹力不做功，只有重力做功，所以根据机械能守恒可得：解得：当小环到达大环最低点时，分析小环的受力得：把带入得：分析大环的受力，大环受到自身重力和小环竖直向下的压力5mg，故大环对轻杆的拉力为：，C符合题意．2、D【解题分析】不带电的金属导体A与带正电的金属导体B接触之后也带正电，原因是A有部分电子转移到B上，选项A错误；金属球能否看做点电荷要看带电体的大小对所研究的问题有无影响，故带电金属球不一定不能看成点电荷，选项B错误；电容器的电容与其带电量多少无关，选项C错误；增大空气湿度，可以有效地防止静电危害，选项D正确；故选D.3、A【解题分析】

AB、电容器所带电荷量Q不变，由可知不变，增大d，则变小，而由可得电容器的电压U变大，从而使得静电计的电压U变大，其指针的偏角θ变大，故A正确、B错误;CD、同理可知保持d不变，减小S，则变小，而由可得电容器的电压U变大，使得静电计的电压U变大，其指针的偏角θ变大，故选项C、D均错误．故选:A.4、D【解题分析】卡文迪许第一次在实验室里用扭秤装置测出了万有引力常量，故ABC错误，D正确，故选D．【题目点拨】哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量．5、C【解题分析】

A.小球过最高点时，若速度等于，则杆所受的弹力等于零，故A错误B.当小球在最高点受到杆的弹力等于小球的重力时，小球的速度有最小值且，故B错误；C.若小球在最低点的速度为，设上升到最高点的速度为v根据动能定理，以及向心力公式可知，方向沿杆向上，故C正确；D.若小球在最高点的速度小于，在最高点，随着小球运动速度的增大，小球受到的支持力减小，根据牛顿第三定律可知在最高点时球对杆的力减小，故D错误；6、B【解题分析】动能与质量成正比，与速度的平方成正比，则速度变为原来的2倍时，动能变成原来的4倍，故B正确，ACD错误。点睛：本题考查动能的定义，只要明确动能的公式，再将变化关系导入即可顺利求解。7、AD【解题分析】

设每节车的质量为m，所受阻力为kmg，每节动车的功率为P，1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为，可得：设最大速度为的动车组由x节动车加y节拖车编成的，则有：联立解得：对照各个选项，选项AD正确，BC错误。8、BD【解题分析】根据万有引力提供向心力，有，得，A错误；由，得，B正确；由，得，C错误；由，得卫星运转的周期为T=，D正确．9、BC【解题分析】

对物块从高为h的斜面上由静止滑到底端时，根据动能定理有①其中Wf为物块克服摩擦力做的功，因滑动摩擦力所以物块克服摩擦力做的功为②由图可知，Lcosθ为斜面底边长可见，物体从斜面顶端下滑到底端时，克服摩擦力做功与斜面底端长度L底成正比。AB.B因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，沿着1重力做功大于沿2重力做功，根据①式得知，沿着1下滑到底端时物块的速度大于沿2下滑到底端时速度；沿着2和3下滑到底端时，重力做功相同，而沿2物体克服摩擦力做功小于沿3克服摩擦力做功，则由①式得知，沿着2下滑到底端时物块的速度大于沿3下滑到底端时速度，所以沿着1下滑到底端时，物块的速率最大，而沿着3下滑到底端时，物块的速率最小，故A项与题意不相符，B项与题意相符；C.沿3时克服摩擦力做的功最多，物体的机械能损失最大，产生的热量最多，故C项与题意相符；D.因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，物块沿1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，故D项与题意不相符。10、BD【解题分析】

由粒子的运动轨迹可知，粒子所受的电场力方向大致向上，可知粒子带正电，选项A错误，B正确；粒子从M运动到N点，电场力做正功，电势能减小，选项D正确，C错误；故选BD.11、AD【解题分析】

AB、在a点对小球：F-mg=m，轻杆对小球的拉力F=mg+m=210N+2N=84N，根据牛顿第三定律知，在a点，小球对轻杆作用力大小为84N，方向竖直向下，故A正确，B错误。CD、在b点对小球：mg-F=m，轻杆对小球的支持力F=mg-m=210N-2N=4N，根据牛顿第三定律知，在b点，小球对轻杆的压力大小为4N，方向竖直向下，故C错误，D正确。12、BD【解题分析】

根据万有引力提供向心力列式只能求解中心天体的质量，不能求解环绕天体的质量，所以不能求出高景一号卫星的质量，故A错误；高景一号卫星线速度为：;角速度为：；根据线速度和角速度的关系公式，有：v=ωr

卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：；联立解得：，故BD正确，C错误．故选BD.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）BC（2）0.35（0.34~0.36）0.33（0.32~0.34）【解题分析】

第一空.重锤选用体积较小且质量较大的，选项A错误，B正确；打点计时器固定时应使两限位孔的连线竖直向下，这样可减小纸带与计时器之间的摩擦，选项C正确；应先通电让打点计时器工作，再放手让物体拖着纸带运动，选项D错误；第二空.重力势能的减小量等于重力做功大小，故有：△Ep=mgsOF=0.50×9.8×7.05×10-2J=0.35J，由于刻度尺在读数时需要估读，因此答案在0.34J---0.36J都正确．

第三空.在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故F点的速度为：．动能增量为：，答案在0.32J---0.34J范围内均正确．14、ACDD【解题分析】

(1)[1]A．平衡摩擦时，应该将木板的左端稍为抬高以平衡掉小车和纸带受到的阻力，故A正确；B．小车要拖着纸带穿过打点计时器进行，即可以把纸带的摩擦平衡，也能用纸带上的点迹显示平衡摩擦力是否适当，故B错误；C．如果没有平衡摩擦力或没有使木板倾斜或倾角太小，则在小车获得最大速度后，在摩擦力作用下做减速运动，出现“两端密、中间疏”的现象，故C正确；D．打点计时器启动时打点不稳定，故实验时应先接通电源，后释放小车，则D正确。故选ACD。(2)[2]小车的合外力为橡皮筋做功，由动能定理可知图像为过原点的抛物线，则D正确，ABC错误。故选D。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)1225J(2)588N【解题分析】(1)m在最高