2023-2024学年安徽省滁州市部分示范高中物理高一第二学期期末教学质量检测试题含解析

2023-2024学年安徽省滁州市部分示范高中物理高一第二学期期末教学质量检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是（）A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小C．在伸长量相同时，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大D．弹簧在拉伸时弹性势能一定大于压缩时的弹性势能2、(本题9分)如图所示把四个完全相同的灯泡连成甲，乙两电路，U甲=2U乙，四个灯泡都正常发光，两个电路消耗的总功率用P甲、P乙表示，电阻R1、R2的功率用P1、P2表示，则下列关系正确的是：（）A．P甲=P乙B．R1=R2C．P2=4P1D．R1=2R23、(本题9分)我国《道路交通安全法》第六十七条规定：高速公路最高时速不得超过120km/h．下列说法中正确的是（）A．该限速值约为12m/sB．限速值是指汽车行驶的平均速度C．汽车限速是因为汽车速度越大，惯性越大，难以刹车D．汽车限速是因为汽车速度越大，刹车距离越大，容易发生交通事故4、(本题9分)一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为A． B． C． D．5、(本题9分)如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板m2的左端，右端与小木块m1连接，且m1、m2及m2与地面之间接触面光滑，开始时m1和m2均静止，现同时对m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m1、m2和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒B．由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统动能不断增加C．由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统机械能不断增加D．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m1、m2的动能最大6、一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（）A．x1处电场强度为零B．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3C．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动D．x2～x3段是匀强电场7、(本题9分)如图所示，高h=2.5m的斜面固定不动。一个质量m=1kg的物体，由静止开始从斜面的顶点滑下，滑到斜面底端时的速度大小为6m/s,g取10，在此过程中，下列判断正确的是A．系统的机械能保持不变B．物体的重力势能减少了24JC．物体的动能增加了18JD．物体的机械能减少了7J8、(本题9分)美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察，在行星表面h高度（远小于行星半径）处以初速度v水平抛出一个小球，测得水平位移为x。已知该行星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）A．该行星表面的重力加速度为2B．该行星的质量为2C．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为3D．该行星的第一宇宙速度为v9、2016年9月15日，我国发射了空间实验室“天宫二号”．它的初始轨道为椭圆轨道，近地点M和远地点N的高度分别为200km和350km，如图所示．关于“天宫二号”在该椭圆轨道上的运行，下列说法正确的是（）A．在M点的速度大于在N点的速度B．在M点的加速度等于在N点的加速度C．在M点的机械能大于在N点的机械能D．从M点运动到N点的过程中引力始终做负功10、(本题9分)如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体．物体在A处时，弹簧处于原长状态．用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时手和物体自然分开且物体也不动．此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W．不考虑空气阻力，在此过程中（）A．弹簧弹性势能增加量小于物体重力势能减少量B．弹簧弹性势能增加量大于物体重力势能减少量C．物体与弹簧组成的系统机械能增加量为WD．若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W二、实验题11、（4分）(本题9分)利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系．（1）为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，需要平衡阻力．关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是_______（2）甲小组同学正确平衡了阻力，选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M，取砝码的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到图示的一条纸带．在纸带上选取三个连续计时点A、B、C，测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC，打点计时器的工作频率为f，已知当地重力加速度为g，从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=_______，小车动能变化量ΔEk=__________．（3）乙小组同学也正确平衡了阻力，但并未保证选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M．在处理数据时，他们也取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值，并采用图像法进行数据分析：在纸带上选取多个计数点，测量静止释放的起始点O到每个计数点的距离，并计算出每个计数点对应的小车速度v以及从O点到该计数点对应的过程中绳子拉力所做的功W．他们作出的图线为__________．12、（10分）(本题9分)在利用自由落体法“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物的质量m=1kg，在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻记数点A、B、C时间间隔为0.02s，g=9.8m/s2)，那么：(1)打点计时器打下计数点B时的速度vB=________m/s(2)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=___________J，此过程中物体动能的增加量△Ek=__________J；（以上三空结果均保留两位有效数字)三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示，小球沿光滑的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道，轨道半径为R，小球在轨道的最高点对轨道的压力大小恰等于小球的重力，问：(1)小球落地时速度为多大？(2)小球落地时水平方向的位移？14、（14分）飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比，如图1．带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB，可测得离子飞越AB所用时间．改进以上方法，如图2，让离子飞越AB后进入场强为E（方向如图）的匀强电场区域BC，在电场的作用下离子返回B端，此时，测得离子从A出发后飞行的总时间，（不计离子重力）（1）忽略离子源中离子的初速度，①用计算荷质比；②用计算荷质比．（2）离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同，设两个荷质比都为的离子在A端的速度分别为和（），在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同，存在时间差，可通过调节电场E使2．求此时E的大小．15、（13分）(本题9分)如图所示，倾斜轨道在B点有一小圆弧与圆轨道相接，一质量为m=0.1kg的物体，从倾斜轨道A处由静止开始下滑，经过B点后到达圆轨道的最高点C时，对轨道的压力恰好与物体重力相等．已知倾斜部分有摩擦，圆轨道是光滑的，A点的高度H=2m,圆轨道半径R=0.4m，g取10m/s2,试求：（1）画出物体在C点的受力与运动分析图，并求出物体到达C点时的速度大小；（2）物体到B点时的速度大小（用运动学公式求不给分）；（3）物体从A到B的过程中克服阻力所做的功．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

对于弹簧，当弹簧形变量越大，弹性势能越大．在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大．在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大．【详解】A．当弹簧变长时，它的弹性势能不一定增大，若弹簧处于压缩状态时，弹簧变长弹簧的弹性势能减小，故A错误；B．若处于压缩状态时，弹簧变短时，弹簧的弹性势能增大，故B错误．C．由得知，在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大，故C正确．D．弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关，弹簧在拉伸时的弹性势能不一定大于压缩时的弹性势能，故D错误．2、A【解析】试题分析：四个灯泡都能正常发光，说明通过灯泡的电流达到了额定电流，甲电路干路电流为，甲电路消耗的总功率为，乙电路中干路电流为，乙电路消耗的总功率为，所以两电路的总功率相等，所以A项正确；无论串联电路还是并联电路总功率等于各个元件的功率之和，总功率相等，两个灯泡的功率也是相等，所以两个电阻的功率也是相等的，所以C项错误；，，电阻的关系为，所以B、D项错误。考点：本题考查了电动率【名师点睛】应用串并联电路的知识，得出电流的关系，选择电功率的公式。3、D【解析】A、，故A错误；

B、某高速公路上的限速指的是限制的瞬时速度，故B错误；

C、惯性大小与速度无关，故C错误；

D、汽车限速是因为汽车速度越大，刹车距离越大，容易发生交通事故，故D正确．点睛：注意物理与生活的联系．判断速度是平均速度，还是瞬时速度．关键看速度是表示一段时间或位移内的速度，还是表示一个位置或时刻的速度．4、D【解析】

当压力为零时，，又，联立解得，所以ABC错误；D正确．5、D【解析】考查据物体受力判断物体的运动性质，对m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2后，弹簧被拉长，弹力小于F1、F2时，m1、m2做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m1、m2的速度最大，动能最大，D对；弹力大于F1、F2时，m1、m2做加速度增大的减速运动，直到速度减为0，然后m1、m2再做反向运动，如此反复，故系统的机械能先增加后减小，再增加，再减小，ABC错。思路拓展：解此题时学生需注意m1、m2做往复运动，能量的变化可通过外力做功的正负来判断。6、ABD【解析】

根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=，得：，由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于Eq，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A正确；根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，粒子带负电，q＜0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：φ1＞φ2＞φ1．故B正确；由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动．x2～x1段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误，D正确；故选ABD.【点睛】解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况.7、CD【解析】

ABC、斜面固定不动，若系统机械能保持不变，则物体减小的重力势能和增加的动能应相等，根据题意可得，，两者不等，即系统的机械能不守恒，AB错误C正确；D、物体的机械能减少了，D正确．【点睛】应明确阻力做功等于机械能的减小量，重力做功等于重力势能的改变量。8、ABD【解析】

根据“水平抛出一个小球”可知，考查了平抛运动。根据平抛运动的规律求解行星表面的重力加速度；行星表面物体重力等于万有引力求解行星质量；对同步卫星，根据万有引力提供向心力求解行星高度；近地卫星运行速度即为第一宇宙速度。【详解】A、根据平抛运动的规律可知：h=12gt2，x=vtB、根据mg=GMmR2，得行星的质量为：M=C、根据GMm(R+h)2=m4π2D、根据mg=mv2R得行星的第一宇宙速度为：v=【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要的理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用。9、AD【解析】

A．根据开普勒第二定律知，“天宫二号”在近地点的速度大于远地点的速度，即在M点的速度大于在N点的速度，故选选项A正确；B．“天宫二号”在M点受到的地球引力大于在N点的引力，由牛顿第二定律知在M点的加速度大于在N点的加速度，故选项B错误；C．“天宫二号”沿椭圆轨道运行的过程中，只有地球的引力做功，故其机械能守恒，故选项C错误；D．从M点运动到N点的过程中引力与速度的夹角为锐角，所以引力做负功，故选项D正确．10、AD【解析】试题分析：物体缓缓下降，则物体动能的变化忽略不计．在竖直方向上，物体受三个力保持受力平衡：竖直向下的重力，手给物体竖直向上的支持力，弹簧给物体竖直向上的拉力．拉力随弹簧的伸长量不断增大，而支持力和拉力之和始终等于重力．AB、重力做正功，弹力做负功，手的支持力做负功，根据动能定理可知，所以弹簧弹性势能增加量小于物体重力势能减少量，故A正确，B错误C、物体与弹簧组成的系统中，除了弹力和重力外，手的支持力做负功，则系统的机械能减小，减小量等于物体克服手的支持力做功，即系统机械能减小了W，故C错误；D、若物体从A处由静止释放，弹簧和重力做功不变，根据动能定理可知，结合公式，则物体的动能为W，故D项正确．故选AD二、实验题11、BmgsBB【解析】

(1)[1]平衡摩擦时应不挂钩码，原理是让重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力，故B正确；(2)[2]拉力做功等于重力势能的减少量，即，[3]小车动能变化量；(3)[4]由于已经平衡摩擦，所以拉力做功等于动能的增量，即图线应该为一条过原点的直线，故B正确．12