2023-2024学年河南省普通高中物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

2023-2024学年河南省普通高中物理高一第二学期期末质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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)两颗人造地球卫星，质量之比m1：m2＝1:2，轨道半径之比R1:R2=3:1，下面有关数据之比正确的是()A．周期之比T1:T2=3:1B．线速度之比v1:v2=3:1C．向心力之比为F1:F2=1:9D．向心加速度之比a1:a2=1:92、(本题9分)一个物体沿直线运动，t=0时刻物体的速度为1m/s，加速度为1m/s2，物体的加速度随时间变化规律如图所示，则下列判断正确的是（）A．物体做匀变速直线运动 B．物体的速度与时间成正比C．t＝5s时刻物体的速度为6.25m/s D．t＝8s时刻物体的速度为12.2m/s3、(本题9分)如图所示，两块大小、形状完全相同的金属板正对着水平放置，构成一个平行板电容器．将两金属板分别与电源两极相连，闭合开关S达到稳定后，在两板间有一带电液滴P恰好处于静止状态，下列判断正确的是（）A．保持开关S闭合，增大两极间的距离，液滴向上运动B．保持开关S闭合，增大两板间的距离，液滴向下运动C．断开开关S，减小两板间的距离，液滴向上运动D．断开开关S，减小两板间的距离，液滴向下运动4、如图所示，某校新购进一种篮球置物架，当篮球静止在两水平横杆之间时，下列说法正确的是（）A．横杆间距越大，篮球受到的合力越大B．横杆间距越小，篮球受到的合力越小C．横杆间距越大，篮球对横杆的压力越大D．横杆间距越小，篮球对横杆的压力越大5、(本题9分)如图所示，站在车上的人，用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。假设水平地面光滑，关于这一物理过程，下列说法正确的是A．连续敲打可使小车持续向右运动B．人、车和锤组成的系统机械能守恒C．当锤子速度方向竖直向下时，人和车水平方向的总动量为零D．人、车和锤组成的系统动量守恒6、(本题9分)运动员在撑杆跳起和越杆下落的过程中，如果不考虑空气阻力等其他因素的影响，有关能量变化的下列说法中，正确的是（）A．撑杆起跳时，是动能转化为重力势能和弹性势能B．运动员在最高点时，重力势能和撑杆弹性势能都是最大C．运动员越过横杆下落过程中，机械能在不断减小D．人体的重力势能是人体和撑杆这个系统所共有7、某同学玩飞镖游戏，先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出，两支飞镖插在竖直墙上的状态（侧视图）如图所示，不计空气阻力，则（）A．两只飞镖投出的初速度 B．两只飞镖投出的初速度C．两只飞镖飞行的时间 D．两只飞镖飞行的时间8、(本题9分)如图，长为L的细绳一端系在天花板上的O点，另一端系一质量m的小球．将小球拉至细绳处于水平的位置由静止释放，在小球沿圆弧从A运动到B的过程中，不计阻力，则（）A．小球经过B点时，小球的动能为mgLB．小球经过B点时，绳子的拉力为3mgC．小球下摆过程中，重力对小球做功的平均功率为0D．小球下摆过程中，重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小9、如图所示，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度．下列关系正确的有A．TA>TB B．vA>vBC．aA<aB D．ωA<ωB10、(本题9分)如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对A施加一水平力F，F-t关系图象如图乙所示。两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终保持相对静止，则A．第1s末两物体的速度最大B．第2s内，拉力F对物体A做正功C．第2s末，两物体开始反向运动D．物体A对物体B的摩擦力方向始终与力F的方向相同11、(本题9分)如图为儿童游乐场的滑梯示意图，滑梯可视为倾角为θ、质量为M的斜面固定在地面上，小美手持细线下端悬挂一小球沿滑梯滑下，小美连同小球的质量为m，下滑时，细线呈竖直状态，则在下滑过程中，下列说法正确的是（）A．滑梯对地面的压力大小为（M+m）gB．小美、小球组成的系统机械能守恒C．小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθD．系统增加的内能大于小美减少的机械能12、(本题9分)如下图（a）所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移s的关系如图（b）所示（g=10m/s2），下列结论正确的是（）A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态B．弹簧的劲度系数为750N/mC．物体的质量为2kgD．物体的加速度大小为5m/s2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：a．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定．b．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．c．往浅盘里倒入约1cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．d．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的操作顺序是__________．（填写步骤前面的字母）（1）将1cm3的油酸溶于酒精，制成100cm3的油酸酒精溶液；测得lcm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜面积是0.16m1．由此估算出油酸分子的直径为_________m．（结果保留一位有效数字）14、（10分）(本题9分)现要测定一个额定电压为3V、额定功率为1.2W的小灯泡的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0～3V.现有器材：直流电源E(电动势4.5V，内阻不计)，电压表V1(量程3V，内阻约为3kΩ)，电压表V2(量程15V，内阻约为15kΩ)，电流表A1(量程200mA，内阻约为2Ω)，电流表A2(量程400mA，内阻约为1Ω)，滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)，开关S，导线若干．（1）如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电压表是________（填写V1或V2），选用的电流表是________（填写A1或A2），（2）将测量小灯泡电阻的实验电路图画在答题纸的虚线框内___________．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)某天体约是地球质量的32倍，半径约是地球半径的2倍，已知地球表面的重力加速度为9.8m/s2.求：(1)该天体表面的重力加速度为多大？(2)如果分别在该天体表面和地球表面以同样的初速度竖直上抛一物体，物体在该天体上上升的最大高度与在地球上上升的最大高度之比是多少？16、（12分）(本题9分)月球具有可供人类开发和利用的各种独特资源，月球上特有的矿产和能源，是对地球资源的重要补充和储备，将对人类社会的可持续发展产生深远影响。将地球和月球均视为质量分布均匀的球体(球的体积公式为V=，其中r为球的半径)，已知地球的质量为M，月球的半径为R，地球与月球的半径之比为a，地球表面和月球表面的重力加速度大小之比为b，求月球的密度ρ。17、（12分）(本题9分)如图所示，在倾角为37o的斜面上，一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧一端固定在A点，自然状态时另一端位于B点．斜面上方有一半径R=0.2m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于C处，圆弧轨道的最高点为D．斜面AB段光滑，BC段粗糙且长度为0.4m．现将一质量为1kg的小物块从C点由静止释放，小物块将弹簧压缩了0.2m后速度减为零（不计小物块到达B处与弹簧碰撞时的能量损失）．已知弹簧弹性势能表达式Ek=kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，重力加速度取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.1．（计算结果可保留根号）求：⑴小物块与斜面BC段间的动摩擦因数μ⑵小物块第一次返回BC面上时，冲到最远点E，求BE长⑶若用小物块将弹簧压缩，然后释放，要使小物块在CD段圆弧轨道上运动且不脱离圆弧轨道，则压缩时压缩量应满足的条件

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、D【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：T=2π，周期之比：，故A错误；由可得线速度之比：，故B错误；向心力之比：，故C错误；由，向心加速度之比：，故D正确；故选D．点睛：本题考查了比较线速度、周期、角速度与加速度大小关系，知道万有引力提供向心力是解题的关键，应用牛顿第二定律可以解题．2、D【解析】

A．物体的加速度在增大，做变加速直线运动，故A错误。

B.由图像知质点的加速度随时间增大，根据v=v0+at可知，物体的速度与时间一定不成正比，故B错误。

C.由图知a=0.1t+1（m/s2），当t=5s时，a=1.5m/s2，速度的变化量知t=5s时的速度为v=v0+△v=1m/s+6.25m/s=7.25m/s故C错误。

D.a-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，则0-8s内，a=0.1t+1（m/s2），当t=8s时，a=1.8m/s2，速度的变化量知t=8s时的速度为v=v0+△v=1m/s+11.2m/s=12.2m/s故D正确。

故选D。3、A【解析】试题分析：保持开关S闭合，说明两极板间的电压不变，若减小两极间的距离，则极板间的电场强度变大，电荷受到的电场力将增大，因为原来电荷处于静止状态，故电场对电荷的作用力是向上的，故液滴会向上运动，选项A正确；B错误；断开开关S，说明极板上的电荷量不变，根据电容的定义式及决定式可知：C＝，故减小两板间的距离，两极板间的电场大小不变，液滴仍静止，故选项CD均错误．考点：电容的定义式及决定式．【名师点晴】当电容与电源连接时，可以认为电容的两端电压是不变的，当电容与电源连接后又断开开关，则说明电容极板上所带的电荷量是不变的；由电容的定义式和决定式可知，电容间的电场强度E＝是不随极板间距离的变化而变化的，故液滴受到的电场力就是不变的．4、C【解析】

AB．篮球处于静止状态，所受的合力总为零，选项AB错误；CD．设每根横杆对篮球的弹力方向与竖直方向的夹角均为θ，则由平衡知识可知：；当横杆间距越大，则θ越大，则FN越大，选项C正确，D错误。5、C【解析】

A.人、车和锤看做一个系统处在光滑水平地面上，水平方向所受合外力为零，故水平方向动量守恒，总动量始终为零，当大锤有相对大地向左的速度时，车有向右的速度，当大锤有相对大地向右的速度时，车有向左的速度，故车来回运动，故A错误；B.大锤击打小车时，发生的不是完全弹性碰撞，系统机械能有损耗，故B错误；C.大锤的速度竖直向下时，没有水平方向的速度，因为水平方向总动量恒为零，故人和车的总动量也为零，故C正确；D.人、车和锤水平方向动量守恒，因为大锤会有竖直方向的加速度，故竖直方向合外力不为零，竖直动量不守恒，系统总动量不守恒，故D错误。6、A【解析】

A．撑杆起跳时，是动能转化为重力势能和弹性势能，故A正确；B．运动员在最高点时，杆恢复原长，重力势能最大，撑杆弹性势能最小，故B错误；C．运动员越过横杆下落过程中，只受重力，机械能守恒，故C错误；D．人体的重力势能是人体和地球这个系统所共有的，故D错误。故选A。7、AD【解析】

CD．由图可知，飞镖b下落的高度大于飞镖a下落的高度，根据h=gt2得b下降的高度大，则b镖的运动时间长，ta<tb，C错误，D正确；AB．两飞镖的水平位移相等，根据x=vt知b镖的运动时间长，则b镖的初速度小，A正确，B错误。故选AD。8、ABD【解析】A、从A到B的过程中，根据动能定理得：，故A正确；

B、在B点，根据牛顿第二定律得，解得：，故B错误；

C、小球下摆过程中，重力做的功，则重力的平均功率不为零，故C错误；

D、小球下摆过程中，重力的瞬时功率从0变化到0，应是先增大后减小，故D正确．点睛：本题主要考查了圆周运动向心力公式、动能定理的直接应用，要求同学们能正确分析小球的受力情况，会利用特殊点解题．9、ACD【解析】

万有引力提供卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的向心力，则，解得；；；，则由于rA>rB，则TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故选项ACD正确，B错误.10、BD【解析】试题分析：根据牛顿第二定律研究加速度与时间的关系，分析物体运动的性质．根据牛顿第二定律，分别对AB整体和B研究，分析．A、根据牛顿第二定律得知，两物体的加速度a=B、由图看出，1s-2s时间内，F的方向不变，物体一直加速，第2s内，拉力F对物体A做正功．故B正确．C、由于惯性，第2s末，两物体开始做正向减速运动．故C错误．D、由f=故选BD。考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力．点评：本题是牛顿第二定律的应用问题，采用整体法和隔离法相结合研究．要注意F的正负表示F的方向．11、ACD【解析】

A．由于下滑时，细线呈竖直状态，说明小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，将滑梯、小美、小球看一个整体，则滑梯对地面的压力大小为（M+m）g，故A正确；B．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则小美、小球组成的系统机械能减小，故B错误；C．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则有所以小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθ，故C正确；D．由能量守恒可知，小美和小球减小的机械能等于系统增加的内能，则系统增加的内能大于小美减少的机械能，故D正确。故选ACD。12、CD【解析】试题分析：物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长，故A错误；刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有①拉力F1为10N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律，有②物体与弹簧分离后，拉力F2为30N，根据牛顿第二定律，有③代入数据解得；故B错误，CD正确；考点：牛顿第二定律；胡克定律二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、c、a、d、b6×10-10【解析】

(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：准备浅水盘（c）→形成油膜（a）→描绘油膜边缘（d）→测量油膜面积并计算分子直径（b），故为c、a、d、b。(1)一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为：V=，则分子直径：d=m=6×10-10m．14、V1A2【解析】

（1）灯泡的额定电压为3V，则电压表选V1；小灯泡的额定电流I=P/U=0