2023-2024学年黑龙江哈尔滨市第三十二中学物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

2023-2024学年黑龙江哈尔滨市第三十二中学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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、(本题9分)如图所示，在竖直放置的半圆形容器中心O点分别以水平速度V1，V2抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA⊥OB，且OA与竖直方向夹角为α角，则两小球初速度大小之比值为（）A．tanα B．CosαC．tanα D．Cosα2、(本题9分)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度时撤去恒力，若以地面作为重力势能的零参考平面，不计空气阻力。则在整个过程中，物体的机械能随时间变化关系是（）A． B．C． D．3、(本题9分)如图是汽车在平直路面上启动的v-t图象，其中0-t1时间内图像是直线，t1时刻起汽车的功率保持不变。整个启动过程中汽车受到的阻力大小恒为f，由图像可知（）A．0-t1时间内，汽车的牵引力不变，功率随时间均匀增大B．0-t1时间内，汽车的牵引力随时间均匀增大，功率不变C．t1-t2时间内，汽车的牵引力减小，功率为fv1D．t1-t2时间内，汽车的牵引力不变，功率为fv24、(本题9分)倒置的光滑圆锥面内侧，有质量相同的两个小玻璃球A、B，沿锥面在水平面内作匀速圆周运动，关于A、B两球的角速度、线速度和向心加速度正确的说法是()A．它们的角速度相等ωA=ωBB．它们的线速度υA＜υBC．它们的向心加速度相等D．A球的向心力小于B球的向心力5、(本题9分)第一个在实验室通过实验比较精确测量出万有引力常量的物理学家是A．哥白尼 B．开普勒 C．伽利略 D．卡文迪许6、(本题9分)一辆汽车在刹车过程中做匀减速直线运动，刹车的加速度大小为6m/s2，开始刹车后ls时的速度减小为12m/s．那么，该汽车完成这次刹车走过的路程是A．9m B．12m C．18m D．27m7、(本题9分)一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则A．汽车在前5s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为40kWD．汽车的最大速度为30m/s8、(本题9分)最新发现距离地球光年的人马座有一颗可能成为第二颗地球的“超级地球”，已知飞行探测器贴近该星球表面运行的周期、该星球的半径以及万有引力常量，能估算出“超级地球”的A．质量 B．平均密度C．自转周期 D．表面重力加速度9、(本题9分)质量为的物体静止在光滑水平面上，从时刻开始受到水平力的作用．力的大小与时间的关系如图所示，力的方向保持不变，则A．时刻的瞬时功率为B．时刻的瞬时功率为C．在到这段时间内，水平力的平均功率为D．在到这段时间内，水平力的平均功率为10、(本题9分)质量相等的A、B两球在光滑水平面上，沿同一直线，同一方向运动，A球的动量PA=9kg•m/s，B球的动量PB=3kg•m/s．当A追上B时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值是（）A．P′A=6kg•m/s，P′B=6kg•m/sB．P′A=6kg•m/s，PB′=4kg•m/sC．PA′=-6kg•m/s，PB′=18kg•m/sD．PA′=4kg•m/s，PB′=8kg•m/s11、(本题9分)关于地球同步卫星下列说法正确的是（）.A．地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度大小是一定的，线速度大小是一定的B．地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小C．地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动D．以上均不正确12、(本题9分)两个物体a和b，其质量分别为ma和mb，且ma>mb，它们的初动能相同.若它们分别受到不同的阻力Fa和Fb的作用，经过相等的时间停下来，它们的位移分别为Xa和Xb，则()A．Fa<Fb B．Fa>Fb C．Xa>Xb D．Xa<Xb二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上的A点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上某一位置，如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整：(1)用铅笔描下结点位置，记为O；(2)记录两个弹簧测力计的示数F1、F2，___________；(3)只用一个弹簧测力计，___________，记录测力计的示数F′，沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把相应的点连成直线；(4)图乙是某同学在白纸上根据实验结果画出的图，图中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________；(5)某次实验时，一同学得到力F1的方向沿图丙中OP方向，力F2的方向沿图中OM方向，两个分力的大小分别为F1=2.0N、F2=2.4N，请根据图中标示的单位长度作出F1、F2的合力F；____________(6)根据作图可得F1、F2的合力大小为F=___________N(结果保留2位有效数字)14、在“探究求合力的方法”的实验中（1）本实验采用的科学方法是______．A、理想实验法B、控制变量法C、等效替代法（2）在实验中，某一个弹簧秤示数如图所示，读数为______．（3）下列操作有利于减小实验误差的是______（多选）．A、两细绳必须等长B、细绳、弹簧秤必须与木板平行C、两细绳的夹角越大越好D、标记同一细绳方向的两点要适当的远一点15、(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m＝1.00kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，如图所示．其中O为重锤开始下落时记录的点，各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.当地重力加速度g＝9.8m/s2.本实验所用电源的频率f＝50Hz.(结果保留三位有效数字)(1)打点计时器打下点B时，重锤下落的速度vB＝__________________m/s，打点计时器打下点D时，重锤下落的速度vD＝________m/s.(2)从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量ΔEp＝________J，重锤动能增加量为ΔEk＝________________________J.三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1＝E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2＝2E的匀强电场，在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏．现将一电子(电荷量为e，质量为m，重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧的屏上，A点到MN的距离为，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：(1)电子到达MN时的速度；(2)电子离开偏转电场时偏转角的正切值tanθ；(3)电子打到屏上的点P′到点O的距离.17、（10分）一质量为2kg的小球从距离水平地面10m高的塔顶以某一竖直初速度下落，当下落2m时，速度达到7m/s。以水平地面为零重力势能面，g取10m/s2。求此时：（1）小球的动能；（2）小球的重力势能；（3）小球的机械能。

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、C【解析】试题分析：由几何关系可知，A的竖直位移hA=Rcosα，水平位移xA=Rsinα；B的竖直位移hB=Rcos（90°-α）=Rsinα，水平位移xB=Rsin（90°-α）=Rcosα由平抛运动的规律可知，h=gt2x=v0t解得v0=x，则=考点：本题考查平抛运动的规律．2、C【解析】

AC.设在恒力作用下的加速度为a，则机械能增量，知机械能随时间不是线性增加，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变，A错误C正确。BD.撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变，BD错误。3、A【解析】

AB．0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率P=Fv随时间均匀增大，故A正确，B错误。CD．t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率保持不变，根据P=Fv=fv2，可知汽车的牵引力F随速度的增大而减小，故CD错误。4、C【解析】

对A、B两球分别受力分析，如图

由图可知F合=F合′=mgtanθ；根据向心力公式有mgtanθ=ma=mω2R=mv2R；解得a=gtanθ；v=gRtanθ，ω＝gtanθ5、D【解析】

A．哥白尼通过细致得观察与测量计算出日、月、行星得轨迹，提出了日心说；B．开普勒通过对其老师第谷毕生观测数据得分析计算，提出了行星运动规律，即开普勒三定律；C．伽利略通过实验测量、数学运算、逻辑分析等科学方式对力、运动、力与运动的关系提出了一系列科学的结论；D．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量．6、D【解析】

由v=v0-at可知汽车刹车时的初速度为：v0=v+at=12+6×1=18m/s；则刹车的路程为：.A.9m，与结论不相符，选项A错误；B.12m，与结论不相符，选项B错误；C.18m，与结论不相符，选项C错误；D.27m，与结论相符，选项D正确；7、BD【解析】

AB．汽车受到的阻力f=0.1mg=0.1×2.0×103×10N=2.0×103N，前5s内汽车的加速度由v-t图可得a=2.0m/s2，根据牛顿第二定律：F-f=ma，求得汽车的牵引力F=ma+f=2.0×103×2.0N+2.0×103N=6.0×103N，故A错误，B正确；C．t=5s末汽车达到额定功率，P额=Fv=6.0×103×10W=6.0×104W=60kW，故C错误；D．当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，则最大速度vm=P额f=8、ABD【解析】

根据万有引力提供向心力求出星球的质量，结合万有引力等于重力求出星球表面的重力加速度，结合星球的质量和体积求出星球的密度．【详解】设星球半径为R，该飞行探测器贴近该星球表面运行，轨道半径等于该星球的半径，根据万有引力提供向心力，有，得“超级星球”质量，因为已知飞行探测器贴近该星球表面运行的周期、该星球的半径以及万有引力常量，故可以算出“超级地球”的质量，故A正确；“超级地球”的半径已知，体积可求，进而可算出平均密度，故B正确；题目已知条件是“超级地球”的公转周期，根据已知条件，无法求出自转周期，故C错误；在“超级地球”表面，根据物体的重力等于万有引力，有，得表面重力加速度，因为质量能求出，半径已知，所以表面的重力加速度可以求出，故D正确；故选ABD．【点睛】解决本题的关键掌握万有引力的两个理论：万有引力提供向心力；万有引力等于重力．并能灵活运用．9、BD【解析】在0-2t0时间内，物体的加速度a=，则2t0时刻的瞬时速度v1=a•2t0=2at0，在2t0-3t0时间内，a′=，则3t0时刻的瞬时速度v=v1+a′t0=．所以3t0时刻的瞬时功率P=3F0v=．故A错误，B正确．在t=0到3t0这段时间内，根据动能定理得：水平力做的功W=mv2-0=m（）2=，则平均功率．故C错误，D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键掌握瞬时功率的公式P=Fvcosθ，以及平均功率的公式．要注意平均功率和瞬时功率的区别，不能搞混．10、AD【解析】设两球质量均为m．碰撞前，总动量P=PA+PB=12kg•m/s，碰撞前总动能为

若P′A=5kg•m/s，P′B=6kg•m/s，则碰撞后，总动量P′=P′A+P′B=11kg•m/s，动量不守恒，选项A错误；若碰撞后P′A=7kg•m/s，PB′=5kg•m/s，碰后B的速度小于A的速度，则不可能，选项B错误；若PA′=-6kg•m/s，PB′=18kg•m/s，总动量P′=P′A+P′B=12kg•m/s，动量守恒，碰撞后总动能为，则知总动能增加，是不可能的，故C错误．碰撞后，PA′=4kg•m/s，PB′=8kg•m/s，总动量P′=P′A+P′B=12kg•m/s，动量守恒．碰撞后总动能为，则知总动能没有增加，是可能的，故D正确；故选D.

点睛：对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．11、AC【解析】

根据万有引力提供向心力，列出等式：GMm(R+h)【点睛】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．12、BD【解析】

根据动能与速度的关系和运动学公式分析位移关系，由动能定理分析阻力的大小关系；【详解】设物体的初速度为v，初动能为，所受的阻力为F，通过的位移为x．

物体的速度与动能的关系为，得

由得，由题t和相同，则质量越大，位移越小，由于，所以;

由动能定理得：，因初动能相同，F与x成反比，则，故选项BD正确，选项AC错误．【点睛】本题综合考查动能、动能定理及位移公式，在解题时要注意如果题目中涉及时间时，则应考虑应用运动学公式，不涉及时间应优先采用动能定理或功能关系．二．填空题(每小题6分，共18分)13、沿细绳OB、OC的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把相应的点连成直线将细绳(套)的结点拉到O点F′见解析3.8N【解析】

第一空.记录两个弹簧测力计的示数F1、F2，沿细绳OB、OC的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把相应的点连成直线；第二空.只用一个弹簧测力计，将细绳(套)的结点拉到O点；第三空.图中的F与F′两力中，F是根据平行四边形法则画出的合力的理论值，F′是实际值，则方向一定沿AO方向的是F′；第四空.作出F1、F2的合力F如图；第五空.根据作图可得F1、F2的合力大小为F=3