2023-2024学年湖北省武汉二中物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

2023-2024学年湖北省武汉二中物理高一第二学期期末质量检测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)关于功率的概念，下列说法中正确的是()A．功率是描述力对物体做功多少的物理量B．由P=W/t可知，功率与时间成反比C．由P=Fv可知只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零D．某个力对物体做功越快，它的功率就一定大2、(本题9分)如图所示，一只半径为R的半球形碗倒扣在水平桌面上，处于静止状态。一定质量的蚂蚁(未画出)与碗面的摩擦因素处处相同，则蚂蚁在离桌面高度为h至少为多少时能停在碗上A． B． C． D．3、(本题9分)下列有关曲线运动的说法中正确的是()A．物体的运动方向不断改变 B．物体运动速度的大小不断改变C．物体运动的加速度大小不断改变 D．物体运动的加速度方向不断改变4、如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个弧形凹槽OAB，凹槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上凹槽，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是（）A．当v0=时，小球能到达B点B．如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上C．当v0=时，小球在弧形凹槽上运动的过程中，滑块的动能一直增大D．如果滑块固定，小球返回A点时对滑块的压力为5、一个电子仅在电场力的作用下以一定的初速度从A点沿电场线向B点运动，如图所示，若规定向右的方向为正方向，则下列位移-时间或速度-时间图象中能正确描述电子运动情况的是（）A． B．C． D．6、物块从固定粗糙斜面的底端，以某一初速度沿斜面上滑至最高点后，再沿斜面下滑至底端．下列说法正确的是（

）A．上滑过程中摩擦力的冲量大于下滑过程中摩擦力的冲量B．上滑过程中机械能损失小于下滑过程中机械能损失C．上滑过程中物块动量变化的方向与下滑过程中动量变化的方向相同D．上滑过程中物块动能的减少量等于下滑过程中动能的增加量7、(本题9分)用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，则下列说法正确的是（）A．小球过最高点时，绳子张力可以为零B．小球过最高点时的速度是0C．小球做圆周运动过最高点时的最小速度是√gRD．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反8、(本题9分)在某次演练中，一颗炮弹在向上飞行过程中爆炸，如图所示。爆炸后，炮弹恰好分成质量相等的两部分。若炮弹重力远小于爆炸内力，则关于爆炸后两部分的运动轨迹可能正确的是A． B． C． D．9、(本题9分)处于北京和广州的物体，都随地球自转而做匀速圆周运动．关于它们的向心加速度的比较，下列说法正确的是（）A．它们的方向都沿半径指向地心B．它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴C．北京的向心加速度比广州的向心加速度大D．北京的向心加速度比广州的向心加速度小10、(本题9分)关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A．它是人造地球卫星绕地球运行的最大速度B．它是人造地球卫星在近地圆轨道运行的速度C．它是人造地球卫星进入近地轨道的最小发射速度D．把卫星发射到越远的地方越容易11、(本题9分)2019年北京时间4月10日21时，人类历史上首张黑洞照片被正式披露，引起世界轰动．黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也不能逃逸，并伴随很多新奇的物理现象．传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来．但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“黑洞温度”T：，其中h为普朗克常量，c为真空中的光速，G为万有引力常量，M为黑洞质量，k是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”．以下能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是（）A． B． C． D．12、(本题9分)(多选)某质点的速度图象如图所示，则下列说法中正确的是()A．在0～6s内，质点做匀变速直线运动B．在6～14s内，质点位移是24mC．在10～14s内，质点加速度方向与速度方向相反D．在t＝2s末，质点的速度为3m/s二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示．框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离和；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐．切断电磁铁线圈中的电流时，小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小和．小组成员多次改变光电门1的位置，得到多组和的数据，建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k．⑴当地的重力加速度为________(用k表示)．⑵若选择光电门2所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为______________(用题中物理量的字母表示)．⑶关于光电门1的位置，下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差（___）A．尽量靠近刻度尺零刻度线B．尽量靠近光电门2C．既不能太靠近刻度尺零刻度线，也不能太靠近光电门214、图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有________.a.安装斜槽轨道，使其末端保持水平b.每次小球释放的初始位置可以任意选择c.每次小球应从同一高度由静止释放d.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_________.（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，测得A、B两点水平距离Δx为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为______m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度为vC=______m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）．15、在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度。实验装置如图甲所示。(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是___________。A．安装斜槽轨道时，使其末端保持水平B．每次小球释放的初始位置可以任意选择C．每次小球应从斜槽轨道同一位置由静止释放D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用折线连接起来(2)如图乙所示，在实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=25cm。若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度是___________m/s(g取10m/s2)。三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，为车辆行驶过程中变道超车的情景。图中A、B两车相距L=7m时，B车正以vB=4m/s速度匀速行驶，A车正以vA=8m/s的速度借道超越同向行驶的B车，此时A车司机发前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来，A车司机不得不放弃超车，而立即驶回到与B车相同的正常行驶车道。不考虑变道过程中车速的变化和位移的侧向变化，则（1）A车至少以多大的加速度刹车匀减速，才能避免与B车相撞。（2）若A车驶回原车道时，司机估计会与B车相碰的危险，立即以大小为aA=1m/s2的加速度刹车，同时鸣笛发出信号提醒B车司机加速，B车司机经过t0=1s的反应时间后，立即以aB=0.5m/s2的加速度匀加速。（不计A车司机的反应时间）。则：①B车加速后经过多长时间A、B两车速度相等；②A会不会追尾B车（请通过计算分析）。17、（10分）(本题9分)由于下了大雪，许多同学在课间追逐嬉戏，尽情玩耍，而同学王清和张华却做了一个小实验：他们造出一个方形的雪块，让它以初速度v0=6.4m/s从一斜坡的底端沿坡面冲上该足够长的斜坡（坡上的雪已压实，斜坡表面平整）．已知雪块与坡面间的动摩擦因数为μ＝0.05，他们又测量了斜坡的倾角为θ＝37°，如图所示．求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，=3.75）（1）雪块在上滑过程中加速度多大；（2）雪块沿坡面向上滑的最大距离是多少；（3）雪块沿坡面滑到底端的速度大小．

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、D【解析】

AD．功率是描述做功快慢的物理量，某个力对物体做功越快，它的功率就一定大，A错误D正确；B．功率是表示做功的快慢，与时间的长短无关，时间长做的功也不一定多，B错误；C．当F与v垂直时，尽管F与v不为零，但力F不做功，P为零，C错误．2、B【解析】

蚂蚁受到重力、支持力和摩擦力的作用，当蚂蚁在离桌面高度为h时，蚂蚁刚好能静止在此处，此时摩擦力刚好达到最大静摩擦力，蚂蚁的受力如图所示，由平衡条件可得：又有：有以上两方程解得：，故B正确。3、A【解析】

物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．【详解】A．曲线运动的轨迹是曲线，物体的速度方向就是该点的切线方向，所以做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变．所以A正确．B．物体运动速度的大小不一定改变，如匀速圆周运动，故B错误．C．物体运动的加速度大小不一定改变，如匀速圆周运动加速度大小不变．故C错误；D．物体运动的加速度方向不一定改变，如平抛运动加速度不变，所以D错误．4、C【解析】

A．当小球刚好到达B点时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，以小球的初速度方向为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律得：由机械能守恒定律得：代入数据解得：所以当时，小球不能到达B点，故A错误；B．小球离开四分之一圆弧轨道时，在水平方向上与滑块M的速度相同，则球将从滑块的左侧离开滑块后返回时仍然回到滑块M上，不可能从滑块的左侧离开滑块，故B错误；C．小球在圆弧上运动的过程中，小球对滑块M的压力一直对滑块做正功，所以滑块动能一直增加，故C正确；D．若滑块固定，由机械能守恒知小球返回A点时的速度大小仍为v0，在B点，根据牛顿第二定律得：解得：根据牛顿第三定律可知，小球返回B点时对滑块的压力为，故D错误。故选C。5、C【解析】

AB.在x-t图象中，图线的斜率表示速度，倾斜直线说明速度恒定，根据上述分析可知，电子的x-t图像应该是抛物线，故AB错误。CD.电子在电场中受向左的电场力，先向右做匀减速直线运动，减速到零后再向左做匀加速直线运动，由于电子只受电场力作用，两段运动的v-t两段图线的斜率相同，加速度相同，故C正确，D错误；6、C【解析】

A．设物体在斜面底端向上滑动的速度为，又回到斜面底端的速度为，由能量转化的观点有，故，物体在斜面划上和划下的过程都是匀变速运动，因此设斜面的长度为L，由运动学关系可得，故，上滑时摩擦力的冲量，下滑过程摩擦力的冲量，故，故A错误；B．物体在上滑时和下滑时的过程中摩擦力做功损耗机械能，因摩擦力一样，距离L也一样，因此上滑时和下滑时损耗的机械能相同；故B错误；C．上滑时过程动量的变化方向沿斜面向下，下滑过程动量的变化方向也沿斜面向下，故C正确；D．对上滑过程写动能定理有；对下滑过程写动能定理有；故上滑过程的减少量和下滑的增加量不一样，故D错误．7、AC【解析】A、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力，此时拉力为零，故A正确；B、C、小球刚好能过最高点时满足的条件是小球受的重力提供向心力，即：mg=mv2R【点睛】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住刚好能过最高点的临界情况．8、BD【解析】

A.炮弹爆炸时，内力远大于外力，系统的动量守恒，由图知，该图水平方向满足动量守恒，但竖直方向不满足动量，不可能，故A项与题意不相符；B.该图水平方向和竖直方向都满足动量守恒，是可能的，故B项与题意相符；C.该图水平方向满足动量守恒，但竖直方向不满足动量，不可能，故C项与题意不相符；D.该图竖直方向和水平方向都满足动量守恒，是可能的，故D项与题意相符。9、BD【解析】试题分析：它们的方向都沿与地轴垂直的平面指向地轴，A错误B正确；因为两地属于同轴转动，所以角速度相同，根据公式知，ω一定，到地轴的距离越大加速度越大，故广州的加速度比北京的大，C错误D正确考点：考查了向心加速度【名师点睛】地球上物体随地球自转的角速度相同，自转的轴心是地轴不是地心，由可以知道加速度的大小关系．10、ABC【解析】

第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度．【详解】人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度，轨道半径越大，速度越小，由于半径最小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，同时也是卫星在近地圆轨道运行的速度，故AB正确；物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，如果速度等于7.9km/s，飞行器恰好做匀速圆周运动，如果速度小于7.9km/s，就出现万有引力大于飞行器做圆周运动所需的向心力，做近心运动而落地，所以发射速度不能小于7.9km/s；故C正确．根据克服地球的引力做功，可知当越远需要克服引力做功越多，所以发射到越远的地方越不容易，故D错误．故选ABC【点睛】注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度.11、BCD【解析】

根据得h的单位为J•s=Nms=kg•m2/s，c的单位是m/s，G的单位是N•m2/kg2=kg•m3/s2，M的单位是kg，T的单位是K，代入上式可得k的单位是，不等于。A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论相符，选项D正确；12、BCD【解析】

据题意，从图像可知，质点在0-4s向正方向做匀加速直线运动，加速度为11.5m/s2，4-6s向正方向做匀减速直线运动，加速度为1m/s2，故A选项错误；6-14s内位移等于该段时间内图像与时间轴围成的面积大小，即为24m，故B选项正确；10-14s内质点做匀减速直线运动，则加速度方向与速度方向相反，故C选项正确；在2s时刻的速度为：，故D选项正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、C【解析】

（1）以0刻度线为零势能面，小铁块从光电门1运动到光电门2的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律得：mv12-mgx1=mv22-mgx2

整理得：v22-v12=2g（x2-x1）

所以图象的斜率k=2g，解得：g=；

（2）小铁块经过光电门1时的机械能等于小铁块经过光电门1时的动能加上势能，若选择刻度尺零刻度线所在高度为零势能面，则有：

E1=mv12-mgx1

=mv12-mkx1

（3）用电磁铁释放小球的缺点是，当切断电流后，电磁铁的磁性消失需要一时间，铁球与电磁铁铁心可能有一些剩磁，都会使经过光电门1的时间较实际值大，引起误差，并适当增大两光电门A、B间的距离，使位移测量的相对误差减小，所以C正确．14、acc2.04.0【解析】

（1）斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故a对；为保