2023-2024学年山东省临沂市兰陵县第一中学物理高一第二学期期末教学质量检测试题含解析

2023-2024学年山东省临沂市兰陵县第一中学物理高一第二学期期末教学质量检测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)下列关于物体所受的滑动摩擦力表述正确的是A．方向垂直于接触面 B．大小与正压力成正比C．大小与正压力成反比 D．方向始终与物体的运动方向相同2、北京时间2019年4月10日21时，在全球七大城市同时发布由“事件视界望远镜”观测到位于室女A星系（M87）中央的超大质量黑洞的照片，如图所示。若某黑洞半径R约为45km，质量M和半径R满足的关系为，（其中c为光速，c=3.0×108m/s，G为引力常量），则估算该黑洞表面重力加速度的数量级为A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s23、(本题9分)一辆小汽车，分别以相同的速率经过半径相同的拱形路面的最高点和凹形路面的最低点．车对拱形路面顶部的压力大小为N1，车对凹形路面底部的压力大小为N2，则N1与N2的大小关系是（）A．N1>N2B．N1=N2C．N1<N2D．无法判断4、(本题9分)将物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H，以地面为零势能面，当物体在上升过程中的某一位置，它的动能是重力势能的2倍，则这一位置的高度为（）A． B． C． D．5、(本题9分)如图所示为某段滑雪雪道模型图，已知雪道倾角为30∘，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距离底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度的大小为13g，在他从上而下滑到底端的过程中，下列说法正确的是A．运动员获得的动能为2B．运动员克服摩擦力做功为2C．下滑过程中系统减少的机械能为mghD．运动员减少的重力势能全部转化为动能6、(本题9分)从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是（）A．B．C．D．7、(本题9分)有一辆新型电动汽车，总质量为1000kg．行驶中，该车速度在14～20m/s范围内保持恒定功率20kW不变．一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表，记录了该车在位移120～400m范围内做直线运动时的一组数据如下表，设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变，则()s/m120160200240280320360400v/(m·s－1)14.516.518.019.019.720.020.020.0A．该汽车受到的阻力为1000NB．位移120～320m过程牵引力所做的功约为9.5×104JC．位移120～320m过程经历时间约为14.75sD．该车速度在14～20m/s范围内可能做匀加速直线运动8、(本题9分)如图所示，直线是一簇未标明方向的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，A、B是轨迹上两点，若带电粒子运动中只受静电力作用，根据此图可以作出的判断是A．带电粒子所带电荷的电性B．带电粒子在A、B两点的电势能何处大C．带电粒子在A、B两点的加速度何处大D．带电粒子在A、B两点的动能何处大9、(本题9分)如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率PA等于PBD．到达底端时重力的瞬时功率PA大于PB10、2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在中国举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。跳台滑雪赛道可简化为助滑道、着陆坡、停止区三部分，如图所示。一次比赛中，质量m的运动员从A处由静止下滑，运动到B处后水平飞出，落在了着陆坡末端的C点，滑入停止区后，在与C等高的D处速度减为零。已知B、C之间的高度差为h，着陆坡的倾角为θ，重力加速度为g。只考虑运动员在停止区受到的阻力，不计其他能量损失。由以上信息可以求出（）A．运动员在空中飞行的时间B．A、B之间的高度差C．运动员在停止区运动过程中阻力的大小D．C、D两点之间的水平距离11、如图所示，一光滑球体静止于夹角为θ的支架ABC内，AB、BC与水平面的夹角都为α，现以B为旋转中心，在平行于纸面的平面内，让BC缓慢沿顺时针旋转，直至水平（AB不动），设BC对球体的作用力大小为F1，AB对球体的作用力大小为FA．F1可能一直增大 B．FC．F1可能先减小后增大 D．F12、(本题9分)如图所示，将质量m=2kg的一个小钢球(可看成质点)从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力(g取10m／s2)，则下列说法正确的是（）A．整个过程中重力做功为40JB．整个过程中重力做功为41JC．泥对小钢球的平均阻力为800ND．泥对小钢球的平均阻力为820N二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)利用气垫导轨和光电门进行“探究碰撞中的不变量”这一实验，气垫导轨的左侧与一倾斜轨道平滑连接，滑块在水平气垫导轨上运动时可忽略阻力．让滑块A在左侧倾斜轨道的P点由静止释放，然后与静止在光电门C和光电门D之间的滑块B发生碰撞，如图所示．（1）实验中滑块B备有甲乙两种：其中甲种滑块左端装有弹性圈，乙种滑块左端装有橡皮泥，与滑块A碰撞后会粘在一起．若要求碰撞时动能损失最大，则应选用______种滑块（填“甲”或“乙”），若要求碰撞时动能损失最小，则应选用______种滑块（填“甲”或“乙”）；（2）某同学选取左端装有橡皮泥的滑块B进行实验，两滑块的质量分别为mA和mB，滑块A从P点释放后，通过光电门C的时间为t1，与滑块B粘在一起后通过光电门D的时间为t2，则在误差允许的范围内，只需验证等式______成立即说明碰撞过程中mA和mB系统动量守恒；（3）在上一问的某次实验中，滑块通过光电门C和光电门D的时间分别为t1=0.05s和t2=0.15s，那么滑块A和滑块B的质量之比为mA：mB=______．14、(本题9分)某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图4所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0＝19.00cm，点A、C间的距离为s1＝8.36cm，点C、E间的距离为s2＝9.88cm，g取9.8m/s2，测得重物的质量为m＝1kg．(1)下列做法正确的有__________．A．图中两限位孔必须在同一竖直线上B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是__________J，打下C点时重物的速度大小是__________m/s．(结果保留三位有效数字)(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、以s为横坐标画出的图象应是下面的__________．15、(本题9分)某同学为了验证“滑动摩擦力一定时，因摩擦产生的内能与物体间的相对路程成正比”，设计了如图甲所示的实验装置，实验步骤如下：①在水平木板的两侧对称、竖直地钉上钉子P1、P2，并准备若干个规格相同的橡皮筋。②在P1、P2上套上第1个橡皮筋，橡皮筋处于张紧状态。③缓慢地向左推动上面带有竖直杆的物块，使物块拉着橡皮筋从位置1移到位置2。④再将物块从位置2由静止释放，物块运动至位置1时与橡皮筋分离，最后物块停在位置3。⑤测出位置1、3之间的距离x1。⑥再分别改用2个、3个、4个……橡皮筋套在P1、P2上，重复③、④、⑤步骤，分别得到位置1、3之间的距离x2、x3、x4……⑦设在上述实验过程中一个橡皮筋释放的弹性势能为E0。现根据每次的实验时橡皮筋释放弹性势能E和位置1、3之间的距离x得到如下表格请完成以下问题：（1）在图乙上将⑦中表格的数据进行描点、连线，画出E-x图象____________（2）如果用某种方法测出了E0的大小，又用刻度尺测出位置1、2之间的距离x0，再根据E－x图象求出图象的斜率为k，则物块在木板上运动时受到的滑动摩擦力大小为___________，E－x图象的纵截距为___________（两空都只能用E0、x0、k中的量来表示）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图，在xOy平而内，x=0与x=3L两直线之间存在两匀强磁场，磁感应强度大小相同，方向均垂直于xOy平面，x轴为两磁场的分界线；在第I象限内存在沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从x轴上的A点以某一初速度射入电场，一段时间后，该粒子运动到y轴上的P（0，）点，以速度v0垂直于y轴方向进入磁场。不计粒子的重力。（1）求A点的坐标；（2）若粒子能从磁场右边界离开，求磁感应强度的取值范围；（3）若粒子能从O'（3L，0）点离开，求磁感应强度的可能取值。17、（10分）(本题9分)我国时速600公里的高速磁悬浮试验样车近期在青岛下线。高速磁悬浮具有速度高、噪音低、震动小、载客量大、安全可靠、耐候准点等优点。若试验车的总质量为m，发动机的额定功率为P，在水平轨道行驶时所受阻力恒为车重的k倍，重力加速度为g。求：（1）试验样车以额定功率启动后能达到的最大速度；（2）某次启动测试中，试验样车由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

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、B【解析】

A．滑动摩擦力方向总是沿接触面．故A错误；BC．根据公式F=μFN，滑动摩擦力大小与正压力成正比．故B正确，C错误．D．滑动摩擦力方向总是与物体间相对运动的方向相反，不一定与物体的运动方向相同．故D错误．故选B.2、B【解析】

黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为m物体有：，又有，联立解得，代入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2。

A.1010m/s2与结果不相符；B.1012m/s2与结果相符；C.1014m/s2与结果不相符；D.1016m/s2与结果不相符；3、C【解析】试题分析：汽车在最高点和最低点，靠径向的合力提供向心力，结合牛顿第二定律分析求解．汽车在凸形路面的最高点，根据牛顿第二定律得，则，在凹形路面的最低点，根据牛顿第二定律得，解得，故，C正确．4、B【解析】

物体总的机械能为mgH，当高度为h时，动能是势能的2倍，即动能为2mgh，由机械能守恒定律可得：解得：A.与分析不相符，故A项与题意不相符；B.与分析相符，故B项与题意相符；C.与分析不相符，故C项与题意不相符；D.与分析不相符，故D项与题意不相符.5、A【解析】试题分析：由几何关系可知运动员下滑的位移，则由速度和位移公式可得出运动员的末速度，则可得出运动员的动能；由动能定理可得出运动员克服摩擦力所做的功；由功能关系即可得出机械能的改变量．若物体不受摩擦力，则加速度应为a'=gsin30°=12g，而现在的加速度为13g小于12g，故运动员应受到摩擦力，故减少的重力势能有一部分转化为了内能，故A错误；运动员运动员下滑的距离L=hsin30°=26、A【解析】本题考查动能的概念和Ek-t图象，意在考查考生的推理能力和分析能力。小球做竖直上抛运动时，速度v=v0-gt，根据动能得，故图象A正确。点睛：本题以竖直上抛运动为背景考查动能的概念和Ek-t图象，解题的方法是先根据竖直上抛运动物体的速度特点写出速度公式，在根据动能的概念写出函数方程，最后根据函数方程选择图象。7、AC【解析】当汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，即，A正确；由动能定理得，解得，B错误；根据，所以有，C正确；在14m/s---20m/s，功率不变，由P=Fv可知，牵引力减小，由可知，加速度减小，D错误．【点睛】本题关键要具有基本的读图能力，并根据表格中数据分析出汽车的运动情况．对于C问中，牵引力是变力，汽车做变速运动，不能用运动学的公式求解时间．8、BCD【解析】由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在A、B两点受到的电场力沿电场线向左．由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性．故A错误；粒子从A到B电场力做负功，则电势能变大，动能减小，可知B点电势能大于A点电势能，B点动能小于A点的动能，选项BD正确；根据电场线的疏密程度，判断A点场强大于B点场强，从而判断在A点受的电场力较大，根据牛顿第二定律得粒子在A点加速度较大，故C正确；故选BCD.点睛：本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向；知道电场力做正功，动能增加，电势能减小．9、AD【解析】两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正确；两物体重力做功相等，由于时间不同，所以重力的平均功率不同，故B错误；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但B物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，PB＜PA，故C错误，D正确；选AD．点睛：重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积．10、AB【解析】

A.设运动员在空中飞行的时间为t，根据平抛运动的规律，y=h=gt2，解得：，故A正确；B.水平方向x=vt，由几何关系可得，=tanθ，代入数据解得，从A到B由动能定理得：mghAB=mv2，hAB=，故B正确；C.设到C的速度为vC，从B到C的过程由动能定理得：mgh=mvC2-mv2，可求得到C的速度vC，从C到D的过程由动能定理得：-W克f=-fx=0-mvC2，则由于x未知，则不能求解运动员在停止区运动过程中阻力的大小，故C错误；D.运动员在C、D两点之间做变速曲线运动，两点之间的水平距离无法求解，故D错误。11、AC【解析】

以小球为研究对象进行受力分析如图所示，通过重力的末端向F2【详解】以小球为研究对象进行受力分析如图所示，通过重力的末端向F2的反向延长线上做矢量三角形，根据图中各力的变化情况可知：F1可能一直增大、也先减小后增大（初状态α角大小未知，所以是可能）、A.F1B.F2C.F1D.F2【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答，本题是采用图象法进行解答的。12、BD【解析】

（1）根据重力做功的公式即可求解；

（2）对整个过程运用动能定理，根据重力和阻力做功之和等于钢球动能的变化量，即可求解；【详解】A、整个过程重力的功：，故A错误，B正确；

B、整个过程，由动能定理得：，代入数据解得：，故C错误，D正确．【点睛】该题是动能定理和重力做功公式的直接应用，要注意重力做功只跟高度差有关．二．填空题(每小题6分，共18分)13、乙（2）甲（mA+mB）t1=mA/t1或（mA+mB）/t21：2【解析】(1)若要求碰撞时动能损失最大，则应选用左端装有橡皮泥的乙种滑块．若要求碰撞时动能损失最小，则应选用左端装有弹性圈的甲种滑块．(2)设遮光条宽度为d，滑块A从P点释放后，通过光电门C的时间为t1，则滑块A通过光电门C的速度；与滑块B粘在一起后通过光电门D的时间为t2，则滑块A与滑块B粘在一起后通过光电门D的速度；若碰撞过程中mA和mB系统动量守恒，则，即，整理得：或．(3)某次实验中，滑块通过光电门C和光电门D的时间分别为t1=0.05s和t2=0.15s，则，解得：．14、AB2.682.60C【解析】

（1）图甲中两限位孔必须在同一直线上，故A正确；实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦，故B正确；开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误；数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，以减小测量的误差，故D错误．（2）重物减少的重力势能为：△Ep=mgh=mg（s