2023-2024学年山西省长治市太行中学高一物理第二学期期末达标检测试题含解析

2023-2024学年山西省长治市太行中学高一物理第二学期期末达标检测试题注意事项：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)如图所示为在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆关于摆球的受力，下列说法正确的是A．摆球同时受到重力、拉力和向心力的作用B．向心力是由重力和拉力的合力提供的C．拉力等于重力D．拉力小于重力2、用水平恒力F作用于质量为m的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离x，恒力F做功为W1；再用该恒力作用在质量为2m的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样的距离x，恒力F做功为W2，则两次恒力做功的关系是（）A．W1>W2 B．W1<W2C．W1=W2 D．无法判断3、(本题9分)在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且大小为2m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法中不正确的是A．a车做匀速运动且速度为2m/sB．b车做匀减速运动C．t=3s时两车相遇D．t=3s时b车的速度为8m/s4、(本题9分)如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，N为圆环的最低点。在环上套有两个小球A和B，A、B之间用一根长为R的轻杆相连，使两小球能在环上自由滑动。已知A球质量为4m，B球质量为m，重力加速度为g。现将杆从图示的水平位置由静止释放，在A球滑到N点的过程中，轻杆对B球做的功为A．mgR B．1.2mgR C．1.4mgR D．1.6mgR5、(本题9分)在下列研究中，有下划线的物体可以视为质点的是（）A．研究乒乓球的旋转 B．研究流星的坠落轨迹C．研究运动员的跨栏动作 D．研究蝴蝶翅膀的振动6、下列能源属于不可再生能源的是A．水能B．风能C．太阳能D．天然气7、(本题9分)如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cD．a卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大，机械能不变8、(本题9分)一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力F的作用下向上运动．不计空气阻力，物体的机械能E与上升高度h的关系如图所示，其中曲线上A点处的切线斜率最大，h2~h3的图线为平行于横轴的直线．下列说法正确的是A．在h1处物体所受的拉力最大B．在h2处物体的动能最大C．h2~h3过程中合外力做的功为零D．0~h2过程中拉力F始终做正功9、关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是A．重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加B．将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等C．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和D．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量10、(本题9分)磁悬浮高速列车在我国上海已投入正式运行．如图所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环．将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中，则（）A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在C．若A的N极朝上，B中感应电流的方向为顺时针方向D．若A的N极朝上，B中感应电流的方向为逆时针方向11、(本题9分)科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事.地球流浪途中在接近木星时被木星吸引,当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2，地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1、R2，则下列说法正确的是（）A．地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等B．木星与地球的第一宇宙速度之比为GC．地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方D．地球与木星的质量之比为G12、某同学将一个质量为m的小球竖直向上抛出，小球上升的最大高度为H.设上升过程中空气阻力f大小恒定.则在上升过程中A．小球的动能减小了(f+mg)HB．小球机械能减小了fHC．小球重力势能减小了mgHD．小球克服空气阻力做功(f+mg)H二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在“验证机械能守恒定律”的实验中（1）罗同学选用电火花打点计时器，则应按______（填“甲”、“乙”或“丙”）图中的方法连接电源．（2）释放纸带前，下列操作正确的是______．A．B．C．（3）图丁为罗同学在实验中打出的一条纸带，“0”点为打下的第一个点，相邻两点间的时间间隔为，重物的质量为，打下第5个点时重物减小的重力势能为______（计算结果保留3位有效数字，注意：该地重力加速度）．14、（10分）用自由落体验证机械能守恒定律的实验中：（1）运用公式进行验证，满足实验条件的要求是_____。（2）若实验中所用重物的质量m＝1kg，当地重力加速度g＝9.8m/s2，打点纸带记录的数据如图所示，打点时间间隔为T＝0.02s，则记录B点时，重物速度vB＝_____m/s，重物动能Ek＝_____J，从O开始下落起至B点时重物的重力势能减少量Ep＝_____J；（结果保留三位有效数字）（3）这样验证的系统误差Ep与Ek数值有差别的原因_____；（4）在验证机械能守恒定律时，如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出-h图象，应是_____图线，才能验证机械能守恒。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)质量m=0.60kg的篮球从距地板H=0.80m高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h=0.45m，从释放到弹跳至h高处经历的时间t=1.1s，忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）篮球与地板撞击过程中损失的机械能ΔE；（2）篮球对地板的平均撞击力的大小．16、（12分）(本题9分)如图所示，ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径为R=0.8m的1/4圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是直径为d=0.8m的半圆轨道，D为BDO轨道的中央。一个小球从A点的正上方高H处自由落下，沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的9/4倍，取g=10m/s2。求：（1）小球经过D点时的速度大小为多少?（2）小球自由下落的高度H的大小?（3）试讨论小球能否到达BDO轨道的O点，并说明理由.17、（12分）(本题9分)一宇航员登上某星球表面，在高为2m处，以水平初速度5m/s抛出一物体，物体水平射程为5m，且物体只受该星球引力作用求：（1）该星球表面重力加速度（2）已知该星球的半径为为地球半径的一半，那么该星球质量为地球质量的多少倍．

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、B【解析】A．小球受重力和拉力，两个力的合力提供圆周运动的向心力．故B正确，A错误；C．设绳子与竖直方向的夹角为，根据几何关系可知，所以拉力大于重力，故CD错误；故选：B．2、C【解析】

物体沿力的方向运动，根据，两次做功中的F、x、α均相同，所以两次F做功相同，即。故选C。3、D【解析】

A.s-t图象的斜率等于速度，由图可知，a车的速度不变，做匀速直线运动，速度为：．故A正确．B.s-t图象的斜率等于速度，可知b车做匀减速运动，选项B正确；C.t=3s时两车位移相同，则两车相遇，选项C正确；D.t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，斜率相等，此时两车的速度相等，则t=3s，b车的速度为：vb=va=2m/s，故D错误．此题选择不正确的选项，故选D.4、B【解析】

根据几何知识可得：AO与竖直方向的夹角为60°。在A球滑到N点时，由系统的机械能守恒得：4mgR（1-cos60°）-mgR=，其中vA=vB；对B，运用动能定理得：-mgR+W=，联立以上各式得轻杆对B球做的功W=1.2mgR。5、B【解析】研究乒乓球的旋转时，大小不可以忽略，不能看成质点，同理，研究运动员的跨栏动作、研究蝴蝶翅膀的振动时，均不能看成质点，所以ACD错误；研究流星的坠落轨迹时，流星的大小可以忽略，能看出质点，故B正确．6、D【解析】

A.水能在短时间内可以再次产生，是可再生能源，选项A错误；B.风能在短时间内可以再次产生，是可再生能源，选项B错误；C.太阳能在短时间内可以再次产生，是可再生能源，选项C错误；D.天然气短时间内不能再次产生的，是不可再生能源，选项D正确。7、AB【解析】

根据万有引力提供圆周运动向心力有有：A、线速度，可知轨道半径小的线速度大，故A正确；B、向心加速度知，轨道半径小的向心加速度大，故B正确；C、c加速前万有引力等于圆周运动向心力，加速后所需向心力增加，而引力没有增加，故C卫星将做离心运动，故不能追上同一轨道的卫星b，所以C错误；D、a卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，根据可知其线速度将增大，但由于克服阻力做功，机械能减小。故D错误。故选：AB。8、AD【解析】由图可知，h1处物体图象的斜率最大，则说明此时机械能变化最快，由E=Fh可知此时所受的拉力最大，此时物体的加速度最大；故A正确；h1～h2过程中，图象的斜率越来越小，则说明拉力越来越小；h2时刻图象的斜率为零，则说明此时拉力为零；在这一过程中物体应先加速后减速，则说明最大速度一定不在h2处；故B错误；h2～h3过程中机械能保持不变，故说明拉力一定为零；合外力等于重力，合外力做功不为零；故C错误；由图象可知，0～h2过程中物体的机械能增大，拉力F始终做正功；故D正确；故选AD．点睛：本题画出了我们平时所陌生的机械能与高度的变化图象；要求我们从图象中分析物体的运动过程．要求我们能明确机械能与外力做功的关系；明确重力做功与重力势能的关系；并正确结合图象进行分析求解．9、BD【解析】

A.重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故A错误；B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物体所减少的重力势能相等，故B正确；C.根据动能定理，用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功，故C错误；D.物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H，则重力做负功为mgH，重力势能增加也为mgH,所以相等，所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故D正确。10、BC【解析】

A、B、在B放入磁场的过程中，根据楞次定律不难判断出B中会产生感应电流，而因为B是超导体没有电阻，故即使B稳定后电磁感应现象消失B中的电流也不会消失，故A错误，B正确.C、D、根据楞次定律可知，如A的N极朝上，放入线圈时，线圈中的磁通量向上增大，则感应电流的磁场应向下，B中感应电流方向从上向下看应为顺时针，故C正确，D错误.故选BC.【点睛】本题考查楞次定律以及超导现象，认真审题是解题的关键，本题易错选A，易认为B稳定后B中没有电磁感应现象发生，而得出感应电流消失的结论，再就是要熟练掌握楞次定律．11、AD【解析】

A.由开普勒第二定律可知对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等，故选项A正确；B.根据重力提供向心力得G1=mv12RC.根据开普勒第三定律得a13TD.根据重力与万有引力相等，根据G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的质量为12、AB【解析】

A.小球上升的过程中，重力和阻力都做负功，根据动能定理得:-mgH-fH=△Ek，则得动能的减小量等于mgH+fH；故A正确.B.根据功能关系知：除重力外其余力做的功等于机械能的变化量；在上升过程中，物体克服阻力做功fH，故机械能减小fH；故B正确.C.小球上升H，故重力势能增加mgH；故C错误.D.在上升的过程中，小球克服空气阻力做功fH；故D错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、丙C【解析】

（1）[1]罗同学选用电火花打点计时器，应该接220V交流电源，则应按丙图中的方法连接电源．（2）[2]释放纸带前，应该用手提着纸带的一端使纸带在竖直方向，且然重物靠近打点计时器，故图C正确；（3）[3]打下第5个点时重物减小的重力势能为：14、初速度为零0.5900.1740.175各种阻力过原点的直线【解析】

(1)[1]用公式时,对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始。(2)[2][3][4]利用匀变速直线运动的推论有:,重锤的动能从开始下落至B点,重锤的重力势能减少量为:.(3)[5]由于各种阻力的影响导致重力势能的减少量大于动能的增加量。(4)[6]根据公式整理可得：由几何关系可知，此函数是过原点的直线。三、计算题