2023-2024学年内蒙古自治区包头市高一物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

2023-2024学年内蒙古自治区包头市高一物理第二学期期末教学质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，细线的一端固定于天花板上的O点，另一端系一质量为m的小球，在水平恒力F的作用下，小球从O点正下方的A点由静止开始运动，恰好能到达B点。小球到达B点时，轻绳与竖直方向的夹角为60°。下列说法正确的是A．恒力F大于小球受到的重力B．小球运动到B点时，其所受合力为零C．小球从A点运动到B点的过程中，它的机械能一直增大D．小球从A点运动到B点的过程中，它的机械能先增大后减小2、(本题9分)我国自主研发的“北斗”卫星导航系统由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，第五颗静止轨道卫星北斗-G6已于2012年10月25日成功发射，目前仍正常运行在地球同步轨道上。下列关于正常运行中的北斗-G6卫星的说法中，正确的是A．卫星处于平衡状态B．卫星的线速度是不变的C．卫星的轨道高度是不变的D．卫星的线速度大于第一宇宙速度3、(本题9分)如图所示，小球甲从A点水平抛出的同时小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向间夹角为θ=45°，已知BC高h，不计空气的阻力．由以上条件可知A．甲小球做平抛运动的初速度大小为B．甲、乙两小球到达C点所用时间之比为1:2C．A、B两点的高度差为D．A、B两点的水平距离为4、(本题9分)物理学史记载，伽利略反复做了小球沿斜面运动的实验，结果表明小球沿斜面滚下的运动是匀变速直线运动。然后，伽利略将实验结果做了合理的外推，所谓“外推”是指下列叙述中的哪一项？（）A．物体下落的快慢是由它们的重量决定的B．物体沿斜面运动速度的变化相对位移来说是均匀的C．不断增大斜面倾角，小球的加速度随倾角的增大而变大D．如果斜面倾角增大到，小球仍然会保持匀加速运动性质，而且所有物体下落时的加速度都是一样的5、(本题9分)下列关于力的叙述正确的是A．放在桌面上的书对桌面的压力就是书受到的重力B．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C．放在水平桌面上的书受到一个向上的支持力，这是由于桌面发生微小弹性形变而产生的D．由磁铁间有相互作用可知：力可以离开物体而单独存在6、(本题9分)一质点由A向C做曲线运动，运动轨迹如图所示，关于它通过B点时的速度v方向和加速度a方向正确的是（）A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则()A．P1>P2 B．P1＝P2C．η1>η2 D．η1<η28、(本题9分)如图,竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一档板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A．B．C的质量均为m．给小球一水平向右的瞬时速度V，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，（不计小球与环的摩擦阻力），瞬时速度必须满足A．最小值B．最大值C．最小值D．最大值9、如图所示，可视为质点的小球用不可伸长的结实的细线悬挂起来，将细线水平拉直后从静止释放小球，小球运动到最低点时的速度为、重力的瞬时功率为P、绳子拉力为F，向心加速度为a，若不改变小球的质量，把悬线的长度增加一倍，仍将细线水平拉直后从静止释放小球，下面说法正确的是A．改变悬线长度之后最低点的速度变为原来的倍B．改变悬线长度之后最低点的重力瞬时功率P是原来的倍C．改变悬线长度前后最低点绳子拉力F都等于小球重力的3倍D．改变悬线长度前后最低点向心加速度a都等于重力加速度的3倍10、(本题9分)如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃进时将向外辐射出光子，关于这些光子，下列说法正确的是A．波长最小的光是由能级跃迁到能级产生的B．频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．从能级跃迁到能级时只辐射特定频率的光子11、(本题9分)一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g取10m/s2)．下列说法正确的是()A．第2s末小球的速度为20m/sB．前2s内小球的平均速度为20m/sC．第2s内小球的位移为10mD．前2s内小球的位移为20m12、(本题9分)关于电容器的电容，下列说法正确的是（）A．电容器所带的电荷量越多，电容越大B．电容器两极板间电压越高，电容越大C．电容器不带电时，电容也不为零D．电容是描述电容器储存电荷能力的物理量二、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“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为10m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么:（1）.要验证重锤下落过程中符合机械能守恒,除了图示器材,以下实验器材必须要选取的有__________．(填写字母代号)A．秒表

B．刻度尺

C．天平

D．交流电源(2)运用公式对实验条件的要求是__________,为此所选择的纸带第1、2点间的距离应接近__________________________________(3).根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,则以h为横轴画出的图像应是下图中的哪个__________(4).从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=__________,此过程中物体动能的增加量△Ek=__________;（结果保留两位有效数字）(5).通过计算,数值上△Ep__________△Ek(填“>”“=”或“<”),这是因为__________14、（10分）(本题9分)如图所示是某同学探究动能定理的实验装置.已知重力加速度为g，不计滑轮摩擦阻力，该同学的实验步骤如下：a.将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，长木板旁放置两个光电门A和B，砂桶通过滑轮与小车相连.b.调整长木板倾角，使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为m.c.某时刻剪断细绳，小车由静止开始加速运动.d.测得挡光片通过光电门A的时间为Δt1，通过光电门B的时间为Δt2，挡光片宽度为d，小车质量为M，两个光电门A和B之间的距离为L.e.依据以上数据探究动能定理.(1)根据以上步骤，你认为以下关于实验过程的表述正确的是________.A．实验时，先接通光电门，后剪断细绳B．实验时，小车加速运动的合外力为F＝MgC．实验过程不需要测出斜面的倾角D．实验时应满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M(2)小车经过光电门A、B的瞬时速度为vA＝_______、vB＝_______.如果关系式_______在误差允许范围内成立，就验证了动能定理.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）如图所示为一真空示波管的简化示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板MN形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子恰从N板右边沿飞出。已知两板间的距离为，板长为，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。(1)求偏转电场两板间电压U；(2)求电子束从偏转电场边沿飞出时速度方向与KO线夹角的正切值。16、（12分）(本题9分)如图所示，AB段是半径为R的光滑1/4圆弧轨道，其低端切线水平，BC段是长为163R的水平轨道，其右端紧靠长为2R、倾角θ=37º的传送带CD，传送带以u=2gR的速度顺时针匀速转动．在距B点L0＝43R处的的水平轨道上静止一个质量为m的物体Q．现将质量M=3m的物体P自圆弧轨道上的A点由静止释放，并与静止在水平轨道上的Q发生弹性碰撞．已知物体P和Q与水平轨道及传送带间的动摩擦因数均为μ=0.25，不计物体P(1)物体P到达圆弧轨道B点时对轨道的压力；(2)物体P、Q碰撞后瞬间Q的速度大小；(3)物体P、Q从开始运动到第一次速度减小到零的时间．17、（12分）(本题9分)如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“4V8W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1A，这时电阻R两端的电压为5V。求：（1）电阻R的阻值；（2）电源的电动势和内阻。

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、C【解析】

A.设细线的长度为L．小铁块从A到B的过程，由动能定理得：FLsin60°-mgL（1-cos60°）=0，解得：F=mg＜mg，即恒力F的值小于小球的重力，故A错误。B.小球运动到B点时，速度为零，合力不为零，故B错误；CD.恒力一直做正功，由功能关系知，小球的机械能一直增大，故C正确，D错误。2、C【解析】A：G6卫星正常运行在地球同步轨道上，做匀速圆周运动，不是处于平衡状态。故A项错误。B：G6卫星正常运行在地球同步轨道上，做匀速圆周运动，卫星线速度的大小不变、方向变化。故B项错误。C：据GMmD：据GMmr23、A【解析】A、乙球到达C点的速度,则甲球到达C点的速度,根据平行四边形定则知,甲球平抛运动的初速度，故A正确；

B、对甲有:，对乙球有则故B错误.

C、已知BC高h，AC两点的高度差,则A、B的高度差故C错误；D、A、B的水平距离,故D错误.综上所述本题答案是：A4、D【解析】

A．伽利略认为物体下落快慢与物体重量无关，故A错误；B．经实验证实其速度的变化对时间来说是均匀的，故B错误；C．不断增大斜面倾角，小球的加速度随倾角的增大而变大，是实验所得，并非外推所得，故C错误；D．经过外推得到，如果斜面倾角增大到，小球仍然会保持匀加速运动性质，而且所有物体下落时的加速度都是一样的，故D正确。故选D。5、C【解析】

放在桌面上的书对桌面的压力大小等于书的重力，不能说就是书受到的重力，选项A错误；摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，不一定与运动方向相反，选项B错误；放在水平桌面上的书受到一个向上的支持力，这是由于桌面发生微小弹性形变而产生的，选项C正确；力是物体对物体的作用，不能离开物体单独存在，选项D错误.6、B【解析】

经过B点时，速度的方向沿着运动轨迹的切线方向，而加速度的方向应指向曲线运动的凹侧，因此B正确，ACD错误。故选B。7、BC【解析】

电源的U-I与电阻的U-I的交点代表该电阻接入电源时的路端电压和电流，对照图像可得该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2：．P1=4v×2A=8w，P1=2v×4A=8w所以P1=P2选项B对A错．电源的效率8、CD【解析】

考点：牛顿第二定律；向心力．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：当小球恰好到达最高点时，由重力提供向心力，求出小球在最高点时速度，根据机械能守恒定律求出小球经过最低点时速度，即为速度的最小值．当小球经过最高点恰好使环在竖直方向上跳起时，对环的压力等于环和木板B的重力和时，根据牛顿第二定律求出小球在最高点时速度，根据机械能守恒定律求出小球经过最低点时速度，即为速度的最大值．解答：解：当小球恰好到达最高点时，设小球经过最高点时速度为v1，最低点速度为v2，则mg=m①根据机械能守恒定律得mg·2r+m=m②由①②联立得最小速度v2=当小球经过最高点恰好使环在竖直方向上跳起时，小球对环的压力等于环的重力和木板B的重力和．以小球为研究对象，根据牛顿第二定律得mg+2mg=m③根据机械能守恒定律得mg×2r+m=m④解得最大速度v2′=．故应该选CD9、AC【解析】

A.由机械能守恒定律得，，加倍之后，低点的速度变得为原来的倍，A正确；B.最低点重力与速度垂直，重力的瞬时功率为零，B错误；C.在最低点绳的拉力为，则，则，与无关，C正确；D.向心加速度，D错误。10、AD【解析】

A.根据Em-En=h，由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光，能量最大，波长最短，故A正确；B.由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子能量最小，频率最小，故B错误；C.大量的氢原子处于n=4的激发态，可能发出光子频率的种数n==1．故C错误；D.从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4ev-（-13.1）ev=10.2ev。故D正确。11、AD【解析】

小球在第2s末的速度为，故A正确；小球在前2s内的位移为，故小球在前2s内的平均速度为，故B错误，D正确；小球在第2s内的位移为，故C错误．12、CD【解析】电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，电容器的电容是由电容器本身的性质决定的，与电容器所带电荷量及两极板间的电压无关；电容器的电容是定值，未充电时，电容保持不变，但不是零，CD正确．【点睛】电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关，根据平行板电容器的决定式可知电容与两极板的距离、正对面积有关．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）BD（2）打第一点速度为零2mm（3）C（4）0.50J0.48J（5）大于阻力【解析】（1）A.要验证重锤下落过程中符合机械能守恒，需要满足，根据打点计时器打出的纸带求速度，不用秒表，而打点计时器需要用到低压交流电源，故A错误，D正确；B．需要用刻度尺测量物体下落的高度，故B正确；C．等号两边的质量约去，不用天平，故C错误．故选：BD．（2）运用公式验证机械能守恒，要求打第一个点的速度必须为零．根据自由落体运动的位移时间关系，==0.002m=2mm，所以所选择的纸带第1、2点间的距离应接近2mm．（3）根据，，图像应为C；（4）根据功能关系可知，当打点计时器打在B点时，重锤的重力势能的减少量为：△EP=mgh=1.0×10×0.05J=0.50J匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有：，动能变化量：△EK==0.48J；（5）由(4)可知重力势能的减小量大于动能的增加量，其原因是物体下落过程中存在阻力．点睛：根据自由落体运动的位移时间关系，纸带第1、2点间的距离应接近2mm；测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能；根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值；该实验的误差主要来源于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．14、(1)AC(2)【解析】

（1）A.实验时为了减小误差，需要先接通光电门，后剪断细绳让小车运动，A正确B.实验中步骤b平衡了小车运动的摩擦力，所以下车受的合外力为重力沿斜面向下的分力：，B错误C.因为砂和砂桶的总重力与小车重力沿斜面向下的分力相等，所以实验中不需测量斜面倾角来求合外力，合外力就等于砂和砂桶的总重力，C正确D.实验中要验证动能定理，用砂和砂桶的总重力计算小车沿斜面向下的分力，所以不需要满足m远小于小车质量M，D错误（2）光电门的原理：因为遮光条宽度很小，用遮光条通过光电门的平均速度代替滑块通过光电门的瞬时速度，所以通过A的速度：，通过B的速度：，根据动能定理：，所以要验证的就是：三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)；(2)【解析】

(1)设电子质量为m、电荷量为q，从加速电场中射出时速度为，由动能定理得：电子进入偏转电场，设运动时间为t，加速度为a，电场强度为E，则：联立解得：(2)设电子束从偏转电场下极板右边沿飞出时速度方向与线夹角