2023-2024学年永州市重点中学物理高一下期末学业质量监测试题含解析

2023-2024学年永州市重点中学物理高一下期末学业质量监测试题注意事项：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（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、如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和粗糙斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一个定滑轮。质量分别为M、m(Mm)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）A．轻绳对m做的功等于m机械能的增加B．重力对M做的功小于M减少的重力势能C．轻绳对m做的功等于m增加的动能与m克服摩擦力所做的功之和D．两滑块与轻绳组成的系统的机械能损失等于M、m克服摩擦力所做的功之和2、(本题9分)关于两个分子之间的相互作用力，下列判断正确的是A．两分子处于平衡位置时，分子间没有引力和斥力B．两分子处于平衡位置时，分子间的引力和斥力大小相等C．两分子间距离减小时，分子间的引力增大斥力减小D．两分子间距离增大时，分子间的引力减小斥力增大3、如图，倾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L=0.75m，质量m=1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，则（）A．物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为7.5JB．物块滑到斜面底端时的动能为1.5JC．物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为24WD．物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18W4、如图乙所示，汽车通过半径为r的拱形桥，在最高点处速度达到v时，驾驶员对座椅的压力恰好为零；若把地球看成大“拱形桥”，当另一辆“汽车”速度达到某一值时，“驾驶员”对座椅的压力也恰好为零，如图甲所示．设地球半径为R，则图甲中的“汽车”速度为()A． B．C． D．5、(本题9分)如图所示，相隔一定距离的两个相同的圆柱体A、B固定在等高的水平线上，一细绳套在两圆柱体上，细绳下端悬挂一重物。绳和圆柱体之间无摩擦，则当重物质量一定时，绳越长（）A．绳的弹力大小不变B．绳的弹力越小C．重物受到的合力越大D．绳对圆柱体A的作用力越大6、(本题9分)长为L的轻绳，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，下列说法中正确的是()A．小球在最高点速度v的最小值为0B．当小球运动到最高点一定受到绳子的拉力C．当小球运动到最低点时，绳子的拉力等于小球的重力D．小球在运动过程中绳子的拉力不做功7、(本题9分)如图所示，将两个等量异种点电荷分别固定于A、B两处，AB为两点电荷的连线，MN为AB连线的中垂线，交AB于O点，M、N距两个点电荷较远，以下说法正确的是（）A．沿直线由A到B,各点的电场强度先减小后增大B．沿直线由A到B,各点的电势升高C．沿中垂线由M到O，电场强度增大D．将一正电荷从M点移到O点，电场力做正功8、(本题9分)关于物体的动量和冲量，下列说法中正确的是()A．物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大B．物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变C．物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向D．物体所受的合外力越大，它的动量变化越快9、如图所示，长为L的绝缘细线一端系一质量为m、带电量为q的小球，另一端固定在定点O位置，置于电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场中.拉直细线将小球自O点正下方由静止释放，小球向上摆动，最大偏角θ=60°，重力加速度为g，以下说法正确的是A．小球带电量大小q=3B．小球从开始摆至最大摆角的过程中，机械能与电势能之和保持不变C．小球到达最大摆角处时细线上的拉力为T=2mgD．小球在摆动过程中的最大速率v10、下列关于电场强度的两个表达式E＝F/q和E＝kQ/r2的叙述,正确的是（）A．E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量B．E＝kQ/r2是点电荷场强的决定式，Q是放入电场中的检验电荷的电荷量C．E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F＝kq1q2r2，式kq2r2是点电荷q11、(本题9分)如图所示，一条长l=1m的轻质细绳一端固定在O点，另一端连一质量m=2kg的小球（可视为质点），将细绳拉直至与竖直方向成θ=600由静止释放小球，已知小球第一次摆动到最低点时速度为3m/s.取g=10m/s2，则（）A．小球摆动到最低点时细绳对小球的拉力大小为38NB．小球摆动到最低点时，重力对小球做功的功率为60WC．小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中损失的机械能为1JD．小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中重力做功为9J12、(本题9分)如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动，两物体分别到达地面，下列说法正确的是A．整个过程中，重力做功B．整个过程中，重力做功C．两物体分别到达地面时，重力的瞬时功率D．两物体分别到达地面时，重力的瞬时功率二．填空题(每小题6分，共18分)13、某学习小组利用如图所示装置验证机械能守恒定律。(1)实验中，应先通电还是先释放纸带?_______。(2)如图所示，a、b、c以及d、e、f分别是连续相邻的三个打点，c、d间还有一些点图中未画出，用刻度尺分别测得a、c间距为,d、f间距为，b、e间距为。(3)已知打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g，若重锤质量为m，从b到e过程，重锤重力势能的减少量为=_______，动能的增加量=_______。(4)为了验证机械能守恒定律，本实验是否需要测量重锤质量?_______14、某同学利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）如图是实验中得到的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到O的距离分别为hA、hB、hC。已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，则打下B点时，重锤的动能表达式EkB=______。（2）在实验过程中下列实验操作和数据处理不正确的是___。A．释放重锤前，使纸带保持竖直B．做实验时，先接通打点计时器的电源再释放重锤C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式v=计算D．在利用公式mgh计算重锤重力势能的减少量时，g应取当地的重力加速度（3）某同学在纸带上选取计数点后测量它们到起始点O（初速度为零的点）的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是图中的哪一个____。15、某同学在“探究平抛运动规律”的实验中，采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为9.80cm，则根据图像可求得拍摄时每隔______s曝光一次，该小球的平抛初速度大小为________m/s，小球运动到图中位置3时的竖直分速度大小为_______m/s(g取9.80m/s2)。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目．为了研究蹦极过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动沿竖直方向，忽略弹性绳的质量和空气阻力．如图所示，某次蹦极时，游客从蹦极平台由静止开始下落，到P点时弹性绳恰好伸直，游客继续向下运动，能到达的最低位置为Q点，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内，且游客从蹦极平台第一次下落到Q点的过程中，机械能损失可忽略．弹性绳的弹力大小可以用来计算，其中k为常量，为弹性绳的伸长量．（1）弹性绳的原长为l0，弹性绳对游客的弹力为F，游客相对蹦极平台的位移为x，取竖直向下为正方向，请在如图中画出F随x变化的示意图．（2）借助F﹣x图象可以确定弹力做功的规律，在此基础上，推导当游客位移为x（x＞l0）时，弹性绳弹性势能EP的表达式；（3）按照安全标准，该弹性绳允许的最大拉力Fm＝4.3×103N，游客下落至最低点与地面的距离d≥3m．已知l0＝10m，k＝100N/m，蹦极平台与地面间的距离D＝55m．取重力加速度g＝10m/s2，试通过计算说明：总质量M＝160kg的游客能否被允许使用该蹦极设施．17、（10分）(本题9分)2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，实现人类探测器首次在月球背面软着陆。设搭载探测器的轨道舱绕月球运行半径为r，月球表面重力加速度为g，月球半径为R，引力常量为G，求：（1）月球的质量M和平均密度ρ；（2）轨道舱绕月球的速度v和周期T.

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】

AC、根据动能定理可知，轻绳对m做的功等于m增加的机械能与m克服摩擦力所做的功之和，轻绳对m做的功大于m机械能的增加，故A、C错误。B、根据重力做功与重力势能变化的关系可知，重力对M做的功等于M重力势能的变化，故B错误。D、根据能量守恒定律，两滑块与轻绳组成的系统的机械能损失等于M、m克服摩擦力所做的功之和，故D正确。2、B【解析】A项：分子间同时存在引力和斥力，故A错误；B项：在平衡位置时，引力和斥力大小相等，故B正确；C项：随着间距减小，引力和斥力都变大，故C错误；D项：随着间距增加，引力和斥力都变小，故D错误。点晴：此题主要知识点是分子间作用力及其与分子间距的关系，随着间距减小，引力和斥力都变大，但斥力增大更快，随着间距增加，引力和斥力都变小，但斥力减小更快。3、D【解析】

A、重力做的功为,故A错误;

B、根据动能定理可得,故B错误

C、由受力分析可以知道

得:

平均功率为,故C错误

D、物体运动斜面低端时的瞬时速度为

瞬时功率为，故D对；故选D【点睛】根据牛顿第二定律求出物块下滑的加速度,然后有运动学公式求出下滑时间和速度，在利用动能定理求动能的大小．4、C【解析】

汽车通过拱形桥，在最高点驾驶员对座椅的压力恰好为零时，重力提供向心力①若把地球看成大“拱形桥”，“驾驶员”对座椅的压力也恰好为零，也是重力提供向心力②由①②式可得得A.与计算结果不相符，故A不符合题意；B.与计算结果不相符，故B不符合题意；C.与计算结果相符，故C符合题意；D.与计算结果不相符，故D不符合题意．5、B【解析】

AB．假设绳与竖直方向的夹角为，则根据力的平衡可知：当重物质量一定时，绳越长，越小，越大，绳的弹力T越小，故A项错误，B项正确；C．重物一直处于平衡状态，所以重物受到的合力为零，故C项错误；D．绳和圆柱体之间无摩擦，圆柱体相当于定滑轮，绳子上各处张力大小相等；绳对圆柱体A的作用力必定位于两绳的角平分线上，绳越长，绳子的弹力变小，且两绳夹角变大，所以绳子对圆柱A的作用力变小，故D错误。6、D【解析】

在最高点时，当重力完全充当向心力时，速度最小，有，解得，此时绳子的拉力为零，AB错误；在最低点时，绳子的拉力和重力的合力充当向心力，有，拉力不一定等于重力，C错误；运动过程中拉力恒垂直于速度方向，故拉力不做功，D正确．7、ABC【解析】

由电场线的分布可知，沿直线由A到B，电场线先变疏后变密，则电场强度先减小后增大。故A正确。电场线方向由B到A，根据顺着电场线方向电势降低可知，沿直线由A到B，各点的电势一直升高。故B正确。沿中垂线由M到O，电场线越来越密，电场强度一直增大，故C正确。MN是一条等势线。将一正电荷从M点移到O点，电场力不做功，故D错误。8、BCD【解析】

物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大，不是动量越大，故A错误；合外力的冲量等于物体动量的变化量，物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变，故B正确；合外力的冲量等于物体动量的变化量，所以物体的动量增量的方向就是物体动量变化量的方向，就是它所受冲量的方向，故C正确；由动量定理：物体所受的合外力越大，它的动量变化越快，故D正确．故选BCD．9、BD【解析】

AB.如图所示，带电小球受竖直向下的重力、水平向右的恒定电场力和细线的拉力.从最低点到最高点过程中，细线的拉力不做功，根据动能定理得qELsinθ-mgL(l-cosθ)=0，得小球带电量大小q=3mgC.小球到达最大摆角处时速度为零，沿细线方向受力平衡，则线上的拉力为mg，故C错误；D.由重力与电场力合力方向沿与竖直方向成30°角斜向下，当速度方向与合力方向垂直时速度最大，由动能定理得qELsin30°-mgL(1-cos30°)=12mv10、CD【解析】

E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是试探电荷的电荷量，它适用于任何电场，选项A错误，C正确；E＝kQ/r2是点电荷场强的决定式，Q是形成电场的电荷的电荷量，选项B错误；从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F＝kq1q2r2，式kq2r2是点电荷q11、AC【解析】小球在最低点时受重力和绳子拉力的作用，并且小球做圆周运动，合外力充当向心力，则根据牛顿第二定律有：T-mg=mv2l得：T=30+3×321.5N=48N，故A错误；由P=FVcosθ知，因θ=90°，故重力功率为零，故B错误；根据动能定理可知，Wf+mg•l（1-cos60°）=12mv12、AD【解析】AB、根据重力做功可知，故A正确，B错误；CD、根据动能定理得，物块到达底端时的速度，A物体重力的瞬时功率，B物体重力的瞬时功率，则，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】根据动能定理求出到达地面时的速度，根据瞬时功率的公式求出重力的瞬时功率．二．填空题(每小题6分，共18分)13、应先通电mgx3不需要【解析】

第一空.实验操作时，应先接通打点计时器的电源后释放纸带使小车运动；第二空.从b到e的过程中，重力势能的减小量△Ep=mgh=mgx3；第三空.b点的速度，而e点的速度，则动能的增加量；第四空.该实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要测量重锤的质量。14、CA【解析】

第一空.由匀变速直线运动规律可知，B的速度等于AC段的平均速度，；所以打下B点时，重锤的动能表达式第二空.A.释放重锤前，为了减小阻力的影响，使纸带保持竖直，故A正确；B.实验时，为了让打点计时尽量在纸带上打更