2023-2024学年正定中学物理高一下期末质量检测试题含解析

2023-2024学年正定中学物理高一下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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)关于运动和力，下列说法中不正确的是（）A．做曲线运动的物体，所受的合力可以为恒力B．物体运动的速率不变，所受的合力一定为0C．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D．物体做匀速圆周运动时，所受的合力一定指向圆心2、以下关于功和能的说法中正确的是（）A．功是矢量，能是标量B．功是能量转化的量度C．功和能都是矢量D．因为功和能的单位都是焦耳，所以功就是能3、甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，甲、乙的速度v随时间t的变化如图所示，设0时刻出发，t1时刻二者速度相等，t2时刻二者相遇且速度相等。下列关于甲、乙运动的说法正确的是（）A．在0〜t2时间内二者的平均速度相等 B．t1〜t2在时间内二者的平均速度相等C．t1〜t2在时间内乙在甲的前面 D．在t1时刻甲和乙的加速度相等4、(本题9分)将一个物体以15m/s的速度从20m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与地面夹角是多少（）（不计空气阻力，取）A． B． C． D．5、(本题9分)下面说法正确的是A．曲线运动不可能是匀变速运动B．做圆周运动物体的合外力一定指向圆心C．两个直线运动的合运动不可能是曲线运动D．做曲线运动的物体所受合外力不可能为零6、(本题9分)某同学将一篮球斜向上投向对面竖直墙上，球正好垂直于墙面砸到墙上的P点，然后以等大的速度被弹回。已知球被弹回后落回抛出点，抛出点到P点的竖直高度和水平距离均为1.25m。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则球砸到墙面上时的速度大小为A．2.5m/s B．1.25m/s C．1m/s D．0.8m/s7、2018年12月8日凌晨2点24分，中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞，把“嫦娥四号”探测器送入地月转移轨道，“嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进入准备“落月”的椭圆轨道Ⅱ，于2019年1月3日上午10点26分，最终实现人类首次月球背面软着陆。若绕月运行时只考虑月球引力作用，下列关于“嫦娥四号”的说法正确的是A．沿轨道I运行至P点的加速度小于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度B．沿轨道I运行至P点的加速度等于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度C．经过地月转移轨道的P点时必须进行加速后才能进入环月圆形轨道ID．经过地月转移轨道的P点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道I8、两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则A．C点的电场强度大小为零B．A点的电场强度大小为零C．NC间场强方向沿x轴正方向D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功9、如图所示的是锥形齿轮的传动示意图，大齿轮带动小齿轮转动，大小齿轮的角速度分别为ω1、ω2，周期分别为T1、T2，两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2，两齿轮边缘处的向心加速度分别是a1、a2，则A．ω1<ω2v1=v2B．ω1=ω2T1>T2C．a1<a2T1>T2D．a1>a2v1>v210、(本题9分)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于B．t1～t2时间内，汽车的功率等于C．汽车运动的最大速度等于D．t1～t2时间内，汽车的平均速度小于11、(本题9分)甲、乙两颗人造地球卫星，质量分别为m和2m，它们绕地球做圆周运动的轨道半径分别为2r和r，下列说法正确的是A．甲、乙的周期之比为4∶1 B．甲、乙的向心力之比为1∶8C．甲、乙的动能之比为1∶4 D．甲、乙的动能之比为1∶812、如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为O、半径为R．轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方．A、B是质量均为m的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环．两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量．现在A环上施加一个水平向右的恒力F，使B环从地面由静止沿轨道上升．则（

）A．力F做的功等于系统机械能的增加量B．在B环上升过程中，A环动能的增加量等于B环机械能的减少量C．当B环到达最高点时，其动能为零D．B环被拉到与A环速度大小相等时，sin∠OPB＝R/h二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，（1）该实验现象说明了A球在离开轨道后__________A．水平方向的分运动是匀速直线运动．B．水平方向的分运动是匀加速直线运动．C．竖直方向的分运动是自由落体运动．D．竖直方向的分运动是匀速直线运动．（2）在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中O点为平抛运动的起点，根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0=________m/s，（）14、（10分）(本题9分)某同学在“探究匀变速直线运动”实验中得到如下图所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50Hz,每隔4个点取一个计数点,各计数点到A点的距离如图所示,则由纸带可知(结果均保留三位有效数字)（1）C点的速度=___m/s；（2）物体运动的加速度a=_____m/s2.三、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)如图所示，间距为d的水平平行金属板间电压恒为U．初速度为零的电子经电压U0的加速后，沿两板间的中心线进入板间电场，电子从两板间飞出，飞出时速度的偏向角为θ．己知电子质量为m、电荷量为e，电子重力不计．求：（1）电子在水平金属板间所受的电场力的大小F；（2）电子刚进入水平金属板间电场时的速度大小v0；（3）水平金属板的长度L．16、（12分）由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同．已知地球表面两极处的重力加速度大小为，在赤道处的重力加速度大小为，地球自转的周期为，引力常量为．假设地球可视为质量均匀分布的球体．求：（1）质量为的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小．（2）地球的半径．（3）地球的密度．17、（12分）(本题9分)如图所示，质量m的小环串在固定的粗糙竖直长杆上，从离地h高处以一定初速度向上运动，运动过程中与长杆之间存在大小mg的滑动摩擦力。小环能达到的最大高度为3h，求：（1）小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中，重力做功和摩擦力做功分别为多少？（2）在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能，如相互吸引的物体和地球，其相对位置关系决定重力势能。对比（1）问中两力做功，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。（3）以地面为零势能面。从出发至小环落地前，小环的机械能E随路程s的变化关系是什么？（4）上升和下降两次经过2h高处时的速度大小之比为多少？

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】

曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，速度方向时刻变化，故曲线运动时变速运动．在恒力作用下，物体可以做曲线运动。【详解】A项：在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，故A正确；B项：物体运动的速率不变，合力不一定为零，如匀速圆周运动，合外力提供向心力，不为零，故B错误；C项：曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，当物体所受合力方向与运动方向相反时，一定做直线运动，故C正确；D项：物体做匀速圆周运动时，所受的合力一定指向圆心，提供向心力，故D正确。本题选错误的，故选：B。【点睛】掌握曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，知道曲线运动合外力一定不为零，但可以是恒力，速度方向时刻变化，一定是变速运动。2、B【解析】

AC．物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功，功是标量，能量也是标量，故选项A、C错误；BD．功是能量转化的量度，单位都是焦耳，但功不是能量，功属于过程量，能量属于状态量，故选项B正确，D错误．3、A【解析】

A．甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，0时刻出发，t2时刻二者相遇，则0〜t2时间内二者的位移相同，0〜t2时间内二者的平均速度相等。故A项正确；B．v-t图象与时间轴围成面积表对应时间内的位移，则t1〜t2时间内乙的位移大于甲的位移，t1〜t2时间内乙的平均速度大于甲的平均速度。故B项错误；C．甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，0时刻出发，0〜t1时间内甲的速度大于乙的速度，则t1时刻甲在乙的前面；t2时刻二者相遇，则在t1〜t2时间内甲在乙的前面，两者间距逐渐变小。故C项错误；D．v-t图象切线斜率表示加速度，则t1时刻甲和乙的加速度不相等。故D项正确。4、C【解析】

物体做平抛运动，落地时在水平方向的分速度：竖直方向由匀变速运动规律知：由此得：若速度方向与地面的夹角用来表示则：所以A．与分析不符，故A错误.B．与分析不符，故B错误.C．与分析相符，故C正确.D．与分析不符，故D错误.5、D【解析】

A.曲线运动中的平抛运动属于匀变速运动，A错误；B.只有匀速圆周运动的向心力指向圆心，B错误；C.两个直线运动的合运动有可能是曲线运动，比如平抛运动，C错误；D.曲线运动是变速运动，合外力不可能为零，D正确。6、A【解析】

从P点开始分析，篮球做平抛运动，下落的时间为，球砸到墙面上时的速度大小为平抛运动的初速度，即为.A．2.5m/s与计算结果相符；故A项正确.B．1.25m/s与计算结果不相符；故B项错误.C．1m/s与计算结果不相符；故C项错误.D．0.8m/s与计算结果不相符；故D项错误.7、BD【解析】

AB．探测器的加速度满足，沿轨道I运行至P点的加速度等于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度，A错误B正确CD．地月转移轨道曲率半径比环月圆形轨道I半径大，所以应减速近心，C错误D正确8、AD【解析】

A．图的斜率为E，C点电势的拐点，则电场强度为零，故A正确；B．由图知A点的电势为零，则O点的点电荷的电量比M点的点电荷的电量大，且O点的电荷带正电，M点电荷带负电．故B错误；C．由图可知：OM间电场强度方向沿x轴正方向，MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向．故C错误；D．因为MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向，则将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后负功．故D正确；9、AC【解析】

AB.大齿轮带动小齿轮转动，轮子边缘上的点在相同时间内走过的弧长相同，则线速度大小相等，即v1=v1，根据，知，r1＞r1，则ω1＜ω1．由，知T1＞T1，故A正确，B错误.CD.根据，可知，r1＞r1，则a1＜a1，由，知T1＞T1，故C正确，D错误.10、BC【解析】

A.由题图可知，0～t1阶段，汽车做匀加速直线运动，，F1-Ff=ma，联立得，，故A错误；B.在t1时刻汽车达到额定功率：P=F1v1=（m+Ff）v1，t1～t2时间内，汽车保持额定功率不变，故B正确；C.t2时刻，速度达到最大值v2，此时刻F2=Ff，P=F2v2，，故C正确；D.由v-t图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，t1～t2时间内，汽车的平均速度大于，故D错误。11、BC【解析】

根据可知可知，甲、乙的周期之比为2∶1，选项A错误；由可知，甲、乙的向心力之比为1∶8，选项B正确；由可知，甲、乙的动能之比为1∶4，选项C正确，D错误.12、AD【解析】因为恒力F做正功，系统的机械能增加，由功能关系可知，力F所做的功等于系统机械能的增加量，故A正确；由于恒力F做正功，A、B组成的系统机械能增加，则A环动能的增加量大于B环机械能的减少量，故B错误．当B环到达最高点时，A环的速度为零，动能为零，而B环的速度不为零，则动能不为零，故C错误．当PB线与圆轨道相切时，速度关系为：vB=vA，根据数学知识，故D正确。所以AD正确，BC错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)C(2)1.6【解析】

（1）由于AB两球同时从同一高度开始下落，并且同时到达地面，故在竖直方向两球遵循相同的运动规律：即速度加速度总是相同．由于B球做自由落体运动，故A球在平抛过程中在竖直方向也做自由落体运动，故C正确，D错误．而A球在水平方向的运动没有可以参照的物体，故无法确定平抛运动的物体在水平方向的运动所遵循的规律．故AB无法判定．故选C．（2）小球做平抛运动，在水平方向上：x=v0t，在竖直方向上：y=gt2，解得v0=x；

由图示实验数据可得：；14、（1）0.871（1）1.68【解析】

C点的速度vC===0.871m/s；加速度a==1.68m/s1．三、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）（3）【解析】

（1）水平金属板间电场：电子在水平金属板间所受的电场力：解得（2）电子在加速电场U0有：解得（3）电子在水平金属板间做类平抛运动，有：，竖直方向：vy＝at，水平方向：联立解方程可得1