2024届广东佛山市禅城区物理高一第二学期期末学业质量监测试题含解析

2024届广东佛山市禅城区物理高一第二学期期末学业质量监测试题注意事项：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)关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是（）A．大小不变，方向变化B．大小变化，方向不变C．大小、方向都变化D．大小、方向都不变2、(本题9分)一小石子从高为10m处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能（以地面为参考平面），g=10m/s2，则该时刻小石子的速度大小为（）A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s3、如图所示，拖着轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。某受训者拖着轮胎在水平直道上匀速跑了一段距离，下列说法正确的是A．轮胎所受的合力不做功B．重力对轮胎做负功C．绳子的拉力对轮胎不做功D．地面对轮胎的摩擦力不做功4、一质量为m的物体，在外力作用下以大小为g的加速度竖直向上做匀加速直线运动，已知g为当地重力加速度。则物体在上升高度为h的过程中A．物体重力势能减少mghB．物体的动能增加2mghC．物体的机械能增加mghD．合外力对物体做功mgh5、如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星()A．线速度大小关系为B．加速度大小关系为C．向心力大小关系为D．周期关系为6、汽车爬坡时，要使用低速挡减速行驶，这样做的主要目的是()A．节省汽油B．减少汽车的惯性C．减少汽车的阻力D．获得较大的牵引力7、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，且大于a的线速度B．b、c的环绕周期相等，且大于a的环绕周期C．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度D．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c8、(本题9分)已知地球半径为R，静置于赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a，地球同步卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r，向心加速度大小为a0，万有引力常量为G，则（）A．向心加速度之比B．向心加速度之比C．地球质量D．地球质量9、(本题9分)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，光滑斜面ab和光滑斜面bc足够长且与水平面的夹角均为θ，顶点b处安装一定滑轮，质量分别为M、m（M>m）的滑块，通过足够长且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一切摩擦阻力，在两滑块沿斜面运动的过程中（重力加速度为g）A．M的机械能守恒B．轻绳对m做的功等于m机械能的增加量C．从静止释放后，经过时间t，两滑块组成系统重力势能减少量为D．从静止释放后，经过时间t，绳对M拉力的冲量大小为10、(本题9分)如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A．球A的周期一定大于球B的周期B．球A的角速度一定大于球B的角速度C．球A的线速度一定大于球B的线速度D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力11、(本题9分)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如右图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A．a绳的张力不可能为零B．a绳的张力随角速度的增大而增大C．当角速度，b绳将出现弹力D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化12、2016年1月20日，美国天文学家MichaelBrown推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的10倍，直径约为地球直径的4倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的600倍，万有引力常量G已知．下列说法正确的有A．该行星绕太阳运转的周期在1～2万年之间B．由题中所给的条件可以估算出太阳的密度C．该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验：(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_______；A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量与势能变化量C．速度变化量与高度变化量(2)实验得到如图乙所示的纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测出它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T，重物质量为m。从打O点到达B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=_________，动能变化量△EK=_________；(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v2=2gh计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法14、（10分）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。(1)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N.接下来要完成的必要步骤是______(填选项前的符号)A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．测量平抛射程OM、ON(2)经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示.碰撞前后m1的动量分别为p1与p1'，碰撞结束时m2的动量为p2(3)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用纸带中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为_____cm.(保留两位小数)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，半径为R的光滑圆环竖直固定质量为m的小球A套在圆环上；长为的刚性(既不伸长也不缩短)轻杆一端通过铵链与A连接，另一端通过铰链与滑块B连接；质量为m的滑块B套在固定的光滑水平长杆上，水平杆与圆环的圆心O位于同一水平线上，给B施加一水平向左的力，使小球A静止于轻杆与圆环相切的位置现撒去水平力F，滑块B由静止开始运动，不计一切摩擦AB均视为质点重力加速度为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球A静止时滑块B受到水平力F的大小；(2)小球A滑到与圆心O同高度时的速度大小；(3)小球A由静止下滑至杆与圆环再次相切的过程中，杆对滑块B做的功。16、（12分）如图甲所示，边界MN将空间分成上下两个区域I、II，在区域II中有竖直向下的匀强电场，在电场中某一点B静止释放一个质量为m=1×10-2kg、带电量大小为q=4×10-4C的小球，它恰能到达区域I中的A点，已知小球运动的v—t图象如图乙所示，g=10m/s2，不计空气阻力。求：（1）小球的带点性质，以及匀强电场的电场强度大小；（2）A、B两点间的高度差h；（3）若将电场反向且强度减为原来的三分之一，要让小球仍恰好到达A点，在B点需以多大的初速度竖直向上拋出。17、（12分）(本题9分)如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L=1.0m．若将电荷量均为q=+1.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9.0×109N·m1/C1．求：（1）两点电荷间的库仑力大小；（1）C点的电场强度的大小和方向．

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、A【解析】匀速圆周运动的向心加速度时时刻刻指向圆心，大小不变，方向时时刻刻发生变化，所以选A．2、B【解析】

运动的过程中小石子的机械能守恒，取地面为零势能面．设小石子在离地高度为h′时动能等于重力势能，根据机械能守恒可得：mgh=mgh′+mv2，由于动能和重力势能相等，则有：，代入数据解得：v=故选B．3、A【解析】

A.轮胎做匀变速直线运动，根据动能定理可得，轮胎所受的合力不做功，故A正确。B.轮胎受的重力竖直向下，而轮胎的位移方向为水平方向，则轮胎在竖直方向没有发生位移，重力不做功，故B错误。C.设拉力与水平方向的夹角为α，由于α是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，故C错误。D.地面对轮胎的摩擦力的方向向右，与轮胎运动的方向相反，所以地面对轮胎的摩擦力做负功，故D错误。4、D【解析】

A.重力做功为WG=-mgh，重力势能增大mgh，故A不符合题意；B.合力做功W合=mgh，根据动能定理：mgh=△Ek，所以物体的动能增加mgh，故B不符合题意；C.根据牛顿第二定律，有F-mg=mg解得：F=2mg外力F做功为WF=2mgh，根据功能关系，除重力和弹力之外的做功等于机械能增量ΔE=W故C不符合题意；D.合力做功W合=mgh．故D符合题意。5、B【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有：，解得：，，；由题意有：，因此可知线速度大小关系为：，加速度大小关系为：，周期关系为：，根据和可知，，故选项B正确，A、C、D错误．6、D【解析】因为，所以汽车牵引力，由于汽车的最大功率是一定的，当减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力．故选D．7、BC【解析】

卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，所以，解得：A.由可知b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；B.由可知，b、c的环绕周期相等，且大于a的环绕周期，故B正确；C.由可知，b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C正确；D.当c加速后，所需要的向心力大于提供的向心力，将做离心运动，所以不可能追上同一轨道上的b，b减速后，所需要的向心力小于提供的向心力，将做近心运动，所以不可能等候同一轨道上的c，故D错误．8、BC【解析】AB、地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，根据可知向心加速度之比，故A错;B正确CD、地球赤道上的物体随地球自转时有地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则由结合两个公式可解得地球质量，故C正确；D错误；故选BC点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，注意赤道上的物体不是靠万有引力提供向心力．9、BD【解析】A、滑块M受到重力、斜面的支持力和绳对M拉力，绳对M拉力对M做负功，机械能减小，M的机械能不守恒，故A错误；B、滑块m受到重力、斜面的支持力和绳对m拉力，绳对m拉力对m做正功，斜面的支持力不做功，根据功能关系，轻绳对m做的功等于m机械能的增加量，故B正确；C、两滑块组成系统的加速度为，经过时间t的位移，两滑块组成系统重力势能减少量为，故C错误；D、对M则有，解得，绳对M拉力的冲量大小为，故D正确；故选BD．10、AC【解析】

ABC．对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图：根据牛顿第二定律，有解得A的半径大，则A的线速度大，角速度小根据知A球的周期大，选项AC正确，B错误；D．因为支持力知球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力，选项D错误。故选AC。11、AC【解析】

小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确；根据竖直方向上平衡得，Fasinθ=mg，解得，可知a绳的拉力不变，故B错误；当b绳拉力为零时，有：，解得，可知当角速度时，b绳出现弹力，故C正确；由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故D错误。12、ACD【解析】

根据开普勒行星运动第三定律可知:，解得，选项A正确；因太阳的半径未知，故据题中条件不能估测太阳的密度，选项B错误；根据可知，，故该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，选项C正确；根据，则，故该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，选项D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A-mghB【解析】

(1)验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选选项A；(2)从打O点到打B的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp=-mghB，B(3)实验中重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故选项C正确。14、AD1.0176.80【解析】

（1）[1]根据动量守恒定律，有m小球碰前碰后从同一高度做平抛运动，即平抛运动时间相等，根据平抛运动特点有mmx1表示碰前小球平抛运动水平位移，x1'、x2分别表示碰后两小球的位移。整理知要验证动量守恒定律，需要验证的关系式为m故实验还需完成的必要步骤是：AD（2）[2]碰撞前后总动量的比值p（3）[3]小球发生弹性碰撞时，被碰小球平抛射程最大，有mm代入OP，得ON=三、计算题要求