2024届湖南省长沙市明达中学高一物理第二学期期末检测试题含解析

2024届湖南省长沙市明达中学高一物理第二学期期末检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、在国际单位制中，功率的单位“瓦”是导出单位。用基本单位表示，正确的是A．J/s B．N·m/s C．kg·m²/s² D．kg·m3/s32、(本题9分)如图所示，套在光滑细杆上的小环，在t=0时刻从静止开始沿细杆匀加速下滑，则该物体的v-t图像是A． B． C． D．3、(本题9分)关于功率以下说法中正确的是（）A．据

可知，机器做功越多，其功率就越大B．据

可知，汽车牵引力一定与速度成反比C．据

可知，知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D．根据

可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比4、(本题9分)一质量为m的物体沿半径为R的光滑轨道下滑，当它从距底端高度R处下滑至距底端高度的过程中，重力和轨道的支持力对物体做的功为A．；0 B．mg；mgC．； D．mg；05、(本题9分)如图所示，关于两颗人造地球卫星的下列说法正确的是A．卫星a运行的周期大于卫星b运行的周期B．卫星a运行的加速度小于卫星b运行的加速度C．卫星a运行的线速度大于卫星b运行的线速度D．卫星a运行的角速度小于卫星b运行的角速度6、(本题9分)未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小7、如图所示，一质量为m的小球套在光滑且固定的倾斜杆上，一轻质弹簧的右端与小球连接，弹簧左端连接在O点，与杆在同一竖直平面内，弹簧可绕O点自由旋转。初始时刻弹簧处于水平压缩状态，现将小球从静止释放，小球运动到O点正下方时速度恰好为零，则小球从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是A．小球的机械能守恒B．小球在最低点的加速度为零C．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大D．弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量8、(本题9分)质量为的物体（可视为质点）在水平外力的作用下，从开始在平面直角坐标系（未画出）所决定的光滑水平面内运动．运动过程中，方向的位移时间图像如左图所示，方向的速度时间图象如右图所示．则下列说法正确的是（）A．时刻，物体的速度大小为B．物体初速度方向与外力的方向垂直C．物体所受外力的大小为D．4秒内外力做的功为9、(本题9分)如图为儿童游乐场的滑梯示意图，滑梯可视为倾角为θ、质量为M的斜面固定在地面上，小美手持细线下端悬挂一小球沿滑梯滑下，小美连同小球的质量为m，下滑时，细线呈竖直状态，则在下滑过程中，下列说法正确的是（）A．滑梯对地面的压力大小为（M+m）gB．小美、小球组成的系统机械能守恒C．小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθD．系统增加的内能大于小美减少的机械能10、(本题9分)一质量为2kg的物块，在竖直方向的拉力作用下运动的v-t图象如图所示(向上为运动的正方向)，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是(A．4s时克服重力做功的功率为80WB．前6s内物块的重力势能先增大后减少C．前2s内拉力的功率变大D．5s时物块的动能为4J11、(本题9分)从A点将一个小球以三种不同方式抛出，(1)以v0速率竖直下抛；(2)以v0速率竖直上抛；(3)以v0速率平抛.到达地面时重力做功的瞬时功率分别是P1、P2、P3，重力做功的平均功率分别为、、，则下述说法中正确的是()A．P1＞P2＞P3 B．P1=P2＞P3C．＞＞ D．=＞12、(本题9分)如图所示，长为L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=1m/s，g取10m/s1．则（）A．小球通过最高点时，向心力大小是6NB．小球通过最低点时，向心力大小是14NC．小球通过最高点时，对杆作用力的大小为6ND．小球通过最低点时，对杆作用力的大小为14N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)在用落体法“验证机械能守恒定律”实验中（1）图中释放纸带的操作正确的是（____）（2）甲同学按照正确的步骤操作，利用纸带算出重物重力势能的减少量△Ep往往略大于动能的增加量△Ek，这是因为_________________________________________________；（3）乙同学设计如图所示实验装置验证机械能守恒定律：通过电磁铁控制一小铁球从A点自由下落，铁球下落过程中经过光电门B时，计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用刻度尺测出AB之间的距离h，已知小铁球的直径为d，当地重力加速度为g，当题中所给的d、t、h、g满足关系式_____________________________，即可验证小铁球下落过程中机械能守恒。14、（10分）(本题9分)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程在弹簧的弹性限度内进行。弹簧伸长过程中某位置毫米刻度尺示数如图，则其读数为________cm.。用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F—x图象如下图所示，由图可知弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是由________造成的．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。16、（12分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一半径R=0.2m的竖直光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘粗糙水平轨道AB在B点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OC和OD之间的夹角为θ=37°，电场与圆弧轨道BCD所在平面平行，一质量为m=10g、电荷量为q=-1×10-4C的带负电的小滑块从A点由静止释放后开始运动，已知AB间距离S=2.3m，滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力。g取10m/s2，(1)匀强电场的电场强度大小；(2)滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小；(3)滑块与水平轨道AB间的动摩因数。17、（12分）(本题9分)如图所示，木块A质量=2kg，木板B质量=5kg，质量为=3kg的小木块C（可看成质点）置于木板B的最右端，水平地面光滑，B、C间动摩擦因数μ为0.25。开始时B、C均静止，现使A以=9m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以1m/s速度弹回。已知A与B的碰撞时间极短，此后的运动过程中C始终未从B上脱落。G取10m/,求：（1）A、B碰后瞬间B木板的速率；（2）此后的运动过程中木块C的最大速率；（3）木板B的最小长度。

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、D【解析】

根据功率定义，有又由牛顿第二定律，可得F=ma

联立得P=mav其单位为kg∙m

2/s3知功率的单位用基本单位表示为kg∙m2/s3A．J/s，与结论不相符，选项A错误；B．N·m/s，与结论不相符，选项B错误；C．kg·m²/s²，与结论不相符，选项C错误；D．kg·m3/s3，与结论相符，选项D正确；2、B【解析】

应用速度时间图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动即可解题。【详解】根据题意可知小环沿杆方向做初速度为零匀加速直线运动，故B正确，ACD错误。【点睛】本题主要考查了匀变速直线运动的速度时间图象，属于基础题。3、D【解析】

A.P=W/t表明，功率不仅与物体做功的多少有关同时还与做功所用的时间有关，选项A不合题意B.P=Fv在该式中，当功率一定时，在一定阶段汽车的牵引力与速度成反比，选项B不合题意；C.据P＝W/t知，知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内做功的平均功率，C选项不合题意；D.据P=Fv可知，当功率恒定时，牵引力与速度成反比，选项D符合题意．4、A【解析】

物体下滑的高度为，所以重力做功为：由于下滑过程中支持力方向始终与速度方垂直，所以支持不做功A.；0与分析相符，故A项正确；B.mg；mg与分析不符，故B项错误；C.，与分析不符，故C项错误；D.mg；0与分析不符，故D项错误。5、C【解析】

根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期与轨道半径的关系，从而比较出大小关系．【详解】根据得，；；，，知轨道半径越大，周期越大，加速度越小，线速度越小、角速度越小、所以a的线速度、角速度和加速度较大，但是周期较小。故ABD错误，C正确。故选C。6、B【解析】

在外太空，宇航员处于完全失重状态，所以在旋转仓中我们不需要考虑地球引力作用；宇航员在旋转仓中做圆周运动所需要的向心力由侧壁支持力提供，根据题意有，故可知，旋转半径越大，转运角速度就越小，且与宇航员质量无关，故B正确、ACD错误．【点睛】7、CD【解析】

A.由于弹簧的弹力对小球做功，可知小球的机械能不守恒，选项A错误；B.小球运动过程中速度最大时加速度为零，而到O点正下方时速度恰好为零，可知加速度不为零，选项B错误；C.开始位置弹簧处于压缩状态，小球向下运动到与杆垂直位置时弹簧压缩到最短；此过程中弹性势能增加；然后继续向下运动过程中，弹簧长度逐渐变长，弹性势能减小，一直到原长位置，弹性势能减为零；然后弹簧被拉长直到最低点位置，此过程中弹性势能逐渐变大，选项C正确；D.由能量关系，开始时和到达最低点位置时小球的动能均为零，则整个过程中弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量，选项D正确.8、CD【解析】

A．由图甲图得到物体在x方向做匀速直线运动，速度大小为t=0时刻，y方向物体的分速度为，物体的速度大小为故A错误；B．物体在x方向做匀速直线运动，合力为零，y方向做匀减速直线运动，合力沿−y轴方向，而物体的初速度不在x轴方向，所以物体的初速度方向和外力的方向并不垂直，故B错误；C．由乙图的斜率等于加速度，得到物体的加速度大小为所受外力F的大小为故C正确；D．

4s内，y方向物体的位移为外力做的功为故D正确；故选CD．【点睛】位移图象的斜率等于速度，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动．速度图象倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动．根据两图象的形状求出物体在x方向和y方向的初速度，再进行合成，求出物体t=0时刻的速度．x方向物体的合力为零，物体所受的合力在y方向．由速度图象的斜率求出加速度，由牛顿第二定律求出外力F，根据做功公式求出4s内外力做的功．9、ACD【解析】

A．由于下滑时，细线呈竖直状态，说明小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，将滑梯、小美、小球看一个整体，则滑梯对地面的压力大小为（M+m）g，故A正确；B．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则小美、小球组成的系统机械能减小，故B错误；C．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则有所以小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθ，故C正确；D．由能量守恒可知，小美和小球减小的机械能等于系统增加的内能，则系统增加的内能大于小美减少的机械能，故D正确。故选ACD。10、AD【解析】

4s时，由v-t图象得v=4m/s，又由PG=mgvcosθ

(重力与物体运动方向相反，θ=180∘)；代入数据得：4s时克服重力做功的功率为80W；故A正确；前6s内物块一直朝上运动，物体的重力势能会一直增加，故B错误；前2s内物体的速度未发生改变，物体做匀速直线运动，拉力与重力平衡；又由功率的计算公式P=Fvcosθ；得前2s内拉力的功率为定值，故C错误；由Ek=【点睛】此题要理解v-t图象得相关意义：(1)v-t图象与t轴围成的面积表示物块的位移；(2)v一直为正值，故物体一直朝一个方向运动；并结合功率的计算公式就能解决问题。11、BC【解析】

根据动能定理可得，小球落地时的动能为，由于（1）（2）两种情况在竖直方向上的初速度大小相等，而（3）情况中小球在竖直方向上的初速度为零，所以，故落地时，根据可得，A错误，B正确；三种情况下，重力做功相等，根据题意可知，故根据可得，C正确D错误。故选BC。12、BC【解析】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度．在最低点，杆子一定表现为拉力，拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力．

AC、设在最高点杆子表现为拉力，则有，代入数据得，F=-6N，则杆子表现为推力，大小为6N．所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．故A错误，C正确．

BD、在最低点，杆子表现为拉力，有，代入数据得，F=54N．在最低点的向心力为故B对、D错误故选BC点睛：杆子带着在竖直平面内的圆周运动，最高点，杆子可能表现为拉力，也可能表现为推力，取决于速度的大小，在最低点，杆子只能表现为拉力．然后利用向心力公式求解即可．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A重物下落过程中受到阻力作用【解析】

第一空.释放重物前，让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上端，使得纸带处于竖直，故A正确，BCD错误。第二空.利用纸带算出重物重力势能的减少量△Ep往往略大于动能的增加量△EK，这是因为重物下落过程中受到阻力作用，使得部分重力势能转化为内能；

第三空.根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小铁球经过光电门的速度大小为：，由于初速度为零，则动能的增加量为：，重力势能的减少量为△Ep=mgh，若有：，也即有：时，即可验证小铁球下落过程中机械能守恒。14、25.85；200；弹簧本身有重力；【解析】

毫米刻度尺读数为25.85cm；F-x图像的斜率等于劲度系数，则k=F【点睛】此题考查的测量弹簧劲度系数的实验。关键是搞清F-x图像的物理意义，需要注意是：我