2024届乐都县第一中学物理高一第二学期期末学业质量监测试题含解析

2024届乐都县第一中学物理高一第二学期期末学业质量监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、(本题9分)如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为；金星转过的角度为（均为锐角），则由此条件不可求得的是：A．水星和金星绕太阳运动的周期之比B．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比C．水星和金星到太阳的距离之比D．水星和金星的密度之比2、(本题9分)在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图如图所示，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差可以测出被测的物体的速度；某时刻测速仪发出超声波，同时汽车在离测速仪355m处开始做匀减速直线运动．当测速仪接收到反射回来的超声波信号时，汽车在离测速仪335m处恰好停下，已知声速为340m/s，则汽车在这20m位移内的平均速度为()A．5m/sB．10m/sC．15m/sD．20m/s3、(本题9分)关于曲线运动，下列叙述中正确的是A．物体做曲线运动时所受的合外力一定是变力B．变速运动一定是曲线运动C．当物体所受合外力的方向与物体速度方向不在同一直线上时，物体一定做曲线运动D．当物体做曲线运动时，物体所受的合外力方向与物体加速度方向不在同一直线上4、(本题9分)某运动员在110米跨栏时采用蹲踞式气泡，发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重力，如图所示，假设质量为m的运动员，在起跑时前进的距离x内，重心上升高度为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W阻A．运动员的重力做功为WB．运动员机械能增量为1C．运动员的动能增加量WD．运动员自身做功为15、(本题9分)如图,位于水平面的圆盘绕过圆心O的竖直转轴做圆周运动,在圆盘上有一质量为m的小木块,距圆心的距离为r木块与圆盘间的最大静摩擦力为压力的k倍,在圆盘转速缓慢增大的过程中,下列说法正确的是()A．摩擦力对小木块做正功,其机械能增加B．小木块受重力、支持力和向心力C．小木块获得的最大动能为kmgrD．小木块所受摩擦力提供向心力,始终指向圆心,故不对其做功6、高楼高空抛物是非常危险的事。设质量为M=1kg的小球从20m楼上做自由落体运动落到地面，与水泥地面接触时间为0.01s，则小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是（）A．10倍 B．50倍 C．100倍 D．200倍7、如图甲所示是游乐场中过山车的实物图，可将过山车的部分运动简化为图乙的模型。若质量为m的小球从曲面轨道上h＝4R的P点由静止开始下滑，到达圆轨道最高点A点时与轨道间作用力刚好为2mg。已知P到B曲面轨道光滑，B为轨道最低点，圆轨道粗糙且半径为R，重力加速度取g。下列说法正确的是（）A．小球从P点下滑到A点过程中，合外力做功为mgRB．小球从P点下滑到A点过程中，机械能损失12C．小球从P点下滑到A点过程中，重力做功为2mgRD．若小球从h＝3R的位置由静止释放，到达A点时恰好与轨道之间无相互作用8、质量为m的小球从距地面高H处的A点由静止释放，经过时间t1后落入泥潭，由于受到阻力f的作用，小球又经t2时间后静止于泥潭中，已知小球在泥潭中下降的距离为h，重力加速度为g，小球刚接触泥潭的速度为v，不计空气阻力，关于小球的下落过程，下列分析正确的是（）A．对小球自由下落的过程，由动量定理可有mgB．对小球自由下落的过程，由机械能守恒可有mg(H+h)=C．对小球进入泥潭的过程，由动能定理可有-(f-mg)h=D．对小球下落的整个过程，由动能定理可有mg(H+h)-fh=0-09、(本题9分)甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，下列情况下，关于向心加速度的说法正确的是()A．当它们的角速度相等时，乙的线速度小则乙的向心加速度小B．当它们的周期相等时，甲的半径大则甲的向心加速度大C．当它们的线速度相等时，乙的半径小则乙的向心加速度小D．当它们的线速度相等时，在相同的时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大，则甲的向心加速度比乙的小10、一质量为m的木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为r的球面，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则()A．木块的加速度为零B．木块所受合外力为零C．木块所受合外力的大小一定，方向改变D．木块的加速度大小不变11、(本题9分)如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r．B点在小轮上，它到小轮中心的距离为r．C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中，皮带不打滑．则A．A点与B点的线速度大小相等B．A点与B点的角速度大小相等C．A点与C点的线速度大小相等D．A点与D点的向心加速度大小相等12、(本题9分)如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动．设某时刻物块A运动的速度大小为vA，小球B运动的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为θ．则（）A．vA=vBcosθB．vB=vAcosθC．小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能D．当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大二、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，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点间的时间间隔为0.01s，长度单位是cm，g取9.8m/s1．求：（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=__________m/s(保留两位有效数字)．（1）从起点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能减小量ΔEP=___________J，动能的增加量ΔE­k=_________________J（保留两位有效数字）．（3）即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的ΔEp也一定略大于ΔEk，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因____________________________________________________．14、（10分）(本题9分)用如图（甲）所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．①下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件B．将打点计时器接到电源的直流输出端上C．用天平测量出重锤的质量D．接通电源，待打点稳定后再释放纸带E．测量打出的纸带上某些点之间的距离F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上．②在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地的重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）中国载人航天工程办公室发布消息称，我国即将建成的空间站包括一个核心舱，二个实验舱.若宇航员通过随身携带的计时工具测得空间站绕地球运动的n周的时间为t，又知地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，万有引力常量为G.将空间站绕地球运动看作匀速圆周运动，不考虑地球自转的影响，求空间站离地面的高度h.16、（12分）如图所示，虚线MN、PQ之间存在水平向右的匀强电场，两虚线间距离为d．一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，从a点由静止释放，经电压为U的电场加速后，由b点垂直进入水平匀强电场中，从MN上的某点c(图中未画出)离开，其速度与电场方向成45°角．不计带电粒子的重力．求：(1)带电粒子刚进入水平匀强电场时的速率v0；(2)水平匀强电场的场强大小E；(3)bc两点间的电势差Ubc．17、（12分）(本题9分)如图是利用传送带装运煤块的示意图.其中传送带长l=6m,倾角θ=37°,煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带的主动轮和从动轮半径相等.主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H=1.8m,与运煤车车厢中心的水平距离x=l.2m.现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点).质量m=5kg,煤块在传送带的作用下运送到高处.要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车厢中心.取g=10m／s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求：(1)煤块在轮的最高点水平抛出时的速度.(2)主动轮和从动轮的半径R；(3)电动机运送煤块多消耗的电能.

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】试题分析：根据在相同时间内水星转过的角度为,金星转过的角度为，则可求得水星的角速度与金星角速度之比为；根据，可得,所以可求出水星和金星到太阳的距离之比；根据,可求得水星和金星绕太阳运动的周期之比；根据，则，知道水星和金星到太阳的距离之比后，可求得水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比．选项A是错误的．考点：万有引力定律及牛顿定律．2、B【解析】汽车做匀减速运动，且汽车在与超声波相遇前后运动的时间相等，则根据匀变速直线运动规律可知，两段时间内的位移之比一定为3：1；则可知，在与超声波相遇时，汽车前进的距离为：，故超声波与汽车相遇时前进的距离为：，因此可知，前进运动20m的总时间为：，汽车的平均速度为：，故选B．【点睛】根据匀变速直线运动的规律，将汽车的减速运动分为两段相等的时间，则可知两段时间内的位移之比，从而求出超声波前进的位移，从而求出汽车运动的时间，由平均速度公式即可求得平均速度．3、C【解析】

A.曲线运动受到的合力与速度不共线，但合力可以是恒力，如平抛运动，故A错误；B.变速运动不一定是曲线运动，如匀加速直线运动，故B错误；C.物体做曲线运动的条件是物体所受合外力方向和速度方向不在同一直线上，故C正确；D.加速度方向与合外力方向相同，故D错误；故选C4、B【解析】

运动员的重心升高量为h，则运动员的重力做功为W重=-mgh，故A错误；运动员的重心升高量为h，获得的速度为v，则其机械能增加量为12mv2+mgh5、A【解析】

A、D项：木块随圆盘一起做加速转动，线速度越来越大，是摩擦力沿速度方向的分力对小木块做正功，其机械能增加，故A正确，D错误；B项：小木块在运动的过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用．向心力是效果力，不能说小球受到向心力．故B错误；C项：根据牛顿第二定律得，，解得最大速度，则小木块的最大动能，故C错误．6、D【解析】

设自由下落的时间为t1，则有：s与水泥地面接触时间为s下落的整个过程中，根据动量定理可得：解得：F≈200mg。A.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故A错误；B.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故B错误；C.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故C错误；D.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故D正确。7、BC【解析】

A．到达A点其向心力为F=3mg=m可得：v所以小球从P到A的过程中，根据动能定理可知合外力做功为W故选项A不符合题意.B．P到A的过程中，重力势能的减少量为△EG＝2mgR，所以机械能减少量为ΔE=Δ则P到A的过程中，小球克服阻力做功W故选项B符合题意.C．小球从P点下滑到A点过程中，重力做功为WG＝mg△h＝2mgR故选项C符合题意.D．小球从h＝3R的位置由静止释放至到达A点的过程中，由动能定理得mgR因为W克′＜W克=1所以v所以在A点小球对轨道的压力不为零.故选项D不符合题意.8、ACD【解析】

A.对小球自由下落的过程，小球只受重力作用，由动量定理可有s=1m，选项A正确；B.对小球自由下落的过程，由机械能守恒可有mgH=1C.对小球进入泥潭的过程，由动能定理可有-(f-mg)h=0-D.对小球下落的整个过程，由动能定理可有mg(H+h)-fh=0-0，选项D正确.9、AB【解析】A、角速度相等，乙的线速度小，根据公式a=vω，甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故A正确；B、周期相等，乙的半径小，根据公式a=(C、线速度相等，乙的半径小，根据公式a=vD、线速度相等，角速度大的向心加速度大，则D错误。点睛：对于圆周运动的公式要采用控制变量法来理解．当半径不变时，加速度才与线速度、角速度和周期有单调性关系，而当半径也变化时，加速度与线速度、角速度和周期不具有单调性关系。10、CD【解析】木块做匀速圆周运动，合力指圆心，加速度不为零，所以A错；B错；合力就是向心力，时刻指向圆心，方向时刻改变，C正确，加速度的大小不变，方向时刻改变，D正确，故答案选CD．思路分析：解决本题应当掌握匀速圆周运动受力特点：做匀速圆周运动的物体合外力提供向心力，其向心力大小不变，方向始终指向圆心试题点评：本题很简单，考察了匀速圆周运动向心力特点，注意向心力是根据效果命名的，只能由其它力充当11、AC【解析】a、c为共线关系，线速度相等，b、c为共轴关系，加速度相等，b、c的线速度不相等，A错；由v=wr可知，a、c的线速度相等，角速度不相等，B错；C对；设a的线速度为v，加速度为，c的线速度为v，角速度为，c、d角速度相同，d的线速度为2v，d的加速度为，D对；12、BD【解析】

将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度．在沿绳子方向的分速度为，所以．故A错误，B正确；A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，则小球重力势能的减小等于系统动能的增加和B的重力势能的增加．故C错误．除重力以外其它力做的功等于机械能的增量，物块A上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块A上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小．所以A上升到与滑轮等高时，机械能最大．故D正确．故选BD．考点：考查了机械能守恒定律和运动的分解与合成的应用【点睛】解决本题的关键会对速度进行分解，以及掌握机械能守恒的条件，会利用系统机械能守恒解决问题．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）vB=____0.97m/s________(保留两位有效数字)．（1）ΔEP=____0.48J_____，ΔE­k=_____0.47J____（保留两个有效数字）．（3）重锤下落过程中受到阻力及纸带受到打点计时器的阻力作用，重锤的机械能减小【解析】(1)打点计时器打下记数点B时，物体的速度．(1)从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量；动能的增加量．(3)该实验求得的ΔEP一定略大于ΔEK，原因是空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦力做功，一部分机械能转化为内能．14、①B、C②重锤的质量m【解析】

①B、电火花和电磁计时器都使用交流电源．C、用自由落体运动验证机械能守恒定律，不需要天平，因为质量可以约去，所以指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤是B、C②由题意可知，s1、s2是相邻的相等时间内的位移，而计数点时间T′=2T．由可得：；设阻力大小为f，