2024届厦门市大同中学物理高一下期末检测试题含解析

2024届厦门市大同中学物理高一下期末检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止开始自由下落，到达B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩至最短．若不计弹簧的质量和空气阻力，在小球由A至B到C的运动过程中A．小球在B点时动能最大B．小球的机械能守恒C．小球由B到C的加速度先减小后增大D．小球由B到C的过程中，动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量2、(本题9分)在学校某次体能测试中，质量为50kg的某同学在做引体向上运动，如图所示．他在内做了20次，每次身体重心上升的距离均为0.3m，那么他在该过程中克服重力做的功W和相应的功率P约为（）A．0；75W B．150J；75WC．3000J；50W D．；100W3、北京时间2019年4月10日21时，在全球七大城市同时发布由“事件视界望远镜”观测到位于室女A星系（M87）中央的超大质量黑洞的照片，如图所示。若某黑洞半径R约为45km，质量M和半径R满足的关系为，（其中c为光速，c=3.0×108m/s，G为引力常量），则估算该黑洞表面重力加速度的数量级为A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s24、(本题9分)下面各个实例中，机械能守恒的是（）A．物体沿斜面匀速下滑 B．物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C．物体沿光滑曲面滑下 D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升5、(本题9分)如图所示为一质点做直线运动的v­t图象，下列说法正确的是()A．在18～22s时间内，质点的位移为24mB．18s时质点速度反向C．整个过程中，E点处质点离出发点最远D．整个过程中，CE段的加速度最大6、A、B为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示．则从A到B过程中，下列说法正确的是()A．点电荷的速度先增大后减小B．空间电场是某负点电荷形成的C．电荷所受电场力先减小后增大D．空间各点的电势先升高后降低7、(本题9分)天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期，已知万有引力常量G。则由此可推算出（）A．行星的质量B．行星的线速度C．恒星的质量D．恒星的半径8、(本题9分)质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力的大小f均恒定不变。在时间t内，汽车的速度由v0增加到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则在这段时间内可以表示发动机所做功W的计算式为A．W=PtB．W=fsC．W=D．W=9、下列说法中正确的是A．机械能守恒定律的发现，确认了永动机的不可能性B．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律C．牛顿认为力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因D．伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律，这采用了实验和逻辑推理相结合的方法10、(本题9分)如图所示，质量为m的物块与转台之间的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴相距R，物块随转台由静止开始转动，当物块速度由0增加到v时，物块即将在转台上滑动，此时转台恰好开始匀速转动，已知重力加速度为g，则在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功为A．0 B． C． D．二、实验题11、（4分）某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．装置中的气垫导轨工作时可使滑块悬浮起来，以减小滑块运动过程中的阻力．实验前已调整气垫导轨底座保持水平，实验中测量出的物理量有：钩码的质量m、滑块的质量M、滑块上遮光条由图示初始位置到光电门的距离x．（1）若用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，实验时挂上钩码，将滑块从图示初始位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，则可计算出滑块经过光电门时的速度为___．（2）要验证系统的机械能守恒，除了已经测量出的物理量外还需要已知_____．（3）本实验通过比较_____和______在实验误差允许的范围内相等（用物理量符号表示），即可验证系统的机械能守恒．12、（10分）(本题9分)某同学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，可以提供输出电压为6V的交流电和直流电，交流电的频率为重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。他进行了下面几个操作步骤：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”上；C.用天平测出重锤的质量；D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；E.测量纸带上某些点间的距离；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。其中没有必要进行的步骤是______，操作不当的步骤是______。这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示。其中0点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据纸带上的测量数据，当打B点时重锤的速度为______。保留3位有效数字他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，应是图丙中的______。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)2019年4月20日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第44颗北斗导航卫星。这是北斗三号系统的首颗倾斜地球同步轨道卫星。卫星进入工作轨道并进行一系列在轨测试后，将与此前发射的18颗中圆地球轨道卫星和1颗地球同步轨道卫星进行组网运行。已知中圆地球轨道卫星运行轨道距地面的高度为h，绕地球做匀速圆周运动的加速度为a，第44颗北斗导航卫星与地球同步轨道卫星轨道距地面的高度均为H，地球半径为R，求：(1)第44颗北斗导航卫星绕地球做匀速圆周运动的速度大小；(2)地球自转周期。14、（14分）(本题9分)将电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10-5

J的功，再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则AC两点间的电势差是多少？15、（13分）(本题9分)质量为的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上．平衡时，弹资的压缩量为，如图所示．物块从钢板正对距离为的处自由落下，打在钢板上井立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动．已知物体质量也为时，它们恰能回到点，若物块质量为，仍从处自由落下，则物块与钢板回到点时，还具有向上的速度，求：（1）弹簧压缩时的弹性势能；（2）物块质量为时向上运动到最高点与点的距离．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

根据机械能守恒的条件判断小球从A到B到C的过程中机械能是否守恒．通过小球的受力，根据加速度方向与速度方向的关系，判断出小球的运动情况，确定小球的加速度的变化以及何位置动能最大．根据能量守恒定律判断动能的变化与弹性势能的变化关系．【详解】小球在A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，大小不变．小球从接触弹簧开始，重力先大于弹力，加速度方向向下，向下加速，加速度逐渐减小，当重力与弹簧弹力相等时，速度最大，然后弹力大于重力，加速度方向向上，做减速运动，加速度逐渐增大．故小球从B到C过程中加速度先减小后增大，在BC之间的某位置动能最大．故A错误，C正确．小球由B到C的过程中，弹力对小球做功，则小球的机械能不守恒，选项B错误；小球由B到C的过程中，动能减小，重力势能减小，弹性势能增加，根据能量守恒定律知，动能和重力势能的减小量等于弹性势能的增加量．故D错误．故选C．【点睛】明确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从B到C过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在BC之间某位置速度最大，到C点速度减为零，弹簧压缩到最短．2、C【解析】

每次肩部上升的距离均为0.3m，则他每一次克服重力做的功：W=mgh=50×10×0.3J=150J1分钟内克服重力所做的功：W总=20W=20×150J=3000J相应的功率约为：A.0、75W，与结论不相符，选项A错误；B.150J、75W，与结论不相符，选项B错误；C.3000J、50W，与结论相符，选项C正确；D.、100W，与结论不相符，选项D错误．3、B【解析】

黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为m物体有：，又有，联立解得，代入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2。

A.1010m/s2与结果不相符；B.1012m/s2与结果相符；C.1014m/s2与结果不相符；D.1016m/s2与结果不相符；4、C【解析】

A．匀速下滑，动能不变，重力势能减小，A错误；B．物体从高处以0.9g的加速度下落，受到阻力，机械能不守恒，B错误；C．物体沿光滑曲面滑下，除重力做功外，没有其它力做功，机械能守恒，C正确；D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升，速度不变，重力势能增加，机械能增加，D错误．5、D【解析】

根据速度图象，分析质点的运动情况，确定什么时刻离出发点最远．速度图线的斜率等于加速度，根据数学知识分析加速度的大小．图线与坐标轴所围“面积”等于位移，图线在t轴上方，位移为正值，图线在t轴下方，位移为负值．【详解】图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正位移，下方表示负位移，所以18s~22s面积和为零，即位移为零，A错误；18s质点的速度仍为正，即仍朝着正方向运动，B错误；当正面积最大时，离出发点最远，即在20s时最远，C错误；图像的斜率表示加速度，故CE段的加速度最大，D正确．6、CD【解析】

A、根据电势能Ep随位移x的变化图像可知，电势能先增大后减小，所以电场力先做负功再做正功，又点电荷只受电场力，所以合外力先做负功再做正功，因此点电荷的速度先减小后增大，A错误B、点电荷带正电，且电场力先做负功再做正功，所以电场强度的方向先向左再向右，空间电场可能是某正点电荷形成的，B错误C、电势能Ep随位移x的变化的图像斜率表示电场力，所以可知电场力先减小后增大，C正确D、根据Ep7、BC【解析】

行星绕恒星做圆周运动，根据万有引力提供向心力GMmr2【点睛】此题关键是知道已知行星（或卫星）的轨道半径和周期，只能求解恒星（或行星）的质量，即中心天体的质量.8、AD【解析】

求机械所做的功有三种方法：一是利用功的公式W=Fs；二是由动能定理列式求解；三是由功率公式W=Pt求功；由三种公式可得出三种不同的表达式．【详解】由于发动机功率恒定，则经过时间t，发动机所做的功也可以为W=Pt，A正确B错误；车从速度v0到最大速度vm过程中，由动能定理可知W-fs=1【点睛】求机械做功的方法比较多，但一定要注意正确应用公式；本题易错点较多，如将总功当成了牵引力的功、用阻力代替了牵引力等，一定要准确把握各式中的意义，从而做到正确应用公式．9、AD【解析】

A.永动机违背能量守恒定律，则机械能守恒定律的发现，确认了永动机的不可能性，选项A正确；B.开普勒在第谷对行星的观测数据的基础上，导出了行星运动的规律，选项B错误；C.伽利略认为力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因，选项C错误；D.伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律，这采用了实验和逻辑推理相结合的方法，选项D正确；10、BC【解析】根据牛顿第二定律得：，根据动能定理得：转台的摩擦力对物块做的功为，故B、C正确，A、D错误；故选BC．【点睛】根据最大静摩擦力求出物块刚好发生转动时的线速度大小，结合动能定理求出转台做功的大小．二、实验题11、当地的重力加速度mgx【解析】

（1）因为光电门的宽度非常小，所以通过其的平均速度可认为是瞬时速度，故通过光电门的速度为（2）系统下降距离x时，重力势能的减小量为，系统动能的增量为，可知还需要测量当地的重力加速度（3）只需满足即可验证，所以比较重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可12、CB1.84C【解析】

（1）将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，操作不当；因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要．（2）匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出B点的速度大小为：；（3）他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，根据，所以应是图中的C．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（1）（2）【解析】

（1）设第44颗北斗卫星质量为m1，中圆地球轨道卫星m2，太阳质量为M，由万有引力定律、匀速圆周运动规律得：第44颗北斗卫星中圆地球轨道卫星得：(2)地球自转周期与同步卫星周期相同：解得