2024年广东省广州荔湾区广雅中学物理高一第二学期期末检测试题含解析

2024年广东省广州荔湾区广雅中学物理高一第二学期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：（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)运动员在撑杆跳起和越杆下落的过程中，如果不考虑空气阻力等其他因素的影响，有关能量变化的下列说法中，正确的是（）A．撑杆起跳时，是动能转化为重力势能和弹性势能B．运动员在最高点时，重力势能和撑杆弹性势能都是最大C．运动员越过横杆下落过程中，机械能在不断减小D．人体的重力势能是人体和撑杆这个系统所共有2、质量为m的物体从倾角为α固定的光滑斜面顶端山静止开始下滑，斜面高为h，则物体下滑过程中重力做功的平均功率及物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率分别为A．mg2ghB．12mgC．mg2ghsinD．12mg3、(本题9分)一长木板静止在光滑水平面上，如图所示，现让一滑块从木板一端，以某一水平速度滑上木板，最后小滑块未滑出木板则在此过程中，滑块克服摩擦力做的功A．等于木板增加的动能B．等于系统增加的内能C．等于系统增加的内能与木板增加的动能之和D．等于滑块减少的动能和系统增加的内能之和4、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上，一质量为m的小球在绳的拉力作用下做半径为r的匀速圆周运动，小球运动的线速度为v，则绳的拉力F大小为A． B．C． D．5、(本题9分)如图所示，一重力为G的物体静止在倾角为θ的斜面上，沿平行于斜面和垂直于斜面的两个方向分解重力G，这两个方向上的分力分别为F1和F1．则分力F1的大小为（）A．Gsinθ B．Gcosθ C．Gtanθ D．G6、(本题9分)如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于Q点，轨道2、1相切于P点．则当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时，下列说法中正确的是()A．卫星在轨道1上的周期小于在轨道1上的周期B．卫星在轨道2上的速率始终大于在轨道1上的速率C．卫星在轨道2上运行时，经过Q点时的速率小于经过P点时的速率D．卫星在轨道2上运行时，经过Q点时的加速度大于经过P点的加速度7、(本题9分)如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，则下列说法中正确的是()A．若小球以最小位移到达斜面，则B．若小球垂直击中斜面，则C．若小球能击中斜面中点，则D．无论小球怎样到达斜面，运动时间均为8、(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9、(本题9分)天文学家有这样一个大胆推测：地球有一个从未谋面的“兄弟”，其运行轨道就在地球的运行轨道上，也就是说从地球上看，这个“地球兄弟”永远在太阳的背面与地球捉迷藏，所以人类一直未能发现它．由以上信息不可以确定这颗行星的(设地球的公转周期、轨道半径、平均密度、自转周期为已知)（）A．公转周期 B．平均密度 C．轨道半径 D．自转周期10、在高为H的桌面上以速度v水平抛出质量为m的物体，当物体落到距地面高为h处，如图所示，不计空气阻力，若以地面作为重力势能的零参考平面，正确的说法是（）A．物体在A点的机械能为B．物体在A点的机械能为C．物体在A点的动能为D．物体在A点的动能为11、(本题9分)下列说法中不正确的是A．作用在静止物体上的力的冲量一定为零B．根据F=ΔPC．物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功D．物体的动能发生改变，其动量一定发生改变12、(本题9分)北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星．关于这些卫星，以下说法正确的是A．5颗同步卫星的轨道半径都相同B．5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内C．导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度D．导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小二、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“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：a．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定．b．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．c．往浅盘里倒入约1cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．d．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的操作顺序是__________．（填写步骤前面的字母）（1）将1cm3的油酸溶于酒精，制成100cm3的油酸酒精溶液；测得lcm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜面积是0.16m1．由此估算出油酸分子的直径为_________m．（结果保留一位有效数字）14、（10分）(本题9分)用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。要验证机械能是否守恒，需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与____________（选填“动能”或“机械能”）的增加量是否相等。对于该实验，下列操作中可以减小实验误差的是____________（选填选项前的字母）。A．重锤选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．精确测量出重锤的质量三、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）如图，位于竖直水平面内的光滑轨道四分之一圆弧轨道ab，半径R=0.25m，弧口b点处的切线水平，b离地面高度h=2m，质量m=0.1kg的小球从a点静止释放。（g取10m/s2）求：(1)小球运动到b点时，轨道对小球的支持力；(2)小球落地点c与b的水平距离s；(3)小球到达c点时速度的大小。16、（12分）(本题9分)宇航员乘坐宇宙飞船到达一未知行星，进行科学实验：宇航员在该行星地面附近高h处以某一水平初速度抛出一个小球，测得小球在空中运动时间为t。已知该行星表面无空气，行星半径为R，万有引力常量为G。求：（1）行星的第一宇宙速度；（2）行星的平均密度。17、（12分）(本题9分)2012年6月18日神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地800km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．若神舟九号飞船绕地球运动视为在赤道平面内的匀速圆周运动，离地高度h＝800km.已知地球半径R＝6.4×103km，地面重力加速度g＝9.8m/s2.(结果保留两位有效数字，先写出表达式再求出数值)(1)求神舟九号飞船运动的周期T；(2)若地球的自转周期为T0＝8.6×104s，自转方向与神舟九号运动方向相同，求神舟九号飞船连续两次经过赤道上某一建筑物的时间间隔Δt.

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】

A．撑杆起跳时，是动能转化为重力势能和弹性势能，故A正确；B．运动员在最高点时，杆恢复原长，重力势能最大，撑杆弹性势能最小，故B错误；C．运动员越过横杆下落过程中，只受重力，机械能守恒，故C错误；D．人体的重力势能是人体和地球这个系统所共有的，故D错误。故选A。2、D【解析】

物体滑到底端，根据动能定理，有mgh=12m沿斜面方向，根据运动学公式：gsinα•t=v，解得t=2ghgsin物体滑到底端的瞬时功率P=mgvsinA.mg2gh和mgB.12mg2ghC.mg2ghsinαD.12mg2gh3、C【解析】

设木板的长度为L，木板在地面上移动的距离为s，则有在上述过程中，滑块的位移x=s+L，则滑块克服摩擦力做功，摩擦力与相对位移的乘积等于系统产生的内能，即，根据动能定理可知，木板动能的增加量为fs，滑块减少的动能为，故C正确，A、B、D错误；故选C．4、B【解析】

根据牛顿第二定律得，拉力提供向心力，有．故选B。5、B【解析】

斜面上物体的重力，按效果分解的力图如题目图．根据数学知识可知F1=Gsinθ，F1=Gcosθ．故B正确，ACD错误；故选B．6、D【解析】A、卫星绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的周期大于在轨道1上的周期，故A正确；B、在轨道2上P点的速度小于轨道1上P点的速度，根据得卫星在轨道1上线速度小于卫星在轨道1上线速度，所以在轨道2上P点的速度小于卫星在轨道1上线速度，故B错误；C、因为卫星在轨道上飞行只受引力，根据机械能守恒条件知道，卫星在椭圆轨道上飞行时机械能守恒，由于远地点P的势能大于近地点Q势能，所以远地点P的动能就小于近地点Q的动能，经过Q点时的速率大于经过P点时的速率，故C正确；D、卫星运行时只受万有引力，加速度，所以卫星在轨道2上运行时，经过Q点时的加速度大于经过P点的加速度，故D正确；不正确的故选B．【点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论，知道知道卫星变轨的原理，卫星通过加速或减速来改变所需向心力实现轨道的变换．7、AB【解析】A、设斜面的长度为L，若小球能击中斜面中点如图所示：由平抛知识得：解得：，故A错；B、若小球垂直击中斜面时速度与竖直方向的夹角为,则,得:.故B对；.C、当小球落在斜面上的D点时,位移最小,设运动的时间为t,则

由平抛运动知：计算得出故C对；D错；点睛：由数学知识得:从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线.设经过时间t到达斜面上,根据平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,表示出水平和竖直方向上的位移,再根据几何关系即可求解时间.8、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．9、BD【解析】

A万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：行星的周期，由于轨道半径相等，则行星公转周期与地球公转周期相等，A可以确定，不符合题意；B．这颗行星的密度与地球的密度相比无法确定，B无法确定，符合题意；C．根据题意，此行星运行轨道就在地球的运行轨道上，故这颗行星的轨道半径等于地球的轨道半径，C可以确定，不符合题意；D．这颗行星的自转周期与地球周期相比无法确定，故D无法确定，符合题意。故选BD。10、BD【解析】

AB．在刚抛出时，物体的动能为，重力势能为mgH，机械能为，根据机械能守恒可知：物体在A点的机械能等于物体在刚抛出时的机械能，故A错误，B正确；CD．根据机械能守恒得：，则，故C错误，D正确。11、AC【解析】

冲量是力在时间上的累积，与物体是否静止无关；动量是矢量，动量变化可能是大小变化，也可能是方向变化；动能是标量，只有大小没有方向，动能发生变化，速度大小一定变化，动量变化。【详解】A．作用在静止的物体上的合力的冲量一定为零，而分力的冲量不一定为零，故A错误；B．宏观低速状态下，物体的质量为常量，因此动量对时间的变化率本质上是速度对时间的变化率，因此物体所受到的合外力，等于物体动量对时间的变化率，故B正确；C．物体的动量发生改变可能是速度方向发生改变，而大小未变，此时物体的动能没有改变，合外力对物体没有做功，故C错误；D．物体的动能发生改变意味着物体的速度大小发生改变，则动量一定改变，故D正确。【点睛】本题主要考查了动力学中基本的一些物理概念，较为简单。12、AB【解析】

因为同步卫星要和地球自转同步，所以运行轨道就在赤道所在平面内，根据F==mω2r，因为ω一定，所以r必须固定，所以一定位于空间同一轨道上，故A正确；它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．所以我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空，故B正确；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．导航系统所有卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度，故C错误；根据周期公式T=2π，运行轨道半径越大的，周期越大，故D错误；【点睛】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、c、a、d、b6×10-10【解析】

(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：准备浅水盘（c）→形成油膜（a）→描绘油膜边缘（d）→测量油膜面积并计算分子直径（b），故为c、a、d、b。(1)一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为：V=，则分子直径：d=m=6×10-10m．14、动能AB【解析】

第