湖南省永州一中2024年物理高一第二学期期末达标测试试题含解析

湖南省永州一中2024年物理高一第二学期期末达标测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)如图所示，质量相同的两个小球A、B，其中小球A带负电，小球B带正电，但电荷量不等量，二者电荷量的值满足：，通过绝缘轻弹簧连接，置于绝缘光滑的水平面上，当突然加以水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，在轻弹簧第一次伸到最长的运动过程中，对两个小球和弹簧组成的系统（整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法正确的是A．因为小球A、B的质量相等，故系统总动量始终为零B．虽然小球A、B的质量相等，但是系统总动量仍然不断增加C．小球B的动能先增加后减小，弹簧的弹性势能不断增大D．当小球B所受电场力与弹簧的弹力大小相等时，小球A的动能最大2、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上。在小球将弹簧压缩到最短的整个过程中，不计空气阻力，下列关于能量的叙述中正确的是（）A．动能不断减少B．弹性势能不断减少C．动能和弹性势能之和总保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变3、(本题9分)如图所示，两个内壁光滑、半径为R（图中未标出）的半圆形轨道正对着固定在竖直平面内，对应端点（图中虚线处）相距为x，最高点A和最低点B的连线竖直．一个质量为m的小球交替着在两轨道内运动而不脱离轨道，己知小球通过最高点A时的速率，不计空气阻力，重力加速度为g．则A．小球在A点的向心力小于mgB．小球在B点的向心力等于4mgC．小球在B、A两点对轨道的压力大小之差大于6mgD．小球在B、A两点的动能之差等2mg(R+x)4、(本题9分)如图所示，一平底试管，管内放一质量为m的球，现驱使试管绕开口端在竖直平面内匀速转动，若通过最高点时，小球对管底刚好无压力，则通过最低点时，小球对管底的压力大小为:()A．mg B．2mg C．3mg D．6mg5、质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，那么:A．物体的机械能增加mghB．物体的动能增加mghC．物体的机械能保持不变D．物体的重力势能减少2mgh6、(本题9分)下列运动项目中利用离心现象的是（）A．投篮球B．扣杀排球C．投掷链球D．投掷飞镖7、一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A．球A的角速度等于球B的角速度B．球A的线速度大于球B的线速度C．球A的运动周期小于球B的运动周期D．球A与球B对筒壁的压力相等8、(本题9分)宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2，两者相距为L.两者的轨道半径分别为r1和r2，则（）A．双星轨道半径之比B．双星轨道半径之比C．双星的线速度之比D．双星的线速度之比9、如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号．则当振动膜片向右振动时()A．电容器电容值增大B．电容器带电荷量减小C．电容器两极板间的场强增大D．电阻R上电流方向自左向右10、已知引力常数G与下列哪些数据，可以计算出地球密度()A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离B．月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径C．人造地球卫星在地面附近绕行运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度11、“套圈圈”是许多人都喜爱的一种游戏.如图所示，小孩和大人直立在界外同一位置，在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体.假设小圆环的运动可视为平抛运动，则A．小孩抛出的圆环速度大小较小B．两人抛出的圆环速度大小相等C．小孩抛出的圆环运动时间较短D．两人抛出的圆环，在相同时间内的速度变化量相同12、如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值．一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是()A．该电场一定不是孤立点电荷形成的电场B．A点的电场强度小于B点的电场强度C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W＝EpA－EpBD．电子在A点的动能小于在B点的动能二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用如图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的交流电荷直流电两种。重锤从高处静止开始下落，重锤上拖着的纸袋打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，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”上C．用天平测出重锤的质量D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带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或者操作不当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。答：________________________________________________________________________________________________________（2）某同学按照正确的操作选得纸带如右。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）。该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为____________，而动能的增加量为____________，（均保留3为有效数字，重锤质量用m表示）。这样验证的系统错误总是使重力势能的减少量____________动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）原因是____________；该同学又在纸带上继续选取计数点D、E、F······后，测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘-h图象去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的-h图象是图中的________________。14、（10分）用如图所示的装置做“探究平抛运动的特点”实验。（1）实验室提供了如下器材：小钢球，固定有斜槽的木板，坐标纸，重锤线，铅笔，刻度尺，秒表，图钉。其中不必要的器材是______________。（2）某同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图所示。从运动轨迹上选取多个点，根据其坐标值可以验证轨迹是符合y=ax2的抛物线。在抛物线上选取任意一点A，用刻度尺测得A点位置坐标为（40.00，20.00）（单位cm），重力加速度g取10m/s2。根据数据可以求出a=______________，小球平抛运动的初速度v0=______________m/s。（3）利用平抛运动规律还可以测定弹簧弹性势能的大小。将一弹簧（劲度系数未知）固定在一个带光滑凹槽的直轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘，如图所示。用钢球将弹簧压缩，然后突然释放，钢球将沿轨道飞离桌面做平抛运动，最终落到水平地面上。测得：小球做平抛运动的水平位移为x，竖直位移为y，小球的质量为m。重力加速度为g。该弹簧在被压缩时的弹性势能的表达式可表示为：EP=____________（用已知物理量表示）。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)如图所示在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量m=2kg的小球A，另一端连接质量M=12kg的重物B，小球A沿半径r=0.15m的圆做匀速圆周运动，取g=10m/s2。求：(1)当小球A做匀速圆周运动的角速度ω=10rd/s时，重物B所受地面的支持力大小F；(2)当重物B所受地面的支持力为零时，小球A做匀速圆周运动的线速度大小v。16、（12分）现代化的生产流水线大大提高了劳动效率，如图为某工厂生产流水线上的水平传输装置的俯视图，它由传送带和转盘组成．物品从A处无初速、等时间间隔地放到传送带上，运动到B处后进入匀速转动的转盘，并恰好与转盘无相对滑动，运动到C处被取走．已知物品在转盘上与转轴O的距离R=3.0m，物品与传送带间的动摩擦因数μ1=0.15，与转盘之间动摩擦因数μ1=0.3，各处的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．传送带的传输速度和转盘上与O相距为R处的线速度相同，取g=10m/s1．求：(1)水平传送带至少为多长；(1)若物品的质量为m=1.0kg，每输送一个物品，该流水线需多做多少功．17、（12分）(本题9分)如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态.小物块的质量为m，从A处以一定的初速度向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止.物块向左运动的最大距离为x，此时弹簧的弹性势能为EP，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度.求:（1）物块全过程发生的位移；（2）物块与地面间的动摩擦因数；（3）物块在A点时的初速度大小.

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、B【解析】

AB.小球A受到的电场力大小为FA=qAE，方向水平向右。小球B受到的电场力大小为FB=qBE，方向水平向左，由于qA＞qB，则FA＞FB，系统的合外力不为零，所以系统的总动量不守恒。合外力冲量大于零，根据动量定理知：系统的总动量不断增加，故A错误，B正确；C.当两球的速度第一次相同时，弹簧第一次伸到最长，根据动量定理知I合=△P，由于I合方向水平向左，所以弹簧第一次伸到最长时两球的速度方向均水平向左，则小球B的动能先增加后减小至零再增加，弹簧的弹性势能不断增大，故C错误；

D.当小球B所受电场力与弹簧的弹力大小相等时，B球的动能最大。对于A球，小球A所受电场力与弹簧的弹力大小相等时A球的动能最大，由于FA＞FB，所以小球A的动能最大，小球B所受电场力小于弹簧的弹力大小，故D错误。故选B.点睛：此题的物理过程比较复杂；关键是通过分析球所受的弹力和电场力的大小关系来确定球的运动情况；注意速度相等是弹簧最长的临界条件.2、D【解析】

在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球向下的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，此时小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球继续向下压缩弹簧，这时弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，此时弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，弹簧的弹性势能是不断增加的，所以AB错误。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。在小球下降的过程中，球的重力势能是不断的减小的，所以动能和弹性势能之和要不断的增加，所以C错误，D正确。3、C【解析】小球在A点时的向心加速度，选项A错误；根据，可得，，小球在B、A两点的动能之差等mg(2R+x)，小球在B点的向心力，选项BD错误；在A点对轨道的压力：；在B点对轨道的压力：，则，选项C正确；故选C.4、D【解析】

通过最高点时小球对管底刚好无压力，则重力提供向心力，设最高点速度为v0即：移项得：运动到最低点的过程中，设最低点速度为v，由动能定理得：即：设在最低点时轨道对其支持力为N，则：即：A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析相符，故D正确.5、A【解析】

D.由质量为m的物体向下运动h高度时，重力做功为mgh，则物体的重力势能减小mgh。故D错误。B.合力对物体做功W=ma•h=2mgh，根据动能定理得知，物体的动能增加2mgh。故B错误。AC.由于物体的重力势能减小mgh，动能增加2mgh，则物体的机械能增加mgh。故A正确C错误。6、C【解析】试题分析：当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动．投篮球、扣杀排球和投掷飞镖做的都是抛体运动，链球原来做的是圆周运动，当松手之后，由于失去了向心力的作用链球做离心运动，所以投掷链球是应用了离心现象，C正确．7、BD【解析】

小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动．由于A和B的质量相同，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的．由公式F=mω2r，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，球A由向心力的计算公式F=mv2r，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，球A由周期公式T=2πω，所以球A的运动周期大于球球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D正确．【点睛】对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题．8、BD【解析】

AB．双星的周期相同，对m1研究可得：对m2研究可得：则即故A项错误，B项正确．CD．双星的周期相同据可得故C项错误，D项正确．故选BD.9、AC【解析】

则当振动膜片向右振动时板间距离减小，根据公式，所以电容增大，又因为电路接通所以电压不变，据可知电荷量增加，电容被充电，则电阻R上电流方向自右向左，电容器两极板间的场强增大，故AC正确，BD错误．故选AC．10、CD【解析】

已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离，根据万有引力提供向心力，列出等式：，则，所以只能求出太阳的质量；故A错误．已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量，可以求出地球质量，但不知道地球半径，求不出地球密度；故B错误．已知人造地球卫星在地面附近绕行运行周期，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量，根据密度定义得：，故C正确．已知地球半径和重力加速度，根据万有引力等于重力列出等式，，根据密度定义得：，故D正确．11、CD【解析】

AB.水平方向位移x=vt=v2C.设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为t=2D.在相同时间内的速度变化量：△v=g△t，与初速度无关，所以两个人抛出的圆环，在相同时间内的速度变化量相同；故D正确.12、AC【解析】

由题图乙可知，电子在A、B两点的电势能分别为EpA和EpB，且EpB>EpA，说明电子由A运动到B时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为W＝EpA－EpB，选项C正确；电场力做负功，故动能减小，故电子在A点的动能大于B点的动能，选项D错误；由于A、B两点的电势能与两个位置间的关系如题图乙所示，说明电势是均匀增加的，故这一定是匀强电场，即不是孤立点电荷形成的电场，选项A正确；A、B两点的电场强度相等，选项B错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B说法错误，打点计时器应接在交流电源上。C本实验可以不测重锤的质量。D说法错误，应先打开电源，在释放纸带小于重锤在下落的过程由阻力的作用，减小的重力势能没有全部转化为重锤的动能。A【解析】

（1）[1]B说法错误，打点计时器应接在交流电源上。C本实验可以不测重锤的质量。D说法错误，应