河南省信阳市第一高级中学2023-2024学年物理高一下期末质量检测试题含解析

河南省信阳市第一高级中学2023-2024学年物理高一下期末质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)我国在深海领域有了重大的发展，“蛟龙号”载人潜水器在西南印度洋“龙旅”热液区完成两次下潜科考任务．若把地球看做质量分布均匀的球体，且质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．已知地球半径为R，“蛟龙号”下潜深度为d，地球表面重力加速度为g，球体积计算公式是．则“蛟龙号”所在处的重力加速度大小是A． B． C． D．2、(本题9分)关于曲线运动，下列说法中正确的是A．曲线运动的速度大小一定变化B．曲线运动的速度方向一定变化C．曲线运动的加速度一定变化D．做曲线运动的物体所受的合力一定变化3、(本题9分)A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的图象，a、b分别为A、B两球碰前的位移随时间变化的图象，c为碰撞后两球共同运动的位移随时间变化的图象，若A球质量是m=2kg，则由图判断下列结论不正确的是()A．碰撞前、后A球的动量变化量为4kg·m/sB．碰撞时A球对B球所施的冲量为－4N·sC．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10JD．A、B两球碰撞前的总动量为3kg·m/s4、如图是演示小蜡块在玻璃管中运动规律的装置．现让玻璃管沿水平方向做匀速直线运动，同时小蜡块从O点开始沿竖直玻璃管向上做匀加速直线运动，那么下图中能够大致反映小蜡块运动轨迹的是A． B．C． D．5、下面说法正确的是A．曲线运动不可能是匀变速运动B．做圆周运动物体的合外力一定指向圆心C．两个直线运动的合运动不可能是曲线运动D．做曲线运动的物体所受合外力不可能为零6、如图所示，质量为0.1kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4m后以3.0m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45m，若不计空气阻力，取g=10m/s2，则()A．小物块的初速度是5m/sB．小物块的水平射程为1.2mC．小物块在桌面上克服摩擦力做8J的功D．小物块落地时的动能为0.9J7、如图所示，相同质量的三个物块同时由静止开始，分别沿着底边长度相同而倾角不同的固定斜面a、b、c由顶端滑到底端，则下列叙述正确的是（）A．若物块与斜面间的动摩擦因素相同，则三个物块损失的机械能相同B．若物块到达底端时的动能相同，则物块与斜面c之间的动摩擦因素最大C．若斜面光滑，则在斜面c上运动的物块一定最后到达斜面底端D．若斜面光滑，则三个物块一定同时运动到斜面底端8、(本题9分)下列说法正确的是A．匀速圆周运动是一种匀速运动B．匀速圆周运动是一种匀变速运动C．匀速圆周运动是一种变加速运动D．物体做匀速圆周运动时其向心力垂直于速度方向，不改变线速度的大小9、(本题9分)2015年人类首次拍摄到冥王星的高清图片，为进一步探索太阳系提供了宝贵的资料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它属于“矮行星”，表面温度很低，上面绝大多数物质只能是固态或液态，已知冥王星的质量远小于地球的质量，绕太阳的公转的半径远大于地球的公转半径．根据以上信息可以确定()A．冥王星公转的周期一定大于地球的公转周期B．冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度C．冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度D．冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度10、(本题9分)如图，长为L的细绳一端系在天花板上的O点，另一端系一质量m的小球．将小球拉至细绳处于水平的位置由静止释放，在小球沿圆弧从A运动到B的过程中，不计阻力，则（）A．小球经过B点时，小球的动能为mgLB．小球经过B点时，绳子的拉力为3mgC．小球下摆过程中，重力对小球做功的平均功率为0D．小球下摆过程中，重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小11、(本题9分)如图所示，一圆盘在水平面内匀速转动，角速度为ω，在圆盘上距中心位置O为r处有一个质量为m的小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，以下说法正确的是A．小物块的线速度为ωrB．小物块的向心加速度为ωr2C．小物块受到的摩擦力为mω2rD．小物块受到的摩擦力为012、(本题9分)如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h。若整个过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，则下列说法正确的是()A．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mghB．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，重力的瞬时功率先增大后减小C．弹簧与杆垂直时，小球速度最大D．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某研究性学习小组分别用如图甲所示的装置进行以下实验：“探究加速度与合外力的关系”装置中，小车质量为M，砂桶和砂子的总质量为m，通过改变m来改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出．现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值（F为弹簧秤的示数）．(1)为了减小实验误差，下列做法正确的是_______A．需平衡小车的摩擦力B．砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量C．滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻D．先释放小车，后接通打点计时器的电源(1)某同学根据实验数据画出了图1所示的一条过坐标原点的斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为_____；A．1MB．1(3)图3为上述实验中打下的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，测得AB=1.0cm、AC=8.0cm、AE=31.0cm，打点计时器的频率为50Hz，则小车的加速度______m/s1．14、（10分）(本题9分)测量小物块与平板之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的板的上表面在点相切，点在水平地面的垂直投影为，重力加速度为，实验步骤如下：①用天平称出物块的质量；②测量出轨道的半径、的长度和的高度；③将物块在点由静止释放，在物块落地处标记其落地点；④重复步骤③，共做次；⑤将个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圈心到的距离．用实验中的测量量表示：（1）物块到达点时的动能_____________；（2）物块到达点时的动能______________；（3）在物块从运动到的过程中，物块克服摩擦力做的功________________；（4）物块与平板之间的动摩擦因数________________．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）如图所示，QB段为一半径为R＝1m的光滑圆弧轨道，AQ段为一长度为L＝1m的粗糙水平轨道，两轨道相切于Q点，Q在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内．物块P的质量为m＝1kg(可视为质点)，P与AQ间的动摩擦因数μ＝0.1，若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道，到C点后又返回A点时恰好静止．(取g＝10m/s2)求：(1)v0的大小；(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力．16、（12分）(本题9分)如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止。已知A、B之间的高度差为20m，人与雪橇的总质量为70kg。表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决：(1)人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少；(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小。(g=10m/s2)17、（12分）(本题9分)如图所示，在粗糙水平轨道OO1上的O点静止放置一质量m=0.25kg的小物块(可视为质点)，它与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4，OO1的距离s=4m．在O1右侧固定了一半径R=0.32m的光滑的竖直半圆弧，现用F=2N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力．(g=10m/s2)求：(1)为使小物块到达O1，求拉力F作用的最小距离；(2)若将拉力变为F1，使小物块从O点由静止开始运动至OO1的中点时撤去拉力，恰能使小物块经过半圆弧的最高点，求F1的大小．

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、C【解析】令地球的密度为,则在地球表面,重力和地球的万有引力大小相等,有:结合两个公式可解得：，故C正确；ABD错误；故选C点睛：根据题意知,地球表面的重力加速度等于半径为R的球体在表面产生的加速度,深度为d的地球内部的重力加速度相当于半径为R-d的球体在其表面产生的重力加速度,根据地球质量分布均匀得到加速度的表达式,再根据半径关系求解深度为d处的重力加速度与地面重力加速度的比值2、B【解析】

曲线运动的速度大小不变，例如匀速圆周运动．故A错误；速度为矢量，速度变化一定是曲线运动，曲线运动的加速度一定不为零，但加速度可以是恒定的，例如平抛运动，故CD错误，B正确；3、D【解析】由x-t图象可知，碰撞前有：，，碰撞后有，对A、B组成的系统，A、B两球沿一直线运动并发生正碰，碰撞前后物体都是做匀速直线运动，所以系统的动量守恒，碰撞前后A的动量变化为，A正确；根据动量守恒定律，碰撞前后B的动量变化为，碰撞时A对B所施冲量为：，B正确；又，所以，所以A与B碰撞前的总动量为：，D错误；碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能，代入数据解得，C正确．【点睛】在位移时间图象中，斜率表示物体的速度，由图象可知碰撞前后的速度，根据动量的公式及动量守恒定律可以求解．本题主要考查了动量的表达式及动量定理的直接应用，要求同学们能根据图象读出a碰撞前后的速度，难度适中．4、C【解析】合初速度的方向水平向右，合加速度的方向竖直向上，两者不在同一条直线上，必然做曲线运动，根据轨迹每点的切线方向表示速度的方向，轨迹的弯曲的方向大致与所受合力的方向一致，即合力方向指向轨迹的凹向，可知C正确，ABD错误．故选C．点睛：解决本题的关键掌握曲线运动的条件和曲线运动的特点以及运动的合成和分解．此题还可以通过轨迹方程来确定轨迹.5、D【解析】

A.曲线运动中的平抛运动属于匀变速运动，A错误；B.只有匀速圆周运动的向心力指向圆心，B错误；C.两个直线运动的合运动有可能是曲线运动，比如平抛运动，C错误；D.曲线运动是变速运动，合外力不可能为零，D正确。6、D【解析】由题意可以，小物块到达B时的速度=3m/s，如下图所示小物块从A运动到B的过程中，由动能定理可得：解得：，故A选项错误；（或根据牛顿第二定律，根据运动学公式，求解）小物块从B点离开桌面后，做平抛运动所以，解得因此，水平射程=0.9m，选项B错误；小物块在桌面上克服摩擦力做的功=2J，选项C错误；从B到C，利用动能定理得：，解得，D正确．（或利用平抛运动运动学公式，先求落地速度，然后再根据动能得定义，求落地动能）7、AB【解析】

A.摩擦力做功W=μmg与θ角无关，所以若物块与斜面间的动摩擦因素相同，则三个物块损失的机械能相同，故A正确；B.由动能定理可得，物块到达底端时的动能E物块到达底端时的动能相等，因为c初位置最高，说明物块与斜面c之间摩擦力做功最多，而底边长度相同，所以物块与斜面c之间的动摩擦因素最大，故B正确；CD.若斜面光滑，由运动学公式可知：L解得：t=当θ=45°时，用时最短，由于不知道三个斜面的倾角，所以无法在哪个斜面上的物体先到达底端，故CD错误。8、CD【解析】匀速圆周运动中的匀速是指物体速度的大小不变，速度的方向是时刻在变化的，所以A错误；做匀速圆周运动的物体受到的合力的方向始终指向圆心，所以受到的合力是变化的，由牛顿第二定律可知，加速度也必定是变化的，所以匀速圆周运动是变加速运动，B错，C正确；物体做圆周运动时其向心力时刻指向圆心，速度方向与轨迹相切，所以二者相互垂直，所以不改变速度的大小，只改变速度的方向，故选CD.思路分析：做匀速圆周运动的物体，要受到始终指向圆心的力的作用来做为向心力，力的大小不变，但方向时刻在变，所以向心加速度也是变化的试题点评：匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向也是时刻在变化的9、AB【解析】试题分析：根据得，，轨道半径越大，周期越大，可知冥王星的公转周期一定大于地球的公转周期，故A正确；根据，可以得到：则半径越大，则速度越小，故选项B正确；根据得，，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较表面的重力加速度，故C错误；根据公式：，则第一宇宙速度为：，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较第一宇宙速度大小，故选项D错误．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】根据万有引力提供向心力得出周期、加速度与轨道半径的关系，从而比较大小．根据万有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表达式，从而分析比较．10、ABD【解析】A、从A到B的过程中，根据动能定理得：，故A正确；

B、在B点，根据牛顿第二定律得，解得：，故B错误；

C、小球下摆过程中，重力做的功，则重力的平均功率不为零，故C错误；

D、小球下摆过程中，重力的瞬时功率从0变化到0，应是先增大后减小，故D正确．点睛：本题主要考查了圆周运动向心力公式、动能定理的直接应用，要求同学们能正确分析小球的受力情况，会利用特殊点解题．11、AC【解析】

小物块的线速度为v=ωr，选项A正确；小物块的向心加速度为a=ω2r，选项B错误；小物块受到的摩擦力为等于向心力，大小为f=mω2r，选项C正确，D错误；故选C.12、ABD【解析】

A.小球下滑至最低点的过程中，系统机械能守恒，初末位置动能都为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量，即为mgh，故A正确。B.小球从静止位置下滑至最低点的过程中，速度先增加后减小，可知竖直分速度先增加后减小，则由P=mgvy可知重力的瞬时功率先增大后减小，选项B正确；C.弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向沿杆向下，小球继续加速，速度没有达到最大值。故C错误；D.小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，此时弹簧伸长量最短，弹性势能最小，故动能与重力势能之和最大，故D正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AC；D；4【解析】（1）A、实验前需要平衡摩擦力，使小车受到的合力等于绳子的拉力，故A正确；

B、小车受到的拉力可以由弹簧测力计测出，砂桶和砂的总质量不需要远小于小车的质量，故B错误；

C、滑轮的摩擦和绳子的质量会影响示数，所以要求滑轮摩擦足够小，绳的质量足够轻，减小实验误差，故C正确；

D、应先接通打点计时器的电源，再释放小车，故D错误。

（1）探究加速度与合外力的关系实验要控制小车质量M不变，由牛顿第二定律得：a=1MF（3）每两点间还有四个计时点未画出，计数点间的时间间隔：T=0.02×5s=0.1s，

由匀变速直线运动的推论Δx=aT2可知，加速度：点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力。14、;;;;【解析】（1）从A到B,由