广东省揭阳市揭东区2023-2024学年高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

广东省揭阳市揭东区2023-2024学年高一物理第二学期期末质量检测试题考生请注意：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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（）A． B． C． D．2、一小球以5m/s初速度水平抛出，下落高度为20m时，水平位移大小为（忽略空气阻力，重力加速度取g=10m/s2）：A．5m B．10m C．20m D．25m3、小球做匀速圆周运动的过程,以下各量不发生变化的是()A．线速度 B．向心力 C．周期 D．向心加速度4、(本题9分)下列说法中正确的是（）A．做曲线运动的物体的速度一定是变化的B．做曲线运动的物体的动能一定是变化的C．物体在恒力作用下，不可能做机械能守恒的运动D．物体在变力作用下，不可能做机械能守恒的运动5、放在光滑水平面上的物体，仅在两个互相垂直的水平力的作用下开始运动。若在某一过程中这两个力对物体做的功分别为3J和4J，则在该过程中物体动能的增量为A．7J B．5JC．J D．1J6、(本题9分)质点做直线运动的速度—时间图象如图所示，该质点A．在第1秒末速度方向发生了改变B．在第2秒末加速度方向发生了改变C．在前2秒内发生的位移为零D．第3秒和第5秒末的位置相同7、(本题9分)在东京奥运会资格赛67公斤级决赛中，我国选手谌利军打破抓举、挺举和总成绩的三项世界纪录并夺得冠军。谌利军抓举154kg时，先下蹲将杠铃举过头顶（如图），然后保持胸部以上及杠铃姿态不变站立起来完成比赛。在谌利军从图示状态站起来的过程中，下列说法正确的是（）A．杠铃的重力势能一直增加B．合力对杠铃一直做正功C．谌利军对杠铃做功的功率一直增大D．谌利军对杠铃做功的功率先增大后减小8、(本题9分)甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为ν0，划船速度均为ν，出发时两船相距H，甲、乙两船船头均与河岸成60°角，如图所示．已知乙船恰好能垂直到达对岸A点．则下列说法中正确的是（）A．甲、乙两船到达对岸的时间不同B．ν=2ν0C．两船可能在未到达对岸前相遇D．甲船也在A点靠岸9、(本题9分)如图所示，一质量为1kg的滑块A以的速度在光滑水平面上向右运动，一质量为2kg的滑块B以的速度向左运动并与滑块A发生碰撞，已知滑块B的左侧连有轻弹簧，下列说法正确的是

A．当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小为B．当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小为C．两滑块相距最近时，滑块B的速度大小为D．两滑块相距最近时，滑块B的速度大小为10、(本题9分)如图所示，水平传送带以恒定速率v运行．一物块（可视为质点）质量为m，从传送带左端由静止释放，被传送到右端，在到达右端之前和传送带共速．在运送该物块的过程中，下列说法正确的是A．滑块先受到滑动摩擦力作用，后受到静摩擦力作用B．滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移C．皮带对滑块做的功为D．皮带克服滑块摩擦力做的功为11、(本题9分)如图所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这个过程中A．电梯地板对物体的支持力做的功等于1B．电梯地板对物体的支持力所做的功等于1C．钢索的拉力所做的功等于1D．钢索的拉力所做的功大于112、(本题9分)如图所示，在空间中存在竖直向上的匀强电场，质量为m、电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落，加速度为g，下落高度H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，整个过程中不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则带电物块在由A点运动到C点过程中，下列说法正确的是A．该匀强电场的电场强度为B．带电物块机械能减少量为C．带电物块电势能的增量为D．对于弹簧和物体组成的系统，重力势能的减少量等于弹性势能与电势能的增加量之和二．填空题(每小题6分，共18分)13、小明同学利用如图装置验证机械能守恒定律.他将直径为d=1.50cm的小铁球由光电门1的正上方自由释放，先后通过光电门1、2，测得小球通过光电门的时间分别为△t1=23.0×l0-3s、△t2=9.1×l0-3s.（1）请根据以上数据帮小明同学计算出小球通过光电门1时的速度为__________m/s（保留两位有效数字），如果换用直径相同的木球，则实验误差将________（选填“增大、不变、减小”）；（2）若已知当地重力加速度为g，测得两光电门间的距离为h，则满足关系式gh=__________（用题中所给字母表示），即可验证小球下落过程中机械能守恒.14、(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中，除铁架台、铁夹、学生电源、纸带、打点计时器和重物外，还需选用下述哪种仪器？（）A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．弹簧秤15、(本题9分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．将气垫导轨固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平．在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮，在B处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为M，将质量为m的钩码通过细线与滑块连接．打开气源，滑块从A处由静止释放，宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t，取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度，A、B之间的距离为d，重力加速度为g．（1）调整光电门的位置，使得滑块通过B点时钩码没有落地．滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量ΔEk为______，系统重力势能减少量ΔEp为___．（以上结果均用题中所给字母表示）（2）若实验结果发现ΔEk总是略大于ΔEp，可能的原因是______A．存在空气阻力B．滑块没有到达B点时钩码已经落地C．测出滑块左端与光电门B之间的距离作为dD．测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，这极大的提高了同学们对月球的关注程度．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答:(1)若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动．试求出月球绕地球运动的轨道半径；(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回到抛出点．已知月球半径为R月，万有引力常量为G．试求出月球的质量M月．17、（10分）(本题9分)在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把质量为m的物体P置于弹簧上端，用力压到弹簧形变量为3x0处后由静止释放，从释放点上升的最大高度为4.5x0，上升过程中物体P的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。若在另一星球N上把完全相同的弹簧竖直固定在水平桌面上，将物体Q在弹簧上端点由静止释放，物体Q的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中虚线所示。两星球可视为质量分布均匀的球体，星球N半径为地球半径的3倍。忽略两星球的自转，图中两条图线与横、纵坐标轴交点坐标为已知量。求：(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比；(2)地球和星球N的质量比；(3)在星球N上，物体Q向下运动过程中的最大速度。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

由胡克定律得F＝kx，式中x为形变量，设弹簧原长为l0，则有F1＝k(l0－l1)F2＝k(l2－l0)联立方程组可以解得故D正确，ABC错误。故选D。2、B【解析】

根据平抛运动的竖直方向为自由落体运动，有，可得平抛时间为；平抛的水平分运动为匀速直线运动，可得；故A，C，D错误，B正确.3、C【解析】试题分析：在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是周期和角速度，所以C正确．考点：线速度、角速度和周期、转速．点评：对于物理量的理解要明确是如何定义的决定因素有哪些，是标量还是矢量，如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键，尤其是注意标量和矢量的区别．4、A【解析】

曲线运动物体的速度方向是该点的切线方向，时刻在变化，是变速运动；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上．只有重力或弹簧弹力做功时，物体机械能守恒．【详解】曲线运动物体的速度方向是该点的切线方向，时刻在变化，是变速运动，故A正确；物体做匀速圆周运动时速度的大小不变，故动能不变，故B错误；物体在恒力作用下，可能机械能守恒也可能不守恒的．若恒力是重力，则守恒，故C错误；物体在变力作用下，但只有重力做功，则机械能守恒，故D错误；故选A．【点睛】曲线运动一定是变速运动，可以是速度大小变，也可方向变，也可大小方向均变．机械能守恒条件是只有重力做功，物体有时受恒力，有时受变力，但仅有重力做功，则机械能守恒．5、A【解析】

合外力做的功，则由动能定理可知在该过程中物体动能的增量为，故选项A正确，B、C、D错误。6、D【解析】试题分析：速度图象的正负表示速度的方向，而在前2s内，运动方向没有变化，故A错；图象的斜率表示加速度，第2秒末斜率不变，所以加速度不变，故B错；前两秒内图象都在时间轴上方，故质点位移为图线与坐标轴所围成的面积，C错；同理，由图象面积可以知道，第4秒内和第5秒内的位移大小相同、方向相反，故D正确。考点：运动学图象7、AD【解析】

A.杠铃相对于地面的高度不断上升，所以杠铃和地球组成系统的重力势能一直增加。故A正确；B.杠铃向上运动的过程中，先向上加速，后向上减速，所以杠铃的动能先增大后减小，合力先做正功后做负功。故B错误；CD.谌利军对杠铃做功的功率P=Fv，F先大于重力后小于重力最后等于重力，v先增大后减小，所以功率先增大后减小。故C错误，D正确。8、BD【解析】

由于两船的速度大小相等，且与河岸的夹角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等；根据运动的独立性原理，船速度平行于河岸的分量将不影响船行驶到对岸所用的时间，所以两船同时到岸，A错误；因乙船正对垂直河岸过河，故，故，故B正确；甲船沿水流方向的速度为，在相同的时间内，甲船通过的位移，船到达对岸的时间，故船沿水流方向通过的位移，故甲船也在A点靠岸，故D正确；因两船同一时间到达A点，故在两船靠岸以前不会相遇，故C错误；故选BD．【点睛】由运动的独立性可知，渡河时间取决于船垂直于河岸的速度，由两船的速度可求得渡河时间；根据乙船的合运动可知船速与水速的关系；先求得甲船沿水流方向的速度，根据渡河时间可求得甲过河时在水流方向上通过的距离，则可判断在何处靠岸．运动的合成与分解中要注意独立性的应用，两个分运动是相互独立，互不干扰的，但二者的合成决定了物体的实际运动．9、BD【解析】

A、B、以向右为正方向，A、B组成的系统所受的合外力为零，系统动量守恒，当滑块A的速度减为0时，由动量守恒定律得：′，即：，，方向向左；即当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小为1.5m/s，A错误，B正确；C、D、两滑块相距最近时速度相等，设相等的速度为v．根据动量守恒定律得：，解得：，大小为；C错误；D正确；10、BC【解析】

A．滑块加速运动时，与传送带间相对滑动，受到向右的滑动摩擦力，当相对静止后不受摩擦力，故A错误；B．根据牛顿第二定律可得滑块的加速度为：，共速的时间为，滑块在匀加速阶段的位移为：，皮带的位移为：，滑块相对皮带的位移：，由此可知滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移，故B正确；C．根据动能定理可得皮带对滑块做的功为：，故C正确；D．皮带克服滑块摩擦力做的功为：，故D错误．11、BD【解析】试题分析：对物体运用动能定理求解支持力做功．对电梯和物体整体运用动能定理求解拉力做功．根据动能定理求解合力对电梯做的功．由动能定理得：对物体WN-mgH=12mv212、CD【解析】

A.物体静止开始下落时的加速度为g，根据牛顿第二定律得：mg-qE=ma，解得：，故A错误。B.从A到C的过程中，带电物块速度都为零，则机械能变化为重力势能减少量mg（H+h），故B错误。C.从A到C过程中，电场力做功为W=-qE（H+h）=-（H+h），，则电势能增加量为（H+h），故C正确。D根据能量守恒知对于弹簧和物体组成的系统，重力势能的减少量等于弹性势能与电势能的增加量之和，故D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、0.65增大【解析】

第一空.根据平均速度公式可得：m/s；第二空.换用直径相同的木球时，空气阻力相对重力影响明显，故误差偏大；第三空.小球下落只有重力做功，则机械能守恒应满足-=14、B【解析】A项：实验中有打点计时器测量时间，不再需要秒表，A错误；B项：在求动能时需要测量两点间的长度求出平均速度，故需要用的刻度尺，B正确；C项：而在数据处理中物体的质量可以消去，故不需要测物体的质量，故不用天平，C错误；D项：实验中不要测物体的重力或质量，所以不用弹簧秤，故D错误．点晴：根据验证机械能守恒定律的原理及实验方法，明确需要测量的数据，则可知需要的器材．15、C【解析】

（1）由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。

滑块通过光电门B速度为：；

滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：；

系统的重力势能减少量可表示为：△Ep=mgd；

比较△Ep和△Ek，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的。

（2）若存在空气阻力的，则有△Ek总是略小于△Ep，故A错误；滑块没有到达B点时钩码已经落地，拉力对滑块做的功会减小