福建省南安市南安一中2023-2024学年高一物理第二学期期末检测试题含解析

福建省南安市南安一中2023-2024学年高一物理第二学期期末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)汽车检测厂为了检测汽车的性能，将一个加速度传感器固定在汽车上，汽车从静止开始沿平直路面作直线运动，通过车载电脑采集数据得到汽车的加速度随时间变化图像．汽车和驾驶员及各测量用具的总质量为1100kg，汽车的阻力是车重的0.1倍，g=10m/s1．图是某一次测试中得到的加速度随时间变化图像．对于这次测试，下列说法正确的是A．10s时汽车受到的牵引力为4800N B．汽车的最大速度约为90m/sC．10s后汽车的功率一定不变 D．40s时汽车的牵引力为4800N2、(本题9分)如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v，则A．若火车通过此弯道时速度大于v，则火车的轮缘会挤压外轨B．若火车通过此弯道时速度小于v，则火车的轮缘会挤压外轨C．若火车通过此弯道时行驶速度等于v，则火车的轮缘会挤压外轨D．若火车通过此弯道时行驶速度等于v，则火车对轨道的压力小于火车的重力3、(本题9分)直流电动机M接在如图所示的电路中，理想电压表的示数是20V，理想电流表的示数是1.0A，限流电阻R=5.0Ω，则可知（）A．电动机的机械功率是20W B．电阻R消耗的电功率是5WC．电动机线圈的电阻是20Ω D．电动机产生的电热功率是20W4、(本题9分)2019年5月20日是第20个“世界计量日”，当日，第26届国际计量大会通过的关于国际单位制（SI）基本单位变革的决议生效实施．根据修订后的新国际单位制（SI），国际计量单位制的7个基本单位全部实现由常数定义，SI的修订将保证SI长期稳定性和环宇通用性，也从根本上打破人类对实物原器的依赖，将开启任意时刻、任意地点、任意主体根据定义复现单位量值的大门．以下4个单位中，不是国际单位制（SI）中基本单位的是A．牛顿 B．米 C．秒 D．千克5、(本题9分)牛顿在1687年提出万有引力定律后，首次比较准确地测定引力常数的科学家是（）A．卡文迪许 B．牛顿 C．开普勒 D．伽利略6、(本题9分)“太空涂鸦”技术的基本物理模型是：原来在较低圆轨道运行的攻击卫星在变轨后接近在较高圆轨道上运行的侦察卫星时，向其发射“漆雾”弹，“漆雾”弹在临近侦察卫卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦察卫星，喷散后强力吸附在侦察卫卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。关于这一过程下列说法正确的是A．攻击卫星在原轨道上运行的周期比侦察卫星的周期大B．攻击卫星到达新轨道后，其动能较原轨道增大C．攻击卫星到达新轨道后，其机械能较原轨道增多D．攻击卫星在原轨道需要加速才能变轨接近侦查卫星7、(本题9分)机车以恒定加速度启动，在达到额定功率之前的过程中，下列速度—时间、机车功率—时间图像中正确的是：A．B．C．D．8、(本题9分)下列情况中的物体，可以看作质点的是（）A．研究地球的公转B．研究一列火车的进站时间C．研究一列火车从成都开往拉萨的运行时间D．研究直升飞机上螺旋桨的转动情况9、(本题9分)质量为m的物体，从静止出发以g的加速度竖直下降h，下列几种说法错误的是()A．物体的机械能增加了mgh B．物体的动能增加了mghC．物体的机械能减少了mgh D．物体的重力势能减少了mgh10、(本题9分)一列简谐横波沿轴正方向传播，在处的质元的振动图线如图1所示，在处的质元的振动图线如图2所示。下列说法正确的是（）A．该波的周期为12sB．处的质元在平衡位置向上振动时，处的质元在波峰C．在内处和处的质元通过的路程均为6cmD．该波的波长不可能为8m二、实验题11、（4分）(本题9分)用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为d，两滑块被弹簧(图中未画出)弹开后，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为Δt1，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为Δt2.左侧滑块质量为m1，左侧滑块的速度大小________.右侧滑块质量为m2，右侧滑块的质量和速度大小的乘积________。若规定向左为正，弹开后两滑块质量与速度的乘积的矢量和表达式为____________(用题中物理量表示)12、（10分）(本题9分)为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用DIS设计了一个实验，实验装置如图甲所示，图中A为电磁铁，B为光电门．有一直径为d、质量为m的金属小球通过电磁铁从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，且小球直径d远小于A、B间的距离H．则：

（1）小球经过光电门B时的速度vB表达式为_____；

（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出-H的变化图象如图乙所示，当图线斜率k=________时（用已知量g、d表示），可判断小球下落过程中机械能守恒；

（3）实验中发现动能增加量△Ek总是稍小于重力势能减少量△EP，增加下落高度后，△EP-△Ek将_______增加（选填“增加”、“减小”、“不变”）．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)如图所示,甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务.某时刻甲、乙都以大小为v0=2m/s的速度相向运动,甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点.甲和他的装备总质量为M1=90kg,乙和他的装备（不包括A的质量）总质量为M2=90kg,为了避免直接相撞,乙把手中质量为m=45kg的物体A推向甲,甲迅速接住A后即不再松开,此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动,且安全“飘”向空间站.求：(1)乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出?(2)设甲与物体A作用时间为t=0.5s,求甲与A的相互作用力F的大小？14、（14分）(本题9分)观测到某一卫星环绕地球做匀速圆周运动，卫星距地面的高度为h．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为求：（1）卫星绕地球运行时速度v；（2）卫星环绕地球运行的周期T．15、（13分）(本题9分)如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平底面上，轨道半径R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量为与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R．重力加速度为，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间;（2）小球A冲进轨道时速度v的大小．

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、A【解析】

根据牛顿第二定律求解10s及40s时汽车的牵引力；根据v=at可知，a-t图像的面积等于速度的增量，从而求解最大速度；根据P=Fv判断功率的变化。【详解】10s时汽车的加速度是1.0m/s1，根据牛顿第二定律可知汽车受到的牵引力为F=ma+f=1100×1+0.1×1100×10=4800N，选项A正确；根据v=at可知，a-t图像的面积等于速度的增量，则汽车的最大速度约为115格×1×0.1=50m/s，选项B错误；根据P=Fv可知10s后汽车的加速度减小，牵引力减小，速度增加，则功率不一定不变，选项C错误；40s时汽车的加速度为零，则F=f=1400N，选项D错误；故选A.2、A【解析】

如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v，则A.当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，故A正确；B.当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，故B错误；C.当火车以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都无压力，故C错误；D.设内外轨间形成斜面倾角为θ，当火车以v的速度通过此弯路时，由受力可知，Ncosθ=mg，解得：3、B【解析】

电动机消耗的总功率为：P="IU=20"W，选项AD错误；电阻R消耗的电功率为PR=125W="5"W，选项B正确；电动机不是纯电阻电路，故不适用欧姆定律，故电动机线圈的电阻，电动机产生的电热功率不是20W选项CD错误；故选B4、A【解析】

在力学中国际单位制（SI）中基本单位的是：米、千克、秒；A.牛顿，不是国际单位制（SI）中基本单位，选项A符合题意；B.米，是国际单位制（SI）中基本单位，选项B不符合题意；C.秒，是国际单位制（SI）中基本单位，选项C不符合题意；D.千克，是国际单位制（SI）中基本单位，选项D不符合题意；5、A【解析】

牛顿在1687年提出万有引力定律后，首次比较准确地测定引力常数的科学家是卡文迪许，故A正确。6、CD【解析】

卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有：解得：A.由，可知攻击卫星在原轨道上半径小，则周期小，故A错误；B.由和得：，可知攻击卫星到达新轨道后，半径增大，则动能减小，故B错误；CD.攻击卫星要从低轨道变到高轨道，则要点火加速做离心运动，故攻击卫星的机械能增加，故CD正确。7、AC【解析】

AB.机车保持加速度不变启动，则速度为，在达到额定功率前均做匀加速直线运动，图像为过原点的倾斜直线；故A正确，B错误.CD.机车的功率，匀加速直线运动，联立有，可知机车的功率随时间均匀增大；C正确，D错误.8、AC【解析】A、研究地球的公转时，地球的大小相对于地球和太阳的距离来说是很小的，可以忽略，可以看成质点，故A正确；B、研究火车进站的时间时，火车的长度不能忽略不计，不能看做质点，故B错误；C、研究火车从成都开往拉萨的运行时间时，尽管火车有一定的长度和形状，但相对于成都到拉萨的距离可忽略不计，故火车可看作质点，故C正确；D、研究直升飞机上螺旋桨的转动情况不能看成是质点，否则就没有旋转可言，所以D错误。点睛：考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略。9、AC【解析】AC、因物体的加速度为g，故说明物体不受阻力作用，只受重力作用，物体的机械能守恒，故A、C错误；B、由动能定理可得动能的改变量，所以物体的动能增加mgh，故B正确；D、重力做功，所以物体的重力势能减少mgh，故D正确；说法错误的是故选AC．【点睛】因物体的加速度为g，故说明物体不受阻力作用，只受重力作用，物体的机械能守恒，由动能定理可得物体的动能变化量．10、AB【解析】

A．由图可知，该波的周期为12s。故A正确；

B．由图可知，t=3s时刻，x=12m处的质元在平衡位置向上振动时，x=18m处的质元在波峰，故B正确；

C．由图可知，该波的振幅为4cm，圆频率由图1可知，在t=0时刻x=12m处的质点在-4cm处，则其振动方程4s时刻质元的位置所以x=12m处的质元通过的路程s12=4cm+2cm=6cm据图2知t=0s时，在x=18m处的质元的位移为0cm，正通过平衡位置向上运动，其振动方程为在t=4s时刻，在x=18m处的质元的位移所以在0～4s内x=18m处的质元通过的路程x18＝4cm+(4−2)cm≈4.54cm＜6cm故C错误；

D．由两图比较可知，x=12m处比x=18m处的质元可能早振动T，所以两点之间的距离为x＝(n+)λ（n=0、1、2、3…）所以（n=0、1、2、3…）n=0时，波长最大，为故D错误；故选AB。二、实验题11、【解析】

第一空.左侧滑块的速度大小；第二空.右侧滑块的速度大小；则右侧滑块的质量和速度大小的乘积；第三空.若规定向左为正，弹开后两滑块质量与速度的乘积的矢量和表达式为.12、d/t增加【解析】【分析】由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容；解：(1)已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度，故；(2)若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，则有：；即，解得：，结合图象，则有：；(3)由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，,则将增加；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