湖南师范大学附中2024年高一物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

湖南师范大学附中2024年高一物理第二学期期末学业质量监测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)下列物理量中，属于矢量的是（）A．力B．路程C．功D．功率2、(本题9分)一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风突然停止，则其运动的轨迹可能是()A． B．C． D．3、(本题9分)三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，则()A．Ea>Eb，φa>φbB．Ea<Eb，φa<φbC．Ea>Eb，φa<φbD．Ea<Eb，φa>φb4、(本题9分)做自由落体运动的物体，在第1s内下落的高度是（g取10m/s²）A．5mB．10mC．15mD．20m5、下列运动过程中，满足机械能守恒的是A．沿粗糙斜面匀速下滑的物块B．在空气中匀速下落的雨滴C．沿粗糙斜面加速下滑的物块D．沿竖直面内光滑圆轨道运动的小球6、(本题9分)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比()A．轨道半径变小B．向心加速度变小C．线速度变小D．角速度变小7、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O点，另一端与该小球相连．现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动经过B点，已知OA长度小于OB长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧弹力大小相等．在小球由A到B的过程中A．加速度等于重力加速度的位置有两处B．弹簧弹力的功率为0的位置只有一处C．弹簧弹力对小球做功等于零D．弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离等于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离8、(本题9分)2016年9月15日，我国发射了空间实验室“天宫二号”．它的初始轨道为椭圆轨道，近地点M和远地点N的高度分别为200km和350km，如图所示．关于“天宫二号”在该椭圆轨道上的运行，下列说法正确的是（）A．在M点的速度大于在N点的速度B．在M点的加速度等于在N点的加速度C．在M点的机械能大于在N点的机械能D．从M点运动到N点的过程中引力始终做负功9、(本题9分)下列哪些运动中加速度恒定不变（忽略空气阻力）A．平抛运动 B．匀速圆周运动 C．自由落体运动 D．竖直上抛运动10、(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11、(本题9分)(多选)一个质量为m的小球,从高度为H的地方自由落下,与水平地面碰撞后向上弹起,设碰撞时间为定值t,则在碰撞过程中,下列关于小球对地面的平均冲击力与球弹起的高度h的关系中正确的是(设冲击力远大于重力)()A．h越大,平均冲击力越大 B．h越小,平均冲击力越大C．平均冲击力大小与h无关 D．若h一定,平均冲击力与小球质量成正比12、(本题9分)如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车质量为M＝5kg，小车上静止地放置着质量为m＝1kg的木块，和小车间的动摩擦因数为μ＝0.2，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM可能正确的有()A．am＝1m/s2，aM＝1m/s2B．am＝1m/s2，aM＝2m/s2C．am＝2m/s2，aM＝4m/s2D．am＝3m/s2，aM＝5m/s2二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某中学实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz.(1)实验中木板略微倾斜，这样做________；A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条，，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同-位置再释放小车，把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，......；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出，根据第4次实验的纸带(如图2所示，图2中的点皆为计时点)求得小车获得的速度为________m/s(保留三位有效数字)．14、(本题9分)用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”．实验室所给的电源为输出电压为6V的交流电和直流电两种．重物从高处由静止开始下落，重物拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量．第14题图第14题图(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材；B．将打点计时器接到电源的“交流输出”端上；C．用天平测量出重物的质量；D．释放悬挂纸带的重物，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重物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操作步骤是。(将其选项对应的字母填在横线处)(2)某同学在上述验证机械能守恒定律的实验中得到一条较为理想的纸带，若Ｏ点为重物下落的起始点，重物的质量m，电源的频率为f,则重物从Ｏ到Ｃ过程减小的重力势能；增加的动能。（当地重力加速度为g，用给出的字母表示）15、(本题9分)某同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落。（1）实验装置中有一处明显的错误是：___________________（2）上图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点，O点与第2点的距离约为2mm，分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离hA、hB、hC….①两点间的时间间隔为T，重力加速度为g，|ΔEp|表示O点至C点过程重物重力势能减少量，ΔEk表示O点至C点过程重物动能的增加量，实验中计算C点的速度，甲同学用来计算，可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)；乙同学用来计算，可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)。其中_______同学的计算方法更符合实验要求。②本次实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物质量为1kg，则从O点到C点的过程重力势能的减小量|ΔEp|=___________J，重物动能增加量ΔEk=_____________J(结果均保留三位有效数字)。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)有一质量为0.2kg的物块，从长为4m，倾角为30°光滑斜面顶端处由静止开始沿斜面滑下，斜面底端和水平面的接触处为很短的圆弧形，如图所示.物块和水平面间的滑动摩擦因数为0.2求：（1）.物块在水平面能滑行的距离；（2）.物块克服摩擦力所做的功(g取10m/s2)17、（10分）(本题9分)如图所示，光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接，BC的长度可忽略不计，C为圆弧轨道的最低点．一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑，进入半圆型轨道CD．已知半圆型轨道半径R=0.1m，A点与轨道最低点的高度差h=0.8m，不计空气阻力，小物块可以看作质点，重力加速度取g=10m/s1．求：（1）小物块运动到C点时速度的大小；（1）小物块运动到C点时，对半圆型轨道压力的大小；（3）若小物块恰好能通过半圆型轨道的最高点D，求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功．

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、A【解析】既有大小又由方向的物理量叫做矢量，如力，位移，速度等，只有大小没有方向的物理量叫做标量，如质量，时间，路程，功，功率等，故A正确．2、C【解析】由力的独立作用原理可知，没有风力时物体做自由落体运动，有风力后水平方向匀加速直线运动，水平分速度逐渐增大，撤去风力后水平速度不变，竖直分速度继续增大，C对3、C【解析】

由图可以看出a处电场线更密，所以Ea>Eb，根据对称性，a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等，再根据沿电场线方向电势降低可以判定φb>φa，故ABD错误，C正确；故选C．4、A【解析】做自由落体运动的物体，在第1s内下落的高度h=gt2=×10×1＝5m，故A正确．故选A.5、D【解析】

A.沿粗糙斜面匀速下滑的物块动能不变，重力势能减小，故机械能减小，故A错误；B.在空气中匀速下落的雨滴，动能不变，重力势能减小，故机械能减小，故B错误；C.沿粗糙斜面加速下滑的物块一定有摩擦力做负功，机械能不守恒，故C错误；D.沿竖直面内光滑圆轨道运动的小球，只受重力做功，机械能守恒，故D正确.6、A【解析】试题分析：由于GMmr2=m(2πT)2r，所以r=3GMT24π2，T变小，r变小，A正确；又GMmr2=man，a考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【名师点睛】根据万有引力提供向心力列式求解即可得到线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系；根据周期变小，先得到轨道半径的变化，再得出其它量的变化。视频7、AC【解析】

A、在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，则由A到B有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g。则两处加速度为g。故A正确；B、A处速度为零，弹力功率为零；下滑过程当弹簧弹力与杆垂直时，弹力功率为零；当弹簧为原长时弹力为零，弹力功率为零，故弹力功率为0共有3处，故B错误；C、由于A、B两点弹簧弹力大小相等，因此弹簧的变化量相等，即弹簧的弹性势能不变，弹力对小球不做功，所以弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹力所做的负功，即从A到B的过程中，弹簧弹力对小球做总功为零，故C正确；D、因做负功时弹力增大，而则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹力所做的负功，则弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离，故D错误。故选AC。8、AD【解析】

A．根据开普勒第二定律知，“天宫二号”在近地点的速度大于远地点的速度，即在M点的速度大于在N点的速度，故选选项A正确；B．“天宫二号”在M点受到的地球引力大于在N点的引力，由牛顿第二定律知在M点的加速度大于在N点的加速度，故选项B错误；C．“天宫二号”沿椭圆轨道运行的过程中，只有地球的引力做功，故其机械能守恒，故选项C错误；D．从M点运动到N点的过程中引力与速度的夹角为锐角，所以引力做负功，故选项D正确．9、ACD【解析】

A.平抛运动的物体只受重力，则其运动的加速度不变恒为重力加速度g；故A正确.B.做匀速圆周运动的物体，所受的力产生向心加速度只改变速度大小而不改变速度的方向，则其加速度始终与线速度垂直，向心加速度的方向时刻变化，大小不变，不是恒定的加速度；故B错误.C.自由落体运动的加速度为重力加速度g恒定；故C正确.D.竖直上抛运动的物体只受重力，加速度为恒定的重力加速度g；故D正确.10、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．11、AD【解析】

由自由落体规律可求得物体落地前的速度，由竖直上抛运动规律可求得弹起后的速度，再对和地面接触的过程由动量定理可求得平均冲击力的表达式，从而得出决定冲击力的因素；【详解】A、物体在空中做自由落体运动，由自由落体规律可得：落地速度；

弹力起后由运动学公式可得：

设向下为正，则由动量定理可得：

解得：，则可知，h越大，平均冲击力越大，而h一定时，平均冲击力与小球的质量成正比，故选项AD正确，选项BC错误．【点睛】本题考查动量定理的应用，要注意正方向的设定，正确列出关系式．12、AC【解析】

AB．当拉力较小时，两物体一起加速度运动；当拉力增大到一定值时，两物体发生相对滑动，此后m受到的是滑动摩擦力，故其加速恒定为因此当系统加速度小于等于时，两物体一起运动，加速度相同，故A正确，B错误；CD．发生相对滑动后，m的加速度大小恒为，故C正确，D错误；故选AC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）CD（2）2.00【解析】(1)使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分量大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故AB错误，CD正确；故选CD.(2)各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，t=1/f=1/50=0.02s，利用公式：v=x/t可得：v=0.04/0.02=2.00m/s.点睛：根据实验原理橡皮筋做的功等于小车增加的动能，要消除摩擦力带了的影响．分析答题；根据纸袋上的数据可以判定，各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，利用公式：v＝x/t可得出结论．14、（1）C；（2分）（2）mg(x0+x1)；（3分）。(3分)【解析】本题考查的是对“验证机械能守恒定律”实验的应用问题，由于实验结果与物体质量无关，故步骤C是不必要的；其他步骤为实验的内容及步骤；从O到C下落的高度为x0+x1，故重力势能减少量