内蒙古乌兰察布市集宁区第一中学2024年物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

内蒙古乌兰察布市集宁区第一中学2024年物理高一第二学期期末质量检测试题注意事项: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、如图所示,在M点分别以不同的速度将两小球水平抛出。两小球分别落在水平地面上的P点、Q点。已知O点是M点在地面上的竖直投影,OP:PQ=1:3,且不考虑空气阻力的影响。下列说法中正确的是()A．两小球的下落时间之比为1:3B．两小球的下落时间之比为1:4C．两小球的初速度大小之比为1:3D．两小球的初速度大小之比为1:42、(本题9分)如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是（）A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用B．摆球A受拉力和向心力的作用C．摆球A受拉力和重力的作用D．摆球A受重力和向心力的作用3、(本题9分)一物体受到恒定合外力作用而做曲线运动，下列判断正确的是（）A．该物体的速度方向与合外力方向之间的夹角越来越小B．该物体的运动轨迹可能为圆C．在相等时间内合外力做的功一定相等D．该物体速度大小由v增加到2v和由2v增加到3v的两个过程中，合外力所做的功相等4、某质点在同一平面内受到三个共点力，它们的大小和方向如图所示.这三个力的合力方向为A．沿着x轴正方向B．沿着x轴负方向C．沿着y轴正方向D．沿着y轴负方向5、(本题9分)已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2,重力加速度g取9.8m/s2,地球半径R＝6.4×106m，则可知地球的质量约为()A．2×1018kg B．2×1020kg C．6×1022kg D．6×1024kg6、(本题9分)现在很多教室都安装可以沿水平方向滑动的黑板，如图所示,在黑板以某一速度向左匀速运动的同时，一位教师用粉笔在黑板上画线，粉笔相对于墙壁从静止开始先匀加速向下画，接着匀减速向下画直到停止，则粉笔在黑板画出的轨迹可能为图中的（）A． B．C． D．7、(本题9分)某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C点与B点关于放电极对称，下列说法正确的是()A．A点电势低于B点电势B．A点电场强度小于C点电场强度C．烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能D．烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能8、(本题9分)如图所示，小球从B点由静止释放，摆到最低点C的时间为，从C点向右摆到最高点的时间为.摆动过程中，如果摆角始终小于5°，不计空气阻力。下列说法中正确的是（）A．，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小B．,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变C．,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小D．，摆线碰钉子的瞬间，小球的加速度变大9、(本题9分)如图为过山车以及轨道简化模型，不计一切阻力，以下判断正确的是A．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B．过山车在圆轨道最低点时乘客处于失重状态C．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于D．过山车在斜面h＝3R高处由静止滑下通过圆轨道最高点时对轨道压力大小等于其重力10、如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A．物体上升到最高点时的重力势能为1B．物体落到海平面时的重力势能为－mghC．物体在海平面上的动能为1D．物体在海平面上的机械能为111、一汽车以速度v0在平直路面上匀速行驶，在t=0时刻将汽车发动机的输出功率调为另一个恒定值，设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变．从t=0时刻开始，汽车运动的v-t图象可能正确的有A．B．C．D．12、(本题9分)以下列举了几种物体的运动，若都忽略空气对运动物体的阻力，则其中遵守机械能守恒定律的是()A．物体沿着斜面匀速下滑B．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端C．潜水运动员在水中匀速下沉D．铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度，测得所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，每两个计数点之间有四点未画出，另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图2所示．经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm．（1）根据以上数据，计算重物由O点运动到B点，重力势能减少了_______J，动能增加了________J（最后结果要求保留三位有效数字）．（2）假设物体下落做匀加速运动，则物体在下落过程中的实际加速度为____________．14、某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动。每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平挡板依次放在1，2，3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是()A． B．C． D．无法判断15、(本题9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________________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道.光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略.粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h.从A点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s.已知小球质量m，不计空气阻力，求：(1)小球从E点水平飞出时的速度大小；(2)小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；(3)小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功.17、（10分）《割绳子》是一款益智类小游戏，在适当的时间剪断细线，使糖果掉入绿豆蛙嘴里，则游戏过关．如图所示为某一关卡的游戏框架简图，其中、为固定细线的两枚钉子，开始时先剪断细线，糖果以为圆心做圆周运动，为最低点，当糖果运动到点的瞬间，又突然剪断细线，糖果在点飞出，运动到点时恰好沿水平方向冲上平台，并恰好能滑出平台掉入绿豆蛙嘴里．设糖果质量，细线长，平台动摩擦因数，糖果运动到点时细线与竖直方向夹角，糖果可视为质点，忽略空气阻力．（，）求：（1）糖果运动到点时对细线的拉力大小；（2）平台点与点的水平距离；（3）平台、两点间的距离．

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】

AB、两球的抛出高度相同,故下落时间相同,故AB错；CD、根据题意OP:PQ=1:3，则水平位移之比为1:4，水平方向上做匀速直线运动则x=v综上所述本题答案是：D【点睛】两小球所在高度相同,故下落时间相同,由水平位移关系可求出两小球的初速度的大小关系2、C【解析】

向心力是效果力，在受力分析时不能说球受到向心力，摆球A受拉力和重力的作用，拉力和重力的合力提供向心力，故C正确；ABD错误；故选C3、A【解析】

物体在恒定合外力作用下做曲线运动，合外力方向与速度方向不在同一直线上，且合外力指向轨迹弯曲的内侧，物体的速度方向与合外力方向之间的夹角越来越小，故A正确．物体做圆周运动时由指向圆心的合外力提供向心力，向心力方向是变化的，合外力必定是变力，所以在恒定合外力作用的运动轨迹不可能是圆，故B错误．曲线运动在相等时间内，物体沿合外力方向的位移不一定相同，所以合外力做的功不一定相等，故C错误．由动能定理可知，W合1=m（2v）2-m（v）2=mv2，W合2=m（3v）2-m（2v）2=mv2，所以合外力所做的功不相等，故D错误．故选A．【点睛】本题的关键是要掌握质点做曲线运动的条件：合外力方向与速度方向不在同一直线上，且合外力指向轨迹弯曲的内侧，知道圆周运动的受力特点．要知道动能定理是求功常用的方法．4、A【解析】

由图F1、F2的方向沿坐标轴，根据平行四边形定则知，将F3分解F3x＝−20×sin60°＝−10N；F3y=20×cos60°=10N；所以：Fx＝F2+F3x＝20−10≈2.68N；Fy=F3y-F1=10-10=0N；可知三个力的合力沿x轴的正方向，大小为2.68N；

A.沿着x轴正方向，与结论相符，选项A正确；B.沿着x轴负方向，与结论不相符，选项B错误；C.沿着y轴正方向，与结论不相符，选项C错误；D.沿着y轴负方向，与结论不相符，选项D错误；5、D【解析】

在地球表面附近有：，解得地球的质量，故D正确，ABC错误。6、D【解析】由题意知，黑板向左运动，水平方向粉笔相对黑板向右匀速运动，竖直方向先向下加速再减小，根据运动的合成可知，粉笔受合外力先竖直向下，再竖直向上，根据力与轨迹的关系，即力指向轨迹弯曲的内侧，故D正确；A、B、C错误．7、AC【解析】由沿电场线方向电势降低可知，A点电势低于B点电势，A正确；由图可知，A点电场线比C点密集，因此A点的场强大于C点场强，B错误；烟尘颗粒带负电，从A到B的过程中，电场力做正功，动能增加，烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能，电势能减小，烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能，C正确D错误．8、BD【解析】

单摆的小角度摆动是简谐运动，根据单摆的周期公式分析，注意摆动中摆长是变化的；同时根据受力情况以及功能关系确定小球的速率。【详解】ABC.因摆角始终小于5°，则小球在钉子两边摆动时均可看做单摆，因为在左侧摆动时摆长较长，根据可知周期较大，因摆球在钉子两边摆动的时间均为所在摆周期的，可知：；摆线碰钉子的瞬间，由于水平方向受力为零，可知小球的速率不变；故B正确AC错误；D.摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变,而半径变小，所以加速度变大，故D正确。9、CD【解析】

A．过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，只有重力做功，其机械能守恒，动能和重力势能相互转化，知速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A错误；B．在最低点时，乘客的加速度向上，处于超重状态，故B错误；C．在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当轨道对车的压力为零时，速度最小，则得：所以过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于，故C正确；D．过山车在斜面h=3R高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得：解得；所以轨道对车的支持力为故D正确；10、BD【解析】

物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知h1=v0y22g，以地面为零势能面，则在最高点的重力势能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，选项A错误；以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故B正确。由动能定理得：mgh=E【点睛】此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．11、BD【解析】试题分析：调整前，牵引力，功率，当功率调整后，若功率调大，由于速度不会瞬间变化，所以会导致牵引力瞬间变为一个较大的值，使得，汽车做加速运动，使得速度增大，而随着速度的增大，功率不再变化，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，直到牵引力再次减小到，开始新的匀速直线运动，即为加速度逐渐减小的加速运动最后匀速，图像如B。若功率调小，同样由于速度不会瞬间变化，所以会导致牵引力瞬间变为一个较小的值，使得，汽车做减速运动，使得速度减小，而随着速度的减小，功率不再变化，牵引力逐渐增大，加速度逐渐减小，直到牵引力再次减小到，开始新的匀速直线运动，即为加速度逐渐减小的减速运动最后匀速，图像如D。考点：机动车的两种启动方式12、BD【解析】

物体沿着斜面匀速下滑，动能不变，势能减小，所以物体的机械能不守恒，故A错误。物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端，除了重力之外没有其他的外力对物体做功，所以机械能守恒，故B正确。潜水运动员在水中匀速下沉时，动能不变，势能减小，所以机械能不守恒，故C错误。铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动，只受到重力的作用，所以机械能守恒，故D正确。故选BD。【点睛】掌握住机械能守恒的条件，也就是只有重力做功，分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒．也可以分析动能和势能变化情况，明确机械能是否发生变化．二．填空题(每小题6分，共18分)13、8.438.009.00【解析】试题分析：纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能，根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值，根据根据求解加速度．（1）重力势能减小量．在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有，则动能增加量（2）根据得．14、C【解析】

因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以。A.与上述计算结果不相符，故A错误；B.与上述计算结果不相符，故B错误；CD.与上述计算结果不相符，故C正确，D错误。15、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，应先打开电源，在释放纸带（2）[2]重锤重力势能的减少量为[3]打点计时器打下B点的速度，所以重锤增加的动能为[4]这样验证的系统错误总是使重力势能的减少量小