2024屆湖北省棗陽市白水高中物理高一第二學期期末質量檢測試題含解析

2024屆湖北省棗陽市白水高中物理高一第二學期期末質量檢測試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，細線的一端系一質量為m的小球，另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端，細線與斜面平行．在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運動的過程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細線的拉力T和斜面的支持力為FN分別為(重力加速度為g)()A．T＝m(gsinθ＋acosθ)，FN＝m(gcosθ－asinθ)B．T＝m(gcosθ＋asinθ)，FN＝m(gsinθ－acosθ)C．T＝m(acosθ－gsinθ)，FN＝m(gcosθ＋asinθ)D．T＝m(asinθ－gcosθ)，FN＝m(gsinθ＋acosθ)2、下列關于同步衛(wèi)星的說法正確的是（）A．它的周期與地球自轉同步，但高度和速度可以選擇，高度增大，速度減小B．它的周期、高度、速度的大小都是一定的C．我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星定點在北京上空D．不同的同步衛(wèi)星所受的向心力相同3、如圖所示,汽車通過滑輪拉重物A,汽車沿水平方向向右勻速運動,滑輪與繩的摩擦不計,則物體的運動情況是：()A．勻速上升 B．加速上升 C．先加速后減速 D．減速上升4、(本題9分)如圖所示，細桿與水平地面的夾角為，陽光豎直照下，一小球套在細桿上，當小球沿細桿以的速度勻速向上運動時，取，地面上小球的影子移動速度大小為（）A． B． C． D．5、(本題9分)一輛小汽車駛上圓弧半徑為90m的拱橋。當汽車經過橋頂時恰好對橋沒有壓力而騰空，g=10m/s2，則此時汽車的速度大小為（）A．90m/s B．30m/s C．10m/s D．3m/s6、(本題9分)如圖所示，拖著輪胎跑是身體耐力訓練的一種有效方法。某受訓者拖著輪胎在水平直道上勻速跑了一段距離，下列說法正確的是A．地面對輪胎的摩擦力不做功B．重力對輪胎做負功C．繩子的拉力對輪胎不做功D．輪胎所受的合力不做功7、如圖所示，質量均為m的a?b兩球固定在輕桿的兩端，桿可繞水平軸O在豎直面內無摩擦轉動，已知兩球距軸O的距離L1>L2,現在由水平位置靜止釋放，在a下降過程中()A．a?b兩球角速度相等 B．a?b兩球向心加速度相等C．桿對a?b兩球都不做功 D．a?b兩球機械能之和保持不變8、(本題9分)半徑分別為2R和R的兩個半圓，分別組成如圖甲、乙所示的兩個光滑圓弧軌道，一小球先后從同一高度下落，分別從如圖甲、乙所示的開口豎直向上的半圓軌道的右側邊緣進入軌道，都沿著軌道內側運動并能從開口豎直向下的半圓軌道的最高點通過．空氣阻力不計．下列說法正確的是()A．圖甲中小球對軌道最高點的壓力比圖乙中小球對軌道最高點的壓力大B．圖甲中小球在軌道最高點的角速度比圖乙中小球在軌道最高點的角速度小C．圖甲中小球在軌道最低點的向心力比圖乙中小球在軌道最低點的向心力小D．圖甲中小球對軌道最低點的壓力比圖乙中小球對軌道最低點的壓力大9、某同學將一個質量為m的小球豎直向上拋出，小球上升的最大高度為H.設上升過程中空氣阻力f大小恒定.則在上升過程中A．小球的動能減小了(f+mg)HB．小球機械能減小了fHC．小球重力勢能減小了mgHD．小球克服空氣阻力做功(f+mg)H10、(本題9分)如圖所示，有一豎直放置、兩端封閉的U形管，兩管內水銀面左高右低，兩端封閉的空氣柱溫度相同．要讓水銀柱相對玻璃管向A端移動，可以采取的措施（）A．將U形管向右稍傾斜一些 B．將U形管向左稍傾斜一些C．兩邊空氣柱升高相同溫度 D．使玻璃管豎直向上減速運動11、(本題9分)如圖所示，兩個質量均為m的小木塊a和b，（可視為質點）放在水平圓盤上，之間用輕質細線連接，且a，b之間的距離恰等于線長，a與轉軸OO’的距離為L，b與轉軸的距離為2L，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若圓盤從靜止開始繞轉軸緩慢地加速轉動。用ω表示圓盤轉動的角速度，下列說法正確的是A．b一定比a先開始滑動B．當ω=2kgC．當ω=2kgD．當ω=kg12、(本題9分)如圖所示，兩質量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動，用R、T、Ek、S分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、與地心連線在單位時間內掃過的面積．下列關系式正確的有A．TA>TB B．EkA>EkBC．SA=SB D．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在利用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律的實驗中：（1）下列操作正確的是____________A．打點計時器應該接到直流電源上B．需用天平測出重物的質量C．先接通電源，后釋放重物D．釋放重物前，重物應盡量靠近打點計時器（2）如圖為某次實驗中所得的一條紙帶，其中打O點時紙帶速度為零。已知圖中所標計數點間的時間間隔為T，重物的質量為m，重力加速度為g，若要驗證從O點釋放重物至打到D點的過程中機械能守恒需要滿足表達式：__________________________________。（用題中所給的物理量符號表示）14、（10分）(本題9分)利用如圖所示實驗裝置來驗證機械能守恒定律。通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中小鐵球經過光電門B時，毫秒計時器（圖中未畫出）記錄下小鐵球的擋光時間t。實驗前調整光電門位置，使小鐵球下落過程中小鐵球球心垂直細激光束通過光電門，設當地重力加速度為g：(1)為了驗證小鐵球下落過程中機械能是否守恒，還需要測量的物理量是__________。A．A點距地面的高度hB．A、B之間的距離hC．小鐵球從A到B的下落時間tABD．小鐵球的直徑d(2)小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=_________（用實驗中測得物理量的符號表示）；(3)改變光電門B的位置，多次釋放小鐵球，測得多組相應的數據，作出圖像，由圖像算出其斜率k，當k近似為____________時，可以認為小球在下落過程中機械能守恒。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，豎直平面內的光滑弧形軌道的底端恰好與光滑水平面相切．質量為M=1.0kg的小物塊B靜止在水平面上．質量為m=1.0kg的小物塊A從距離水平面高h＝0.45m的P點沿軌道從靜止開始下滑，經過弧形軌道的最低點Q滑上水平面與B相碰，碰后兩個物體以共同速度運動．取重力加速度g=10m/s1．求：（1）A經過Q點時速度的大小v0；（1）A與B碰后速度的大小v；（3）碰撞過程中系統(tǒng)（A、B）損失的機械能ΔE．16、（12分）如圖所示，物體A的質量為M，圓環(huán)B的質量為m，通過繩子連接在一起，圓環(huán)套在光滑的豎直桿上，開始時連接圓環(huán)的繩子處于水平，長度l＝4m，現從靜止釋放圓環(huán)．不計定滑輪和空氣的阻力，取g＝10m/s2，求：（1）若圓環(huán)恰能下降h＝3m，A和B的質量應滿足什么關系？（2）若圓環(huán)下降h＝3m時的速度vB＝5m/s，則A和B的質量有何關系？（3）不管A和B的質量為多大，圓環(huán)下降h＝3m時的速度不可能超過多大？17、（12分）如圖所示，在傾角為θ=37°的斜面底端有一個固定擋板D，處于自然長度的輕質彈簧一端固定在擋板上，另一端在O點，已知斜面OD部分光滑，PO部分粗糙且長度L=8m。質量m=1kg的物塊（可視為質點）從P點靜止開始下滑，已知物塊與斜面PO間的動摩擦因數μ=0.25，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物塊第一次接觸彈簧時速度的大?。?）若彈簧的最大壓縮量d=0.5m，求彈簧的最大彈性勢能（3）物塊與彈簧接觸多少次，反彈后從O點沿斜面上升的最大距離第一次小于0.5m

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、A【解題分析】當加速度a較小時，小球與斜面一起運動，此時小球受重力G、繩子拉力T和斜面的支持力FN，繩子平行于斜面；小球的受力如圖：由牛頓第二定律得水平方向上：;豎直方向上，由平衡得：，聯立得：，，故A正確，BCD錯誤．2、B【解題分析】

所謂地球同步衛(wèi)星，即指衛(wèi)星繞地球轉動的周期與地球的自轉周期相同，與地球同步轉動，且在赤道上空的某地，站在地球上觀看（以地球本身為參照物）它在空中的位置是固定不動的．【題目詳解】所有的地球同步衛(wèi)星的必要條件是它們的軌道都必須位于地球的赤道平面內，角速度等于地球自轉的角速度，周期等于地球自轉的周期，則軌道高度和速度是確定的，故AC錯誤，B正確．由萬有引力等于向心力，由向心力公式知質量不同的衛(wèi)星受的向心力是不同的，故D錯誤．故選B．【題目點撥】地球質量一定、自轉速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉實現同步，就必須要角速度與地球自轉角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大?。?、B【解題分析】

設繩子與水平方向的夾角為θ，將小車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于A的速度，根據平行四邊形定則得，vA=vcosθ，車子在勻速向右的運動過程中，繩子與水平方向的夾角為θ減小，所以A的速度增大，A做加速上升運動；A.勻速上升，選項A不符合題意；B.加速上升，選項B符合題意；C.先加速后減速，選項C不符合題意；D.減速上升，選項D不符合題意；4、B【解題分析】

將小球的速度分解為豎直方向和水平方向的兩個速度，水平方向上的速度即為影子的速度，故，B正確．ACD錯誤故選B5、B【解題分析】

汽車經過橋頂時受力分析，如圖所示：車對橋恰好沒有壓力而騰空，根據牛頓第三定律知橋對車的支持力為零，即N=0即汽車做圓周運動的向心力完全由其自身的重力提供，有：F=G=m解得：v=A.90m/s與計算結果不相符；故A項不合題意.B.30m/s與計算結果相符；故B項符合題意.C.10m/s與計算結果不相符；故C項不合題意.D.3m/s與計算結果不相符；故D項不合題意.6、D【解題分析】

A.由題知輪胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，兩者夾角為，則地面對輪胎的摩擦力做負功，故選項A錯誤；B.由于重力方向豎直向下，與輪胎的位移方向相互垂直，故重力不做功，故選項B錯誤；C.設拉力與水平方向的夾角為，由于是銳角，所以繩子的拉力對輪胎做正功，故選項C錯誤；D.根據動能定理可知輪胎所受的合力不做功，故選項D正確。7、AD【解題分析】

A．a、b兩球圍繞同一個固定軸轉動，角速度相等，故A正確；B．根據a=ω2r可知，因L1>L2，則a的向心加速度大于b的向心加速度，故B錯誤；C．在a下降過程中，b球的動能增加，重力勢能增加，所以b球的機械能增加，根據重力之外的力做功量度物體機械能的變化，所以桿對b做正功，球a和b系統(tǒng)機械能守恒，所以a機械能減小，所以桿對a做負功，故C錯誤；D．兩小球看成一個系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故D正確；【題目點撥】本題是輕桿連接的模型問題，對系統(tǒng)機械能是守恒的，但對單個小球機械能并不守恒，運用系統(tǒng)機械能守恒及除重力以外的力做物體做的功等于物體機械能的變化量進行研究即可．8、BD【解題分析】

A.小球下落高度相同，根據動能定理可知，mgh=mv12，則小球在最高點時，速度大小相等，根據向心力公式可知，F+mg=m，圖甲中上方軌道半徑大，故軌道對小球的壓力小，根據牛頓第三定律可知，小球對軌道的壓力小，故A錯誤．B.根據v=ωR可知，圖甲中小球在最高點的角速度小，故B正確．

CD.小球運動到最低點的過程中，mgH=mv22，高度H相同，故在最低點的速度相等，根據向心力公式可知，F-mg=m，圖甲中下方軌道半徑小，小球對軌道最低點的向心力大，壓力大，故C錯誤，D正確．9、AB【解題分析】

A.小球上升的過程中，重力和阻力都做負功，根據動能定理得:-mgH-fH=△Ek，則得動能的減小量等于mgH+fH；故A正確.B.根據功能關系知：除重力外其余力做的功等于機械能的變化量；在上升過程中，物體克服阻力做功fH，故機械能減小fH；故B正確.C.小球上升H，故重力勢能增加mgH；故C錯誤.D.在上升的過程中，小球克服空氣阻力做功fH；故D錯誤.10、BCD【解題分析】試題分析：設水銀柱兩側的高度差為h，則：PB-PA=ρgh；先假設水銀柱不動；將U形管向右稍傾斜一些，水銀柱兩側的高度差變大，故A側氣體推動水銀柱靠近右端，故A錯誤；將U形管向左稍傾斜一些，水銀柱兩側的高度差變小，故B側氣體推動水銀柱靠近左端，故B正確；兩邊空氣柱升高相同溫度，根據查理定律公式，有：，故，由于PB-PA=ρgh，故PB＞PA，故△PA＜△PB，故A側氣體壓強的增加量小，故水銀柱相對玻璃管向A端移動，故C正確；使玻璃管豎直向上減速運動，加速度向下，失重，故PB＞PA+ρ（g-a）h，故水銀柱相對玻璃管向A端移動，故D正確；故選BCD．考點：理想氣體的狀態(tài)變化方程11、CD【解題分析】兩個物體用細線相連，一定是同時開始滑動，故A錯誤；對于單個木塊，靜摩擦力提供向心力，恰好不滑動時，有：kmg=mω2r，故ω=kgr；故如果沒有細線相連，a、b恰好不滑動的臨界角速度分別為：kgL、kg2L；若ω=2kg3L時，細線突然斷開，由于2kg3L＜kgL，故a不會做離心運動，故B錯誤；角速度逐漸增加的過程中，是b物體的靜摩擦力先達到最大，臨界角速度為kg點睛：本題的關鍵是正確分析木塊的受力，明確木塊做圓周運動時，靜摩擦力提供向心力，把握住臨界條件：單個靜摩擦力達到最大、兩個物體的靜摩擦力達到最大，由牛頓第二定律分析解答．12、AD【解題分析】

根據知，軌道半徑越大，周期越大，所以TA>TB，故A正確；由知：，所以vB>vA，又因為質量相等，所以EkB>EkA，故B錯誤；根據開普勒第二定律可知，同一行星與地心連線在單位時間內掃過的面積相等，所以C錯誤；由開普勒第三定律知，D正確．【題目點撥】重點是要掌握天體運動的規(guī)律，萬有引力提供向心力．選項C容易錯選，原因是開普勒行星運動定律的面積定律中有相等時間內行星與太陽的連線掃過的面積相等．這是針對某一行星的，而不是兩個行星．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）CD（2）mgh2【解題分析】(1)A、打點計時器應該到交流電源上，故A錯誤；B、由于12C、先接通電源，后釋放重物，故C正確；D、釋放重物前，重物應盡量靠近打點計時器，故D正確；故選CD。(2)重物由O點到D點勢能減少量的表達式為mgh2，O點的速度為0，D點的速度vD=h【題目點撥】考查對驗證機械能守恒實驗原理的掌握及利用打點計時器研究勻變速運動的速度。14、BDg【解題分析】

(1)[1]需要測量減少的勢能和增加的動能，也就是測量下落的高度和運動速度，而運動速度可以通過小球直徑來測量，因此選BD。(2)[2]根據小球直徑和小球穿過光電門的時間，求極短時間內的平均速度約等于瞬時速度(3)[3]機械能守恒的表達式為因此當斜率當k近似為當地重力加速度g時，可以認為小球在下落過程中機械能守恒。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）3.0m/s；（1）1.0m/s；（3）3.0J．【解題分析】（1）A從P滑到Q的過程中，根據機械能守恒定律得（1分）解得A經過Q點時速度的大?。?分）（1）A與B相碰，根據動量守恒定律得（1分）解得（3分）（3）根據能量守恒定律得（3分）解