2024屆華大新高一物理第二學(xué)期期末檢測試題含解析

2024屆華大新高一物理第二學(xué)期期末檢測試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。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(nèi)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(zhǔn)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)關(guān)于勻速圓周運(yùn)動的向心加速度，下列說法正確的是（）A．大小不變，方向變化B．大小變化，方向不變C．大小、方向都變化D．大小、方向都不變2、“神舟十號”飛船發(fā)射后，經(jīng)過多次變軌進(jìn)入距地面高度為h的圓形軌道．已知飛船質(zhì)量為m，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g．設(shè)飛船進(jìn)入圓形軌道后運(yùn)動時的動能為EK，則A． B． C． D．3、(本題9分)中國的吳橋雜技享譽(yù)世界，如圖甲是雜技演員表演傳統(tǒng)節(jié)目——水流星．用細(xì)繩系者裝有水的小桶，在豎直面內(nèi)做園周運(yùn)動，當(dāng)小桶運(yùn)動到最高點(diǎn)時，可簡化為圖乙所示情形．已知水的質(zhì)量為m，水的重心到轉(zhuǎn)軸0的距離為L，則下列說法正確的是A．最高點(diǎn)水剛好不流出時，水和小桶的最小速率為零B．最高點(diǎn)水剛好不流出時，水對桶底的作用力大小為mgC．最高點(diǎn)水剛好不流出時，水對桶底的作用力為零D．最高點(diǎn)水剛好不流出時，繩上的拉力大小大于mg4、(本題9分)小船勻速過河，己知船在靜水中的速度為，水流速度為，河寬為，以下說法不正確的是（）A．當(dāng)過河時間為時，小船的船頭恰好垂直于河岸B．當(dāng)小船船頭斜向上游方向時，可能使小船的過河位移為C．當(dāng)變?yōu)闀r，小船不能到達(dá)正對岸D．若小船船頭始終指向正對岸，則小船在過河過程中突然變大，過河時間將變長5、(本題9分)如圖，物體套在豎直桿上，經(jīng)細(xì)繩通過定滑輪拉動物體在水平面上運(yùn)動，開始時、間的細(xì)繩呈水平狀態(tài)，現(xiàn)由計(jì)算機(jī)控制物體的運(yùn)動，使其恰好以速度沿桿勻速下滑（始終未與滑輪相碰），則（）A．繩與桿的夾角為時，的速率為B．繩與桿的夾角為時，的速率為C．物體也做勻速直線運(yùn)動D．物體做勻加速直線運(yùn)動6、(本題9分)如圖甲所示，某人正通過定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處?；喌馁|(zhì)量和摩擦均不計(jì)，貨物獲得的加速度a與繩子對貨物豎直向上的拉力T之間的關(guān)系圖像如圖乙所示。由圖可以判斷下列說法錯．誤．的是(重力加速度為g)圖甲圖乙A．圖線與縱軸的交點(diǎn)M的值aB．圖線的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)1C．圖線與橫軸的交點(diǎn)N的值TD．圖線的斜率等于物體的質(zhì)量m7、(本題9分)一艘小船在靜水中的速度為3m/s,渡過一條寬150m且水流速度為4m/s的河流,則該小船()A．以最短位移渡河時,位移大小為200mB．以最短時間渡河時,沿水流方向的位移大小為200mC．渡河的時間可能少于50sD．能到達(dá)正對岸8、(本題9分)關(guān)于豎直上拋運(yùn)動，下列說法正確的是(）A．在最高點(diǎn)速度為零，加速度不為零B．上升的時間小于下落過程的時間C．從上升到下降的整個過程中加速度保持不變D．上升到某一高度時速度小于下降到此高度時的速度9、(本題9分)如圖所示，圓心在O點(diǎn)，半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60°，軌道最低點(diǎn)a與桌面相切．一段不可伸長的輕繩兩端系著質(zhì)量分別為m和4m的小球A和B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時，B位于c點(diǎn)，從靜止釋放，設(shè)輕繩足夠長，不計(jì)一切摩擦，則在B球由c下滑到a的過程中（）A．兩球速度大小始終相等B．重力對小球B做功的功率一直不變C．小球A的機(jī)械能一直增加D．小球B經(jīng)過a點(diǎn)時的速度大小為10、如圖所示，由兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器的極板N與靜電計(jì)相接，極板M接地．現(xiàn)給電容器充電，靜電計(jì)指針張開一定角度．保持電容器所帶電量不變的情況下，下面哪些操作將使靜電計(jì)指針張角變小A．將M板向下平移B．將M板沿水平向左方向遠(yuǎn)離N板C．將M板沿水平向右方向靠近N板D．在M、N板之間插入云母板11、(本題9分)嫦娥工程分為三期，簡稱“繞、落、回”三步走．我國發(fā)射的“嫦娥三號”衛(wèi)星是嫦娥工程第二階段的登月探測器，該衛(wèi)星先在距月球表面高度為h的軌道上繞月球做周期為T的勻速圓周運(yùn)動，再經(jīng)變軌后成功落月．已知月球的半徑為R，引力常量為G，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響．則以下說法正確的是A．物體在月球表面自由下落的加速度大小為B．“嫦娥三號”繞月球做勻速圓周運(yùn)動時的線速度大小為C．月球的平均密度為D．在月球上發(fā)射月球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為12、(本題9分)兩個互成角度為θ0°<θ<180°A．勻加速直線運(yùn)動B．勻速直線運(yùn)動C．勻減速直線運(yùn)動D．非勻變速曲線運(yùn)動二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）利用如圖1所示圖裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)．(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是______A．交流電源B．刻度尺C．天平（含砝碼）(2)實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖2所示的一條紙帶．在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的周期為T．設(shè)重物的質(zhì)量為m．從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=______，動能變化量△Ek=______(3)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是______A．利用公式v=gt計(jì)算重物速度B．利用公式v=計(jì)算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法(4)某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒，在紙帶上選取多個計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量它們到起始點(diǎn)O的距離h，計(jì)算對應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪v2-h圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過原點(diǎn)的直線，則重物下落過程中機(jī)械能守恒．請你分析論證該同學(xué)的判斷依據(jù)是否正確______（回答正確或不正確）14、（10分）用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，讓重錘拖著紙帶從靜止開始下落，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。要驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重錘在這段時間內(nèi)重力勢能的減少量與____________（選填“動能”或“機(jī)械能”）的增加量是否相等。對于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是____________（選填選項(xiàng)前的字母）。A．重錘選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘B．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正C．精確測量出重錘的質(zhì)量三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)隨著航空領(lǐng)域的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)火箭回收利用，成為了各國都在重點(diǎn)突破的技術(shù)。其中有一技術(shù)難題是回收時如何減緩對地的碰撞，為此設(shè)計(jì)師在返回火箭的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，由高強(qiáng)絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd；②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ和超導(dǎo)線圈（圖中未畫出），超導(dǎo)線圈能產(chǎn)生方向垂直于整個緩沖軌道平面的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時，滑塊立即停止運(yùn)動，此后線圈與火箭主體中的磁場相互作用，火箭主體一直做減速運(yùn)動直至達(dá)到軟著陸要求的速度，從而實(shí)現(xiàn)緩沖?，F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時，火箭主體的速度大小為v0，經(jīng)過時間t火箭著陸，速度恰好為零；線圈abcd的電阻為R，其余電阻忽略不計(jì)；ab邊長為l，火箭主體質(zhì)量為m，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，重力加速度為g，一切摩擦阻力不計(jì)，求：（1）緩沖滑塊剛停止運(yùn)動時，線圈ab邊兩端的電勢差Uab；（2）緩沖滑塊剛停止運(yùn)動時，火箭主體的加速度大小；（3）火箭主體的速度從v0減到零的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的電能。16、（12分）過山車是游樂場中常見的設(shè)施。下圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個圓形軌道組成，B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點(diǎn)，半徑R1=2.0m、R2=1.4m。一個質(zhì)量為m=1.0kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0=12.0m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動，A(1)小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點(diǎn)時，軌道對小球作用力的大?。?2)如果小球恰能通過第二個圓形軌道，B、C間距L應(yīng)是多少。17、（12分）(本題9分)如圖所示，在平靜的湖面上有一小船以速度勻速行駛，人和船的總質(zhì)量為M=200kg，船上另載有N=20個完全相同的小球，每個小球的質(zhì)量為m=5kg。人站立船頭，沿著船的前進(jìn)方向、每隔一段相同的時間水平拋出一個小球，不計(jì)水的阻力和空氣的阻力。（1）如果每次都是以相對于湖岸的速度v=6m/s拋出小球，試計(jì)算出第一個小球拋出后小船的速度大小和拋出第幾個球后船的速度反向？（2）如果每次都是以相對于小船的速度v=6m/s拋出小球，試問拋出第16個小球可以使船的速度改變多少？

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】勻速圓周運(yùn)動的向心加速度時時刻刻指向圓心，大小不變，方向時時刻刻發(fā)生變化，所以選A．2、A【解題分析】試題分析：飛船繞地球運(yùn)動時，由萬有引力提供向心力，則，故動能為Ek=mv2=×，由GM=gR2，所以，選項(xiàng)A正確．考點(diǎn)：萬有引力與航天．【名師點(diǎn)睛】該題的飛船運(yùn)行在高為h的軌道上，得出其速度的大小后，再利用物體在地球表面上時的重力是萬有引力得出其黃金代換進(jìn)行替換，最后可以得出動能的表達(dá)式．3、C【解題分析】

水和小桶做圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)水不流出的條件是：水和水桶的重力剛好提供所需要的向心力．這時的最小速度即是過最高點(diǎn)的臨界速度v；以水為研究對象，重力提供圓周運(yùn)動向心力有：；解得；故最小速度為；對水分析，此時所需的向心力，故此時水桶對水無作用力，故ABD錯誤，C正確；故選C．【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵在于分析水的受力情況，確定其向心力的來源，應(yīng)用牛頓第二定律破解水流星節(jié)目成功的奧秘．4、D【解題分析】

若船頭垂直河岸過河，則過河的時間最短，選項(xiàng)A正確；因船速大于河水的流速，則船的合速度方向可以垂直河岸，即當(dāng)小船船頭斜向上游方向時，可能使小船的過河位移為60m，選項(xiàng)B正確；當(dāng)v1變?yōu)???m/s時，船速小于河水流速，則合速度不能垂直河岸方向，則小船不能到達(dá)正對岸，選項(xiàng)C正確；船過河的時間由船速沿河岸方向的速度決定，若小船船頭始終指向正對岸，則小船過河的時間一定，與河水流速無關(guān)，選項(xiàng)D錯誤；此題選項(xiàng)錯誤的選項(xiàng)，故選D.【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道分運(yùn)動和合運(yùn)動具有等時性，各分運(yùn)動具有獨(dú)立性，互不干擾，并掌握運(yùn)動學(xué)公式的應(yīng)用，注意船在靜水的速度與河水流速的關(guān)系決定能否垂直河岸過河．5、B【解題分析】將A物體的速度按圖示兩個方向分解，如圖所示，

由繩子速率v繩=vcosα；而繩子速率等于物體B的速率，則有物體B的速率vB=v繩=vcosα．故A錯誤，B正確；因α減小，則vB=v繩=vcosα增大，B物體加速運(yùn)動，但不是勻加速運(yùn)動，故CD錯誤；故選B．點(diǎn)睛：對于運(yùn)動的合成與分解問題，要知道分運(yùn)動和合運(yùn)動的運(yùn)動特點(diǎn)，知道二者具有等時性和獨(dú)立性，能夠?qū)⒑线\(yùn)動分解為兩個分運(yùn)動，然后根據(jù)幾何關(guān)系求解速度或加速度之間的關(guān)系．6、D【解題分析】對貨物受力分析，受重力mg和拉力T，根據(jù)牛頓第二定律，有：T-mg=ma，得：a=1mT?g；當(dāng)a=0時，T=mg，故圖線與橫軸的交點(diǎn)N的值TN=mg，故C正確；當(dāng)T=0時，a=-g，即圖線與縱軸的交點(diǎn)M的值a點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵是根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的表達(dá)式，找到a-T函數(shù)關(guān)系，再根據(jù)數(shù)學(xué)知識討論截距和斜率的值．7、AB【解題分析】

A項(xiàng)：因?yàn)榇陟o水中的速度小于河水的流速，由平行四邊形法則求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正達(dá)對岸，且當(dāng)合速度與船的航向垂直時，渡河位移最短，所以最短位移，故A正確；B項(xiàng)：船以最短時間50s渡河時沿河岸的位移：x=v水tmin=4×50m=200m，即到對岸時被沖下200m，故B正確；C項(xiàng)：當(dāng)船的靜水中的速度垂直河岸時渡河時間最短：，故C錯誤；D項(xiàng)：因?yàn)榇陟o水中的速度小于河水的流速，由平行四邊形法則求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正達(dá)對岸，故D錯誤。8、AC【解題分析】

AC．豎直上拋運(yùn)動，只受到重力作用，在最高點(diǎn)速度為零，但加速度仍為g，AC正確；BD．因整個過程加速度相等，故上行時間與下行時間相等，且在同一高度速度大小相等，BD錯誤．故選AC.9、CD【解題分析】

根據(jù)速度的分解知識可知，B球的速度沿繩子方向的分速度等于A的速度，則兩球速度大小不是始終相等，選項(xiàng)A錯誤；重力瞬時功率公式為P=mgvcosα，α是重力與速度的夾角．一開始B球是由靜止釋放的，所以B球在開始時重力的功率為零；B球運(yùn)動到a點(diǎn)時，α=90°，重力的功率也為零，所以重力對小球B做功的功率先增大后減小，故B錯誤．在B球由c下滑到a的過程中，繩子的拉力一直對A球做正功，由功能原理可知，A球的機(jī)械能一直增加．故C正確．設(shè)小球B經(jīng)過a點(diǎn)時的速度大小為v1，此時A球的速度大小為v1．則有：v1=v1cos30°;由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：4mgR（1-cos60°）=mgR+；聯(lián)立解得v1=．故D正確．故選CD．【題目點(diǎn)撥】本題解題的關(guān)鍵是對兩個小球運(yùn)動情況的分析，知道兩球沿繩子方向的分速度大小相等以及系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；能用特殊位置法判斷B的重力的瞬時功率．10、CD【解題分析】

A．將M板向下平移，正對面積減小，根據(jù)，電容減小，根據(jù)，Q不變，則電勢差增大，張角變大，故A錯誤；B．將M板沿水平向左方向遠(yuǎn)離N板，d變大，根據(jù)，電容減小，根據(jù)，Q不變，則電勢差增大，張角變大，故B錯誤；C．將M板沿水平向右方向靠近N板，d減小，根據(jù)，電容增大，根據(jù)，Q不變，則電勢差減小，張角變小，故C正確；D．在M、N之間插入云母板（介電常數(shù)ε＞1），根據(jù)，電容增大，根據(jù)，Q不變，則電勢差減小，張角變小，故D正確；11、AC【解題分析】

在月球表面，重力等于萬有引力，則得：；對于“嫦娥三號”衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動過程，由萬有引力提供向心力得：；解得：，故A正確．“嫦娥三號”衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為r=R+h，則它繞月球做勻速圓周運(yùn)動的速度大小為，故B錯誤．由上式得：月球的質(zhì)量為M=，月球的平均密度為ρ=M/V，而V=4πR3/3，解得月球的平均密度為，故C正確．設(shè)在月球上發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為v，則有：，即，故D錯誤．故選AC．【題目點(diǎn)撥】本題主要是考查了萬有引力定律及其應(yīng)用；解答此類題目一般要把握兩條線：一是在星球表面，忽略星球自轉(zhuǎn)的情況下，萬有引力近似等于重力；二是根據(jù)萬有引力提供向心力列方程進(jìn)行解答．12、AC【解題分析】

互成角度的兩個初速度的合初速度為v，兩個加速度的合加速度為a，其中可能的情況如圖，由物體做曲線運(yùn)動的條件可知，當(dāng)v與a共線時為勻變速直線運(yùn)動，當(dāng)v與a不共線時，為勻變速曲線動A.勻加速直線運(yùn)動與分析相符，故A項(xiàng)符合題意；B.勻速直線運(yùn)動與分析不符，故B項(xiàng)不符合意意；C.勻減速直線運(yùn)動與分析相符，故C項(xiàng)符合題意；D.非勻變速曲線運(yùn)動與分析不符，故D不符合題意。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AB-mghBC不正確【解題分析】

(1)[1]A.打點(diǎn)計(jì)時器使用的是交流電源，故A正確；B.在該實(shí)驗(yàn)中需要測量點(diǎn)跡間的距離，需要刻度尺，故B正確；C.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒時，mgh=既需要驗(yàn)證gh=即可，與質(zhì)量無關(guān)，故不需要天平，故C錯誤．(2)[2][3]從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減少量△Ep=mghBB點(diǎn)的速度為：則增加的動能為：(3)[4]大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是重物在下落過程中存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，故ABD錯誤，C正確．(4)[5]若機(jī)械能守恒，有mgh=則v2=2gh可知v2-h圖線為過原點(diǎn)的一條傾斜直線，且斜率為2g才能說明機(jī)械能守恒，故不正確．14、動能AB【解題分析】

第一空.要驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重錘在這段時間內(nèi)重力勢能的減少量與動能的增加量是否相等。第二空.重錘選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘，從而減小阻力，選項(xiàng)A正確；兩