2023-2024學(xué)年湖南省長沙市湘一芙蓉中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末達標測試試題含解析

2023-2024學(xué)年湖南省長沙市湘一芙蓉中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末達標測試試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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)有一個星球的密度與地球的密度相同，但它表面處的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，則該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的()A． B．4倍 C．8倍 D．64倍2、(本題9分)魔方，英文名為Rubik′sCube，又叫魔術(shù)方塊或魯比克方塊，是一種手部極限運動．通常泛指三階魔方．三階魔方形狀是正方體，由有彈性的硬塑料制成．要將一個質(zhì)量為m、邊長為a的水平放置的勻質(zhì)三階魔方翻倒，推力對它做功至少為()A．mga B． C． D．3、(本題9分)小船在400米寬的河中橫渡,河水流速是2m/s,船在靜水中的航速是4m/s,要使船航程最短,則船頭的指向和渡河的時間t分別為()A．船頭應(yīng)垂直指向?qū)Π?t=100sB．船頭應(yīng)與上游河岸成60°角,t=100sC．船頭應(yīng)與上游河岸成60°角，t=sD．船頭應(yīng)與上游河岸成30°角，t=4、(本題9分)如圖所示，在豎直面內(nèi)固定有一半徑為R的圓環(huán)，AC是圓環(huán)豎直直徑，BD是圓環(huán)水平直徑，半圓環(huán)ABC是光滑的，半圓環(huán)CDA是粗糙的。一質(zhì)量為m小球（視為質(zhì)點）在圓環(huán)的內(nèi)側(cè)A點獲得大小為v0、方向水平向左的速度，小球剛好能第二次到達C點，重力加速度大小為g。在此過程中A．小球第一次到C的時間和從C經(jīng)D到A的時間相等B．小球通過A點時處于失重狀態(tài)C．小球第一次到達C點時速度為D．小球第一次到達B點時受到圓環(huán)的彈力大小為5、2018年2月2日，我國成功將電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”發(fā)射升空，標志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一．若衛(wèi)星工作軌道為圓軌道，運行周期為T，并已知地球的半徑R，地球表面的重力加速度g，以及引力常量G．根據(jù)以上數(shù)據(jù)不能求出的是（）A．地球的質(zhì)量 B．衛(wèi)星離地高度C．衛(wèi)星線速度的大小 D．衛(wèi)星向心力的大小6、(本題9分)P點為點電荷＋Q的電場中的某點。若將電荷量為q的試探電荷放在P點，該試探電荷受到的電場力是F。下列說法正確的是A．若將電荷量為2q的試探電荷放在P點，P點的場強大小為FB．若將電荷量為2q的試探電荷放在P點，P點的場強大小為FC．若將電荷量為2q的試探電荷放在P點，P點的場強大小為2FD．若將放在P點的試探電荷取走，則P點的場強為零7、(本題9分)A、B兩物體的質(zhì)量之比mA：mB=2：1，它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運動，直到停止，其速度圖象如圖所示．那么，A、B兩物體所受摩擦阻力之比FA：FB與A、B兩物體克服摩擦阻力做的功之比WA：WB分別為（）A．A、B兩物體所受摩擦阻力之比FA：FB=4：1B．A、B兩物體所受摩擦阻力之比FA：FB=2：1C．A、B兩物體克服摩擦阻力做的功之比WA：WB=4：1D．A、B兩物體克服摩擦阻力做的功之比WA：WB=2：18、(本題9分)質(zhì)點作勻速圓周運動，下列物理量不變的是（）A．速度 B．速率 C．角速度 D．加速度9、如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的木板靜止在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m=4kg的滑塊以初速度v0=3m/s從木板的左端向右滑上木板，經(jīng)t=1s滑塊與木板相對靜止則下面說法正確的是A．相對靜止前滑塊和木板的加速度大小之比是1：2B．整個過程中因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能是10JC．木板的最小長度是1.5mD．從開始到滑塊與木板相對靜止這段時間內(nèi)滑塊與木板的位移之比是5：210、忽略空氣阻力，下列物體運動過程中滿足機械能守恒的是A．電梯勻速下降B．物體自由下落C．物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端D．物體沿著斜面勻速下滑11、(本題9分)如圖甲所示，物塊以一定初速度從傾角α=37°的斜面底端沿斜面向上運動，上升的最大高度為3.0m.選擇地面為參考平面，上升過程中，物體的機械能E機隨高度h的變化如圖乙所示.g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80.則A．物體的質(zhì)量m=1.0kgB．物體上升過程的加速度大小a=10m/s2C．物體回到斜面底端時的動能Ek=20JD．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5012、(本題9分)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體，物體相對桶壁靜止，若增大圓筒轉(zhuǎn)動的角速度，穩(wěn)定轉(zhuǎn)動后，下列說法正確的是（）A．物體相對筒壁下滑 B．物體所受向心力增大C．物體所受的彈力不變 D．物體所受的摩擦力不變二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某學(xué)生為了測量一物體的質(zhì)量，找到一個力電傳感器，該傳感器的輸出電壓正比于受壓面的壓力（比例系數(shù)為k），如圖所示．測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使傳感器空載時的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體質(zhì)量成正比的輸出電壓U0力電傳感器、質(zhì)量為m0(1)設(shè)計一個電路，要求力電傳感器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫出完整的測量電路圖_______________。(2)以下為簡要的測量步驟，請將不完整處補充完整：A．調(diào)節(jié)滑動變阻器，使傳感器的輸出電壓為零；B．將_______放在傳感器上，記下輸出電壓U0；C．將待測物放在傳感器上，記下輸出電壓U(3)根據(jù)以上測量，可求出：比例系數(shù)k=_____，待測物體的質(zhì)量m=_______.14、（10分）(1)在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時,橡皮條的一端固定在木板上,用兩個彈簧秤把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點,則下列說法中正確的是__________．A、同一次實驗中,O點位置允許變動B、實驗中，橡皮條、細繩和彈簧秤應(yīng)與木板保持平行C、實驗中，把橡皮條的另一端拉到O點時,兩個彈簧秤之間的夾角必須取90°D、實驗中，要始終將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力的大小和方向,把橡皮條另一端拉到O點(2)如圖所示，是甲、乙兩位同學(xué)在做本實驗時得到的結(jié)果，其中F是用作圖法得到的合力，F(xiàn)’是通過實驗測得的合力,則哪個實驗結(jié)果是符合實驗事實的_________?(填“甲”或“乙”)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）(本題9分)如圖所示，水平光滑絕緣軌道MN的左端有一固定絕緣擋板，軌道所在空間存在水平向左、E＝4×102N/C的勻強電場．一個質(zhì)量m＝0.2kg、帶電荷量q＝5.0×10－5C的滑塊(可視為質(zhì)點)，從軌道上與擋板相距x1＝0.2m的P點由靜止釋放，滑塊在電場力作用下向左做勻加速直線運動．當滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運動，運動到與擋板相距x2＝0.1m的Q點，滑塊第一次速度減為零．若滑塊在運動過程中，電荷量始終保持不變，求：(1)滑塊由靜止釋放時的加速度大小a；(2)滑塊從P點第一次達到擋板時的速度大小v；(3)滑塊與擋板第一次碰撞的過程中損失的機械能ΔE．16、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道固定在地面上．一長為L的平板車放在光滑的水平地面上，其右端與光滑圓弧軌道等高且平滑對接．小車的左端固定一輕質(zhì)彈性擋板．物塊從四分之一圓弧軌道的上端由靜止開始下滑．平板車的質(zhì)量為物塊質(zhì)量的3倍．重力加速度為g，整個過程中忽略物塊與擋板作用時間及碰撞過程中機械能的損失，求：（1）物塊滑到圓弧軌道的底端對軌道的壓力的大小；（2）若平板車的上表面粗糙，物塊滑上車后經(jīng)彈簧反彈最終停在平板車的右端點，則物塊與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)為是多少？（3）若平板車的上表面光滑，物塊在平板車上運動的時間（不計物塊與彈簧作用的時間）17、（12分）(本題9分)某物體做平拋運動落在水平地面前的最后一段時間△t=0.2s內(nèi)，其速度方向與水平方向的夾角由α=45°變?yōu)棣?53°。取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：(1)物體被拋出時的速度大??；(2)物體被拋出時離地的高度h。

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、C【解析】

根據(jù)萬有引力等于重力列式，得：，其中M是任一星球的質(zhì)量，R應(yīng)該是物體在某位置到星球球心的距離.根據(jù)密度與質(zhì)量關(guān)系得：，則得：星球的密度跟地球密度相同，星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，所以星球的半徑也是地球的2倍，再根據(jù)，得星球質(zhì)量是地球質(zhì)量的8倍.故選C.2、D【解析】

魔方翻倒一次，重心升高h=（-1）a，則推力對它做功至少為；A.mga，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.，與結(jié)論相符，選項D正確；3、C【解析】當合速度的方向與河岸垂直時，渡河位移最短，設(shè)船頭與上游河岸方向的夾角為，則，所以，渡河的位移x=d=400m；根據(jù)矢量合成法則，則有：，渡河時間，C正確．【點睛】船航行時速度為靜水中的速度與河水流速二者合速度，這類題主要是問最短的時間和最短的路程，最短的時間主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，這樣就可以用最快的速度過河，這個分量一般剛好是船在靜水中的速度，即船當以靜水中的速度垂直河岸過河的時候渡河時間最短；最短的路程主要是希望合速度的方向在垂直河岸方向上，這樣就可以在垂直河岸方向上運動，最短的位移是河兩岸的距離．4、D【解析】

由于半圓環(huán)CDA是粗糙的，則當小球從C經(jīng)D到A時的速度小于v0，小球在ABC段的平均速度大于在CDA段的平均速度，可知小球第一次到C的時間比從C經(jīng)D到A的時間小，選項A錯誤；在A點時加速度向上，故小球通過A點時處于超重狀態(tài)，故B錯誤；小球第一次到達C點的過程由動能定理得：，解得：，故C錯誤；小球第一次到達B點的過程由動能定理得：，在B點由牛頓第二定律得：，解得：N=m(?2g)，故D正確；5、D【解析】

A項：設(shè)觀測可以得到衛(wèi)星繞地球運動的周期為T，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g；地球表面的重力由萬有引力提供，所以，可求得地球質(zhì)量．故A正確；B項：根據(jù)萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：可以求出衛(wèi)星的高度．故B正確；C項：由牛頓第二定律得：，解得：，可知可以求出衛(wèi)星的線速度．故C正確；D項：題目中沒有告訴衛(wèi)星的質(zhì)量，不能求出衛(wèi)星受到的向心力．故D錯誤．6、A【解析】因為電場強度的大小由電場本身的性質(zhì)決定，與檢驗電荷無關(guān)，所以若該點放一電荷量2q的試探電荷，則該點的電場強度仍然為Fq7、AD【解析】

根據(jù)速度時間的圖象可知，加速度之比為aA:aB=2:1，物體只受到摩擦力的作用，摩擦力作為合力產(chǎn)生加速度，由牛頓第二定律可知，F(xiàn)=ma，所以摩擦力之比為FA:【點睛】由于物體只受到摩擦力的作用，根據(jù)速度時間的圖象可以知道加速度的大小，再根據(jù)牛頓第二定律可以知道摩擦力的大小，根據(jù)動能定理可以知道摩擦力對物體做的功的大小．8、BC【解析】勻速圓周運動的線速度、加速度大小不變、方向變化，不變的是周期和角速度，BC正確．9、ACD【解析】

A.設(shè)木板和滑塊加速度分別為a1和a2，地面光滑，可知M在水平方向只受到m對M的摩擦力，由牛頓第二定律可得：Ma1=μmg，滑塊在水平方向也只受到摩擦力的作用，由牛頓第二定律可得：ma2=μmg則a2:a1=1:2;故A正確。B.水平面光滑，則滑塊和木板組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，兩者水平方向動量守恒；滑塊相對木板靜止時，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得：mv0=(M+m)v，解得:v=2m/s;根據(jù)能量守恒定律得，整個過程中因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=12mC.根據(jù)運動學(xué)公式得：Δx=(v0D.從開始到滑塊與木板相對靜止這段時間內(nèi)，滑塊與木板的位移之比為：xm10、BC【解析】

A.電梯勻速下降，動能不變，重力勢能減小，則其機械能減小，故A錯誤；B.物體自由下落時只受重力，所以機械能守恒，故B正確；C.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端時，斜面對物體不做功，只有重力做功，所以機械能守恒，故C正確；D.物體沿著斜面勻速下滑，物體受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以機械能不守恒，故D錯誤。11、ABD【解析】

物體到達最高點時，機械能為，由圖知．則得，A正確；物體上升過程中，克服摩擦力做功，機械能減少，減少的機械能等于克服摩擦力的功，，即，得，物體上升過程中，由牛頓第二定律得：，得，BD正確；由圖象可知，物體上升過程中摩擦力做功為，在整個過程中由動能定理得，則有，C錯誤．【點睛】當物體到達最高點時速度為零，機械能等于物體的重力勢能，由重力勢能計算公式可以求出物體質(zhì)量；在整個運動過程中，機械能的變化量等于摩擦力做的功，由圖象求出摩擦力的功，由功計算公式求出動摩擦因數(shù)；由牛頓第二定律求出物體上升過程的加速度；由動能定理求出物體回到斜面底端時的動能．12、BD【解析】物體做勻速圓周運動，合力指向圓心，對物體受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，如圖

其中重力G與靜摩擦力f平衡，支持力N提供向心力，若增大圓筒轉(zhuǎn)動的角速度，則根據(jù)a=ω2r可知，物體向心加速度增大，向心力增大，物體所受的彈力增大，故B正確，C錯誤；豎直方向重力G與靜摩擦力f仍平衡，即物體仍靜止，物體所受的摩擦力不變，選項A錯誤，D正確；故選BD.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、如圖所示:砝碼m0k=U0m【解析】

(1)根據(jù)題意確定輸入端電路，在輸出端接測量輸出電壓的電壓表．(2)先調(diào)節(jié)輸入電壓，使輸出電壓為零，然后測量物體質(zhì)量；根據(jù)測量數(shù)據(jù)求出系數(shù)k．(3)從電源電壓與量程等角度分析可能出現(xiàn)的問題．【詳解】(1)根據(jù)“可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U”可知：輸出端應(yīng)接電壓表．又根據(jù)“為了使輸入電路的電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大”可知：必須用滑動變阻器在輸入端組成分壓電路．設(shè)計的電路如圖所示．(2)測量步驟與結(jié)果：A、調(diào)節(jié)滑動變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零；B、將質(zhì)量為m0的砝碼放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U0；C、將待測物放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U1，(3)由以上測量可知，U0=km0g，U1=kmg得k=U0【點睛】這是一道設(shè)計型實驗題，屬開放型試題中重要的一種．力電轉(zhuǎn)換器是學(xué)生沒有用過的新儀器，能不能在試題所提供的各種信息中抓住最關(guān)鍵的有用信息，對學(xué)生的處理信息、電路設(shè)計和實驗創(chuàng)新能力提出了較高要求．14、（1）B（2）甲【解析】

（1）明確實驗原理和實驗步驟，了解具體操作細節(jié)即可正確解答本題．（2）注意通過平行四邊形得到的合力與實驗測得的之間存在誤差，明確什么事實驗測量值，什么是理論值即可正確解答．【詳解】（1）為了使彈簧兩次拉橡皮條的效果相同，要求在同一次實驗中，O點位置不動，故A錯誤；測量力的實驗要求盡量準確，為了減小摩擦對實驗造成的影響，實驗中，橡皮條、細繩和彈簧秤應(yīng)與木板保持平行而且不能直接接觸，故B正確；實驗中對兩彈簧之間的夾角沒有具體要求，只要夾角適當，便于作圖即可，故C錯誤；實驗中彈簧彈力不能超過最大量程，大小適當即可，對其大小并沒有具體要求，故D錯誤．故選B．（2）實驗測的彈力方向沿繩子方向，由于誤差的存在，作圖法得到的合力與實驗值有一定的差別，故甲更符合實驗事實．三、計算題要求解題步驟