2024屆河南省鄭州市中原區(qū)第一中學物理高一下期末質(zhì)量檢測試題含解析

2024屆河南省鄭州市中原區(qū)第一中學物理高一下期末質(zhì)量檢測試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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)在《驗證機械能守恒定律》的實驗中，下列說法正確的是A．先釋放紙帶，后接通電源B．用天平測量重物質(zhì)量，用秒表測量重物下落時間C．打點計時器必須使用交流電源，豎直安裝，使兩限位孔在同一豎直線上D．重物動能的增加量一定大于重力勢能的減小量2、(本題9分)基于人的指紋具有終身不變性和唯一性的特點，發(fā)明了指紋識別技術．目前許多國產(chǎn)手機都有指紋解鎖功能，常用的指紋識別傳感器是電容式傳感器，如圖所示．指紋的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．傳感器上有大量面積相同的小極板，當手指貼在傳感器上時，這些小極板和正對的皮膚表面部分形成大量的小電容器，這樣在嵴處和峪處形成的電容器的電容大小不同．此時傳感器給所有的電容器充電后達到某一電壓值，然后電容器放電，電容值小的電容器放電較快，根據(jù)放電快慢的不同，就可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖象數(shù)據(jù)．根據(jù)文中信息，下列說法正確的是()A．在峪處形成的電容器電容較大B．在峪處形成的電容器放電較慢C．充電后在嵴處形成的電容器的電荷量大D．潮濕的手指頭對指紋識別絕對沒有影響3、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點，現(xiàn)將小球拉至A處，彈簧恰好原長，在A處由靜止釋放小球，它運動到O點正下方B點的過程中，錯誤的是：A．小球機械能守恒B．小球重力勢能減小C．彈簧彈性勢能增大D．小球和彈簧組成系統(tǒng)機械能守恒4、(本題9分)中國跳水隊是中國體育王牌中的王牌，是中國體育奧運冠軍團隊，涌現(xiàn)了高敏、吳敏霞、熊倪、郭晶晶等領軍人物．如圖所示為運動員高敏最后踏板的過程，可將該過程簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板（A位置）上，隨跳板一同向下做變速運動到達最低點（B位置）．對于運動員從開始與跳板接觸到運動至最低點的過程中，下列說法正確的是A．運動員的動能一直在減小B．運動員到達最低點時，其所受外力的合力為零C．運動員所受重力對她做的功小于跳板的作用力對她做的功D．運動員的機械能守恒5、(本題9分)把六個相同小燈泡接成如圖甲、乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器使燈泡均正常發(fā)光，甲、乙兩電路所消耗的功率分別用和表示，則下列結論中正確的是（）A． B．C． D．6、(本題9分)2013年6月20日，我國宇航員王亞平在天宮授課時，利用質(zhì)量測量儀粗略測出了聶海勝的質(zhì)量(如圖)．若聶海勝受到恒力F從靜止開始運動，如圖，經(jīng)時間t移動的位移為s，則聶海勝的質(zhì)量為()A． B．C． D．7、(本題9分)一個小球從空中的a點運動到b點的過程中，重力做功8J，除重力之外其他力做功3J．關于小球的能量，下列說法正確的是（）A．在a點的重力勢能比在b點多8JB．在a點的動能比在b點多11JC．在a點的機械能比在b點少3JD．在a點的機械能比在b點多3J8、(本題9分)關于向心力的說法中正確的是（）A．向心力總是沿半徑指向圓心，且大小不變，向心力是一個恒力B．向心力總是沿著半徑指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某個力的分力D．向心力只改變物體線速度的方向，不能改變物體線速度的大小9、由于某種原因，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，那么衛(wèi)星的（）A．速率變大 B．角速度變小 C．向心加速度變大 D．周期變小10、發(fā)射地球同步衛(wèi)星并不是直接把衛(wèi)星送到同步軌道上，而是分為幾個過程。如圖所示，首先把衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后在A點經(jīng)過短時間點火使其在軌道2上沿橢圓軌道運行，最后在遠地點的B點再次點火將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于A點，軌道2、3相切于B點。衛(wèi)星在軌道1和軌道3上的運動都可以看作勻速圓周運動，不計衛(wèi)星在運動過程中的質(zhì)量變化，關于該衛(wèi)星下列說法中正確的是（）A．同步軌道3所在的平面不可能經(jīng)過南北兩極B．在軌道3上具有的機械能大于它在軌道1上具有的機械能C．衛(wèi)星在B點從軌道2進入軌道3時需要點火使衛(wèi)星減速D．在軌道1上經(jīng)過A點時的加速度小于它在軌道2上經(jīng)過A點的加速度11、(本題9分)如圖所示的裝置中，木塊B放在光滑的水平桌面上，子彈A以水平速度射入木塊后(子彈與木塊作用時間極短)，子彈立即停在木塊內(nèi)．然后將輕彈簧壓縮到最短，已知本塊B的質(zhì)量為M，子彈的質(zhì)量為m，現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象(系統(tǒng))，則從子彈開始入射木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中A．系統(tǒng)的動量不守恒，機械能守恒B．系統(tǒng)的動量守恒，機械能不守恒C．系統(tǒng)損失的機械能為D．彈簧最大的彈性勢能小于12、(本題9分)某靜電除塵設備集塵板的內(nèi)壁帶正電，設備中心位置有一個帶負電的放電極，它們之間的電場線分布如圖所示，虛線為某帶電煙塵顆粒(重力不計)的運動軌跡，A、B是軌跡上的兩點，C點與B點關于放電極對稱，下列說法正確的是()A．A點電勢低于B點電勢B．A點電場強度小于C點電場強度C．煙塵顆粒在A點的動能小于在B點的動能D．煙塵顆粒在A點的電勢能小于在B點的電勢能二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學用下圖所示裝置來驗證動量守恒定律，實驗時先讓a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下痕跡，重復10次；然后再把b球放在斜槽軌道末端的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復10次．回答下列問題：（1）在安裝實驗器材時斜槽的末端應____________．（2）小球a、b質(zhì)量ma、mb的大小關系應滿足ma_____mb，兩球的半徑應滿足ra______rb（選填“＞”、“＜”或“=”）．（3）本實驗中小球落地點的平均位置距O點的距離如圖所示，這時小球a、b兩球碰后的平均落地點依次是圖中水平面上的________點和_________點．在本實驗中結合圖，驗證動量守恒的驗證式是下列選項中的_____________．A．

B．

C．14、（10分）(本題9分)在測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的U-I圖線如圖所示，則求得的電動勢是____________V，內(nèi)電阻是__________Ω。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)將一個小球以10m/s的速度沿水平方向拋出，小球經(jīng)過1s的時間落地．不計空氣阻力作用．求：（1）拋出點與落地點在豎直方向的高度差；（2）小球落地時的速度大小，以及速度與水平方向夾角．16、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m＝2kg的木塊在傾角θ＝的斜面上由靜止開始下滑（假設斜面足夠長），木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，已知sin＝0.6，cos＝0.8，g取10m/s2，求：(1)木塊下滑時的加速度大小和前2s內(nèi)的位移大??；(2)前2s內(nèi)重力做的功；(3)前2s內(nèi)重力的平均功率．17、（12分）(本題9分)一勻強電場，場強方向水平，一個質(zhì)量為，帶正電最為的小球，從點出發(fā)，初速度的大小為，在電場力與重力的作用下，恰能沿與場強的反方向成角做直線運動．求：（1）勻強電場的場強大?。唬?）小球從點到最高點的距離；（3）小球運動到的最高點與點的電勢差．

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】

A、開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，故A錯誤；B、我們可以通過打點計時器計算時間，不需要秒表，故B錯誤；C、打點計時器必須使用交流電源，為了防止摩擦力增大，打點計時器必須豎直安裝，使兩限位孔在同一豎直線上；故C正確；D、由于摩擦力和空氣阻力的作用，重物動能的增加量一定小于重力勢能的減小量，故D錯誤；故選C?！军c睛】理解實驗中的注意事項以及如何進行數(shù)據(jù)處理；對于任何實驗注意從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚。2、C【解析】

根據(jù)電容的決定式分析d改變時電容的變化以及電荷量的多少；根據(jù)電荷量的多少分析放電時間長短．【詳解】A．根據(jù)電容的計算公式可得，極板與指紋峪(凹下部分)距離d大，構成的電容器電容小，故A錯誤；BC．傳感器給所有的電容器充電后達到某一電壓值，然后電容器放電，所以所有的電容器電壓一定，根據(jù)可知，極板與指紋溝(凹的部分，d大，電容小)構成的電容器充上的電荷較少，所以在峪處形成的電容器放電過程中放電時間短，放電快；反之，在嵴處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時間長，故C正確，B錯誤；D．濕的手與傳感器之間有水填充，改變了原來匹配成平行板電容器的電容，所以會影響指紋解鎖，故D錯誤．3、A【解析】

小球運動過程中，除重力做功外還有彈簧的彈力做功，則小球的機械能不守恒，選項A錯誤；小球高度降低，重力勢能減小，選項B正確；彈簧被拉長，則彈簧彈性勢能增大，選項C正確；小球和彈簧組成的系統(tǒng)由于只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)的機械能守恒，選項D正確；此題選項錯誤的選項，故選A.4、C【解析】

A．接觸跳板一開始重力大于跳板給的力，運動員先向下加速，后來跳板給的力大于重力，運動員向下減速，A錯誤B．到達最低點以后，運動員會被反彈，最低點加速度不為0，B錯誤C．運動員的動能和重力勢能都在減小，轉化為跳板的彈性勢能，所以運動員所受重力對她做的功小于跳板的作用力對她做的功，C正確D．運動員受到跳板施加的一個其它力，機械能不守恒，D錯誤5、D【解析】

設燈泡正常發(fā)光時的電流為I，對于甲圖，電路的總的電流為3I，此時甲的總功率的大小為，對于乙圖，電流的總電流的大小就為I，此時乙的總功率的大小為，所以。ABC.根據(jù)計算得：，ABC錯誤；D.根據(jù)計算得：，D正確。6、D【解析】根據(jù)得，；根據(jù)牛頓第二定律得，，解得：.故D正確，A、B、C正確．故選D．【點睛】本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的基本綜合，知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁．7、AC【解析】

A．重力做功等于重力勢能的變化量,重力做功8J，所以重力勢能減小8J，故A正確；B．從a點運動到b點的過程中，合外力做功為11J，根據(jù)動能定理可知，動能增加11J，所以在a點的動能比在b點少11J，故B錯誤；CD．機械能的變化取決于除重力以外的力，故機械能增加了3J，在a點的機械能比在b點少3J，故C正確；D錯誤。故選AC．點睛：解決本題需掌握:重力做功等于重力勢能的變化量;合力做功等于動能的變化量;除重力外的各個力做的總功等于機械能的變化量.8、BCD【解析】

A.向心力的方向始終沿半徑指向圓心，是變力，故選項A錯誤；BC.向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，可以是某個力或幾個力的合力，也可以是某個力的分力，故選項B、C正確；D.向心力方向跟速度方向垂直，只改變線速度的方向，不可能改變線速度的大小，故選項D正確．9、ACD【解析】

人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，設衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力，得：，可得：A.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則速率變大，選項A正確；B.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則角速度變大，選項B錯誤；C.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則向心加速度變大，選項C正確；D.由可知人造地球衛(wèi)星的軌道半徑減小時，周期變小，故D正確。10、AB【解析】

A．同步軌道3所在的平面與赤道共面，不可能經(jīng)過南北兩極，故A正確；BC．要將衛(wèi)星由軌道1送入軌道2，需要在點點火加速，使衛(wèi)星做離心運動；要將衛(wèi)星由軌道2送入圓軌道3，需要在點點火加速，則衛(wèi)星在軌道3上具有的機械能大于它在軌道1上具有的機械能，故B正確，C錯誤；D．設點到地心的距離為，地球的質(zhì)量為，衛(wèi)星經(jīng)過點的加速度為，由牛頓第二定律得解得可知在軌道1上經(jīng)過點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過點的加速度，故D錯誤。故選AB。11、CD【解析】

AB.由于子彈射入木塊過程中，二者之間存在著摩擦，故此過程系統(tǒng)機械能不守恒，子彈與木塊一起壓縮彈簧的過程中，速度逐漸減小到零，所以此過程動量不守恒，故整個過程中，系統(tǒng)動量、機械能均不守恒，故AB錯誤；C.對子彈和木塊由動量守恒及能量守恒得，，系統(tǒng)損失的機械能為，故C正確；D.由于子彈和木塊碰撞有機械能損失，所以最終彈簧彈性勢能小于最初的動能，故D正確．12、AC【解析】由沿電場線方向電勢降低可知，A點電勢低于B點電勢，A正確；由圖可知，A點電場線比C點密集，因此A點的場強大于C點場強，B錯誤；煙塵顆粒帶負電，從A到B的過程中，電場力做正功，動能增加，煙塵顆粒在A點的動能小于在B點的動能，電勢能減小，煙塵顆粒在A點的電勢能大于在B點的電勢能，C正確D錯誤．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）保持水平；（2）＞，=；（3）A，C；（4）B【解析】（1）小球離開軌道后做平拋運動，在安裝實驗器材時斜槽的末端應保持水平，才能使小球做平拋運動．

（2）為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量ma大于mb，即ma＞mb，為保證兩個小球的碰撞是對心碰撞，兩個小球的半徑要相等，故填＞、=．

（3）由圖1可知，小球a和小球b相撞后，被碰小球b的速度增大，小球a的速度減小，

b球在前，a球在后，兩球都做平拋運動，由圖示可知，未放被碰小球時小球a的落地點為B點，碰撞后a、b的落點點分別為A、C點．

（4）小