2024年陜西省長(zhǎng)安市第一中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

2024年陜西省長(zhǎng)安市第一中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)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(hào)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(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、如圖所示，將質(zhì)量為M1、半徑為R且內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上，左側(cè)靠墻角，右側(cè)靠一質(zhì)量為M2的物塊．今讓一質(zhì)量為m的小球自左側(cè)槽口A的正上方h高處從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是（）A．小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒B．小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中，小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．小球離開C點(diǎn)以后，將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)D．槽將不會(huì)再次與墻接觸2、(本題9分)真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們間的靜電力為F，如果保持它們所帶的電量不變，將它們之間的距離增大為原來的3倍，它們之間靜電力的大小等于()A．3F B．F/3 C．F D．F/93、(本題9分)放在光滑水平面上的物體，僅在兩個(gè)互相垂直的水平力的作用下開始運(yùn)動(dòng)。若在某一過程中這兩個(gè)力對(duì)物體做的功分別為3J和4J，則在該過程中物體動(dòng)能的增量為A．7J B．5JC．J D．1J4、(本題9分)一小石子從高為10m處自由下落，不計(jì)空氣阻力，經(jīng)一段時(shí)間后小石子的動(dòng)能恰等于它的重力勢(shì)能（以地面為參考平面），g=10m/s2，則該時(shí)刻小石子的速度大小為（）A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s5、(本題9分)原來靜止的氕核（11H）、氘核（12A．速度B．動(dòng)能C．質(zhì)量和速度的乘積D．以上都不對(duì)6、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上從靜止開始以恒定功率P啟動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t汽車的位移大小為s，速度大小為v。此過程中，車所受阻力大小恒為f，則t時(shí)刻A．汽車的牽引力大小為PB．汽車的動(dòng)能為Pt-fsC．汽車的加速度大小為(D．牽引力的功率為fv7、(本題9分)兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在y軸上的O、M兩點(diǎn)，若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則在兩電荷連線上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨坐標(biāo)y變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零，在ND段中C點(diǎn)電勢(shì)最高，則A．q1與q2帶異種電荷B．A、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零C．從N點(diǎn)沿y軸正方向到D點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小先減小后增大D．將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功8、(本題9分)機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)，在達(dá)到額定功率之前的過程中，下列速度—時(shí)間、機(jī)車功率—時(shí)間圖像中正確的是：A．B．C．D．9、如圖為某運(yùn)動(dòng)員低空跳傘表演，假設(shè)質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員在下落高度h的一段過程中受恒定阻力作用，勻加速下落的加速度為g(g為重力加速度)。在該運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能減少了mghB．運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加了mghC．運(yùn)動(dòng)員克服阻力所做的功為mghD．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了mgh10、(本題9分)已知引力常量G和以下各組數(shù)據(jù)，能夠估算出地球質(zhì)量的是（）A．地球繞太陽運(yùn)行的周期和地球與太陽間的距離B．月球繞地球運(yùn)行的周期和月球與地球中心間的距離C．人造地球衛(wèi)星貼近地球表面繞行的速度與周期D．若不考慮地球的自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑與地面的重力加速度二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)某同學(xué)為探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系，采用了如圖1所示的“探究物體加速度與物體質(zhì)量、受力之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)想用鉤碼的重力表示滑塊受到的合力，為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是和．（2）如圖2所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離已在圖中標(biāo)出，測(cè)出滑塊的質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為m．從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過程中，為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，該同學(xué)應(yīng)該尋找和之間的數(shù)值關(guān)系（用題中和圖中的物理量符號(hào)表示）．12、（10分）(本題9分)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的方法很多，落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律就是其中的一種，圖示是利用透明直尺自由下落和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)易示意圖．當(dāng)有不透光的物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間，所用的光電門傳感器可測(cè)得最短時(shí)間為0.01ms．將擋光效果好、寬度d=3.8×10﹣3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，現(xiàn)將直尺從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門．一同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間△ti與圖中所示的高度差△hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如圖所示．（取g=9.8m/s2，表格中M=0.1kg為直尺的質(zhì)量）△ti（×10﹣3s）vi=（m/s）△Eki=Mvi2-Mv12（J）△hi（m）Mghi（J）11.213.14﹣﹣﹣21.153.300.0520.060.05931.003.800.2290.240.23540.954.000.3070.320.31450.90①②0.41③（1）從表格中的數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用vi=求出的，請(qǐng)你簡(jiǎn)要分析該同學(xué)這樣做的理由是：_____．（2）表格中的數(shù)據(jù)①、②、③分別為_____、_____、_____．（3）通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：_____．（4）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你判斷下列△Ek﹣△h圖象中正確的是_____．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，在傾角θ＝30°的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)開始用一沿斜面方向的力F拉物塊A使之向上勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開C時(shí)F的大小恰為2mg．問：(1)從F開始作用到物塊B剛要離開C的過程中彈簧彈力對(duì)物塊A做的功；(2)物塊B剛要離開C時(shí)物塊A的動(dòng)能；(3)從F開始作用到物塊B剛要離開C的過程中力F做的功．14、（14分）(本題9分)蹦床運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。一個(gè)質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.2s，若把這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力來處理，求此力的大小和方向。（g取10m/s2）15、（13分）(本題9分)汽車的質(zhì)量m=2×，額定功率為80×W，汽車從靜止開始以a=2m/的加速度勻加速行駛，設(shè)汽車所受阻力恒為f=4×N。求(1)汽車勻加速行駛的最大速度(2)汽車勻加速行駛的時(shí)間(3)3s末汽車的功率(4)汽車行駛能達(dá)到的最大速度。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、D【解析】小球從AB的過程中，半圓槽對(duì)球的支持力沿半徑方向指向圓心，而小球?qū)Π雸A槽的壓力方向相反指向左下方，因?yàn)橛胸Q直墻擋住，所以半圓槽不會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，可見，該過程中，小球與半圓槽在水平方向受到外力作用，動(dòng)量并不守恒，而由小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量也不守恒；從B→C的過程中，小球?qū)Π雸A槽的壓力方向向右下方，所以半圓槽要向右推動(dòng)物塊一起運(yùn)動(dòng)，因而小球參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：一個(gè)是沿半圓槽的圓周運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是與半圓槽一起向右運(yùn)動(dòng)，小球所受支持力方向與速度方向并不垂直，此過程中，因?yàn)橛形飰K擋住，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量并不守恒，在小球運(yùn)動(dòng)的全過程，水平方向動(dòng)量也不守恒，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，它的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合速度方向并不是豎直向上，所以此后小球做斜上拋運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；因?yàn)槿^程中，整個(gè)系統(tǒng)在水平方向上獲得了水平向右的沖量，最終槽將與墻不會(huì)再次接觸，D正確．【點(diǎn)睛】判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒關(guān)鍵是明確系統(tǒng)是否受到外力的作用，故在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)一定要明確是哪一系統(tǒng)動(dòng)量守恒．2、D【解析】由庫侖定律的公式F=k知，將保持它們所帶的電量不變，將它們之間的距離增大為原來的3倍，則們之間的靜電力大小變?yōu)樵瓉淼?/1．故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選D．3、A【解析】

合外力做的功，則由動(dòng)能定理可知在該過程中物體動(dòng)能的增量為，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。4、B【解析】

運(yùn)動(dòng)的過程中小石子的機(jī)械能守恒，取地面為零勢(shì)能面．設(shè)小石子在離地高度為h′時(shí)動(dòng)能等于重力勢(shì)能，根據(jù)機(jī)械能守恒可得：mgh=mgh′+mv2，由于動(dòng)能和重力勢(shì)能相等，則有：，代入數(shù)據(jù)解得：v=故選B．5、B【解析】

帶電粒子經(jīng)過電場(chǎng)加速后，根據(jù)動(dòng)能定理可得Uq=1由于是同一個(gè)電場(chǎng)，所以U相等，三種粒子的帶電量相等，所以經(jīng)過同一電場(chǎng)加速后獲得的動(dòng)能相等；A．三種粒子獲得的動(dòng)能相等，由于質(zhì)量不同，所以三種粒子獲得的速度不同，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)分析可知三種粒子獲得的動(dòng)能相等，B正確；CD．質(zhì)量和速度的乘積，即動(dòng)量，根據(jù)p=2m動(dòng)能相等，質(zhì)量不同，可知質(zhì)量和速度的乘積不同，CD錯(cuò)誤．6、BC【解析】

A．汽車所受的牽引大小為F＝B．根據(jù)動(dòng)能定理可得t時(shí)刻的動(dòng)能為Ek=Pt-fs，故B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律可得此時(shí)的加速度大小為a＝D．由已知可知，牽引力的功率為P，由于不知在t時(shí)刻是否已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，故不一定等于fv，故D錯(cuò)誤。7、AD【解析】

A.由圖象可知，M點(diǎn)附近的電勢(shì)為負(fù)值、O點(diǎn)附近的電勢(shì)為正值，所以，q1與q2帶異種電荷，故A項(xiàng)與題意相符合；B．A、N點(diǎn)的電勢(shì)為零，但場(chǎng)強(qiáng)不為零（φ-y圖象的斜率不為零），故B項(xiàng)與題意不相符；C.從N點(diǎn)沿y軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小先減小后增大再逐漸減小，故C項(xiàng)與題意不相符；D.將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電勢(shì)能先增后減，所以，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，故D項(xiàng)與題意相符．8、AC【解析】

AB.機(jī)車保持加速度不變啟動(dòng)，則速度為，在達(dá)到額定功率前均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，圖像為過原點(diǎn)的傾斜直線；故A正確，B錯(cuò)誤.CD.機(jī)車的功率，勻加速直線運(yùn)動(dòng)，聯(lián)立有，可知機(jī)車的功率隨時(shí)間均勻增大；C正確，D錯(cuò)誤.9、BD【解析】

A、運(yùn)動(dòng)員在下落高度h的一段過程中，重力做功mgh，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能減少了mgh，故A錯(cuò)誤。B、運(yùn)動(dòng)員在下落高度h的一段過程中，合外力的功W合=mah=mgh，根據(jù)動(dòng)能定理W合=Ek，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加了mgh，故B正確。CD、根據(jù)牛頓第二定律mg-Ff=ma，運(yùn)動(dòng)員受到的阻力Ff=mg，在下落高度h的過程中，運(yùn)動(dòng)員克服阻力所做的功Wf=mgh，根據(jù)能量守恒，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了mgh，故C錯(cuò)誤，D正確。10、BCD【解析】

地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到太陽的萬有引力充當(dāng)向心力，用它運(yùn)動(dòng)周期表示向心力，由萬有引力定律結(jié)合牛頓第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，則太陽的質(zhì)量M=4π2r3【點(diǎn)睛】解答萬有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用時(shí)要明確天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其受到的萬有引力提供向心力，會(huì)用線速度、角速度、周期表示向心力，同時(shí)注意公式間的化簡(jiǎn)．二、實(shí)驗(yàn)題11、（1）平衡摩擦力，鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量；（2）mg（x2+x3+x4），【解析】試題分析：（1）小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次要想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量．（2）根據(jù)紙帶分別求出B點(diǎn)和E點(diǎn)的速度，進(jìn)而求出滑塊動(dòng)能的變化量以及合外力做的功，再根據(jù)動(dòng)能定理求出需要比較的量．解：（1）小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；設(shè)繩子上拉力為F，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有：F="Ma"①鉤碼有：mg﹣F="ma"②F=由此可知當(dāng)M＞＞m時(shí)，夠碼的重力等于繩子的拉力即為小車是合外力，（2）B點(diǎn)速度，E點(diǎn)速度，動(dòng)能的變化量=合外力做的功W=mg（x2+x3+x4），由動(dòng)能定理可知為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?yīng)探究mg（x2+x3+x4）和之間的數(shù)值關(guān)系．故答案為（1）平衡摩擦力，鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量；（2）mg（x2+x3+x4），．12、（1）當(dāng)位移很小，時(shí)間很短時(shí)可以利用平均速度來代替瞬時(shí)速度，由于本題中擋光物的尺寸很小，擋光時(shí)間很短，因此直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度可以利用vi=求出．（2）4.22m/s，0.397J，0.402J，（3）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒（4）C．【解析】（1）根據(jù)平均速度的定義可知，當(dāng)位移很小，時(shí)間很短時(shí)可以利用平均速度來代替瞬時(shí)速度，由于本題中擋光物的尺寸很小，擋光時(shí)間很短，因此直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度可以利用vi=求出．

（2）根據(jù)題意可知：，則動(dòng)能的增加量△Ek5＝Mv52?Mv12=×0.1×(4.222?3.142)J=0.397J，重力勢(shì)能的減小量△Ep=Mg△h5=0.1×9.8×0.41J=0.402J．

（3）可知在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．

（4）根據(jù)機(jī)械能守恒得，△Ek=mg△h，可知△Ek-△h圖線為過原點(diǎn)的傾斜直線，故選C．點(diǎn)睛：本題考查了實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”中的數(shù)據(jù)處理，以及