2024屆陜西咸陽市高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2024屆陜西咸陽市高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)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(yīng)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(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)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)如圖所示，手沿水平方向?qū)鴫涸谪Q直墻壁上，使其保持靜止．現(xiàn)增大手對書的壓力，則書()A．受到的靜摩擦力不變B．受到的靜摩擦力增大C．對墻壁的壓力不變D．受到的合外力增大2、如圖所示，在光滑水平面上放著一個質(zhì)量為10kg的木箱，拉力F與水平方向成60°角，F(xiàn)=2N，木箱從靜止開始運動，4s末拉力的瞬時功率為（）A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W3、(本題9分)如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶．假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運動．下列說法正確的是A．太陽對小行星的引力相同B．各小行星繞太陽運動的周期小于一年C．小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于小行星帶外側(cè)小行星的向心加速度值D．小行星帶內(nèi)各小行星圓周運動的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值4、(本題9分)太陽系中有一顆繞太陽公轉(zhuǎn)的行星，距太陽的平均距離是地球到太陽平均距離的4倍，則該行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期是()A．10年 B．2年 C．4年 D．8年5、(本題9分)豎直放置兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水和一個用紅蠟做成的圓柱體，玻璃管倒置時圓柱體能勻速運動．已知圓柱體運動的速度大小為5cm/s，與水平方向成=53，如圖所示，則玻璃管水平方向運動的速度為（sin53=0.8、cos53=0.6）A．5cm/s B．4cm/s C．3cm/s D．無法確定6、(本題9分)已知地球半徑為R，靜置于赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a；地球同步衛(wèi)星作勻速圓周運動的軌道半徑為r，向心加速度大小為a0，引力常量為G，以下結(jié)論正確的是(A．地球質(zhì)量M=a0C．向心加速度之比aa07、圖中a、b是兩個點電荷，它們的電荷量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點。下列哪種情況能使P點場強(qiáng)方向指向MN的左側(cè)A．Q1、Q2都是正電荷，且Q1<Q2B．Q1是正電荷，Q2是負(fù)電荷，且Q1>|Q2|C．Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，且|Q1|<Q2D．Q1、Q2都是負(fù)電荷，且|Q1|<|Q2|8、(本題9分)如圖，在水平轉(zhuǎn)臺上放一個質(zhì)量M＝2kg的木塊，它與轉(zhuǎn)臺間的最大靜摩擦力Fmax＝6.0N，繩的一端系掛木塊，通過轉(zhuǎn)臺的中心孔O(孔光滑)，另一端懸掛一個質(zhì)量m＝1.0kg的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺以角速度ω＝5rad/s勻速轉(zhuǎn)動時，木塊相對轉(zhuǎn)臺靜止，則木塊到O點的距離可以是(g取10m/s2，M、m可看成質(zhì)點)()A．0.04mB．0.08mC．0.16mD．0.32m9、(本題9分)某人將一重物由靜止舉高h(yuǎn)，并獲得速度v，下列說法正確的是A．合外力對物體做的功等于物體機(jī)械能的增加B．物體克服重力做的功等于物體重力勢能的增加C．人對物體做的功等于物體克服重力做的功與物體獲得的動能之和D．人對物體做的功等于物體機(jī)械能的增加10、某質(zhì)量m=1500kg的“雙引擎”小汽車，當(dāng)行駛速度v≤54km/h時靠電動機(jī)輸出動力；當(dāng)行駛速度在54km/h<v≤90km/h范圍內(nèi)時靠汽油機(jī)輸出動力，同時內(nèi)部電池充電；當(dāng)行駛速度v>90km/h時汽油機(jī)和電動機(jī)同時工作，這種汽車更節(jié)能環(huán)保。若該小汽車在一條平直的公路上由靜止啟動，汽車的牽引力F隨運動時間t變化的圖像如圖所示，若小汽車行駛過程中所受阻力恒為1250N。已知汽車在t0時刻第一次切換動力引擎，以后保持恒定功率行駛至第11s末。則在這11s內(nèi)，下列判斷正確的是（）A．汽車第一次切換動力引擎時刻t0=6sB．電動機(jī)輸出的最大功率為60kwC．汽車的位移為165mD．汽油機(jī)工作期間牽引力做的功為3.6×105J11、(本題9分)如圖所示，光滑絕緣的半圓形容器處在水平向右的勻強(qiáng)電場中，一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球在容器邊緣A點由靜止釋放，結(jié)果小球運動到B點時速度剛好為零，OB與水平方向的夾角為θ=600，則下列說法正確的是()A．小球重力與電場力的關(guān)系是mg=qEB．小球在B點時，對圓弧的壓力為2qEC．小球在A點和B點的加速度大小相等D．如果小球帶負(fù)電，從A點由靜止釋放后，不能沿AB圓弧而運動12、(本題9分)一輛汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運動，其v－t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量m=2×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g取10m/s2，則A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103NB．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為6×103NC．汽車的額定功率為40kWD．汽車的最大速度為30m/s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“驗證機(jī)械能守恒定律”的一次實驗中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，電火花打點計時器在紙帶上打出一系列的點，如圖所示(相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s).（1）關(guān)于實驗過程，下列說法正確的有_______．A．選用4～6V交流電源B．選擇體積小，質(zhì)量大的重物C．為獲得清晰的紙帶，可以用雙層紙帶夾著墨粉盤進(jìn)行實驗D．若先釋放重物，后接通電源，打出的紙帶無法進(jìn)行實驗驗證（2）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB=______m/s；(保留三位有效數(shù)字)（3）從起點O到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量△EP=______J，此過程中物體動能的增加量△Ek=______J；由此得到的實驗結(jié)論是______________________________.(g取9.80m/s2，所有計算保留三位有效數(shù)字)14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用重物自由下落來做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示．（1）請指出實驗裝置甲中存在的明顯錯誤：_____________________．（1）進(jìn)行實驗時，為保證測量的重物下落時初速度為零，應(yīng)__________（選填“A”或“B”）．A．先釋放紙帶，再接通電源B．先接通電源，再釋放紙帶（3）根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的1、1、3、4四個點如圖乙所示．已測出點1、1、3、4到打出的第一個點O的距離分別為h1、h1、h3、h4，打出計時器的打點周期為T．若代入所測數(shù)據(jù)能滿足表達(dá)式gh3=__________（用題目中已測出的物理量表示），則可驗證重物下落過程機(jī)械能守恒．（4）某同學(xué)作出了v1-h圖象（圖丙），則由圖線得到的重力加速度g=__________m/s1．三、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，半徑R=1.25m的四分之一光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，圓弧軌道底端與長L=1.8m的水平傳送帶平滑相接，傳送帶以v=4m/s的速度沿順時針方向勻速運動。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg、可視為質(zhì)點的滑塊從圓弧軌道頂端由靜止釋放，滑塊運動到傳送帶右端時恰好與傳送帶共速。已知重力加速度g取10m/s2。求：（1）滑塊在傳送帶上的整個運動過程中所用的時間；（2）滑塊在傳送帶上的整個運動過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量。16、（12分）如圖1所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L＝1m，一勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R＝0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01kg、電阻為r＝0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關(guān)系如圖2所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計，g＝10m/s2（忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響），試求：（1）當(dāng)t＝1.5s時，重力對金屬棒ab做功的功率；（2）金屬棒ab在開始運動的1.5s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?7、（12分）(本題9分)已知氘核12H的質(zhì)量為2.0136u，中子01(1)寫出兩個氘核聚變成23(2)計算上述核反應(yīng)中釋放的核能．(3)若兩個氘核12H以相等的動能0.35MeV做對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則反應(yīng)中生成的23

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【解析】書保持靜止，受合力為零，豎直方向受重力和靜摩擦力平衡，水平方向受手的壓力和墻壁的彈力平衡，當(dāng)壓力增大時，豎直方向受力不變，受到的靜摩擦力仍等于重力；

手對書的壓力壓力增大，導(dǎo)致書對墻壁的壓力也增大，由于靜止，合力仍然為零，故選項A正確，選項BCD錯誤．點睛：當(dāng)重力小于最大靜摩擦力時，物體處于靜止，摩擦力大小等于外力大??；當(dāng)重力大于最大靜摩擦力時，物體處于滑動，則摩擦力等于動摩擦力因數(shù)與正壓力的乘積，注意區(qū)分二者！2、B【解析】

根據(jù)牛頓第二定律得，加速度；則4s末的速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s，則拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W．故B正確，ACD錯誤。3、C【解析】試題分析：小行星繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力知：A、太陽對小行星的引力F=，由于各小行星軌道半徑質(zhì)量均未知，故不能得出太陽對小行星的引力相同的結(jié)論，故A錯誤；B、由周期T=知，由于小行星軌道半徑大于地球公轉(zhuǎn)半徑，故小行星的周期均大于地球公轉(zhuǎn)周期，即大于一年，故B錯誤；C、小行星的加速度a=知，小行星內(nèi)側(cè)軌道半徑小于外側(cè)軌道半徑，故內(nèi)側(cè)向心加速度大于外側(cè)的向心加速度，故C正確；D、線速度知，小行星的軌道半徑大于地球半徑，故小行星的公轉(zhuǎn)速度小于地球公轉(zhuǎn)的線速度，故D錯誤．故選C．4、D【解析】

設(shè)地球半徑為R，則行星的半徑為4R，根據(jù)開普勒第三定律得：解得：地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，則說明該行星的公轉(zhuǎn)周期為8年．A.10年與計算結(jié)果不符，故A不符合題意．B.2年與計算結(jié)果不符，故B不符合題意．C.4年與計算結(jié)果不符，故C不符合題意．D.8年與計算結(jié)果相符，故D符合題意．5、C【解析】本題考查的是運動的合成和分解的問題．圓柱體運動的速度大小為5cm/s，與水平方向成q=53°，則玻璃管水平方向運動的速度為;6、A【解析】A、地球的同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，則有：GMmr2=ma0,解得地球質(zhì)量M=a0r2G，故選A正確。B、地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)時有：【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道同步衛(wèi)星的特點，知道衛(wèi)星由萬有引力提供向心力，特別注意在地球上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體，不是萬有引力提供向心力。7、AC【解析】

A．當(dāng)兩點電荷均為正電荷時，若電荷量相等，則它們在P點的電場強(qiáng)度方向沿MN背離N方向。當(dāng)Q1<Q2時，則b點電荷在P點的電場強(qiáng)度比a點大，所以電場強(qiáng)度合成后，方向偏左，故A正確；B．當(dāng)Q1是正電荷，Q2是負(fù)電荷且Q1>|Q2|時，b點電荷在P點的電場強(qiáng)度方向沿Pb連線指向b點，而a點電荷在P點的電場強(qiáng)度方向沿aP連線指向P點，則合電場強(qiáng)度方向偏右。不論a、b電荷量大小關(guān)系，合場強(qiáng)方向仍偏右，故B錯誤；C．當(dāng)Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷時，b點電荷在P點的電場強(qiáng)度方向沿bP連線指向P點，而a點電荷在P點的電場強(qiáng)度方向沿aP連線指向a點，則合電場強(qiáng)度方向偏左。不論a、b電荷量大小關(guān)系，仍偏左。故C正確；D．當(dāng)Q1、Q2是負(fù)電荷時且且|Q1|<|Q2|，b點電荷在P點的電場強(qiáng)度方向沿bP連線指向b點，而a點電荷在P點的電場強(qiáng)度方向沿aP連線指向a點，由于|Q1|<|Q2|，則合電場強(qiáng)度方向偏右，故D錯誤。故選：AC8、BCD【解析】

物體的摩擦力和繩子的拉力的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；當(dāng)f=fmax=6.0N時，r最大，，當(dāng)f=-6N時，r最小，則，故BCD正確，A錯誤。9、BCD【解析】

根據(jù)動能定理可知：合外力對物體做的功等于物體動能的增加量，物體重力做的功等于重力勢能的變化量，除重力以外的力對物體做的功等于物體機(jī)械能的變化量．【詳解】根據(jù)動能定理可知：合外力對物體做的功等于物體動能的增加量，故A錯誤；物體重力做的功等于重力勢能的變化量，所以物體克服重力做的功等于物體重力勢能的增加量，故B正確；人對物體做的功等于物體機(jī)械能的變化量，而物體克服重力做的功等于物體重力勢能的增加量，所以人對物體做的功等于物體克服重力做的功與物體獲得的動能之和，故C正確；根據(jù)除重力以外的力對物體做的功等于物體機(jī)械能的變化量，所以人對物體做的功等于物體機(jī)械能的增加，故D正確。故選BCD。10、AC【解析】

A、開始階段，牽引力F1=5000N，根據(jù)牛頓第二定律：F1-Ff=ma，解得開始階段的加速度a=2.5m/s2，汽車第一次切換動力引擎時v1=54km/h=15m/s，運動的時間t0==6s，故A正確。B、t0時刻，電動機(jī)輸出功率最大，Pm=Fv1=500015W=75kW，故B錯誤。CD、汽油機(jī)工作期間，功率P=F2v1=600015W=90kW，11s時刻的速度v2==m/s=25m/s，汽油機(jī)工作期間牽引力做的功W=Pt2=90103（11-6）J=4.5105J；汽車前6s內(nèi)的位移x1=at02=2.562m=45m，后5s內(nèi)根據(jù)動能定理得：Pt2-Ffx2=mv22-mv12，解得汽車后5s內(nèi)的位移x2=120m，所以11s內(nèi)汽車的位移x=x1+x2=165m，故C正確，D錯誤。11、CD【解析】

A、小球從A運動到B的過程中，根據(jù)動能定理得：，得，即，故A錯誤；B、小球到達(dá)B點時速度為零，向心力為零，則沿半徑方向合力為零，此時對小球受力分析可知：，故圓弧對小球支持力，根據(jù)牛頓第三定律可得小球在B點時，對圓弧的壓力為，故B錯誤；C、在A點，小球所受的合力等于重力，加速度；在B點，合力沿切線方向，加速度，所以A、B兩點的加速度大小相等，故C正確；D、如果小球帶負(fù)電，從A點由靜止釋放后，將沿重力和電場力合力方向做勻加速直線運動，不能沿AB圓弧而運動，故D正確；故選CD．【點睛】小球從A運動到B的過程中，重力和電場力做功，動能的變化量為零，根據(jù)動能定理求解小球重力與電場力的關(guān)系；小球在B點時，球到達(dá)B點時速度為零，向心力為零，沿半徑方向合力為零，此時對小球受力分析，求解圓弧對小球支持力，根據(jù)牛頓第三定律可得小球在B點時，對圓弧的壓力．12、BD【解析】

AB．汽車受到的阻力f=0.1mg=0.1×2.0×103×10N=2.0×103N，前5s內(nèi)汽車的加速度由v-t圖可得a=2.0m/s2，根據(jù)牛頓第二定律：F-f=ma，求得汽車的牽引力F=ma+f=2.0×103×2.0N+2.0×103N=6.0×103N，故A錯誤，B正確；C．t=5s末汽車達(dá)到額定功率，P額=Fv=6.0×103×10W=6.0×104W=60kW，故C錯誤；D．當(dāng)牽引力等于阻力時，汽車達(dá)到最大速度，則最大速度vm=P額f=二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）BC（2）1.55（3）1.221.20在實驗誤差允許范圍內(nèi)重物的機(jī)械能守恒【解析】

（1）[1]．電火花打點計時器使用220V的交流電源，故A錯誤．為了減小阻力的影響，重物選擇質(zhì)量大一些，體積小一些的，故B正確．為獲得清晰的紙帶，可以用雙層紙帶夾著墨粉盤進(jìn)行實驗，故C正確．實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放重物，故D錯誤．故選BC．

（2）[2]．B點的瞬時速度為：．（3）[3][4][5]．從起點O到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量為：△EP=mgh=1×9.8×0.1242J≈1.22J動能的增加量為：△Ek=mvB2＝×1×1.552J≈1.20J．可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及注意事項，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．14、（1）應(yīng)接交流電源．（1）A（3）gh3=【解析】（1）從圖甲中的實驗裝置中發(fā)現(xiàn)，打點計時接在了“直流電源”上，打點計時器的工作電源是“交流電源”．因此，明顯的錯誤是打點計時器不能接在“直流電源”上，應(yīng)接“交流電源”．（1）為了使紙帶上打下的第1個點是速度為零的初始點，應(yīng)該先接通電源，讓打點計時器正常工作后，再釋放紙帶．若先釋放紙帶，再接通電源，當(dāng)打點計時器打點時，紙帶已經(jīng)下落，打下的第1個點的速度不為零．因此，為保證重物下落的初速度為零，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故選B．（3）根據(jù)實驗原理，只要驗證，即可驗證機(jī)械能守恒定律．因此需求解，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可得，則有：，只要在誤差允許的范圍內(nèi)驗證成立，就可驗證重物下落過程中機(jī)械能守恒．（4）根據(jù)，可得：，可知圖線的斜率為：，代入數(shù)據(jù)解得．【點睛】根據(jù)實驗的原理和注意事項確定錯誤的操作．為保證測量的重物下落時初速度為零，應(yīng)先接通電源再釋放紙帶．根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點3的瞬時速度，抓住重力勢能的減小量等于動能的增加量得出守恒的表達(dá)式．根據(jù)機(jī)