福建省莆田市仙游縣楓亭中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

福建省莆田市仙游縣楓亭中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、如圖所示，在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m、裝有光滑弧形槽的小車，一質(zhì)量為2m的小球以水平初速度v0沿槽口向小車滑去，到達(dá)某一高度后，小球又返回右端，則()A．小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動B．小球?qū)⑾蜃笞銎綊佭\動C．小車此過程中先向左運動后向右運動D．小球在弧形槽內(nèi)上升的最大高度為2、(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aa03、(本題9分)下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)加速電壓為U的電場后，哪種粒子獲得的動能最大A．質(zhì)子B．氘原子核C．氚原子核D．氦原子核4、(本題9分)汽車由靜止開始運動，若要使汽車在開始運動一小段時間內(nèi)保持勻加速直線運動，則A．不斷增大牽引力和牽引力的功率B．不斷減小牽引力和牽引力的功率C．保持牽引力不變，不斷增大牽引力功率D．不能判斷牽引力功率怎樣變化5、(本題9分)光滑絕緣水平面上固定一半徑為R、帶正電的球體A（可認(rèn)為電荷量全部在球心），另一帶正電的小球B以一定的初速度沖向球體A，用r表示兩球心間的距離，F(xiàn)表示B小球受到的庫侖斥力，在r＞R的區(qū)域內(nèi)，下列描述F隨r變化關(guān)系的圖象中可能正確的是（）A． B．C． D．6、如圖所示，水平光滑軌道的寬度和彈簧自然長度均為d。m2的左邊有一固定擋板，m1由圖示位置靜止釋放．當(dāng)m1與m2第一次相距最近時m1速度為v1，在以后的運動過程中()A．m1的最小速度可能是0B．m1的最小速度可能是m1-C．m2的最大速度可能是v1D．m2的最大速度可能是m1m7、(本題9分)我國的火星探測計劃在2018年展開，在火星發(fā)射軌道探測器和火星巡視器。已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的19，火星的半徑約為地球半徑的1A．火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面與地球表面的重力加速度之比為4:9D．火星探測器環(huán)繞火星運行的最大速度約為地球的第一宇宙速度的638、(本題9分)小娟、小明兩人共提一桶水，如圖所示，已知兩人手臂上的拉力大小相等且為F，兩人手臂間的夾角為θ，水和水桶的總重力為G，則下列說法中正確的是（）A．當(dāng)θ為120°時，F(xiàn)=GB．不管θ為何值，F(xiàn)=G/2C．當(dāng)θ=0°時，F(xiàn)=G/2D．θ越大時F越小9、(本題9分)一根長為L的細(xì)線上端系在天花板上P點，下端系一質(zhì)量為m的小球，將小球拉離豎直位置，給小球一個與懸線垂直的水平初速度使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，懸線與豎直方向的夾角為θ，懸線旋轉(zhuǎn)形成一個圓錐面，這就是常見的圓錐擺模型，如右圖所示。關(guān)于圓錐擺，下面說法正確的是（已知重力加速度為g）A．圓錐擺的周期T與小球質(zhì)量無關(guān)B．小球做圓周運動的向心力由繩子的拉力和重力的合力提供C．圓錐擺的周期D．小球做勻速圓周運動向心加速度為10、(本題9分)如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，理想電壓表V1、V2示數(shù)為U1、U2，其變化量的絕對值分別為ΔU1和ΔU2；流過電源的電流為I，其變化量的絕對值為ΔI．在滑動變阻器的觸片從右端滑到左端的過程中(燈泡電阻不變化)()A．小燈泡L1、L3變暗，L2變亮B．ΔU1＞ΔU2C．ΔU1/ΔI增大D．ΔU2/ΔI不變二、實驗題11、（4分）(本題9分)在用重錘下落來驗證機械能守恒時，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示，其中O是起始點，A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打下的5個點，打點頻率為50Hz．該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C、D、E各點的距離，并記錄在圖中（單位：cm）（1）這五個數(shù)據(jù)中不符合讀數(shù)要求的是哪一段_______．（填OA、OB、OC、OD或OE）（2）從下列器材中選出實驗所必須的器材，其編號為________．（多選、漏選均不得分）A．打點計時器（包括紙帶）；B．重錘；C．天平；D．毫米刻度尺；E．秒表；F．運動小車（3）實驗中紙帶的_______端與重物相連(填“O”或“E”)．（4）某同學(xué)用重錘在OD段的運動來驗證機械能守恒，OD距離用h來表示，他用vD=計算與D點對應(yīng)的重錘的瞬時速度，得到動能的增加量，這種做法_______．（填“對”或“不對”）（5）在驗證機械能守恒定律時，如果以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象應(yīng)是一條直線能驗證機械能守恒定律，圖線的斜率表示_______________．（6）若重錘質(zhì)量m=200g，重力加速度g=9.80m/s2，由圖中給出的數(shù)據(jù)，可得出從O點到打下D點，重錘重力勢能的減少量為_____J，而動能的增加量為______J（均保留三位有效數(shù)字）．（7）實驗中，動能的增加量小于重力勢能的減少量，其主要原因是___________．12、（10分）(本題9分)在“用圓錐擺驗證向心力的表達(dá)式”實驗中,如圖甲所示,細(xì)繩的懸點剛好與一豎直放置的刻度尺零刻度線對齊.將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上,使鋼球靜止時剛好位于圓心.用手帶動鋼球,調(diào)整白紙的位置,設(shè)法使球剛好沿紙上某個半徑為r的圓做圓周運動,鋼球的質(zhì)量為m,重力加速度為g.(1).用秒表記錄運動n圈的總時間為t,那么小球做圓周運動需要的向心力表達(dá)式為Fn=__________.(2).通過刻度尺測得小球運動軌道平面距懸點的高度為h,那么小球做圓周運動中外力提供的向心力表達(dá)式為F=__________;(3).改變小球做圓周運動的半徑,多次實驗,得到如圖乙所示的關(guān)系圖象為一直線時,可以達(dá)到粗略驗證向心力表達(dá)式的目的,該圖線的斜率表達(dá)式為k=__________.三、計算題：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)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）一宇航員在某未知星球的表面上做平拋運動實驗：在離地面h高處讓小球以某一初速度水平拋出，他測出小球落地點與拋出點的水平距離為x和落地時間t，又已知該星球的半徑為R，己知萬有引力常量為G，求：（1）小球拋出的初速度vo（2）該星球表面的重力加速度g（3）該星球的質(zhì)量M（4）該星球的第一宇宙速度v（最后結(jié)果必須用題中己知物理量表示）14、（14分）(本題9分)第11屆本田中國節(jié)能競技大賽年月在廣東國際賽車場舉行，某公司研制開發(fā)的某型號小汽車質(zhì)量，額定功率，當(dāng)這輛車在平直水平路面上行駛時，受到的阻力是車重的倍，?。螅?1)若這輛小汽車從靜止開始，保持以的加速度做勻加速直線運動，這一過程能維持多長時間？(2)若這輛小汽車從靜止開始，保持額定功率做加速運動，后達(dá)到最大速度，最大速度是多少？此過程中汽車發(fā)生的位移是多少？15、（13分）設(shè)想若干年后宇航員登上了火星，他在火星表面將質(zhì)量為m的物體掛在豎直的輕質(zhì)彈簧下端，靜止時彈簧的伸長量為x，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，火星的半徑為R，萬有引力常量為G，忽略火星自轉(zhuǎn)的影響。（1）求火星表面的重力加速度和火星的質(zhì)量；（2）如果在火星上發(fā)射一顆貼近它表面運行的衛(wèi)星，求該衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度和周期。

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選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】

AB．設(shè)小球離開小車時，小球的速度為v1，小車的速度為v2，整個過程中動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得：2mv0=2mv1+mv2…①，

由動能守恒定律得：?2mv02=?2mv12+mv22…②，

由立①②解得：v1=v0，v2=v0，

所以小球與小車分離后將向左做平拋運動，故A錯誤，B正確．

C．此過程中小球?qū)π≤囈恢庇行毕蜃笙路降淖饔昧Γ瑒t小車一直向左加速運動，選項C錯誤；D．當(dāng)小球與小車的水平速度相等時，小球弧形槽上升到最大高度，設(shè)該高度為h，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，以向左為正方向，在水平方向，由動量守恒定律得：2mv0=3m?v；由機械能守恒定律得；?2mv02=?3mv2+mgh，解得：h=，故D錯誤．2、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。3、D【解析】設(shè)加速電場的電壓為U，粒子的質(zhì)量和電量分別為m和q，由動能定理得：qU=12m4、C【解析】

汽車做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律有：F-f=ma，阻力不變，則牽引力不變，根據(jù)P=Fv知，牽引力功率增大，故C正確，ABD錯誤．故選C．【點睛】本題考查了機車的啟動問題，知道發(fā)動機功率與牽引力、速度的關(guān)系，注意勻加速直線運動中牽引力保持不變．5、C【解析】

根據(jù)庫侖定律可知，兩球之間的庫侖力滿足，即隨r增加，F(xiàn)非線性減小。故選C。6、ABC【解析】

從小球m1到達(dá)最近位置后繼續(xù)前進(jìn)，此后拉到m2前進(jìn)，m1減速，m2加速，達(dá)到共同速度時兩者相距最遠(yuǎn)，此后m1繼續(xù)減速，m2加速，當(dāng)兩球再次相距最近時，m1達(dá)到最小速度，m2達(dá)最大速度：兩小球水平方向動量守恒，速度相同時保持穩(wěn)定，一直向右前進(jìn)，選取向右為正方向，則：m1v1=m1v1′+m2v212m1v12=12m1v1′2+12m2v解得：v1′=m1-m2m1+m2故m2的最大速度為2m1m1+m2v1，此時由于m1＜m2，可知當(dāng)m2的速度最大時，m1的速度小于1，即m1的速度方向為向左，所以m1的最小速度等于1．A.A項與上述分析結(jié)論相符，故A符合題意；B.B項與上述分析結(jié)論相符，故B符合題意；C.C項與上述分析結(jié)論相符，故C符合題意；D.D項與上述分析結(jié)論不相符，故D不符合題意。7、BC【解析】AB、火星探測器前往火星，脫離地球引力束縛，還在太陽系內(nèi)，發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A錯誤，B正確；CD、由GMmR2=mv2R=mg故選BC。8、AC【解析】

當(dāng)兩人手臂上的拉力夾角為0°時，2F=G，F(xiàn)=G/2，選項C正確；當(dāng)兩人手臂上的拉力夾角為120°時，由平行四邊形定則，F(xiàn)=G，A正確；由平行四邊形定則，合力一定，當(dāng)兩個力夾角越大，分力也就越大，故BD錯誤。9、ABC【解析】

AC.由牛頓第二定律得，，解得，周期與擺球質(zhì)量無關(guān)，A、C正確；B.小球做圓周運動的向心力由拉力和重力的合力提供，B正確；D.由牛頓第二定律得，小球的向心加速度，D錯誤。10、BD【解析】

A．當(dāng)滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，則L1變亮．變阻器的電阻減小，并聯(lián)部分的電阻減小，則并聯(lián)部分的電壓減小，則L3變暗．總電流增大，而L3的電流減小，則L1的電流增大，則L1變亮．故A錯誤；B．由上分析可知，電壓表V1的示數(shù)減小，電壓表V1的示數(shù)增大，由于路端電壓減小，即兩電壓表示數(shù)之和減小，所以△U1＞△U1．故B正確；C．由U1=E-I（RL1+r）得：，不變，故C錯誤；D．=R1，不變，D正確．【點睛】本題是電路動態(tài)變化分析問題，按“局部→整體→局部”思路進(jìn)行分析．運用總量法分析兩電壓表讀數(shù)變化量的大?。\用歐姆定律定量分析電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的比值變化，這是常用的方法．二、實驗題11、（1）OB（2）ABD（3）O（4）不對；（5）g（6）0.380J；0.376J；（7）物體在下落過程中克服摩擦阻力做功【解析】

第一空.毫米刻度尺測量長度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位．這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是OB讀數(shù)．第二空.實驗中必須要用的器材有：A.打點計時器（包括紙帶）；B.重錘；D.毫米刻度尺；不需要C.天平；E.秒表以及F.運動小車；故選ABD.第三空.由紙帶上的點跡分布可知，從O點到E點做勻加速運動，因此實驗中紙帶的O端與重物相連．第四空.不對；在驗證機械能守恒的實驗中，由于存在阻力物體實際下落的加速度小于重力加速度，所以不應(yīng)當(dāng)用重力加速度g來表示某位置的速度，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點時小車的瞬時速度大??；即．第五空.由機械能守恒定律可知：mgh=mv2；變形可知：gh=，則根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象應(yīng)是一條直線，圖線的斜率表示重力加速度g；第六空.從O到打下D點，重錘重力勢能的減少量△EP=mgh=0.2×9.8×0.1941J=0.380J；第七空.利用勻變速直線運動的推論；則EkD=mvD2=×0.2×1.942J=0.376J；則動能的增加量△Ek=0.376J；第八空.通過計算可知動能的增加量小于重力勢能的減小量，其原因是物體在下落過程中克服摩擦阻力做功，導(dǎo)致重力勢能沒有完全轉(zhuǎn)化為動能．12、【解析】

（1）根據(jù)向心力公式：而得：Fn=；

（2）如圖由幾何關(guān)系可得：；（3）由上面分析得：整理得：故斜率表達(dá)式為：；三、計算題：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