重慶市萬州區(qū)分水中學2023-2024學年物理高一第二學期期末綜合測試試題含解析

重慶市萬州區(qū)分水中學2023-2024學年物理高一第二學期期末綜合測試試題考生須知：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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、某同學在離地h高的平臺上拋出一個質(zhì)量為m的小球，小球落地前瞬間的速度大小為v，重力加速度為g，不計空氣阻力，（以地面為零勢面）則（）A．人對小球做功B．人對小球做功C．小球拋出時的動能為D．小球落地的機械能為2、平行板電容器的電容C＝．若要使平行板電容器的電容減小，下列操作可行的是A．減小極板的正對面積 B．減小極板的距離C．增大電介質(zhì)的相對介電常數(shù) D．增大電容器的帶電量3、發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學家是A．牛頓 B．開普勒 C．卡文迪許 D．焦耳4、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上，有A、B兩個小球沿同一直線向右運動，若取向右為正方向，兩球的動量分別是pA＝5.0kg·m/s，pB＝7.0kg·m/s.已知二者發(fā)生正碰，則碰后兩球動量的增量ΔpA和ΔpB可能是()A．ΔpA＝－3.0kg·m/s；ΔpB＝3.0kg·m/sB．ΔpA＝3.0kg·m/s；ΔpB＝3.0kg·m/sC．ΔpA＝3.0kg·m/s；ΔpB＝－3.0kg·m/sD．ΔpA＝－10kg·m/s；ΔpB＝10kg·m/s5、(本題9分)如圖所示，在同一位置，以10m/s水平拋出的物體飛行時間t1后落在斜面上，以20m/s水平拋出的物體飛行時間t2后落在斜面上，則A．t1>t2 B．t1<t2 C．t1=t2 D．θ未知，不能確定6、(本題9分)用輕繩拴一質(zhì)量為m的小球以加速度a勻加速豎直向上提升一段距離s，則拉力對小球做的功為A．mgs B．mas C．m(g+a)s D．m(g-a)s7、(本題9分)如圖所示，兩個傾角都為30°、足夠長的光滑斜面對接在一起并固定在地面上，頂端安裝一光滑的定滑輪，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體分別放在左右斜面上，不可伸長的輕繩跨過滑輪將A、B兩物體連接，B與右邊斜面的底端擋板C之間連有橡皮筋．現(xiàn)用手握住A，使橡皮筋剛好無形變，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．松手后，從A、B開始運動到它們速度再次都為零的過程中（繩和橡皮筋都與斜面平行且橡皮筋伸長在彈性限度內(nèi)）A．A、B與地球的機械能之和守恒B．A、B、橡皮筋與地球的機械能之和守恒C．A的重力勢能減少量大于橡皮筋彈力所做的功D．重力對A做功的平均功率小于橡皮筋彈力對B做功的平均功率8、如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，點為彈簧在原長時物塊的位置．物塊由點靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運動，最遠到達點．在從到的過程中，物塊（）A．加速度先減小后增大 B．經(jīng)過點時的速度最大C．所受彈簧彈力始終做正功 D．所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功9、(本題9分)2017年5月23日，第八屆中國衛(wèi)星導航學術年會在上海召開，本屆年會以“定位，萬物互聯(lián)”為主題．據(jù)悉中國將于2017年下半年開始發(fā)射北斗三號衛(wèi)星．北斗導航衛(wèi)星的發(fā)射需要經(jīng)過幾次變軌，例如某次變軌，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到橢圓軌道2上，最后由軌道2在Q處變軌進入圓軌道3，軌道1、2相切于P點，軌道2、3相切于Q點．忽略空氣阻力和衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則以下說法正確的是（）A．該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處減速B．該衛(wèi)星在軌道從軌道1到軌道2再到軌道3，機械能逐漸減小C．該衛(wèi)星在軌道3的動能小于在軌道1的動能D．該衛(wèi)星穩(wěn)定運行時，在軌道3上經(jīng)過Q點的加速度等于在軌道2上Q點的加速度10、(本題9分)如圖所示，一根細線下端拴一個金屬小球P，細線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上．小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動（圓錐擺）．現(xiàn)使小球改到一個更高一些的水平面上做勻速圓周運動（圖上未畫出），兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止．則后一種情況與原來相比較，下面的判斷中正確的是（）A．Q受到桌面的支持力變大B．Q受到桌面的靜摩擦力變大C．小球P運動的角速度變大D．小球P運動的周期變大11、如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個質(zhì)量也為m的小球從槽高h處由靜止開始自由下滑（）A．在下滑過程中，小球和槽之間的相互作用力對槽不做功B．在下滑過程中，小球和槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒C．被彈簧反彈后，小球和槽都做速率不變的直線運動D．被彈簧反彈后，小球能回到槽高h處12、(本題9分)宇宙中兩個相距較近的天體稱為“雙星”，它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，但兩者不會因萬有引力的作用而吸引到一起．設兩者的質(zhì)量分別為m1和m2，兩者相距為L.兩者的軌道半徑分別為r1和r2，則（）A．雙星軌道半徑之比B．雙星軌道半徑之比C．雙星的線速度之比D．雙星的線速度之比二．填空題(每小題6分，共18分)13、如圖所示為研究平拋運動的實驗裝置：(1)現(xiàn)把兩個小鐵球分別吸在電磁鐵C、E上，然后切斷電磁鐵C的電源，使一只小鐵球從軌道A射出，并在射出時碰到碰撞開關S，使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵球，兩鐵球同時落到地面。這個實驗________________A．只能說明平拋運動的水平方向做勻速直線運動的規(guī)律B．只能說明平拋運動的豎直方向做自由落體運動的規(guī)律C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條D．能同時說明上述AB兩條規(guī)律(2)若把該裝置進行改裝，可以驗證動量守恒定律，改裝后的裝置如圖。實驗原理和簡要步驟如下：A．用天平測出直徑相同的入射小球與被碰小球的質(zhì)量m1、m2相比較，應是m1大于m2B．在地面上依次鋪白紙和復寫紙。C．調(diào)整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重錘確定小球拋出點（斜槽末端口）在地面上的豎直投影點O。D．不放被碰球m2，先讓入射球m1多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP。E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，讓入射球m1從傾斜軌道上S位置靜止滑下，與球正碰后，記下落點，重復多次，確定出入射球m1和被碰球m2的平均落地點位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的長度。請按要求完成：①在步驟A中有“m1大于m2”的要求，其原因是為了防止________________，在步驟B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是為了__________________②若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為_________；若碰撞是彈性碰撞，那么還應滿足的表達式為_________（用實驗測量的量m1、m2、OM、?ON和?OP表示）14、(本題9分)在“探究功與物體速度變化關系”的實驗中，甲、乙兩位同學的實驗操作均正確．甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了功和速度的關系圖線，如圖甲所示，并由此圖線得出“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論．乙同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了功與速度平方的關系圖線，如圖乙所示，并由此也得出“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論．關于甲、乙兩位同學的分析，你的評價是（____）A．甲的分析不正確，乙的分析正確B．甲的分析正確，乙的分析不正確C．甲和乙的分析都正確D．甲和乙的分析都不正確15、(本題9分)為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關系，一同學設計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量。（滑輪質(zhì)量不計）(1)下列實驗步驟正確的是________A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點計時器，先釋放小車，再接通電源，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)D．改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E.實驗中不需要砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M(2)該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為______。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(3)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的圖象是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為，求得圖線的斜率為，則小車的質(zhì)量為______。A．B．C．D．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖（a）所示，A、B為兩塊平行金屬板，極板間電壓為UAB=1125V，板中央有小孔O和O′．現(xiàn)有足夠多的電子源源不斷地從小孔O由靜止進入A、B之間．在B板右側(cè)，平行金屬板M、N長L1=4×10-2m，板間距離d=4×10-3m，在距離M、N右側(cè)邊緣L2=0.1m處有一熒光屏P，當M、N之間未加電壓時電子沿M板的下邊沿穿過，打在熒光屏上的O″并發(fā)出熒光．現(xiàn)給金屬板M、N之間加一個如圖（b）所示的變化電壓u1，除了t=0.4ns(n=1，2，3…)時刻，N板電勢均高于M板．已知電子質(zhì)量為me＝9.0×10?31kg，電量為e=1.6×10-19C．(1)每個電子從B板上的小孔O′射出時的速度多大？(2)打在熒光屏上的電子范圍是多少？(3)打在熒光屏上的電子的最大動能是多少？17、（10分）(本題9分)“嫦娥一號”是我國首次發(fā)射的探月衛(wèi)星，它在距月球表面高度為200km的圓形軌道上運行，運行周期為127分鐘，已知引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，月球的半徑為1.74×103km，利用以上數(shù)據(jù)估算月球的質(zhì)量（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、C【解析】

AB.設小球拋出時的速度為，在此過程中人對小球做功，根據(jù)動能定理可知：此后小球做平拋運動，下落高度h的過程中，有動能定理可知：聯(lián)立解得：故AB錯誤；C.小球拋出時的動能為故C正確；D.以拋出點為零勢能點，此時的機械能為，小球在下落過程中機械能守恒，所以小球落地的機械能為，故D錯誤。2、A【解析】

A．根據(jù)電容的決定式可知，減小極板的正對面積時，電容會減小，故A正確；B．根據(jù)電容的決定式可知，減小極板的距離，電容會增大，故B錯誤；C．根據(jù)電容的決定式可知，在增大電介質(zhì)的相對介電常數(shù)時，電容會增大，故C錯誤；D．電容的大小與電量和電壓無關，故改變電量不會影響電容的大小，故D錯誤。3、A【解析】

發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學家是牛頓；A.正確；BCD.錯誤.4、A【解析】根據(jù)碰撞過程動量守恒定律，如果△pA=-3kg?m/s、△pB=3kg?m/s，所以碰后兩球的動量分別為p′A=2kg?m/s、p′B=10kg?m/s，根據(jù)碰撞過程總動能可能不增加，是可能發(fā)生的，故A正確．兩球碰撞過程，系統(tǒng)的動量守恒，兩球動量變化量應大小相等，方向相反，若△PA=3kg?m/s，△PB=-3kg?m/s，違反了動量守恒定律，不可能，故B錯誤．根據(jù)碰撞過程動量守恒定律，如果△pA=3kg?m/s、△pB=-3kg?m/s，所以碰后兩球的動量分別為p′A=8kg?m/s、p′B=4kg?m/s，由題，碰撞后，兩球的動量方向都與原來方向相同，A的動量不可能沿原方向增大，與實際運動不符，故C錯誤．如果△pA=-10kg?m/s、△pB=10kg?m/s，所以碰后兩球的動量分別為p′A=-5kg?m/s、p′B=17kg?m/s，可以看出，碰撞后A的動能不變，而B的動能增大，違反了能量守恒定律，不可能．故D錯誤．故選A．點睛：對于碰撞過程要遵守三大規(guī)律：1、是動量守恒定律；2、總動能不增加；3、符合物體的實際運動情況．5、A【解析】

物體做平拋運動，水平方向上做勻速直線運動，豎直方向上的自由落體運動，則知初速度越大，物體落在斜面上的位置越高，下落的高度越小，由，知，可得；故選A．6、C【解析】根據(jù)牛頓第二定律得：F-mg=ma；解得：F=m（g+a）；則拉力對小球做的功W=Fs=m（g+a）s；故選C．點睛：本題主要考查了牛頓第二定律及恒力做功公式的直接應用，知道公式中的位移為該力的方向上的位移．7、BC【解析】

兩物體運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個物體和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)能量守恒可判斷C選項．平均功率等于功除以時間．【詳解】兩物體運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個物體和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，但AB的機械能之和不守恒，故A錯誤，B正確；根據(jù)能量守恒可知，A的重力勢能減少量等于B的重力勢能的增加量和彈簧彈性勢能的增加量，所以A的重力勢能減少量大于橡皮筋彈力所做的功，故C正確；重力對A做功大于橡皮筋彈力對B做功，而時間相等，重力對A做功的平均功率大于橡皮筋彈力對B做功的平均功率，故D錯誤．故選BC．【點睛】本題主要考查了機械能守恒的條件和能量守恒定律的直接應用，根據(jù)機械能守恒條件分析判斷即可．8、AD【解析】

A項：由于水平面粗糙且O點為彈簧在原長時物塊的位置，所以彈力與摩擦力平衡的位置在OA之間，加速度為零時彈力和摩擦力平衡，所以物塊在從A到B的過程中加速度先減小后反向增大，故A正確；B項：物體在平衡位置處速度最大，所以物塊速度最大的位置在AO之間某一位置，即在O點左側(cè)，故B錯誤；C項：從A到O過程中彈力方向與位移方向相同，彈力做正功，從O到B過程中彈力方向與位移方向相反，彈力做負功，故C錯誤；D項：從A到B過程中根據(jù)動能定理可得W彈-W克f=0，即W彈=W克f，即彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功，故D正確．9、CD【解析】該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處加速，選項A錯誤；該衛(wèi)星在軌道從軌道1到軌道2需要點火加速，則機械能增加；從軌道2再到軌道3，又需要點火加速，機械能增加；故該衛(wèi)星在軌道從軌道1到軌道2再到軌道3，機械能逐漸增加，選項B錯誤；根據(jù)可知，該衛(wèi)星在軌道3的速度小于在軌道1的速度，則衛(wèi)星在軌道3的動能小于在軌道1的動能，選項C正確；根據(jù)可知，該衛(wèi)星穩(wěn)定運行時，在軌道3上經(jīng)過Q點的加速度等于在軌道2上Q點的加速度，選項D正確；故選CD.10、BC【解析】

試題分析：對小球分析，設繩子拉力為F，繩子與豎直方向夾角為θ，繩子長度為l，則有Fcosθ=mg，F(xiàn)sinθ=m（2π/T）2r,r=lsinθ，解得T2=4π2lcosθ/g,當小球位置升高時，周期減小，角速度增大，C正確，D錯誤．Q物塊處于平衡狀態(tài)，有N=Mg+Fcosθ=（M+m）g，支持力不變，A錯誤；f=Fsinθ=mgtanθ，物塊位置升高，θ增大，f增大，B正確．考點：本題考查圓周運動向心力分析和物體平衡．11、BC【解析】

A項：在下滑過程中，槽要向左運動，小球和槽之間的相互作用力與槽的速度不垂直，所以對槽要做功，故A錯誤；B項：小球在下滑過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向不受力，水平方向動量守恒，故B正確；CD項：小球與槽組成的系統(tǒng)動量守恒，球與槽的質(zhì)量相等，小球沿槽下滑，球與槽分離后，小球與槽的速度大小相等，小球被反彈后球與槽的速度相等，小球不能滑到槽上，不能達到高度h處，因此都做勻速直線運動，C正確，D錯誤。12、BD【解析】

AB．雙星的周期相同，對m1研究可得：對m2研究可得：則即故A項錯誤，B項正確．CD．雙星的周期相同據(jù)可得故C項錯誤，D項正確．故選BD.二．填空題(每小題6分，共18分)13、B兩球相碰后反彈保證小球做平拋運動m1·OM＋m1·ON=m1·OPm1·OM1＋m1·ON1=m1·OP1【解析】

(1)[1].兩球同時落地，可知平拋運動在豎直方向上的運動規(guī)律與自由落體運動的規(guī)律相同，即平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，該實驗不能得出平拋運動在水平方向上的運動規(guī)律。A．只能說明平拋運動的水平方向做勻速直線運動的規(guī)律，與分析不符，故A項錯誤；B．只能說明平拋運動的豎直方向做自由落體運動的規(guī)律，與分析相符，故B項正確；C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條，與分析不符，故C項錯誤；D．能同時說明上述AB兩條規(guī)律，與分析不符，故D項錯誤。(1)①[1].入射球質(zhì)量應大于被碰球質(zhì)量，即：m1＞m1，是為了防止兩球碰撞后入射球反彈，保證小球碰后速度方向不變。

[3].斜槽的末端必須水平，是為了使小球拋出時速度方向水平，從而做平拋運動；②[4].碰撞過程動量守恒，則m1v0=m