湖北省巴東一中2023-2024學年物理高一第二學期期末質量檢測試題含解析

湖北省巴東一中2023-2024學年物理高一第二學期期末質量檢測試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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)質量為m的汽車在平直的路面上啟動，啟動過程的速度時間圖象如圖所示，其中OA段為直線，AB段為曲線，B點后為平行于橫軸的直線．已知從時刻開始汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力的大小恒為f，以下說法正確的是A．時間內，汽車牽引力的功率保持不變B．時間內，汽車的功率等于C．時間內，汽車的平均速率小于D．汽車運動的最大速率2、(本題9分)行星A、B都可看作質量分布均勻的球體，其質量之比為1∶2、半徑之比為1∶2，則行星A、B的第一宇宙速度大小之比為A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．1∶43、(本題9分)如圖所示，有一光滑斜面傾角為θ，放在水平面上，用固定的豎直擋板A與斜面夾住一個光滑球，球質量為m。若要使球對豎直擋板無壓力，球連同斜面應一起（）A．水平向右加速，加速度a=gtanθC．水平向右減速，加速度a=gsinθ4、(本題9分)一物體做勻速圓周運動的半徑為r，線速度大小為v，角速度為，周期為T．關于這些物理量的關系，下列說法正確的是A． B． C． D．5、(本題9分)汽車以20m/s的速度勻速運動，發(fā)現(xiàn)前方有障礙物立即以大小為5m/s2的加速度剎車，則汽車剎車后第2s內的位移和剎車后5s內的位移為（

）A．30m,40m B．30m,37.5m C．12.5m,40

m D．12.5m,37.5m6、(本題9分)質量為20kg的鐵板、厚度不計，平放在二樓的地面上．二樓地面與樓外地面高度差為3m．這塊鐵板相對二樓地面和樓外地面的重力勢能分別為A．600J、0 B．0、600J C．1200J、0 D．0、1200J7、(本題9分)在如圖所示的豎直平面內，在水平線MN的下方有足夠大的勻強磁場，一個等腰三角形金屬線框頂點C與MN重合，線框由靜止釋放，沿軸線DC方向豎直落入磁場中．忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進入磁場過程中，關于線框運動的v－t圖，可能正確的是：（）A． B． C． D．8、(本題9分)如圖所示，一質量m2＝0.25kg的平頂小車，車頂右端放一質量m3＝0.30kg的小物體，小物體可視為質點，與車頂之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.45，小車靜止在光滑的水平軌道上?，F(xiàn)有一質量m1＝0.05kg的子彈以水平速度v0＝18m/s射中小車左端，并留在車中，子彈與車相互作用時間很短。若使小物體不從車頂上滑落，g取10m/s2。下列分析正確的是（）A．小物體在小車上相對小車滑行的時間sB．最后小物體與小車的共同速度為3m/sC．小車的最小長度為1.0mD．小車對小物體的摩擦力的沖量為0.45N·s9、(本題9分)在某一穩(wěn)定軌道運行的空間站中，物體處于完全失重狀態(tài)。如圖所示的均勻螺旋軌道豎直放置，整個軌道光滑，P，Q點分別對應螺旋軌道中兩個圓周的最高點，對應的圓周運動軌道半徑分別為R和r（R＞r）。宇航員讓一小球以一定的速度v滑上軌道，下列說法正確的是（）A．小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時角速度小B．小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時線速度小C．如果減小小球的初速度，小球可能不能到達P點D．小球經(jīng)過P點時對軌道的壓力小于經(jīng)過Q點時對軌道的壓力10、如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質定滑輪的細線相連，A放在固定的光滑斜面上，斜面傾角。B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質彈簧相連，C球放在水平地面上，現(xiàn)用手控制住A，并使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側細線豎直、右側細線與斜面平行。已知A的質量為2m，B、C的質量均為m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)（彈簧彈性勢能，其中x為彈簧的形變量）?，F(xiàn)釋放A，此后運動過程中，下列說法正確的是（）A．當C恰好離開地面，A沿斜面下滑的速度最大B．A獲得最大速度為C．彈簧彈性勢能最小時，A、B的動能之和最大D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A小球機械能一直減小11、如圖所示，一個由金屬圓管制成的半徑為R的光滑圓弧軌道固定在水平地面上，在軌道右側的正上方金屬小球由靜止釋放，小球距離地面的高度用h表示，則下列說法正確的是（）A．若則小球能沿軌道運動到最高點對軌道的無壓力B．若h從2R開始增大，小球到達軌道的最高點對軌道的壓力也增大C．適當調整h，可使小球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處D．若h從2.5R開始增大，小球到達軌道的最高點和最低點對軌道的壓力差保持不變12、如圖所示，帶電小球A、B的電荷量分別為QA、QB，都用長為L的絲線懸掛在O點。靜止時A、B相距為d。為使平衡時A、B間距離減為，可采用以下哪些方法（）A．將小球A、B的質量都增加到原來的2倍B．將小球B的質量增加到原來的8倍C．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半D．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時將小球B的質量增加到原來的2倍二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示，利用半徑相同的A、B兩球的碰撞驗證“動量守恒定律”。實驗時先讓A球從斜槽上的固定擋板處由靜止開始滾下，進入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把B球放在水平軌道末端，讓A球仍從擋板位置由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復操作10次。M、P、N為三個落點的平均位置，未放B球時，A球的落點是P點，O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點。（1）實驗中，除了斜槽軌道、重錘、兩個小球、白紙、復寫紙、刻度尺之外，下列器材中還必須使用的兩種器材是__________.A．秒表B．天平C．圓規(guī)D．打點計時器（2）實驗中，為了減小誤差，入射小球的質量m1和被碰小球的質量m2應滿足m1________m2（選填“>”或“<”）。實驗中通過測量小球運動的水平射程來“替代”小球碰撞前后的速度，為了進行這樣“替代”，在安裝斜槽時必須保證__________.（3）實驗中A球的水平射程OP與球A的質量__________（選填“無關”或“有關”），實驗中若需要減小OP的距離，可以進行的操作是____________________.（4）若入射小球和被碰小球的質量分別為m1和m2，測出OM、OP、ON的距離，在實驗誤差允許范圍內，若滿足關系式__________，則可以認為兩球碰撞前后總動量守恒；若還滿足關系式__________，則碰撞是彈性碰撞.14、（10分）(本題9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．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)如圖所示，質量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，質量為2m的小明站在小車上用力向右迅速推出木箱，木箱相對于冰面的速度為v，接著木箱與右側豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小。16、（12分）(本題9分)如圖所示，AB為傾角θ＝37°的粗糙斜面軌道，通過一小段光滑圓弧與光滑水平軌道BC相連接，質量為m2的小球乙靜止在水平軌道上，質量為m1的小球甲以速度v0與乙球發(fā)生彈性正碰.若m1∶m2＝2∶3，且軌道足夠長，（1）第一次碰撞后的瞬間兩球的速度分別多大；（2）要使兩球能發(fā)生第二次碰撞，求乙球與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ應滿足什么條件？.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)17、（12分）(本題9分)如圖所示，帶電荷量為Q的正電荷固定在傾角為30°的光滑絕緣斜面底部的C點，斜面上有A、B兩點，且A、B和C在同一直線上，A和C相距為L，B為AC的中點．現(xiàn)將一質量為m的帶電小球從A點由靜止釋放，當帶電小球運動到B點時速度正好又為零，已知帶電小球在A點處的加速度大小為，靜電力常量為k，求：（1）小球在A點受到的靜電力大?。?）小球在B點的加速度大?。?）AB間的電勢差(用k、Q和L表示)

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、D【解析】

A、時間內，汽車做勻變速直線運動，牽引力不變，所以牽引力的功率，牽引力的功率隨時間均勻增加，A錯誤B、時間內汽車的功率不變等于t1時刻的功率，可得，B錯誤C、時間內汽車做加速度逐漸減小的加速運動，位移大于相應勻變速直線運動的位移，所以平均速率大于，C錯誤D、汽車的最大速度，D正確2、C【解析】

根據(jù)第一宇宙速度計算的表達式可得，行星A、B的第一宇宙速度大小之比為1：1，C正確ABD錯誤3、B【解析】小球受重力和斜面的支持力，根據(jù)受力，知道兩個力的合力方向水平向左，所以整體的加速度方向水平向左．根據(jù)平行四邊形定則，F(xiàn)合=mgtanθ，則a=F．故B正確，ACD錯誤．故選B．

點睛：解決本題的關鍵知道球與斜面具有共同的加速度，通過隔離對球分析，運用牛頓第二定律得出斜面的加速度．4、D【解析】周期是完成一次全振動所需要的時間，所以，D對；5、C【解析】

汽車剎車減速至0，用時：汽車剎車減速至0的過程的逆過程視為初速度為0的勻加速直線運動，則汽車剎車后前內的位移：解得：剎車后前內的位移：解得：則第內的位移：汽車剎車后內的位移與內的位移相同：解得：C正確，ABD錯誤。故選C。6、B【解析】試題分析：鐵板相對于二樓平面的高度是零，故鐵板相對于二樓平面的重力勢能為零；鐵板相對于樓外地面的高度為3m，則鐵板相對于二樓平面的重力勢能EP=mgh=200×3=600J．故選B．7、CD【解析】

根據(jù)楞次定律的“來拒去留”可知線框受到向上的安培力，線框由靜止向下做加速運動，設線框的有效切割磁感線的長度為L，線框的電阻為R，則有，根據(jù)歐姆定律可得，故，根據(jù)牛頓第二定律可得，故，運動過程中，L在變大，v在變大，故加速度在減小，即速度時間圖像的斜率再減小，故AB錯誤；由于不知道當線框完全進入磁場時重力和安培力的關系，所以之后線框的速度可能繼續(xù)增大，可能恒定不變，故CD正確8、AD【解析】

子彈射入小車的過程中，由動量守恒定律得：，解得v1=3m/s；小物體在小車上滑行過程中，由動量守恒定律得：解得v2=1.5m/s；以小物體為對象，由動量定理得：，解得，小車對小物體的摩擦力的沖量為I=0.45N·s當系統(tǒng)相對靜止，小物體在小車上滑行的距離為l，由能量守恒定律得：解得l=0.5m，所以小車的最小長度為0.5m。A.小物體在小車上相對小車滑行的時間s，與上面計算結果相符，故A正確；B.最后小物體與小車的共同速度v2=1.5m/s，故B錯誤；C.小車的最小長度為0.5m，故C錯誤；D.小車對小物體的摩擦力的沖量為0.45N·s，與上面計算結果相符，故D正確。9、AD【解析】

AB.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，即小球經(jīng)過P點時與經(jīng)過Q點時線速度大小相等，由R＞r，根據(jù)，可知小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時角速度小，故A正確，B錯誤；C.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，若減小小球的初速度，小球可以到達P點，故C錯誤；D.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，則有：，由于支持力始終不做功，則速率不變，又R＞r，所以小球經(jīng)過P點時對軌道的壓力小于經(jīng)過Q點時對軌道的壓力，故D正確。10、BCD【解析】

A．設初態(tài)彈簧的壓縮量為，因B球平衡且細繩拉直無拉力，有設C球剛要離開地面時彈簧伸長量為，對C球的平衡有可得此時細繩、B球和A球的系統(tǒng)，沿著繩的方向有則B球和A球已經(jīng)在沿著繩的方向減速運動，故當C恰好離開地面，A沿斜面下滑的速度不是最大，故A錯誤；B．細繩、B球和A球的系統(tǒng)在沿著繩的方向的加速度為零時，A和B的速度達到最大，則動能最大在彈簧處于原長時，由能量守恒定律有解得A獲得的最大速度為故B正確；C．B與A的系統(tǒng)動能最大時彈簧處于原長，則有彈簧彈性勢能最小時，A、B的動能之和最大，故C正確；D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，對A球而言除重力外只有繩的拉力做負功，則A球的機械能一直減小，故D正確。故選BCD。11、CD【解析】

對小球先自由落體再通過環(huán)形軌道到達最高點的過程，由動能定理可得小球到達環(huán)形軌道最高點的速度A．若，可知小球到達最高點的速度剛好為零，也是剛好能過環(huán)形軌道最高點的最小速度，此時的向心力為零，則內側軌道對球有向上的支持力等于mg，故A錯誤；B．若h從2R開始增大，小球過最高點有不等于零的速度，當時，滿足內側軌道的支持力隨速度的增大而減小到零；當時，外側軌道提供向下的支持力力，有外側軌道的支持力隨速度的增大而增大，故B錯誤；C．若小球從槽口平拋落到端口，有，聯(lián)立速度公式可解得故適當調整，可使小球從軌道最高點飛出后恰好落在軌道右端口處，故C正確；D．設在最低點速率為，最高點速率為，最低點由牛頓第二定律因h從2.5R開始增大，由動能定理可知在最高點的速度取值從開始，則外側軌道提供支持力，由牛頓第二定律從最低點到最高點的過程，由動能定理聯(lián)立可得再由牛頓第三定律可知最低點和最高點的壓力差恒為6mg，故D正確。故選CD。12、BD【解析】

AB．如圖所示，B受重力、繩子的拉力及庫侖力；將拉力及庫侖力合成，其合力應與重力大小相等方向相反；

由幾何關系可知，；而庫侖力；即：；要使d變?yōu)?，可以使質量增大到原來的8倍而保證上式成立；故A錯誤，B正確；CD．或將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時小球B的質量增加到原來的2倍，也可保證等式成立；故選項C錯誤，D正確；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC>斜槽末端水平無關減小斜槽高度或降低擋板高度m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2(或OP+OM=ON)【解析】

(1)[1]小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，實驗需要驗證：m因小球均做平拋運動，下落時間相同，則可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度進行驗證，故m1OP=m1OM+m2ON，實驗需要測量小球的質量、小球落地點的位置，測量質量需要天平，確定落點的平均位置要用圓規(guī)，測量小球落地點的距離需要毫米刻度尺，因此還需要的實驗器材有BC.(2)[2]為了防止入射球碰后反彈，應讓入射球的質量大于被碰球的質量,即m1[3]為了保證小球離開斜槽做平拋運動，則需保證斜槽末端水平.(3)[4]實驗中A球的水平射程OP=v0t,而A球每次從同一高度靜止?jié)L下，則每次到達斜槽末端的速度大小相同，同時平拋的時間t一定，故水平射程與A球的質量無關.[5]為了減小OP，可減少v0，則減小A球的重力做功，故可減小斜槽高度或降低擋板高度.[6]根據(jù)兩球碰撞m1v0=m1v1+m2v2m1OP=m1OM+m2ON.[7]若碰撞是彈性碰撞