2023-2024学年北京通州区高一物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

2023-2024学年北京通州区高一物理第二学期期末教学质量检测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)如图所示，完全相同的三个小球a、b、c从距离地面同一高度处以等大的初速度开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法不正确的是A．三个小球不同时落地B．b、c所能达到的最大高度相同C．三个小球落地时的速度大小相等D．落地之前，三个小球在任意相等时间内动量的增量相同2、如图，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动．在此过程中（）A．小球的机械能守恒B．重力对小球不做功C．绳的张力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少3、(本题9分)关于机械能守恒，下列说法正确的是A．机械能守恒的物体，一定只受到重力的作用B．做变速运动的物体，机械能不可能守恒C．除受到重力外还受到其他力作用的物体，机械能不可能守恒D．外力对物体做负功时，物体的机械能也可能守恒4、(本题9分)将人造地球卫星环绕地球的运动视为圆周运动，比较在不同轨道上运行的人造卫星，轨道半径越大的卫星，其A．速度越小，周期越短 B．速度越大，周期越短C．速度越小，周期越长 D．速度越大，周期越长5、(本题9分)a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个平行四边形的四个顶点，电场线与平行四边形所在平面平行．已知a点的电势为20v，b点的电势为24v，d点的电势为12v，如图所示．由此可知c点的电势为A．8v B．16vC．20v D．246、(本题9分)将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，如图所示．不计空气阻力，则下列说法正确的是()A．从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短B．篮球两次抛出时速度的竖直分量第一次小于第二次C．篮球两次撞墙的速度可能相等D．抛出时的速度大小，第一次一定比第二次小7、如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x+L)B．此时小车的动能为f（x+L）C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(x+L)-fLD．这一过程中，物块和小车因摩擦而产生的热量为fL8、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内通过横截面积的电子数目可表示为（）A．nSvΔt B．nvΔt C． D．9、(本题9分)起重机用钢丝绳吊着重物匀加速竖直上升，空气阻力不计，在上升的过程中()A．钢丝绳拉力对物体做功等于物体机械能的增量B．合外力对物体做功等于物体机械能的增量C．物体克服重力做功等于物体重力势能的增量D．钢丝绳拉力对物体做功等于物体动能的增量10、(本题9分)以下关于分运动和合运动的关系的讨论中，错误的说法是（）A．两个直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动B．两个匀速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动C．两个匀变速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动D．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等11、(本题9分)如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是－2m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞。对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果有可能实现的是（）A．vA′＝－2m/s，vB′＝6m/sB．vA′＝2m/s，vB′＝2m/sC．vA′＝1m/s，vB′＝3m/sD．vA′＝－3m/s，vB′＝7m/s12、如图所示，物体A、B由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触，弹簧被压缩，弹性势能为E，释放后物体A向右运动，并带动物体B离开左侧墙壁。下列说法正确的是（）A．物体B离开墙之前，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒B．物体B离开墙之后，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒C．物体B离开墙之后，物体B动能的最大值为ED．物体B离开墙之后，弹簧的最大弹性势能为E二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某学习小组为验证机械能守恒定律，用力传慼器、轻绳、光滑定滑轮、小球和量角器设计了如下实验。（已知重力加速度为g）（1）用不可伸长的绳子跨过两个定滑轮，绳子两端分别与小球和力传感器相连，力感器固定在地面上，通过传感器可测得绳子拉力；（2）调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及_____（写出相关量及字母符号）；（3）如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量_____（写出相关量及字母符号），并求出小球在最低点A的速度为_____（用已知和测得字母的符号表示）；（4）将小球拉到不同θ角度，重复实验；（5）试写出此验证机械能守恒的关系式_____（用已知和测得的字母符号表示）。14、（10分）(本题9分)图1为拉敏电阻的阻值大小随拉力变化的关系。某实验小组利用其特性设计出一电子测力计，电路如图2所示。所用器材有：拉敏电阻，其无拉力时的阻值为500.0电源（电动势3V，内阻不计）电源（电动势6V，内阻不计）毫安表mA（量程3mA，内阻）滑动变阻器（最大阻值为）滑动变阻器（最大阻值为）电键S，导线若干。现进行如下操作：①将拉敏电阻处于竖直悬挂状态并按图连接好电路，将滑动变阻器滑片置于恰当位置，然后闭合电键S。②不挂重物时缓慢调节滑动变阻器的滑片位置，直到毫安表示数为3mA，保持滑动变阻器滑片的位置不再改变。③在下施加竖直向下的拉力时，对应毫安表的示数为，记录及对应的的值。④将毫安表的表盘从1mA到3mA之间逐刻线刻画为对应的的值，完成电子测力计的设计。请回答下列问题：（1）实验中应该选择的滑动变阻器是__________（填“”或“”），电源是________（填“”或“”）；（2）实验小组设计的电子测力计的量程是__________。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)已知小船在静水中的速度为5m/s，水流速度为3m/s，河宽度为600m，求：（1）若要使小船最短时间过河，最短时间为多少？（2）若要小船到最短位移过河，过河时间为多少？16、（12分）“冲关”类节目中有这样一个环节，选手遇到一个人造山谷AOB，BC段是长为l=2m的水平跑道，选手需要自A点水平跃出冲上水平跑道，其中AO是高h=3.6m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，∠OAB=60°，选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2.（1）选手从A点跃出后经多次时间落到水平跑道上？（2）若要落在BC段上，选手的速度应该满足什么范围？17、（12分）(本题9分)“天宫一号”是我国自主研发的目标飞行器，是中国空间实验室的雏形，2017年6月，“神舟十号”与“太空一号”成功对接．现已知“太空一号”飞行器在轨运行周期为To，运行速度为，地球半径为R，引力常量为G.假设“天宫一号”环绕地球做匀速圖周运动，求：(1)“天宫号”的轨道高度h.(2)地球的质量M.

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

本题关键在于沿不同方向抛出的小球都只有重力做功，机械能守恒；同时可以根据动量定理判断动量的变化。【详解】a球做平抛运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，b做竖直上抛运动，c做斜上抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，所以三个小球运动的时间不等，不同时落地，故A正确。b、c两球初始高度相同，分别做竖直上抛和斜上抛运动，开始时沿竖直方向向上的分速度c小，b大，所以b上升的最大高度大，c上升的最大高度小，故B不正确；小球运动过程中，只有重力做功，机械能均守恒，则有：，得：，知三个小球初位置的高度h和初速度大小都相等，则落地时速度v大小相等，故C正确；三个小球的质量相等，根据动量定理可知，三个小球在任意相等时间内动量的增量为，则是相等的，故D正确。本题选不正确的，故选B。【点睛】三个小球都是只受重力作用，所以都做匀变速运动；根据竖直方向分运动关系分析运动时间关系，并确定最大高度关系。三个球都只有重力做功，机械能均守恒，故可得到落地时动能相等，则速度的大小相等。根据动量定理可知任意相等时间内动量的增量相同。2、C【解析】试题分析：过程中需要克服摩擦力做功，所以小球的机械能不守恒，A错误；因为在斜面上做圆周运动过程中，小球在竖直方向上会发生位移，所以重力对小球做功，B错误；绳子的张力与小球的运动方向恒垂直，所以张力不做功，C正确；根据除了重力之外的力做功量度机械能的变化，在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球的机械能的减少，故D错误．考点：考查了功的计算，功能关系【名师点睛】物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒．知道除了重力之外的力做功量度机械能的变化．3、D【解析】

A.机械能守恒的物体，一定只有重力做功，不一定只受到重力的作用；故A错误.B.做变速运动的物体，机械能可能守恒，如平抛运动的物体做变速运动，其机械能守恒；故B错误.C.除受到重力外还受到其他力作用的物体，若其他力对物体不做功，或做功代数和为零，物体的机械能守恒；故C错误.D.外力对物体做负功时，若外力就是重力，则物体的机械能守恒；故D正确.4、C【解析】

人造地球卫星在绕地球做圆周运动时地球对卫星的引力提供圆周运动的向心力，则有,解得，，显然轨道半径越大，卫星运动的周期越大；轨道半径越大，线速度越小，故选项C正确，A、B、D错误。5、B【解析】

由题可知，且则，，可得，故B正确6、A【解析】

试题分析：由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，因为在两次中，篮球被抛出后的运动可以看作是平抛运动的逆反运动．加速度都为g．在竖直方向上：h=gt2，因为h1＞h2，则t1＞t2，因为水平位移相等，根据x=v0t知，撞墙的速度v01＜v1．即第二次撞墙的速度大．两次抛出时速度的竖直分量vy=gt可知第一次大于第二次，故A正确．BC错误．根据平行四边形定则知，抛出时的速度，第一次的水平初速度小，而上升的高度大，则无法比较抛出时的速度大小．故D错误．故选A考点：平抛运动【名师点睛】本题采用逆向思维，将斜抛运动变为平抛运动处理，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律．7、CD【解析】

由图可知，在拉力的作用下物体前进的位移为L+x，故拉力的功为F（x+L），摩擦力的功为f（x+L），则由动能定理可知物体的动能为（F-f）（x+L），故A错误；小车受摩擦力作用，摩擦力作用的位移为x，故摩擦力对小车做功为fx，故小车的动能改变量为fx；故B错误；物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量，内能的增量等于fL，故机械能的增量为F（x+L）-fL，故CD正确；故选CD．8、AC【解析】

CD．根据电流的微观表达式I=nqvS，在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量Q=I△t则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为选项C正确，D错误；AB．将I=nevS代入得故A正确，B错误。9、AC【解析】

除重力以外的其它力的功等于机械能的增量，可知钢丝绳拉力对物体做功等于物体机械能的增量，选项A正确；根据动能定理，合外力对物体做功等于物体动能的增量，选项B错误；物体克服重力做功等于物体重力势能的增量，选项C正确；钢丝绳拉力与重力对物体做功之和等于物体动能的增量，选项D错误；故选AC.【点睛】此题关键是理解功能转化关系：合力的功等于动能的增量；重力的功等于重力势能的变化；除重力以外的其它力的功等于机械能的增量．10、ACD【解析】根据平行四边形定则知，两个直线运动的合运动，若合加速度与合初速度的方向共线，则是直线运动；若两者方向不共线，则可能是曲线运动．故A正确．根据平行四边形定则知，两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，因为合加速度为零，做匀速直线运动，故B错误．根据平行四边形定则知，两个匀变速直线运动的合运动，若合速度与合加速度共线，则是直线运动；若两者不共线，则是曲线运动．故C正确．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等．故D正确．本题选择错误的，故选B．点睛：考查平行四边形定则的应用，解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上.11、ABC【解析】

A．两小球碰撞动量守恒，初动量为碰前总动能碰后总动量碰后总能量动量守恒，机械能守恒，可以实现，A正确；B．碰后总动量碰后总动能动量守恒，机械能不增加，可以实现，B正确；C．碰后总动量碰后总动能动量守恒，机械能不增加，可以实现，C正确；D．碰后总动量碰后总动能动量守恒，机械能增加，违反能量守恒定律，D错误。故选ABC。12、BD【解析】

A.物体B离开墙之前，由于墙壁对B有向右的作用力，物体A、B系统的合外力不为零，系统的动量不守恒；故A项不合题意.B.物体B离开墙壁后，系统的合外力为零，系统的动量守恒，故B项符合题意.C.弹簧从B离开墙壁到第一次恢复原长的过程，B一直加速，弹簧第一次恢复原长时B的速度最大.设此时A、B的速度分别为vA、vB.根据动量守恒和机械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物体B的最大动能为：EkB=故C项不合题意.D.根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得物体B离开墙时物体A的动能等于E.设物体B离开墙壁的瞬间A的速度为v，则E=1物体B离开墙壁后，系统的动量守恒，当弹簧伸长最大时和压缩最大时，两物体的速度相等，则mv=(m+m)v′，则知两种状态下AB共同速度相同，动能相同，则根据机械能守恒知，弹簧伸长最大时的弹性势能等于弹簧压缩最大时的弹性势能,有：1联立解得：E'二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、力传感器的读数F0力传感器的读数F【解析】

（2）[1]根据实验原理可知，调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记