2023-2024学年甘肃省兰州五十一中高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

2023-2024学年甘肃省兰州五十一中高一物理第二学期期末质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)某新型动车沿平直的铁路从静止开始以恒定功率启动,经过其速度大小达到,设动车所受阻力恒定,则（）A．动车的牵引力逐渐增大B．动车做匀加速运动C．动车做加速度逐渐增大的加速运动D．动车在时间内运动的距离一定大于2、(本题9分)关于重力势能，下列说法中正确的是()A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能减少了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功3、(本题9分)2008年9月我国成功发射了“神州七号”载人飞船．为了观察“神舟七号”的运行和宇航员仓外活动情况，飞船利用弹射装置发射一颗“伴星”．伴星经调整后，和“神舟七号”一样绕地球做匀速圆周运动，但比“神舟七号”离地面稍高一些，如图所示，那么:A．伴星的运行周期比“神舟七号”稍大一些B．伴星的运行速度比“神舟七号”稍大一些C．伴星的运行角速度比“神舟七号”稍大一些D．伴星的向心加速度比“神舟七号”稍大一些4、(本题9分)如图所示，半圆形的光滑固定轨道槽竖直放置，质量为m的小物体由顶端从静止开始下滑，则物体经过槽底时，对槽底的压力大小为A．2mg B．3mg C．mg D．5mg5、(本题9分)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，沿图中虚线由M运动到N，以下说法不正确的是()A．粒子是正电荷B．粒子在M点的加速度小于在N点的加速度C．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能D．粒子在M点的动能小于在N点的动能6、(本题9分)汽车始终以恒定功率运动，它先在水平路面上匀速行驶，某时刻突然驶入了另外一种路面，该路面的阻力比原路面的阻力小，前后两段路面上受到的阻力大小各自恒定，则下列说法正确的是A．汽车将做一段时间的加速度增大的减速运动B．汽车将做一段时间的加速度减小的加速运动C．汽车将做一段时间的加速度增大的加速运动D．汽车将做一段时间的加速度减小的减速运动7、(本题9分)图为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．电场方向由集尘极指向放电极C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大8、(本题9分)质量相同的滑块A、B置于光滑的水平面上，A的弧形表面也是光滑的，如图所示，开始时A静止，若B以速度v0向A滑去，滑至某一高度后向下返回，对于这一过程，下述说法中正确的是（）A．B在势能最大点处的速度为零B．B在势能最大点处的速度为C．B回到平面上后，将以小于v0的速度向左做匀速直线运动D．B回到平面上后将静止不动9、(本题9分)如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为3m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．则下列说法正确的是（）A．斜面倾角α=37°B．A获得最大速度为C．C刚离开地面时，B的加速度最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒10、(本题9分)如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过光滑定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢下移一段距离，斜面体始终静止．移动过程中（）A．细线对小球的拉力变大B．斜面对小球的支持力变大C．斜面体对地面的压力变大D．地面对斜面体的摩擦力变大11、(本题9分)关于竖直上抛运动，下列说法正确的是(）A．在最高点速度为零，加速度不为零B．上升的时间小于下落过程的时间C．从上升到下降的整个过程中加速度保持不变D．上升到某一高度时速度小于下降到此高度时的速度12、(本题9分)一半径为R的球形行星绕其自转轴匀速转动，若质量为m的物体在该星球两极时的重力为G0，在赤道上的重力为，则（）A．该星球自转的角速度大小为B．环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为C．环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为D．放置于此星球表面纬度为60°处的物体，向心加速度大小为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m＝1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：（1）纸带的______（填“P”或“C”，必须用字母表示）端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝______m/s（保留到小数点后两位）；（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP＝_____J，此过程中物体动能的增加量△Ek＝_____J；（g取9.8m/s2保留到小数点后两位）（4）通过计算，数值上△EP_____△Ek（填“＜”、“＞”或“＝”），这是因为_____．14、（10分）某实验小组利用如图1所示的装置，探究物体的加速度与合外力、质量关系，将光电门A、B固定在一端带定滑轮的长木板上的适当位置，小车上固定有挡光片，挡光片宽度d较小，可将挡光片经过光电门过程中的平均速度近似看成小车经过A、B两点的瞬时速度。实验进行了如下的操作：(1)将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，以平衡小车下滑时所受的摩擦力。具体操作为：小车_____（填“挂着”或“不挂”）钩码，反复调整垫块位置（或高度），将小车从长木板上轻推一下，观察小车的运动情况，使小车经过光电门A、光电门B时的挡光时间_________（填“相等”或“不相等”）。(2)将小车和钩码用细绳拴接，跨过定滑轮后将小车从长木板的一定高度处由静止释放。已知钩码的质量为m，小车与挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为d，两光电门之间的距离为s，小车经过光电门A、光电门B时的时间分为t1和t2。下列：①小车经过光电门A、光电门B的瞬时速度的表达式分别为vA=_________，vB=_________，加速度的表达式a=_________。（用题中已知物理量表示）②该小组的同学在探究加速度与外力的关系时，保持小车与挡光片的总质量M不变，通过改变钩码的质量m，得到了多组实验数据，画出小车的a-F图像（实验中满足m<<M，F≈mg），如图2所示。如果实验误差很小，则a-F图像应为____（填“甲”“乙”或“丙”）图线；如果长木板保持水平或倾角过小，则a-F图像应为____（填“甲”“乙”或“丙”）图线。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)如图所示，Ⅰ、Ⅲ区域（足够大）存在着垂直纸面向外的匀强磁场，虚线MN、PQ分别为磁场区域边界，在Ⅱ区域内存在着垂直纸面向里的半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场边界恰好与边界MN、PQ相切，S、T为切点，A、C为虚线MN上的两点，且AS=CS=R，有一带正电的粒子以速度v沿与边界成30°角的方向从C点垂直磁场进入Ⅰ区域，随后从A点进入Ⅱ区域，一段时间后粒子能回到出发点，并最终做周期性运动，已知Ⅱ区域内磁场的磁感应强度B2为Ⅰ区域内磁场的磁感应强度B1的6倍，Ⅲ区域与Ⅰ区域磁场的磁感应强度相等，不计粒子的重力。求：(1)粒子第一次进入Ⅱ区域后在Ⅱ区域中转过的圆心角；(2)粒子从开始运动到第一次回到出发点所经历的总时间。16、（12分）将一个小球从某高度以5m/s的初速度水平抛出。到落地时运动的水平距离为3m（不计空气阻力，g取10m/s2），求：(1)小球在空中运动的时间；(2)小球抛出时距地面的高度.17、（12分）(本题9分)如图所示，粗糙的水平面与竖直平面内的光滑弯曲轨道BC在B点平滑连接．一小物块从AB上的D点以初速度v0＝8m/s出发向B点滑行，DB长为12m，物块与水平面间动摩擦因数μ＝0.2，求：(1)小物块滑到B点时的速度大小．(2)小物块沿弯曲轨道上滑到最高点距水平面的高度．

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、D【解析】根据P=Fv知，因为速度增大，则牵引力减小，故A错误；汽车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得：a=知，加速度减小，汽车做加速度减小的加速运动．故BC错误；因为功率不变，牵引力逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，所以汽车的平均速度：；则汽车的总位移：x=t＞50×200=10000m=10km．故D正确．故选D．点睛：解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动规律，汽车以恒定功率启动，先做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小到零后，做匀速直线运动．2、D【解析】

A、重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，故A错误；

B、重力势能Ep=mgh，h为相对于零势能面的高度差；若物体在零势能面以下，势能为负值，物体与零势能面间距离越大，势能越小，故B错误

C、重力势能可以为负，一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，说明物体克服重力做功重力势能变大，故C错误；

D、只要重力做功，高度一定变化，故重力势能一定变化，重力做功做多少功重力势能变化多少，故D正确；

故选D．3、A【解析】考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．分析：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可．解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有F=F向F=GF向=m=mω2r=m（）2r因而G=m=mω2r=m（）2r=ma解得v=①T==2π②ω=③a=④由题中图象可以得到，伴星的轨道半径大于“神舟七号”飞船的轨道半径，再根据①②③④可以得到，伴星的线速度较小、角速度较小、周期较大、加速度较小；故选A．4、B【解析】

根据动能定理得：得：根据牛顿第二定律得：则：．A.2mg，与结论不相符，选项A错误；B.3mg，与结论相符，选项B正确；C.mg，与结论不相符，选项C错误；D.5mg，与结论不相符，选项D错误．5、C【解析】

A．带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向上，所以此粒子为正电荷，所以A正确，不符合题意；B．由电场线的分布可知，电场线在N点的时候较密，所以在N点的电场强，粒子在N点时受到的电场力大，加速度也大，所以B正确，不符合题意；C．粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，所以粒子的电势能要减小，即粒子在M点的电势能大于N点的电势能，所以C错误，符合题意；D．粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，粒子的动能要增加，即粒子在M点的动能小于N点的动能，所以D正确，不符合题意；6、B【解析】汽车做匀速运动时受力平衡，即F=f，当进入另一路面时，阻力f1＜f，即F＞f1，则汽车做加速运动，速度增加，因功率不变，根据P=Fv得，F减小，则a=F-f1m点睛：本题考查分析汽车运动过程的能力，要抓住汽车的功率P=Fv，在功率一定时，牵引力与速度成反比，是相互制约的关系．7、BD【解析】

本题考查运用分析实际问题工作原理的能力，解题时，抓住尘埃的运动方向是突破口，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例．【详解】AB．由图示可知，集尘机电势高，放电极电势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电场方向由集尘极指向放电极，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知尘埃所受的电场力向右，故到达集尘极的尘埃带负电荷，故A错误，B正确．C．电场方向向左，带电尘埃所受电场力方向向右，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；D．由F=Eq可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确．8、BD【解析】小球B上升到最高点时势能最大，此时B与A相对静止，有共同速度v，规定向右为正方向，由水平动量守恒得：mv0=2mv，得：v=，故A错误，B正确。设B返回水平面时速度为v1，此时A的速度v2，规定向右为正方向，由动量守恒定律可得：mv0=mv2+mv1;由机械能守恒得：mv02=mv22+mv12。联立解得：v2=v，v1=0，故B回到水平面上后将静止不动，故C错误，D正确。故选BD。点睛：本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合，知道当B与A的速度相等时，B上升到最大高度．要注意系统的水平动量守恒，但总动量不守恒．9、CD【解析】试题分析：当C恰好离开地面时，弹簧弹力为mg，此时A的速度最大，绳子的拉力为2mg，有，A错；ABC和弹簧构成的系统机械能守恒，从开始到A的速度最大，这个过程中弹簧形变量没有变，弹性势能不变，则有，开始平衡时mg=kx，s=2x，由此可得最大速度为，C刚离开地面时，B的加速度为2g，之后弹簧继续伸长，弹力增大，B的加速度继续增大，C错；D错，故选B考点：考查连接体问题点评：本题难度中等，根据各物体的受力判断运动的临界点是关键，系统在只有重力或弹力做功的情况下机械能守恒，物体所受合外力最大时加速度最大10、BCD【解析】试题分析：如图，根据矢量三角形可知：当小球沿斜面缓慢向上移动一段距离时，减小，绳子拉力增大，斜面对小球支持力减小；根据牛顿第三定律，小球对斜面体压力减小，将该力沿水平方向和竖直方向分解可知：两个方向的力都减小，所以地面对斜面的支持力和摩擦力都减小．综上所述，A正确．考点：动态平衡．11、AC【解析】

AC．竖直上抛运动，只受到重力作用，在最高点速度为零，但加速度仍为g，AC正确；BD．因整个过程加速度相等，故上行时间与下行时间相等，且在同一高度速度大小相等，BD错误．故选AC.12、ACD【解析】

A.在两极，万有引力等于重力，有：G＝G0，在赤道，有：G＝+mRω2，联立两式解得ω=，故A正确．BC.根据G＝m得，v=，又G＝G0，解得v=，故B错误，C正确．D.处于星球表面纬度为60°处的物体，绕地轴转动的半径r=Rcos60°＝R，则向心加速度a=rω2＝R•＝，故D正确．故选ACD．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、P0.980.490.48＞有机械能损失【解析】

（1）与重物相连的纸带一端应该先打出点，先打出点的速度较小，从纸带图上可以看出是P点．（2）利用匀变速直线运动的推论得：B点的速度B点的动能（3）重力势能减小量△Ep＝mgh＝1×9.8×0.0501J＝0.49J．（4）＞，由于存在摩擦阻力，所以有机械能损失．14、不挂相等或乙丙【解析】

(1)[1][2]本实验平衡小车下滑过程中所受的摩擦力时，小车应不挂钩码，反复调整垫块位置（或高度），应使小车匀速下滑，经过光电门A、光电门B时的挡光时间相等；(2)①[3][4][5]小车经过光电门A、光电门B时的速度分别为，则由运动学公式可知，其加速度的表达式为；②[6][7]如果实验误差很小，a-F图像应为过原点的倾斜直线，即为乙图线；如果长木板保持水平或倾角过小，则是未平衡或未完全平衡小车受到的摩擦力，a-F图像应为丙图线。三、计算题要求解题步骤