2023-2024学年广东省培正中学高一物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2023-2024学年广东省培正中学高一物理第二学期期末学业质量监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)甲、乙两人分别将同一桶水竖直向上匀速提升相同的高度，甲提水的速度比乙大，设甲、乙两人匀速提水过程中所做的功分别为W甲和W乙，做功的功率分别为P甲和P乙。下列关系正确的是（）A．W甲>W乙B．W甲<W乙C．P甲>P乙D．P甲<P乙2、如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为2m的小物块从槽上高为h处开始自由下滑，运动到水平面之后与弹簧相互作用，被向左反弹回来，下列说法正确的是A．在下滑过程中，槽对物块的支持力对物块始终不做功B．物块第一次滑到槽底端时，物块与槽的速度大小之比为2：1C．整个过程中，物块、槽和弹簧组成的系统动量守恒D．物块被弹簧反弹后不能追上槽3、(本题9分)“嫦娥三号”任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步，“嫦娥三号”分三步实现了在月球表面平稳着陆。一、从100公里×100公里的绕月圆轨道上，通过变轨进入100公里×15公里的绕月椭圆轨道；二、着陆器在15公里高度开启发动机反推减速，进入缓慢的下降状态，到100米左右着陆器悬停，着陆器自动判断合适的着陆点；三、缓慢下降到距离月面4米高度时无初速自由下落着陆。下图是“嫦娥三号”飞行轨道示意图（悬停阶段示意图未画出）。下列说法错误的是（）A．“嫦娥三号”在椭圆轨道上的周期小于圆轨道上的周期B．“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道经过相切点时的加速度相等C．着陆器在100米左右悬停时处于失重状态D．着陆瞬间的速度一定小于9m/s4、(本题9分)一物体由静止开始做匀变速直线运动，在时间t内通过的位移为x，则它从出发开始经过的位移所用的时间为A． B． C． D．5、如图乙所示，汽车通过半径为r的拱形桥，在最高点处速度达到v时，驾驶员对座椅的压力恰好为零；若把地球看成大“拱形桥”，当另一辆“汽车”速度达到某一值时，“驾驶员”对座椅的压力也恰好为零，如图甲所示．设地球半径为R，则图甲中的“汽车”速度为()A． B．C． D．6、(本题9分)小滑块从A处由静止开始沿斜面下滑，经过静止的粗糙水平传送带后以速率v0离开C点．如图所示，若传送带转动而其他条件不变，下列说法正确的是()A．若沿顺时针方向转动，滑块离开C点的速率仍为v0B．若沿顺时针方向转动，滑块离开C点的速率可能大于v0C．若沿逆时针方向转动，滑块离开C点的速率一定为v0D．若沿逆时针方向转动，滑块离开C点的速率可能小于v07、(本题9分)将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D．将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功8、(本题9分)太阳系个行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某个行星和太阳之间，且三者几乎成一条直线的现象，天文学成为“行星冲日”据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日，木星冲日，4月9日火星冲日，6月11日土星冲日，8月29日，海王星冲日，10月8日，天王星冲日，已知地球轨道以外的行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是：

地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

轨道半径（AU）

1.0

1.5

5.2

9.5

19

30

A．各点外行星每年都会出现冲日现象B．在2015年内一定会出现木星冲日C．天王星相邻两次的冲日的时间是土星的一半D．地外行星中海王星相邻两次冲日间隔时间最短9、(本题9分)已知地球半径为R，静置于赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a，地球同步卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r，向心加速度大小为a0，万有引力常量为G，则（）A．向心加速度之比B．向心加速度之比C．地球质量D．地球质量10、(本题9分)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示．则此时小球水平速度与竖直速度之比、小球水平方向通过的距离与在竖直方向下落的距离之比分别为（）A．水平速度与竖直速度之比为tanθ B．水平速度与竖直速度之比为C．水平位移与竖直位移之比为2tanθ D．水平位移与竖直位移之比为二、实验题11、（4分）(本题9分)某同学用如图1所示的装置来探究弹力和伸长量的关系，她分别把弹簧和橡皮筋作为研究对象，记录每一次悬挂钩码的质量和指针所对应的刻度，然后通过分析这些数据获得了自己的实验结论．(1)实验时，该同学认为可以用钩码的重力来代替弹簧或橡皮筋产生的弹力大小，这样做的依据是______．A．钩码静止时受到的弹力和重力是一对作用力与反作用力B．钩码静止时受到的弹力和重力是一对平衡力C．钩码静止时受到的弹力和重力本来就是同一个力(2)该同学用图象法来分析数据，如图2所示，其中横轴代表伸长量、纵轴代表弹力.图中“虚线”是根据橡皮筋的测量数据绘制出的图线、“+”是根据弹簧的测量数据描绘的点迹，但她对弹簧的研究工作还未结束，请你根据下面表格中的数据在图2中完成剩余工作：a.请用“+”将第4个点迹描绘在图象中；b.请根据所有点迹“+”画出能反映弹簧弹力变化规律的图线______．(3)请根据图中你所绘制的图线计算该弹簧的劲度系数为______N/m.(保留3位有效数字)(4)若将橡皮筋和弹簧分别从原长拉伸5cm的伸长量，人克服弹力做的功分别为W1、W2，请根据图2判断W1______W2(选填“>”“=12、（10分）(本题9分)已知表头G满偏电流为100μA，表头上标记的内阻值为900Ω。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成1mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1=________Ω，R2=_________Ω，R3=_________Ω。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定质量为m的小球A套在圆环上；长为的刚性(既不伸长也不缩短)轻杆一端通过铵链与A连接，另一端通过铰链与滑块B连接；质量为m的滑块B套在固定的光滑水平长杆上，水平杆与圆环的圆心O位于同一水平线上，给B施加一水平向左的力，使小球A静止于轻杆与圆环相切的位置现撒去水平力F，滑块B由静止开始运动，不计一切摩擦AB均视为质点重力加速度为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球A静止时滑块B受到水平力F的大小；(2)小球A滑到与圆心O同高度时的速度大小；(3)小球A由静止下滑至杆与圆环再次相切的过程中，杆对滑块B做的功。14、（14分）(本题9分)质量m=3kg的小球用一根长L=2.5m的轻绳系在光滑水平面的上方O点，O点到水平面的距离h=2m．现拉直轻绳，给小球一个初速度，可使小球在水平面内做圆周运动．不计一切阻力，重力加速度g=10m/s2（计算结果可以用分数或根式表示）．求：(1)小球能在该水平面内做圆周运动的最大角速度0；(2)若小球做圆周运动的角速度=2rad/s时，则小球对水平面的压力多大？15、（13分）(本题9分)质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是多少？

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】根据W=Fh=Gh可知，W甲=W乙；因甲提水速度大，则时间短，根据可知，P甲>P乙,则选项C正确，ABD错误；故选C.2、D【解析】

A.在下滑过程，槽对物块的支持力与物块位移夹角不垂直，支持力对物块做功，故A错误.B.物块与槽组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得;故B错误.C.整个过程中，物块、槽和弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故C错误.D.物块与弹簧组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律可知，物块离开弹簧后的速度大小不变，由于物块的速度小于槽的速度，物块不可能追上槽，故D正确.3、C【解析】试题分析：据题意，“嫦娥三号”在椭圆轨道上的周期和在圆轨道上的周期可以通过开普勒第三定律分析，即R圆3T圆2=R椭3考点：本题考查万有引力定律。4、B【解析】

据位移时间公式可得：，它从出发开始经过的位移时，有:，解得：，故选B5、C【解析】

汽车通过拱形桥，在最高点驾驶员对座椅的压力恰好为零时，重力提供向心力①若把地球看成大“拱形桥”，“驾驶员”对座椅的压力也恰好为零，也是重力提供向心力②由①②式可得得A.与计算结果不相符，故A不符合题意；B.与计算结果不相符，故B不符合题意；C.与计算结果相符，故C符合题意；D.与计算结果不相符，故D不符合题意．6、BC【解析】

传送带静止时，物体在传送带上做减速运动；若传送带顺时针转动，如果滑块在B点的速度大于传送带的速度，则滑块将做减速运动，如果到达C点速度仍不小于传送速度，即物体在传送带上全程减速，即和传送带静止时情况相同，故离开C点速度等于；如果滑块在B点的速度小于传送带速度，滑块将先做一段加速运动，再匀速运动，离开C点的速度大于，A错误B正确；若传送带逆时针转动，滑块在传送带上将一直减速运动，与传送带静止状态相同，故滑块离开C点的速率一定为，C正确D错误．7、ABD【解析】

A项：电场线越密集的地方电场强度就越大，从上图中可以看出a处的电场线比b处的电场线密集，所以a点的场强大于b点的场强，故A项正确；B项：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势,即a点的电势比b点的高.故B正确;

C项：电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误;

D项：由上知,-q在a点的电势能较b点小,则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.所以D选项是正确的.

综上所述：本题答案为：ABD8、BD【解析】试题分析：根据开普勒第三定律，有：；解得：；故T火=年=1.84年；T木=年=11.86年；T土=年=29.28年；T天=年=82.82年；T海=年=164.32年；如果两次行星冲日时间间隔为1年，则地球多转动一周，有：，代入数据，有：，解得：T0为无穷大；即行星不动，才可能在每一年内发生行星冲日，显然不可能，故A错误；2014年1月6日木星冲日，木星的公转周期为11.86年，在2年内地球转动2圈，木星转动不到一圈，故在2015年内一定会出现木星冲日，故B正确；如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：；解得：；故天王星相邻两次冲日的时间间隔为：；土星相邻两次冲日的时间间隔为：；故C错误；如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：，解得：，故地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短；故D正确；故选BD考点：开普勒行星运动定律【名师点睛】本题考查了开普勒行星运动定律的应用问题；解题的关键是结合开普勒第三定律分析（也可以运用万有引力等于向心力列式推导出），知道相邻的两次行星冲日的时间中地球多转动一周，实质上也是圆周运动的追击问题.9、BC【解析】AB、地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，根据可知向心加速度之比，故A错;B正确CD、地球赤道上的物体随地球自转时有地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则由结合两个公式可解得地球质量，故C正确；D错误；故选BC点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，注意赤道上的物体不是靠万有引力提供向心力．10、AC【解析】试题分析：小球撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，则速度方向与竖直方向的夹角为θ，则水平速度与竖直速度之比为，故A正确，B错误．水平位移与竖直位移之比，故C正确，D错误．考点：考查了平抛运动二、实验题11、B；15.0；>；图线与横轴所围面积代表功的大小；【解析】

（1）当钩码静止时，对钩码受力分析，当处于共点力平衡时，即重力等于弹力，故B正确；（2）第四个点在图像中的位置如图所示，通过描点连线得（3）在F-x图象中，斜率代表弹簧的劲度系数，则k=（4）在F-x图象中，与x轴所围面积为克服弹力所做的功，故W【点睛】解决本题的关键掌握描点作图的方法，知道图线的斜率倒数表示弹簧的劲度系数，与横轴所围面积为克服弹力做功12、1009102000【解析】

根据题意，R1与表头G构成1mA的电流表，则：，代入数据：100×10-6×900＝(1×10-3−100×10-6)R1；整理得R1＝100Ω

若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V，则若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V，则三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、(1)F=(2)v=