長沙市重點中學2024年物理高一第二學期期末質量檢測試題含解析

長沙市重點中學2024年物理高一第二學期期末質量檢測試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)有一充電的電容器，兩板間的電壓為3V，所帶電荷量為4.5×10－4C，此電容器的電容是A．7.5×10－5F B．1.5×10－4FC．1.35×10－3F D．2.7×10－3F2、如圖所示,a、b、c三個相同的小球,a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑,同時b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋.下列說法正確的有()A．它們的落地時間相同B．運動過程中重力做的功相等C．它們落地時的速度相同D．它們落地時重力的瞬時功率相等3、(本題9分)物體在平衡力作用下運動，下面哪種說法正確（）A．物體機械能不變，動能和重力勢能可以相互轉化B．物體的動能不變，重力勢能一定變化C．機械能一定不變D．如果物體的重力勢能有變化，那么物體的機械能一定有變化4、(本題9分)某人騎自行車在平直公路上行進，圖中的實線記錄了自行車開始一段時間內(nèi)的速度v隨時間t變化的圖像．某同學為了簡化計算，用虛線做近似處理，下面說法正確的是A．在t1時刻，虛線反映的加速度比實際的大B．在0~t1時間內(nèi)，由虛線計算出的平均速度比實際的大C．在t1~t2時間內(nèi)，由虛線計算出的位移比實際的大D．在t3~t6時間內(nèi)，虛線表示的是勻加速運動5、一個小球a以初速度v0水平拋出，并落于O點；同時刻另一小球b在它的正下方沿光滑水平面以初速度vA．小球b先到達O點 B．小球a先到達O點C．兩球同時到達O點 D．不能確定哪一個先到達O點6、(本題9分)有一個質量為m的小木塊，由碗邊滑向碗底，碗內(nèi)表面是半徑為R的圓弧，由于摩擦力的作用，木塊運動的速率不變，則A．它的加速度為零B．它所受合力為零C．它所受的合外力大小一定、方向改變D．它的加速度大小恒定7、(本題9分)如圖所示，不少同學都看過雜技演員表演的“水流星”，一根細繩系著盛水的杯子，演員掄起繩子，杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運動．杯子可視為質點，杯子與圓心O的距離為1m，重力加速度大小為10m/s1．為使杯子運動到最高點時（已經(jīng)杯口朝下）水不會從杯里灑出，則杯子通過最高點時的速度大小可能為（）A．1m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s8、(本題9分)平行金屬板PQ、MN與電源和滑線變阻器如圖所示連接，電源的電動勢為E，內(nèi)電阻為零；靠近金屬板P的S處有一粒子源能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質量為m，電荷量+q，初速度為零的粒子，粒子在加速電場PQ的作用下穿過Q板的小孔F，緊貼N板水平進入偏轉電場MN；改變滑片p的位置可改變加速電場的電壓Ul和偏轉電場的電壓U2，且所有粒子都能夠從偏轉電場飛出，下列說法正確的是（）A．粒子的豎直偏轉距離與U2成正比B．滑片p向右滑動的過程中從偏轉電場飛出的粒子的偏轉角逐漸減小C．飛出偏轉電場的粒子的最大速率D．飛出偏轉電場的粒子的最大速率9、(本題9分)起重機以0.5m/s的速度將質量為300kg的重物勻速提升了2m．若g取10m/s2，此過程中起重機A．做功3000J B．做功6000JC．功率是1500W D．功率是6000W10、(本題9分)(多選)某質點的速度圖象如圖所示，則下列說法中正確的是()A．在0～6s內(nèi)，質點做勻變速直線運動B．在6～14s內(nèi)，質點位移是24mC．在10～14s內(nèi)，質點加速度方向與速度方向相反D．在t＝2s末，質點的速度為3m/s二、實驗題11、（4分）(本題9分)某實驗小組利用圖甲所示的電路測金屬絲Rx的電阻率.(1)請根據(jù)圖甲，對圖乙的實物圖進行連線_____，開關閉合前滑動變阻器的滑片應處于____端。（選填“左”或“右”）(2)閉合開關后，將滑動變阻器的滑片調(diào)至一合適位置后不動，多次改變金屬絲上金屬夾的位置，得到幾組U、I、L（U為電壓表的示數(shù)，I為電流表的示數(shù)，L為金屬絲接入電路的長度，d為金屬絲直徑，用計算出相應的電阻值后作出R-L圖線如圖丙所示。取圖線上兩個點間數(shù)據(jù)之差和△L和△R，則金屬絲的電阻率ρ＝_____（用題給字母進行表示），ρ的測量值_____（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實值.12、（10分）(本題9分)某同學利用如圖甲所示的裝置測量輕質彈簧的彈性勢能，將輕質彈簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端與一個小球生接觸但不栓接調(diào)整左端位置并固定，使彈簧處于原長時，小球恰好位于桌子邊緣O點向左推小球至C點后由靜止釋放，小球離開桌面后落到水平地面的P點．現(xiàn)測得桌面邊緣0點至P點的豎直高度為h，水平距離為x，小球A的質量為，重力加速度的大小為g，則：小球離開桌面時的速度大小______小球A在C點時彈簧的彈性勢能______填空均用已知物理量或測得物理量的符號表示．該同學用這套實驗裝置維續(xù)驗證碰撞時動量是否守恒，如圖乙所示他在桌子邊緣放置另一半徑相同、質量為的小球B，仍然將A球推至C點后由靜止釋放，A球與B球碰后分別落在水平地面上的M點和N點，測得M和N點到桌子邊緣的水平距離分別為、若兩球碰撞前后的動量守恒，則應該滿足表達式______若碰撞為彈性碰撞，那么還應該滿足的表達式為______三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)神奇的黑洞是近代引力理論所預言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運動規(guī)律．天文學家觀測河外星系大麥哲倫云時，發(fā)現(xiàn)了LMCX﹣3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構成．將兩星視為質點，不考慮其他天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點做勻速圓周運動，它們之間的距離保持不變，（如圖）所示．引力常量為G，由觀測能夠得到可見星A的速率v和運行周期T．（1）可見星A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點處質量為m′的星體（視為質點）對它的引力，設A和B的質量分別為m1、m2，試求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的質量m2與可見星A的速率v、運行周期T和質量m1之間的關系式；（3）恒星演化到末期，如果其質量大于太陽質量ms的2倍，它將有可能成為黑洞．若可見星A的速率v＝2.7×105m/s，運行周期T＝4.7π×104s，質量m1＝6ms，試通過估算來判斷暗星B有可能是黑洞嗎？（G＝6.67×10﹣11N?m2/kg2，ms＝2.0×103kg）14、（14分）如圖所示，AB是一段粗糙水平軌道，在B點與一段半徑R=0.4m的光滑豎直圓弧軌道相切并平滑連接．BOC是圓軌道的豎直直徑，O為圓心．將一質量m=1kg的小滑塊放在距B點x的A點，在水平恒定外力F=6N的作用下做加速運動，經(jīng)B點撤去外力，小滑塊恰好通過最高點C．已知小滑塊與水平軌道AB間的動摩擦因素μ=0.4，g=10，求：(1)小滑塊通過C點時速度的大小；(2)AB之間距離x的大?。?5、（13分）(本題9分)如圖所示，五塊完全相同的長木板依次緊挨著放在水平地面上，每塊木板的長度為0.5m，質量為0.6kg．在第一塊長木板的最左端放置一質量為0.98kg的小物塊已知小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．一顆質量為0.02kg的子彈以的150m/s水平速度擊中小物塊并立即與小物塊一起在長木板表面滑行，重力加速度g取10m/s2(結果保留2位有效數(shù)字)(1)分析小物塊滑至哪塊長木板時，長木板才開始在地面上滑動．(2)求整個運動過程中最后一塊長木板運動的距離．

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】

已知當電壓為3V時電量為4.5×10-4C；故由可知，故B正確。2、B【解析】

A.設斜面高度為h，a沿斜面下滑的時間為t，則有：解得：b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋,根據(jù)解得：，由此可知它們運動的時間不相等，故A錯誤；B.三個小球的重力一樣，下落的高度差一樣，所以運動過程中重力做的功相等，故B正確；C.因為a、b兩球初速度為0，c的初速度不為0，由機械能守恒定律可知：a、b兩球的落地時的速度大小相等，小于c球的落地速度，所以它們落地時的速度不相同，故C錯誤；D.根據(jù)重力做功的瞬時功率公式：，可知自由落體和平拋的瞬時功率相同即Pb=Pc，由于物體沿斜面下滑到底端時的豎直分速度速度小于自由下落時的豎直速度，即Pa<Pb，由上可知Pa<Pb=Pc，故D錯誤。3、D【解析】物體若做水平勻速直線運動，動能和勢能不會相互轉化，動能不變，重力勢能也不變，機械能也不變，故ABC錯誤．物體受平衡力，除了重力之外還有另外的力，若重力勢能變化，則說明重力做功，則說明另外的力也做了功，物體的機械能一定變化，故D正確．故選D.點睛：物體受力平衡的情形很多，可以選擇特殊運動來否定ABC；由除重力之外的其他力做功時物體的機械能變化，可判定D．4、B【解析】

v-t圖線的斜率等于加速度，根據(jù)斜率比較虛線反映的加速度和實際的加速度大小關系；v-t圖線與坐標軸所圍圖形的面積等于位移，根據(jù)面積比較虛線反映的運動的位移和實際的位移；t3～t6時間內(nèi)速度不變，做勻速運動。【詳解】v-t圖線的斜率等于加速度，所以在t1時刻，虛線反映的加速度比實際的小，故A錯誤；v-t圖線與坐標軸所圍的面積等于位移，在0～t1時間內(nèi)，由虛線計算出的位移比實際位移大，所以計算出的平均速度比實際的大，故B正確；根據(jù)v-t圖線與坐標軸所圍圖形的面積等于位移，知在t1～t2時間內(nèi)，由虛線計算出的位移比實際的小，故C錯誤；在t3～t6時間內(nèi)，由虛線反映的運動速度不變，是勻速運動，故D錯誤；故選B。【點睛】解決本題的關鍵是理解速度時間圖線的物理意義，知道圖線的斜率和圖線與時間軸圍成的面積表示的含義。5、C【解析】

小球a做平拋運動，在水平方向上以初速度v0做勻速直線運動，小球b在它的正下方沿光滑水平面以初速度運v0運動，所以兩球同時到達OA.小球b先到達O點，與上分析兩球同時到達O點不一致，，故選項A不合題意；B.小球a先到達O點，與上分析兩球同時到達O點不一致，故選項B不合題意；C.兩球同時到達O點，與上分析一致，故選項C符合題意；D.不能確定哪一個先到達O點，與上分析兩球同時到達O點不一致，故選項D不合題意。6、CD【解析】A、物塊下滑過程速率保持不變，做勻速圓周運動，加速度不等于零，合外力不等于零．故AB錯誤；

C、物塊所受合外力提供向心力，合外力的大小不變，向心加速度大小不變，但方向指向圓心，故CD正確．點睛：物塊下滑過程速率保持不變，做勻速圓周運動，加速度不等于零，合外力不等于零．合外力提供向心力，大小不變，向心加速度大小不變，方向指向圓心，隨時間變化．7、CD【解析】

在最高點,臨界情況是杯底對水彈力為零，根據(jù)牛頓第二定律得，，解得最高點的最小速度v=m/s=1.8m/s，故C.

D正確，A.

B錯誤．故選CD.8、BC【解析】

A．帶電粒子在加速電場中加速在偏轉電場中由于則則粒子的豎直偏轉距離y與U2不是成正比關系，選項A錯誤；B．從偏轉電場飛出的粒子的偏轉角滑片p向右滑動的過程中U1變大，U2減小，則從偏轉電場飛出的粒子的偏轉角逐漸減小，選項B正確；CD．當粒子在加速電場中一直被加速時，飛出偏轉電場的速率最大，即當U1=E時粒子的速率最大，根據(jù)動能定理解得選項C正確，D錯誤。故選BC。9、BC【解析】重物勻速提升，起重機的拉力等于重物的重力，起重機的拉力F=mg=300×10=3000N，起重機做的功，W=Fh=3000×2=6000J，故A錯誤，B正確；起重機的拉力F=mg，功率P=Fv=mgv=1500W，C正確，D錯誤．故選BC．10、BCD【解析】

據(jù)題意，從圖像可知，質點在0-4s向正方向做勻加速直線運動，加速度為11.5m/s2，4-6s向正方向做勻減速直線運動，加速度為1m/s2，故A選項錯誤；6-14s內(nèi)位移等于該段時間內(nèi)圖像與時間軸圍成的面積大小，即為24m，故B選項正確；10-14s內(nèi)質點做勻減速直線運動，則加速度方向與速度方向相反，故C選項正確；在2s時刻的速度為：，故D選項正確．二、實驗題11、左等于【解析】

(1)[1]滑動變阻器采用分壓式接法，電流表采用內(nèi)接法，連線時注意電表接線柱的極性，則實物連接如圖：[2]為使開關閉合后，測量部分的起始電壓為0，保護電路，則開關閉合前滑動變阻器的滑片應處于左端；(2)[3]不考慮電表內(nèi)阻影響時則R-L圖線的斜率：解得，金屬絲的電阻率：[4]考慮電表內(nèi)阻影響時，則R-L圖線的斜率仍為：所以ρ的測量值等于真實值。12、【解析】

（1）①根據(jù)平拋運動的規(guī)律可知：

解得：②根據(jù)功能關系可知，小球在C點時，彈簧的彈性勢能為：

；(2)①它們的水平位移x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，若兩球相碰前后的動量守恒，則有：

又，，，

代入得：

②若碰撞是彈性碰撞，那么所測物理量還應該滿足的表達式為：

即為：，

即為：，【點睛】該題考查用“碰撞試驗器”驗證動量守恒定律，該實驗中，雖然小球做平拋運動，但是卻沒有用到速度和時間，而是用位移x來代替速度v，這是解決問題的關鍵．三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（1）(3)有可能是黑洞【解析】試題分析：（1）設A、B圓軌道的半徑分別為，