2023-2024學(xué)年云南省玉溪市元江民族中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2023-2024學(xué)年云南省玉溪市元江民族中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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)如圖所示，質(zhì)量相同的兩個小球a、b分別從斜面頂端A和斜面中點B沿水平方向拋出。恰好都落在斜面底端。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．小球a、b做平拋的初速度大小之比為B．小球a、b到達斜面底端時的位移大小之比為C．小球a、b運動過程中速度變化量的方向不相同D．小球a、b到達斜面底端的速度方向與斜面的夾角相同2、如圖所示，長為L的均勻鏈條放在光滑水平桌面上，且使長度的14A．32gLC．15gL4 D．3、(本題9分)人造地球衛(wèi)星進入軌道做勻速圓周運動時，衛(wèi)星內(nèi)的物體（）A．處于超重狀態(tài)B．所受的合力不變C．速度的大小不變D．受到萬有引力和重力兩個力的作用4、(本題9分)如圖所示，虛線MN為一小球在水平面上由M到N的運動軌跡，P是運動軌跡上的一點。四位同學(xué)分別畫出了帶有箭頭的線段甲、乙、丙和丁來描述小球經(jīng)過P點時的速度方向。其中正確的是A．甲 B．乙C．丙 D．丁5、(本題9分)如圖所示，左側(cè)為加速電場，右側(cè)為偏轉(zhuǎn)電場，加速電場的加速電壓是偏轉(zhuǎn)電場電壓的k倍．有一初速度為零的帶電粒子經(jīng)加速電場加速后，從偏轉(zhuǎn)電場兩板正中間垂直電場強度方向射入，且正好能從下極板右邊緣穿出電場，不計帶電粒子的重力，則偏轉(zhuǎn)電場長、寬的比值為()A． B． C． D．6、(本題9分)物體做曲線運動時()A．速度的大小可以不發(fā)生變化而方向在不斷地變化B．速度在變化而加速度可以不發(fā)生變化C．速度的方向不發(fā)生變化而大小在不斷地變化D．速度的大小和方向可以都在不斷地發(fā)生變化7、(本題9分)如圖所示為某汽車在水平路面啟動時，發(fā)動機功率隨時間變化的圖象，圖中為發(fā)動機的額定功率，若已知汽車的最大速度為，據(jù)此可知A．汽車勻速運動時所受的阻力等于B．時間內(nèi)發(fā)動機做功為C．時間內(nèi)汽車做勻速運動D．時間內(nèi)發(fā)動機做功為8、(本題9分)旅居加拿大十六歲學(xué)生溫家輝，2009年在美國太空總署主辦的太空移民設(shè)計賽中奪冠．溫家輝的獲獎設(shè)計是一個高1.6km的圓筒形建筑，命名為Asten，如題圖所示，內(nèi)徑約1km，圓筒由一個個可以住人的環(huán)形物堆疊而成，并在電力的驅(qū)動下繞著中心軸以一定的角速度轉(zhuǎn)動，從而產(chǎn)生“模擬重力”，使居民能在“重力”環(huán)境下生活．垂直中心軸的截面圖如題所示，圓筒的內(nèi)壁正好是城市的地面，因此，生活在這座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感覺沒有區(qū)別．以下說法正確的有（）A．太空城內(nèi)的居民不能運用天平準(zhǔn)確測出質(zhì)量B．太空城內(nèi)物體所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心C．人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對人的支持力提供D．太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大9、(本題9分)在河面上方12m的岸上有人用長繩栓住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°．人以恒定的速率v=3m/s拉繩，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸過程做加速運動B．3s時小船前進了9mC．3s時繩與水面的夾角為37°D．3s時小船的速率為5m/s10、2019年3月10日，全國政協(xié)十三屆二次會議第三次全體會議上，相關(guān)人士透露：未來十年左右，月球南極將出現(xiàn)中國主導(dǎo)、多國參與的月球科研站，中國人的足跡將踏上月球。假設(shè)你經(jīng)過刻苦學(xué)習(xí)與訓(xùn)練后成為宇航員并登上月球，你站在月球表面沿水平方向以大小為v0的速度拋出一個小球，小球經(jīng)時間t落到月球表面上的速度方向與月球表面間的夾角為θ，如圖所示。已知月球的半徑為R，引力常量為G。下列說法正確的是A．月球表面的重力加速度為B．月球的質(zhì)量為C．月球的第一宇宙速度D．繞月球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的最小周期為二、實驗題11、（4分）在用落體法“驗證機械能守恒定律”實驗中（1）圖中釋放紙帶的操作正確的是（____）（2）甲同學(xué)按照正確的步驟操作，利用紙帶算出重物重力勢能的減少量△Ep往往略大于動能的增加量△Ek，這是因為_________________________________________________；（3）乙同學(xué)設(shè)計如圖所示實驗裝置驗證機械能守恒定律：通過電磁鐵控制一小鐵球從A點自由下落，鐵球下落過程中經(jīng)過光電門B時，計時器（圖中未畫出）記錄擋光時間t，用刻度尺測出AB之間的距離h，已知小鐵球的直徑為d，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，當(dāng)題中所給的d、t、h、g滿足關(guān)系式_____________________________，即可驗證小鐵球下落過程中機械能守恒。12、（10分）利用如圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗.（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的（_______）A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是（_______）A．交流電源B．刻度尺C．天平(含砝碼)（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋螯c計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝________，動能變化量ΔEk＝__________.（4）大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_______________________________________________________________。三、計算題：解答應(yīng)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)如圖甲所示，平行板電容器的兩個極板A、B分別接在電壓為U的恒壓電源的兩極，兩極板間距為d，板長為L．α粒子從非?？拷蠘O板的C點以v0的速度沿垂直電場線方向的直線CO方向射入電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后由D點飛出勻強電場．已知α粒子質(zhì)量為m，電荷量為+q，不計α粒子重力．求：（1）α粒子飛離電場時沿電場方向發(fā)生的位移大??；（2）C、D兩點間的電勢差；（3）若僅將A、B極板上的電壓換為如圖乙所示的周期性變化的電壓，t＝0時A板比B板的電勢高．為使在t＝時刻由C點射入兩板間的α粒子最終剛好能由O點水平射出，分別寫出電壓變化周期T與板間距離d滿足的條件．(用L、U、m、q、v0表示)14、（14分）(本題9分)如圖所示,輕質(zhì)彈簧的一端固定在地面上,另一端與質(zhì)量為M=1.5kg的薄木板A相連,質(zhì)量為m=0.5kg的小球B放在木板A上,彈簧的勁度系數(shù)為k=2000N/m。現(xiàn)有一豎直向下、大小F=20N的力作用在B上且系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),在B正上方處有一四分之一內(nèi)壁光滑的豎直圓弧軌道,圓弧半徑R=0.4m,圓弧下端P點距離彈簧原長位置高度為h=0.6m。撤去外力F后,B豎直上升最終從P點切入圓軌道,到達Q點的速度為vQ=4m/s。求:(1)B在Q點時對軌道的壓力;(2)A、B分離時的速度v;(3)撤去F瞬間彈簧的彈性勢能Ep.15、（13分）如圖所示，半徑R＝0.5m的光滑圓弧面CDM分別與光滑固定斜面體ABC和粗糙斜面MN相切于C、M點，O為圓弧圓心，D為圓弧最低點。斜面體ABC頂端B安裝一定滑輪，一輕質(zhì)軟細繩跨過定滑輪(不計滑輪摩擦)分別連接小物塊P、Q(兩邊細繩分別與對應(yīng)斜面平行)，P、Q恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。若P、C間距為L1＝0.25m，斜面MN足夠長，物塊P質(zhì)量m1＝3kg，與MN間的動摩擦因數(shù)μ＝。某時刻燒斷細繩求：(，g取10m/s2)(1)Q質(zhì)量的大小。(2)物塊P在MN斜面上滑行的總路程及最終經(jīng)過D點的速度大小。

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、D【解析】

AB．因為a、b兩球下落的高度之比為2：1，據(jù)得可知a、b兩球運動的時間之比是；又因為兩球運動的水平位移之比為2：1，根據(jù)得初速度之比為，故AB錯誤；B．設(shè)斜面的傾角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系可得小球的位移為兩小球的水平位移大小之比為2：1，故兩小球的位移大小為2：1，故B錯誤；C．根據(jù)知速度變化量的方向與重力加速度的方向相同，即豎直向下；a、b兩球運動過程中速度變化量的方向相同，故C錯誤；D．設(shè)小球落在斜面上時，速度方向與水平方向的夾角為α，位移與水平方向的夾角為θ，則，可知因為小球落在斜面上時，位移與水平方向的夾角為定值，所以速度與水平方向的夾角為定值，假設(shè)速度與斜面的夾角為，根據(jù)角度關(guān)系可知則a、b兩球到達斜面底端的速度與斜面的夾角相同，故D正確。故選D。2、C【解析】

鏈條在重力作用而向下滑動，只有重力做功，其機械能守恒；可設(shè)桌面為零勢能面，列出機械能守恒方程可得出鏈條的速度?！驹斀狻吭O(shè)桌面為零勢能面，鏈條的總質(zhì)量為m開始時鏈條的機械能為：E1=-1當(dāng)鏈條剛脫離桌面時的機械能：E2=12由機械能守恒可得：E1=E2即：-1解得：v=15gL故應(yīng)選：C。【點睛】零勢能面的選取是任意的，本題也可以選鏈條滑至剛剛離開桌邊時鏈條的中心為零勢能面，結(jié)果是一樣的，要注意重力勢能的正負；抓住機械能守恒時，鏈條動能的變化取決于重力勢能的變化量。3、C【解析】

A.人造地球衛(wèi)星進入軌道做勻速圓周運動時，衛(wèi)星內(nèi)的物體處于失重狀態(tài)，選項A錯誤；B.衛(wèi)星所受的合力大小不變，方向不斷變化，選項B錯誤；C.衛(wèi)星的速度的大小不變，選項C正確；D.衛(wèi)星只受到萬有引力作用，選項D錯誤．4、C【解析】

小球在水平面上由M到N，某一時刻對應(yīng)某一位置，此時的速度方向沿曲線上該點的切線方向，因此丙為P點的速度方向。

A.甲，與結(jié)論不相符；B.乙，與結(jié)論不相符；C.丙，與結(jié)論相符；D.丁，與結(jié)論不相符；5、B【解析】

設(shè)加速電壓為kU，偏轉(zhuǎn)電壓為U，對直線加速過程，根據(jù)動能定理，有：q（kU）=mv2；對類似平拋運動過程，有：l=vt；；聯(lián)立解得：，故選B．【點睛】本題關(guān)鍵是分直線加速和類似平拋運動分析，對直線加速根據(jù)動能定理列式，對類似平拋過程根據(jù)分位移公式列式，基礎(chǔ)題目．6、ABD【解析】

A.物體沿圓周做快慢不變的運動時，物體速度大小不變，方向在不斷地變化，故選項A符合題意；BD.一體積較小的重物水平拋出后，物體的加速度不變，而速度的大小和方向都在不斷地發(fā)生變化，故選項BD符合題意；C.物體做曲線運動時，速度方向時刻在改變，故選項C不合題意。7、AD【解析】

A．當(dāng)時速度最大，則：故A正確；B．時間內(nèi)發(fā)電機的功率沒達到額定功率，所以時間內(nèi)發(fā)動機做的功小于．故B錯誤．C．時間內(nèi)汽車做勻加速直線運動，時刻發(fā)動機達到額定功率，根據(jù)，速度增大，牽引力減小，則加速度減小，時間內(nèi)汽車做加速度減小的加速運動，當(dāng)加速度為零時，即牽引力等于阻力，汽車速度達到最大，故C錯誤；D．根據(jù)功的公式，可知圖線與時間軸之間所圍成的面積可以表示發(fā)動機的功，所以時間內(nèi)發(fā)動機做的功為，故D正確．故選AD。8、BCD【解析】

A．天平的測量原理是等臂杠桿，故太空城內(nèi)的居民可以運用天平準(zhǔn)確測出質(zhì)量，故A錯誤；B．太空城內(nèi)物體做勻速圓周運動，向心力指向圓心，故其所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心且向外，故B正確；C．太空城內(nèi)物體做勻速圓周運動，人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對人的支持力提供，故C正確；D．等效重力等于向心力，故故太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正確。9、AD【解析】

A．將船的速度分解為沿細繩方向的速度和垂直于細繩方向的速度，則，則隨θ角的增加，船速變大，即小船靠岸過程做加速運動，選項A正確；BC．由幾何關(guān)系可知，開始時河面上的繩長為L1=24m；此時船離岸的距離x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，繩子向左移動了：S=vt=3×3=9m則河面上繩長為L2=24m-9m=15m；則此時小船離河邊的距離：小船前進的距離：x=x1-x2=(12-9)m繩與水面的夾角為α，則有：繩與水面的夾角為53°；故BC錯誤；D．3s時小船的速率為選項D正確。10、BC【解析】

A.小球在月球表面做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，則有：vy=gt，所以：，則：．故A錯誤；B.月球表面的重力加速度為：，所以：．故B正確；C.第一宇宙速度為：．故C正確；D.繞月球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的最小周期為：．故D錯誤.二、實驗題11、A重物下落過程中受到阻力作用【解析】

第一空.釋放重物前，讓重物緊靠打點計時器，手拉著紙帶的上端，使得紙帶處于豎直，故A正確，BCD錯誤。第二空.利用紙帶算出重物重力勢能的減少量△Ep往往略大于動能的增加量△EK，這是因為重物下落過程中受到阻力作用，使得部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

第三空.根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，小鐵球經(jīng)過光電門的速度大小為：，由于初速度為零，則動能的增加量為：，重力勢能的減少量為△Ep=mgh，若有：，也即有：時，即可驗證小鐵球下落過程中機械能守恒。12、AAB存在阻力【解析】

第一空.驗證機械能守恒，即需比較重力勢能的變化量與動能增加量的關(guān)系，A正確BC錯誤。第二空.電磁打點計時器需要接低壓交流電源，實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，從而得出瞬時速度以及下降的高度。實驗驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要用天平測量質(zhì)量，AB正確C錯誤。第三空