福建省闽侯县第六中学2024-2025学年物理高一第二学期期末教学质量检测试题含解析.doc

福建省闽侯县第六中学2024-2025学年物理高一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、在地面上方某高度处，以速度v0水平抛出一小物体，物体落地时的速度与竖直方向的夹角为30°。不计空气阻力，则物体抛出时的高度为
A． B． C． D．
2、 (本题9分)如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球（可认为质点）自左端槽口 A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内，则下列说法正确的是（ ）

A．小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动
B．小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功 ^
C．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒
D．球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒
3、如图是多级减速装置的示意图、每一级减速装置都是由固定在同一装动轴上、绕同一转动轴转动的大小两个轮子组成。各级之间用皮带相连。如果每级减速装置中大轮的半径为R=1m、小轮的半径为r=0.5m。则当第一级的大轮外缘线速度大小为v1=80m/s时，第五级的大轮外缘线速度大小是( )

A．40m/s
B．20m/
C．10m/s
D．5m/s
4、 (本题9分)下面是列出的一些核反应方程：,，；以下选项中正确的是
A．X是质子，Y是中子，Z是正电子 B．X是正电子，Y是质子，Z是中子
C．X是中子，Y是正电子，Z是质子 D．X是正电子，Y是中子，Z是质子
5、如图，三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm, bc=3 cm, ca=4 cm. 小球c所受库仑力的合力的方向垂直于a、b的连线，设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则

A．a、b为异种电荷，k= 4/3
B．a、 b为同种电荷，k=4/3
C．a、b为同种电荷，k=16/9
D．a、b为异种电荷，k=16/9
6、关于功率，下列说法正确的是(　　)
A．功率是描述力对物体做功多少的物理量
B．力做功时间越长，力的功率一定越小
C．力对物体做功越快，力的功率一定越大
D．力对物体做功越多，力的功率就越大
7、 (本题9分)如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是

A．电动机多做的功为 mv2/2
B．物体在传送带上的划痕长v2/2μg
C．传送带克服摩擦力做的功为mv2 /2
D．电动机增加的功率为μmgv
8、 (本题9分)氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子的能级示意图如图4所示。在具有下列能量的粒子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是(　　)

A．54.4 eV(光子) B．42.4 eV(光子)
C．48.4 eV(光子) D．41.8 eV(电子)
9、如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图像，由图可知

A．固定电阻R的阻值为1 Ω
B．该电源的内阻为2 Ω
C．该电源的短路电流为1 A
D．当该电源只对电阻R供电时，电源的输出功率最大
10、 (本题9分)一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是,则

A．， B．
C． D．
11、用DIS实验研究机械能守恒定律的实验中，用光电门测定摆锤在某--位置的瞬时速度。实验测得D点的速度偏小，造成这个误差的原因可能是

A．摆锤释放的位置高于A点 B．摆锤释放的位置在AB之间
C．摆锤在A点没有静止释放 D．光电门没有放在D点
12、 (本题9分)下列叙述中正确的是（ ）
A．物体在变力的作用下不可能做曲线运动
B．物体在变力的作用下不可能做直线运动
C．物体在变力和恒力作用下都可能做直线运动
D．物体在变力和恒力作用下都可能做曲线运动
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)用图示装置测量弹簧的弹力做功，将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点，此时弹簧处于原长，在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连，用天平测出滑块（含遮光片）的质量为m，用刻度尺分别测得A、O之间的距离为x1，B、C两点间距离x2，再用滑块压缩弹簧到位置A（滑块与弹簧没有栓接），静止释放，利用计时器测出遮光片从B到c所用的时间为t．

（1）根据所测量的物理量，可计算出滑块离开弹簧时速度大小，其表达式为v=______，从A运动到O过程中弹簧对滑块做的功W=_______．（用所给的物理量符号表示）
（2）某同学未调节气垫导轨水平就开始做实验，导致气垫导轨左端比右端略高，则弹簧对滑块做功的测量值与真实值比较将__________（填字母序号）．
A．偏大 B．偏小 C．相等
14、（10分） (本题9分)某同学用图1所示的装置研究两个小球在斜槽末端发生碰撞的情况，并用它来验证碰撞中的动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC为水平槽。

（1）实验中通过仅测量小球做平抛运动的______（选填“水平位移”或“竖直位移”），可间接得到小球碰撞前后的速度关系.
（2）检验水平槽BC是否调平的方法是：_______.
（3）实验装置中的重锤线起什么作用？__________.
（4）实验时先使入射球m1从斜槽上某一固定位置S多次由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，从而确定P点的位置，再把被碰球m2放在水平槽末端，让球m1仍从位置S多次由静止开始滚下，跟球m2碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定M、N点的位置。
a. 为提高实验的精度，减小误差，要求m1__________m2。（选填“>”“<”“＝”）
b. 其中确定P点位置的多次落点痕迹如图2所示，刻度尺的零点与O点对齐，则OP＝_________cm。

（5）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，M、N距O点的距离如图3所示，请通过计算说明本次实验中两小球碰撞前后的动量是否守恒__________.
（6）牛顿曾设想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星，如图，同样是受地球引力，随着抛出速度增大，物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动，请分析原因_____________。

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）如图所示，为大型游乐设施环形座舱跳楼机。跳楼机由高度75m处自由下落到离地面30m的位置开始以恒力制动，已知跳楼机和人的总质量m=4×103kg，重力加速度g=10m/s2.不计跳楼机与柱子间的摩擦力及空气阻力.试求：

（1）跳楼机的最大速度；
（2）跳楼机在制动过程中，所受制动力的大小；
（3）跳楼机从开始下落到着地经历的时间.
16、（12分）如图所示，一质量M=4kg的小车静置于光滑水平地面上，左侧用固定在地面上的销钉挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成，BC与CD相切于C，圆弧BC所对圆心角θ＝37°，圆弧半径R=2.25m，滑动摩擦因数μ=0.48。质量m=1kg的小物块从某一高度处的A点以v0＝4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道，最终与小车保持相对静止。取g＝10m/s2，sin37°=0.6，忽略空气阻力，求:

（1）A、B间的水平距离；
（2）物块通过C点时，轨道对物体的支持力；
3）物块与小车因摩擦产生的热量。
17、（12分） (本题9分)一辆货车以8m/s的速度在平直铁路上运行，由于调度失误，在后面600m处有一辆客车以72km/h的速度向它靠近．客车司机发觉后立即合上制动器，但客车要滑行2000m才能停止．求：
（1）客车滑行的加速度大小为多少？
（2）计算后判断两车是否会相撞．
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】
设物体落地时，竖直方向的分速度为vy，落地时由几何关系有tan30°＝，可得vy＝v0，物体在竖直方向做自由落体运动，设物体抛出时的高度为H，则有vy2＝2gH，可解得，故D正确，ABC错误。
2、D
【解析】
小球经过槽的最低点后，在小球沿槽的右侧面上升的过程中，槽也向右运动，小球离开右侧槽口时相对于地面的速度斜向右上方，小球将做斜抛运动而不是做竖直上抛运动，故A错误；小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功．故B错误；小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功．但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零．所以小球与槽组成的系统机械能守恒．故C错误；小球在槽内运动的前半过程中小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，而小球在槽内运动的后半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，故D正确；故选D．
考查动量守恒定律与机械能守恒定律．当球下落到最低点过程，由于左侧竖直墙壁作用，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，但小球机械能守恒．当球从最低点上升时，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，但小球机械能不守恒，而小球与槽组成的系统机械能守恒．
3、D
【解析】
根据同轴转动角速度相等知，第一级大轮和小轮角速度相等，根据v=r•ω知，第一级小轮的线速度为；
根据皮带传动边缘线速度大小相等可知第二级大轮边缘的线速度大小为v2＝v1＇＝40m/s，所以第二级小轮的线速度为v2＇=v2＝20m/s，
第三级大轮边缘的线速度为v3＝v2＇＝20m/s，
第三级小轮边缘的线速度大小为v3＇=v3＝10m/s，
第四级大轮边缘的线速度大小为v4＝v3＇＝10m/s，
第四级小轮边缘的线速度大小为v4＇＝v4＝5m/s，
第五级大轮边缘的线速度大小v5＝v4＇＝5m/s；
A．40m/s，与结论不相符，选项A错误；
B．20m/，与结论不相符，选项B错误；
C．10m/s，与结论不相符，选项C错误；
D．5m/s，与结论相符，选项D正确；
4、D
【解析】
核反应方程是遵循质量数守恒、电荷数守恒，由此规律可得，X质量数是0，电荷数是+1，X是正电子，Y质量数是1，电荷数是0，Y是中子，Z质量数是1，电荷数是+1，Z是质子，故D正确，ABC错误。
5、B
【解析】
根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球c所受库仑力的合力的方向垂直于a，b的连线，可知，a，b的电荷同号，对小球C受力分析，因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此ac⊥bc，那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形之比，则有：，而根据库仑定律，，而综上所得，，故B正确。
6、C
【解析】A、功率是反映做功快慢的物理量，故A错误；
B、做功的时间越长，功率不一定小，故B错误；
C、功率是反映做功快慢的物理量，力对物体做功越快，功率越大，故C正确；
D、根据知，力做功越多，功率不一定大，故D错误。
点睛：解决本题的关键知道功率的物理意义，知道功率大，做功快；做功多，功率不一定大。
7、BD
【解析】
试题分析： A、电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，所以电动机多做的功一定要大于．故A错误．B、物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间，在这段时间内物块的位移，传送带的位移．则物体相对位移．故B正确．C、传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功，所以由A的分析可知，C错误．D、电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为，所以D正确．故选BD．
考点：本题考查了动能定理的应用；滑动摩擦力；牛顿第二定律．
8、ACD
【解析】
由玻尔理论知，基态的氦离子要实现跃迁，入射光子的能量（光子能量不可分）应该等于氦离子在某激发态与基态的能量差，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收；而实物粒子（如电子）只要能量不小于两能级差，均可能被吸收。氦离子在图示的各激发态与基态的能量差为：
△E1=E∞-E1=0-（-54.4 eV）=54.4 eV
△E2=E4-E1=-3.4 eV-（54.4 eV）=51.0 eV
△E3=E3-E1=-6.0 eV-（-54.4 eV）=48.4 eV
△E4=E2-E1=-13.6 eV54.4 eV）=40.8 eV
可见，42.4eV的光子不能被基态氦离子吸收而发生跃迁。故选ACD。
9、AD
【解析】
A．根据伏安特性曲线OM可知，，故A正确。
BC．由图象AB可知电源的电动势E=6V，短路电流为6A，则内阻

故BC错误。
D．当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，即该电源只对电阻R供电时，电源的输出功率最大，故D正确。
10、AC
【解析】
根据F-t图像面积意义和动量定理有m=F0t0，m= F0t0+2F0t0，则；应用位移公式可知＝、＝＋，则，B错、A对；在第一个内对物体应用动能定理有＝、在第二个内对物体应用动能定理有＝，则，D错、C对
11、BD
【解析】
若实验测得D点的机械能明显偏小，说明重锤低于A点才开始静止释放的，或未到D点就开始测速度，因此不是重力势能少些，就是动能小些．
A．摆锤释放的位置高于A点，与结论不相符，选项A错误；
B．摆锤释放的位置在AB之间，与结论相符，选项B正确；
C．摆锤在A点没有静止释放，与结论不相符，选项C错误；
D．光电门没有放在D点，与结论相符，选项D正确。
12、CD
【解析】
如物体所受的合力与速度在同一直线上，物体做直线运动，若不在同一直线上物体做曲线运动，但力可以使恒力，也可以是变力。
A.A选项与分析不符，A错误
B.B选项与分析不符，B错误
C.C选项与分析相符，C正确
D.D选项与分析相符，D正确

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、 A
【解析】
(1)滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC段的平均速度表示离开时的速度；则有；A到O弹簧对滑块做的功转化为滑块的动能，由动能定理有：.
(2) 若气垫导轨左端比右端略高，重力对滑块要做正功，导致通过两光电门的时间将减小，那么测得速度偏大，因此弹性势能的测量值也偏大，故A正确，BC错误。
故选A.
本题利用机械能守恒来探究弹簧的弹性势能的大小，要注意明确实验原理，知道如何测量滑块的速度，并掌握物体运动过程以及光电门的使用方法．
14、水平位移 将小球轻放在槽口，如果能保持静止，说明槽口处于水平，如果不能静止而滚动，说明槽口是倾斜的 记录水平面上槽口正下方的位置，即测量小球水平位移的起始点 > 44.80 见解析.
【解析】
第一空.小球碰后做平抛运动，由于落地的高度都相同，则落地的时间相同，则小球落地的水平位移与速度成正比，则实验中通过仅测量小球做平抛运动的水平位移，可间接得到小球碰撞前后的速度关系.
第二空.检验水平槽BC是否调平的方法是：将小球轻放在槽口，如果能保持静止，说明槽口处于水平，如果不能静止而滚动，说明槽口是倾斜的.
第三空. 实验装置中的重锤线起的作用是：记录水平面上槽口正下方的位置，即测量小球水平位移的起始点；
第四空. 为提高实验的精度，防止入射球反弹，要求m1>m2；
第五空.用尽量小的圆把P的落地点圈起来，圆心即为P的平均落点，则OP＝44.80cm。
第六空.碰前动量：m1∙OP=45.0×44.80g∙cm=2016.0g∙cm；碰后总动量：m1∙OM+m2∙ON=45.0×35.20+7.5×55.68=2001.6 g∙cm；即，则在误差允许的范围内，实验中两小球碰撞前后的动量守恒；
第七空.物体初速度较小时，运动范围很小，引力可以看作恒力--重力，做平抛运动；随着物体初速度增大，运动范围变大，引力不再看作恒力；当物体初速度达到第一宇宙速度时，做圆周运动而成为地球卫星。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（1）30m/s（2）（3）5s
【解析】
（1）自由下落过程：

解得：v=30m/s
（2）制动过程：
解得：
制动过程，由牛顿运动定律有：F-mg=ma
解得：
（3）自由下落过程时间：
解得：
制动时间：
解得：
跳楼机下落过程的时间：.
16、（1）1.2m（2）（3）13.6J
【解析】
（1）物块从A到B由平抛运动的规律得:
tanθ=
x= v0t
得x=1.2m
（2）物块在B点时，由平抛运动的规律得
物块在小车上BC段滑动过程中，由动能定理得： mgR(1－cosθ)＝mvC2－mvB2
在C点对滑块由牛顿第二定律得
联立以上各式解得：

（3）根据牛顿第二定律，对滑块有μmg＝ma1，
对小车有μmg＝Ma2
当滑块相对小车静止时，两者速度相等，即 vC－a1t1＝a2t1
由以上各式解得 ，
此时小车的速度为v＝a2t1＝
物块在CD段滑动过程中由能量守恒定律得：mvC2＝（M＋m）v2 + Q
解得：Q=13.6J
17、（1） （2）会相撞
【解析】
（1）设，由得客车刹车的加速度大小为
.
（2）假设不相撞，设两车达到共同速度用时为t，则

货车在该时间内的位移
，
客车在该时间内的位移

位移大小关系：
x2=1680m>600m＋x1=1560m
故会相撞．
两物体在同一直线上运动，往往涉及到追击、相遇或避免碰撞等问题，解答此类问题的关键条件是：①分别对两个物体进行研究；②画出运动过程示意图；③列出位移方程；④找出时间关系、速度关系、位移关系；⑤解出结果，必要时要进行讨论．这是一道典型的追击问题．要抓住速度、时间、位移之间的关系，必要时可以作出速度时间图象帮助解题．