2024届黑龙江省鸡东县第二中学高一物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

2024届黑龙江省鸡东县第二中学高一物理第二学期期末教学质
量检测试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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)发现万有引力定律和测出万有引力常量的科学家分别是
A．开普勒、卡文迪许B．牛顿、伽利略
C．开普勒、伽利略D．牛顿、卡文迪许
2、(本题9分)关于物体做曲线运动时的速度和加速度，下列说法正确的是
A．速度可以不变，加速度也可以不变B．速度一定改变，加速度可以不变C．速度可以不变，加速度一定改变D．速度一定改变，加速度也一定改变3、(本题9分)关于地球的同步卫星，下列说法正确的是
A．同步卫星的轨道和北京所在纬度圈共面
B．同步卫星的轨道必须和地球赤道共面
C．所有同步卫星距离地面的高度不一定相同
D．所有同步卫星的质量一定相同
4、下列列举的事例或事实中正确的是（）
A．牛顿运动定律可以适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象
B．不同形式的能量之间可以相互转化，能量在转化和转移中有方向性
C．开普勒经严密的推理运算，提出了万有引力定律
D．若物体间距离接近于零，万有引力定律不成立
5、(本题9分)一轻弹簧原长为10cm，甲乙两人同时用100N的力，分别在两端拉弹簧，稳定时，弹簧的长度变为12cm，则（）
A．甲拉弹簧的力与弹簧拉甲的力是一对平衡力
B．甲拉弹簧的力与乙拉弹簧的力是一对作用力与反作用力
C．弹簧的劲度系数为5×103N/m
D．弹簧的劲度系数为10N/m
6、(本题9分)汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标，也是未来汽车发展的三大主题（安全、节能、环保）之一，实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。

试验时让汽车载着模拟乘员以48.3km/h的国际标准碰撞速度驶向质量为80t的国际标准碰撞试验台。

由于障碍物是固定的，所以撞击使汽车的动量一下子变到0，其冲击力相当于以100km/h左右的速度撞向非固定物体，对该试验的下列分析，正确的是（）
A．汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时模拟乘员受到的伤害就越小
B．汽车发生碰撞时，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力
C．相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体较安全一些D．如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害
7、(本题9分)如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角均为θ= 45°，重力加速度为g，静电力常量为k．则
A．带电小球A在B处产生的电场强度大小
mg
q E=
B．带电小球A在B处产生的电场强度大小
2
2
mg E
q =
C．细绳的长度
2k
L q
mg =
D．细绳的长度
2k L q
mg =
8、(本题9分)2019 年北京时间 4 月10 日21 时，人类历史上首张黑洞照片被正式披露，引起世界轰动．黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也不能逃逸，并伴随很多新奇的物理现象．传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来．但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“黑洞
温度”T：
3
8
hc
T
kGM
π
=，其中h 为普朗克常量，c 为真空中的光速，G 为万有引力
常量，M 为黑洞质量，k 是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”．以下能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是（）
A．kg m
K s
⋅
⋅
B．
2
2
kg m
K s
⋅
⋅
C．1
J K-
⋅D．
W s
K
⋅
9、如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则
A．a的飞行时间比b的长
B．b和c的飞行时间相同
C．a的水平速度比b的小
D．b的初速度比c的大
10、(本题9分)用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，则下列说法正确的是（）
A．小球过最高点时，绳子张力可以为零
B．小球过最高点时的速度是0
C．小球做圆周运动过最高点时的最小速度是√gR
D．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反
二、实验题
11、（4分）(本题9分)在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。

实验简要步骤如下：
A．安装好器材，注意调节斜槽使其末端水平，平板竖直，记下斜槽末端O点和过O 点的竖直线
B．让小球多次从同一位置上由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置
C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹D．测出曲线上某点的坐标x 、y，算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求V0的值，然后求它们的平均值
如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.5cm。

若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v o=_____________（用L、g表示），其值是___________（取g=10m/s2），小球在c点的竖直方向速率是___________。

12、（10分）(本题9分)如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。

实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N.接下来要完成的必要步骤是______(填选项前的符号)
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．测量平抛射程OM、ON
(2)经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示.碰撞前后m1的动量分别为p1与，碰撞结束时m2的动量为实验结果说明，碰撞前后总动量的比值_________。

(保留两位小数)
(3)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用纸带中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为_____cm.(保留两位小数)
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、D
【解题分析】
万有引力定律是牛顿运用开普勒有关行星运动的三大定律，结合向心力公式和牛顿运动定律，运用其超凡的数学能力推导出来的，因而可以说是牛顿在前人研究的基础上发现的．经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量．牛顿根据行星的运动规律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量；
故选D．
点评：由行星的运动规律推导出万有引力表达式，是典型的已知运动情况判断受力情况，最初由牛顿发现了万有引力的规律，并提出了著名的万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许测量出万有引力常量．
2、B
【解题分析】
物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的即速度一定变化，但加速度不一定变化，如平抛运动也是曲线运动，它的合力为重力，加速度是重力加速度即不变，故B正确。

故选B。

3、B
【解题分析】
试题分析：因为地球同步卫星的轨道半径与赤道在同一个平面内，故不可能和北京所在纬度圈共面，选项A错误；选项B正确；同步卫星的高度都是相同的，在离地表面同一个高度处，故选项C错误；而同步卫星的质量不一定相等，因为列方程时，卫星的质量可以约掉，故同步卫星的轨道与质量无关，选项D错误．
考点：地球同步卫星．
4、B
【解题分析】
A.根据根据经典力学的局限性科学，牛顿运动定律不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象.故选项A不符合题意.
B.根据热力学第二定律可知，不同形式的能量之间可以相互转化，能量在转化和转移中有方向性.故选项B符合题意.
C.根据物理学史可知，牛顿经严密的推理运算，提出了万有引力定律.故选项C不符合题意.
D.万有引力是宇宙中具有质量的物体间普遍存在的相互作用力，物体间距离接近于零时
万有引力定律仍然成立.故选项D 不符合题意.
5、C
【解题分析】
A.甲拉弹簧的力与弹簧拉甲的力是一对相互作用力，故A 项不合题意.
B.甲拉弹簧的力与乙拉弹簧的力是一对平衡力，故B 项不合题意.
CD.甲、乙两人同时用100N 的力由两端反向拉时，弹簧拉力为：F ＝100N;根据 F ＝k （l -l 0），
将l ＝10cm ＝0.1m ，l 0＝12cm ＝0.12m ，代入得：
0F k l l
==-5000N/m ， 故C 项符合题意，D 项不合题意.
6、BCD
【解题分析】
A. 汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时与障碍物碰撞的时间越短，根据动量定理可知F ∆t =m ∆v ，则F 越大，即模拟乘员受到的伤害就越大，选项A 错误；
B. 汽车发生碰撞时，在人动量变化相同的情况下，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间，根据动量定理F ∆t =m ∆v 可知，从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力，选项B 正确.
C. 相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体时，作用的时间较长，则作用力较小，驾驶员就较安全一些，选项C 正确；
D. 如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害，选项D 正确. 7、AC
【解题分析】
AB ．设右侧小球所受电场力为F ，对右侧小球受力分析，由平衡条件可得：sin T F θ=、cos T mg θ=，解得：F mg =；据F E q =
可得，带电小球A 在B 处产生的电场强度大小mg
q E =．故A 项正确，B 项错误．
CD ．设绳长为L ，据库仑定律可得：22(2sin )q F k L θ=，解得：2k L q mg
=C 项正确，D 项错误．
8、BCD
【解题分析】 根据3
8hc T kGM
π=得 3
8hc k TGM
π= h 的单位为J•s=Nms=kg•m 2/s ，c 的单位是m/s ，G 的单位是N•m 2/kg 2=kg•m 3/s 2，M 的
单位是kg ，T 的单位是K ，代入上式可得k 的单位是212kg m W s J k K s K
-⋅⋅=⋅=⋅ ，不等于kg m
K s
⋅⋅。

A ．kg m K s ⋅⋅，与结论不相符，选项A 错误； B ．2
2kg m K s
⋅⋅，与结论相符，选项B 正确； C ．1J K -⋅，与结论相符，选项C 正确；
D ．W s K
⋅，与结论相符，选项D 正确； 9、BD
【解题分析】
AB ．b 、c 的高度相同，大于a 的高度，根据h=12
gt 2，得2h t g =b 、c 的运动时间相同，a 的飞行时间小于b 的时间．故A 错误,B 正确；
C ．因为a 的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v 0t 知，a 的水平速度大于b 的水平速度．故C 错误；
D ．b 、c 的运动时间相同，b 的水平位移大于c 的水平位移，则b 的初速度大于c 的初速度．故D 正确．
【题目点拨】
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移.
10、AC
【解题分析】
A 、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力，此时拉力为零，故A 正确；
B 、
C 、小球刚好能过最高点时满足的条件是小球受的重力提供向心力，即：，即
，故B 错误，C 正确．D 、因轻绳只能被拉长提供拉力，故在最高点绳的拉力只能是和重力方向相同，D 错误．故选AC ．
【题目点拨】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住刚好能过最高点的临界情况．
二、实验题
11、2gL 1.0m/s 1.25 【解题分析】
在竖直方向上，根据△y =L =gT 2得，L T g
=，则小球平抛运动的初速度022L v gL T
＝
＝，代入数据得，02100.025m/s 1.0m/s v ⨯⨯=＝． 小球在c 点的竖直分速度555100.025m/s 1.25m/s 222yc L v gL T ⨯⨯＝＝＝＝． 12、AD 1.01 76.80
【解题分析】
（1）[1]根据动量守恒定律，有
小球碰前碰后从同一高度做平抛运动，即平抛运动时间相等，根据平抛运动特点有
x 1表示碰前小球平抛运动水平位移，x 1'、x 2分别表示碰后两小球的位移。

整理知要验证动量守恒定律，需要验证的关系式为
故实验还需完成的必要步骤是：AD
（2）[2]碰撞前后总动量的比值
（3）[3]小球发生弹性碰撞时，被碰小球平抛射程最大，有代入OP，得。