2024年湖北省荆州市公安县第三中学物理高一第二学期期末经典试题含解析

2024年湖北省荆州市公安县第三中学物理高一第二学期期末经典试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、(本题9分)如图所示，一个小孩用水平力推静止在水平地面上的大木箱．第一次用较小的推力，没有推动；第二次用较大的推力使木箱运动一段距离便停下来．下列关于上述情境的说法中正确的是A．第一次用较小的力推木箱，木箱受到的摩擦力大于推力B．第一次用较小的力推木箱，推力对木箱做正功C．第二次用较大的力推木箱，木箱受到的摩擦力对木箱做正功D．第二次用较大的力推木箱，推力对木箱做正功2、(本题9分)质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度时间图象如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线．已知从时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f，以下说法正确的是A．时间内，汽车牵引力的功率保持不变B．时间内，汽车的功率等于C．时间内，汽车的平均速率小于D．汽车运动的最大速率3、(本题9分)一个质点在恒力F作用下，在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能是()A．沿＋x方向 B．沿－x方向 C．沿＋y方向 D．沿－y方向4、(本题9分)体育课上，一男生将排球竖直向上抛出，排球上升一定高度后落回原处。若排球在整个过程中受到的阻力大小不变，初动能为E，则下列四幅图中，能正确反映排球动能E与位移x（相对抛出点）的关系的是A．B．C．D．5、(本题9分)光滑水平地面上静止一质量为1kg的物块，某时刻开始受到一外力作用，外力F随时间t的变化如图所示。取g=10msA．2s末，物块的运动方向发生改变B．前2s内，外力F做的功为64JC．3s末，外力F的功率为-4WD．4s内，外力F的功率为2W6、(本题9分)在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越的贡献，以下关于物理学家所做的科学贡献的叙述中，正确的是（）A．牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值B．开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础C．牛顿通过计算首次发现了海王星D．哥白尼提出了行星运动三定律7、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球套在光滑且固定的倾斜杆上，一轻质弹簧的右端与小球连接，弹簧左端连接在O点，与杆在同一竖直平面内，弹簧可绕O点自由旋转。初始时刻弹簧处于水平压缩状态，现将小球从静止释放，小球运动到O点正下方时速度恰好为零，则小球从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是A．小球的机械能守恒B．小球在最低点的加速度为零C．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大D．弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量8、(本题9分)用细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示．则下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时，绳子张力可以为0B．小球通过最高点时的最小速度为0C．小球刚好通过最高点时的速度是D．小球通过最低点时绳子张力可以为3mg9、(本题9分)一个连同装备总质量M=100kg的宇航员，脱离飞船进行太空行走后，在与飞船相距d=45m的位置与飞船保持相对静止．所带氧气筒中还剩有m0=0.5kg氧气，氧气除了供他呼吸外，还需向与飞船相反方向喷出一部分氧气以获得使他回到飞船反冲速度v′，为此氧气筒上有可使氧气以v=50m/s速度喷嘴．按照物理原理：如果一次性喷出氧气质量为m，喷气速度为v，则其获得反冲速度v′=mv/M，已知耗氧率为R=2.5×10-4kg/s（即每秒钟呼吸消耗氧气量）．则为保证他安全返回飞船，一次性喷出氧气质量m可能为（）A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg10、经典力学有一定的局限性和适用范围．下列运动适合用经典力学研究和解释的是（）A．“墨子号”量子卫星绕地球运动的规律B．“墨子号”量子卫星从太空发出两道红光，射向云南雨江高美古站，首次实现了人类历史上第一次距离达千里级的量子密钥分发C．氢原子内电子的运动D．高速飞行的子弹的运动11、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落到B点时与竖直弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短，不计弹簧质量和空气阻力，在小球由C→B→A反弹的运动过程中，下列说法正确的是（）A．小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒B．小球重力势能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量C．小球在B点时动能最大D．在C点，弹性势能最大12、(本题9分)如图所示是儿童喜爱的游戏旋转木马。在转台上有两匹小马A、B，已知A的旋转半径小于B的旋转半径，下列说法正确的有A．小马A、B的线速度相同B．小马A、B的角速度相同C．小马A的周期小于小马B的周期D．小马A的线速度小于小马B的线速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器．（1）如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图．虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能．关于此多用电表，下列说法中正确的是________．(选填选项前面的字母)A．当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔B．当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔C．当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔D．当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔（2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示．A．若所选挡位为直流50mA挡，则示数为________mA．B．若所选挡位为电阻×10Ω挡，则示数为________Ω.（3）用表盘为图所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻．在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：________.A．将红表笔和黑表笔接触B．把选择开关旋转到“×100”位置C．把选择开关旋转到“×1k”位置D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点（4）某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx关系，他们分别画出了如图所示的几种图象，其中可能正确的是__(选填选项下面的字母)．A．B．C．D．14、（10分）(本题9分)某同学要在自己的一辆自行车装上显示自行车行驶速度和行驶里程的“码表”。码表由传感器、表体两个基本部件构成。传感器安装在车轴上，车轮每转一周，传感器产生一个脉冲信号，脉冲信号被安装在车把上的“表体”记录下来，经过内部电路处理之后就能显示出自行车行驶速度和行驶里程。（1）设骑行过程中“表体”记录到的传感器的脉冲信号频率为f，骑车人还需要给“表体”输入一个必要的数据，才能正确显示出自行车的骑行速度。这位同学应该输入的数据是________（写出输入数据的意义和相应的字母），“表体”上显示的骑行速度应为________（用上述数据的字母表示）（2）在骑行的一段时间内，传感器总共发出了n个脉冲信号。则这一段的骑行里程为________（可用（1）中数据字母表示）（3）如果有一只“码表”是跟男式大轮自行车配套的，现把它装在女式小轮自行车上，则显示出的骑行速度________（填“偏大”、“准确”或“偏小”）。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）(本题9分)如图所示，匀强电场的场强方向水平向右．一根绝缘丝线一端固定在O点，另一端连接一质量为m、电荷量为q的小球．小球静止在电场中，丝线与竖直方向成37°．已知重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：（1）小球带电的种类；（2）小球受到的电场力大小F；（3）电场强度的大小E．16、（12分）一质量为500t的机车，以恒定功率375kW由静止出发，经过5min速度达到最大值54km/h，设机车所受阻力f恒定不变，取g＝10m/s2，试求：（1）机车受到的阻力f的大小．（2）机车在这5min内行驶的路程．17、（12分）(本题9分)如图所示，质量m=3kg的小物块以初速度秽v0=4m/s水平向右抛出，恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径为R=3.75m，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接，A与圆心D的连线与竖直方向成角，MN是一段粗糙的水平轨道，小物块与MN间的动摩擦因数μ=0.1，轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r=0.4m的半圆弧轨道，C点是圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求小物块经过B点时对轨道的压力大小；（2）若MN的长度为L0=6m，求小物块通过C点时对轨道的压力大小；（3）若小物块恰好能通过C点，求MN的长度L。

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】由平衡知识可知，第一次用较小的力推木箱，木箱没动，处于平衡状态，则木箱受到的摩擦力等于推力，此时推力对木箱没做功，选项AB错误；第二次用较大的力推木箱，木箱向前运动一段距离，则推力对木箱做正功，木箱受到的摩擦力对木箱做负功，选项C错误，D正确；故选D.点睛：此题考查了平衡知识及功的知识；要知道物体平衡时受合力为零；知道做功的两个因素以及功的正负的判断方法.2、D【解析】

A、时间内，汽车做匀变速直线运动，牵引力不变，所以牵引力的功率，牵引力的功率随时间均匀增加，A错误B、时间内汽车的功率不变等于t1时刻的功率，可得，B错误C、时间内汽车做加速度逐渐减小的加速运动，位移大于相应匀变速直线运动的位移，所以平均速率大于，C错误D、汽车的最大速度，D正确3、D【解析】由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，物体受到的恒力的方向应该斜向右下方，可能沿-y方向，故D正确．4、C【解析】

分别对上升过程、下降过程利用动能定理列方程，得到动能和位移的关系，分析图象，即可进行判断。【详解】设物块的质量为m，由题知空气阻力不变为f，取极短位移x为研究过程，根据动能定理得，上升过程中有：-mg+fx=Ek-Ek0，则E【点睛】本题考查了动能定理；运用动能定理解题时，首先要选取研究过程，然后分析在这个运动过程中哪些力做正功、哪些力做负功，初末动能为多少，根据动能定理列方程解答；动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动；一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究，也可以全过程根据动能定理解答。5、D【解析】

AB.0-2s物体的加速度为a物体做匀加速度直线运动，2s内发生的位移为x1力F做功为WF2s时力F反向，所以加速度反向，物体沿原来的运动方向做匀减速直线运动，故AB项与题意不相符；C.2∼4sa23s末物体的速度为v=a1×2+a2×(3-2)=6m/s则外力F的功率为P=Fv=-2×4=-8W故C项与题意不相符；D.2∼4sx2力F做功为：WF′=F′•x2=-2×12=-24J则4s内外力F的功率为P故D项与题意相符。6、B【解析】A.牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量的数值，故A错误；B.开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础．故B正确．C.海王星是英国人亚当斯和法国人勒威耶根据万有引力推测出这颗新行星的轨道和位置，柏林天文台年轻的天文学家伽勒和他的助手根据根据勒威耶计算出来的新行星的位置，发现了第八颗新的行星−−海王星．美国天文学家汤博发现冥王星，故C错误．D.开普勒发现了行星运动三大定律．故D错误．故选B7、CD【解析】

A.由于弹簧的弹力对小球做功，可知小球的机械能不守恒，选项A错误；B.小球运动过程中速度最大时加速度为零，而到O点正下方时速度恰好为零，可知加速度不为零，选项B错误；C.开始位置弹簧处于压缩状态，小球向下运动到与杆垂直位置时弹簧压缩到最短；此过程中弹性势能增加；然后继续向下运动过程中，弹簧长度逐渐变长，弹性势能减小，一直到原长位置，弹性势能减为零；然后弹簧被拉长直到最低点位置，此过程中弹性势能逐渐变大，选项C正确；D.由能量关系，开始时和到达最低点位置时小球的动能均为零，则整个过程中弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量，选项D正确.8、AC【解析】

A．小球在圆周最高点时，向心力可以是只有重力提供，此时拉力为零，故A正确．BC．绳子最小的张力可以为零，此时向心力最小，由解得此速度也是能通过最高点的最小速度或恰好通过最高点的速度，B错误，C正确．D．小球做完整的圆周运动，通过最高点的最小速度为，由动能定理可得通过最低点的最小速度为在最低点由牛顿第二定律可知解得最低点的最小拉力为D错误．故选AC．【点睛】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，记住绳—球模型和杆—球模型刚好能过最高点的临界情况．9、BC【解析】已知M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10−4kg/s，设喷出氧气的质量为m，返回的时间为t，则返回速度v′=mv/M==0.5m，运动的时间t=d/v′=

①宇航员耗氧：Rt=m0−m，即2.5×10−4×t=0.5−m，t=4000×(0.5−m)=，即400m2−200m+9=0，解得m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以0.05kg<m<0.45kg.故AD错误，BC正确．故选BC.点睛：一次性喷出的氧气质量为m，根据题意得出宇航员及装备获得反冲速度，再根据速度公式求出宇航员返回飞船的时间，得出此段时间内宇航员消耗的氧气和一次性喷出的氧气质量以及总氧气质量之间的关系，联立方程进行求解，最终得出一次性喷出氧气质量的范围．10、AD【解析】

A、“墨子号”量子卫星绕地球运动的宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，A正确；B、量子密钥分发是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，B错误；C、氢原子内电子的运动是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，C错误；D、高速飞行的子弹的运动，宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，D正确；11、AD【解析】以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此，系统的机械能守恒，故A正确；根据系统的机械能守恒知，小球重力势能的增加量与动能增加量之和等于弹簧弹性势能的减少量，故B错误；当小球的重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，即动能最大，该位置处于B与C之间，故C错误；在C处弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，故D正确．故选AD．【点睛】在小球由C→B→A反弹的运动过程中，弹力逐渐减小，开始小于重力，到BC间某位置等于重力，后大于重力，因此，小球从C到B过程中先做加速运动，后做减速运动，因此明确了整个过程中小球的运动情况，再根据功能关系可正确解答本题．12、BD【解析】

两匹小马A、B同轴转动，角速度相同，根据分析比较线速度、周期之间的关系。【详解】两匹小马A、B同轴转动，角速度相同，根据可知，角速度相同时，线速度与半径成正比，又A的旋转半径小于B的旋转半径，故小马A的线速度小于小马B的线速度，故A错误D正确；两匹小马A、B同轴转动，角速度相同，故B正确；角速度相同时，根据可知，周期也相同，故C错误；故选BD。【点睛】解决本题的关键知道共轴转动的点角速度大小相等，靠链条传动轮子边缘的点线速度大小相等。知道线速度、角速度、周期之间的关系。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AC21.0190BADAC【解析】

(1)[1]A．由图示电路图可知，当S接触点1时，表头与分流电阻并联，此时多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔。故A正确。

BC．由图示电路图可知，当S接触点2时，表头与电源相连，此时多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔。故B错误，C正确。

D．由图示电路图可知，当S接触点3时，表头与分压电阻串联，此时多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔。故D错误。

(2)[2][3]若所选挡位为直流10A挡，由图所示可知，其分度值为0.2A，则示数为21.0mA．若所选挡位为电阻×10Ω挡，由图所示可知，示数为：19Ω×10=190Ω。

(3)[4]用多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻，首先要把选择开关置于×100挡位位置，然后进行欧姆调零，把红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指针欧姆零刻度线位置，最后再测电阻，故合理的步骤是：BAD；

(4)[5]CD．设欧姆表内电池电动势为E，内阻为r，电流表内阻与调零电阻的和为Rg，则有：，则I-Rx图象是双曲线的一条，随着Rx的增大，I减小。故C正确，D错误。

AB．根据，取倒数：，可知是线性函数，Rx=0时，有最小值，随着Rx的增大而增大。故A正确，B错误。14、（1）车轮半径（2）（3）偏大【解析】

因为车轮每转一圈发出一个脉冲信号，则脉冲信号频率就是车轮转动的频率，所以，自行车轮子转动的角速度，线速度，因此还需要车轮半径这个必要参数。第一空.需要车轮半径这个必要参数。第二空.“表体”上显示的骑行速度应