2023-2024学年安徽省滁州三中物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

2023-2024学年安徽省滁州三中物理高一第二学期期末综合测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，虚线表示电场中一簇等势面，相邻等势面之间电势差相等.一个粒子以一定的初速度进入电场中，只在电场力作用下从M点运动到N点，此过程中电场力对粒子做负功.由此可以判断（）A．M点的电势高于N点的电势B．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子经过M点时的速率小于经过N点时的速率2、如右图所示，倾角的斜面放在水平地面上，P是斜面底端O点正上方的一点，一物体从P点水平抛出，垂直落到斜面上的A点。A点距离水平面的高度为h，由此可知OP之间的距离为A．2h B．2.5h C．2h D．2h3、某船要渡过60m宽的河，船渡河的最短时间是12s；若船沿垂直河岸的直线到达正对岸，渡河时间是15s，则船在静水中的速率v1及河水的流速v分别为A．v1=5m/sv2=4m/sB．v1=5m/sv2=3m/sC．v1=4m/sv2=5m/sD．v1=4m/sv2=3m/s4、如图所示，在正方形四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心处场强最大的是()A．B．C．D．5、(本题9分)如图所示，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间的相互作用力的大小是（）A． B． C． D．6、(本题9分)如图所示，小球以v1＝3m/s的速度水平向右运动，与一墙壁碰撞经Δt＝0.01s后以v2＝2m/s的速度沿同一直线反向弹回，小球在这0.01s内的平均加速度是A．100m/s2，方向向右 B．100m/s2，方向向左C．500m/s2，方向向左 D．500m/s2，方向向右7、(本题9分)如图所示，足够长的绝缘粗糙水平面放置一带正电的小滑块，小滑块与水平面间的动摩擦因数μ与小滑块的位移x满足μ-x图像关系，图像与横轴的交点为4m，与纵轴的交点为0.5，空间存在水平向右的足够大的匀强电场（图中未画出）．已知带电体的质量m=0.2kg，带有的电荷量，匀强电场的场强，若使小滑块由静止释放则当其运动的位移x=4m时，若，下列说法正确的是A．带电体的电势能减少了5.6JB．带电体的电势能增加了5.6JC．在这个过程中合外力做功为1.6JD．在这个过程中合外力的冲量大小是8、(本题9分)如图所示，一个小球在有空气阻力作用的情况下从空中的某点A以某一速度水平抛出，经过一段时间，小球运动到空中另一位置B。则从A到B的过程中，下列说法正确的是（）A．合外力对小球所做的功等于小球机械能的增量B．小球克服空气阻力所做的功等于小球机械能的减少量C．重力所做的功等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”D．小球重力势能的减少量等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”9、(本题9分)2018年4月2日早8时15分左右，在太空中飞行了六年半的天宫一号目标飞行器已再入大气层，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁，部分残骸坠落于南太平洋中部区域，结束它的历史使命．在烧蚀销毁前，由于稀薄空气阻力的影响，“天宫一号”的运行半径逐渐减小．在“天宫一号”运行半径逐渐减小过程，下列说法正确的是A．运行周期逐渐减小B．机械能逐渐减小C．受到地球的万有引力逐渐减小D．运行速率逐渐减小10、如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），小球从紧靠左极板处由静止开始释放，小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打在右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中（）A．它们的运动时间的关系为B．它们的电荷量之比为C．它们的动能增量之比为D．它们的电势能减少量之比为11、(本题9分)一个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.设该物体从开始至t0时刻的位移是x1，从t0至2t0时刻的位移是x2，该物体在t0和2t0时刻的速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则（）A．x2=4x1，v2=3v1；B．x1=9x2，v2=5v1；C．x2=4x1，W2=8W1；D．v2=3v1，W2=9W1；12、(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（）A．物体动能增加了 B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为 D．物体的重力势能减少了mgh二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)用如图所示的装置，将打点计时器固定在铁架台上，用重锤带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．（1）下面关于该实验的操作过程正确的是______．A．如果使用电火花打点计时器，则应该接到4~6V的交流电源上B．重锤要从靠近打点计时器处静止释放C．验证机械能是否守恒必须以纸带上第一个点作为起点计算D．如果某条纸带第一、第二两点之间的距离明显大于2mm，可能是先释放重锤，后接通电源打出的一条纸带（2）电火花打点计时器所用的交流电源频率为50Hz，当地的重力加速度为，测得所用重锤的质量为0.40kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，取连续的多个点A、B、C……作为测量的点，经测得各点到O点的距离分别为……，根据以上数据，由O点运动到B点的过程中，重锤的重力势能减少量等于________J，动能的增加量等于_______J．（计算结果均保留2位有效数字）（3）实验中获得多组数据，描出图像如图所示，当地重力加速度为g，在误差允许的范围内，则当直线斜率k=_________时（填字母序号），说明重锤在下落过程中机械能守恒．A．0.5gB．gC．2gD．5g14、(本题9分)如图所示为研究平抛运动的实验装置：(1)现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一只小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面。这个实验________________A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律C．不能说明上述AB规律中的任何一条D．能同时说明上述AB两条规律(2)若把该装置进行改装，可以验证动量守恒定律，改装后的装置如图。实验原理和简要步骤如下：A．用天平测出直径相同的入射小球与被碰小球的质量m1、m2相比较，应是m1大于m2B．在地面上依次铺白纸和复写纸。C．调整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重锤确定小球抛出点（斜槽末端口）在地面上的竖直投影点O。D．不放被碰球m2，先让入射球m1多次从倾斜轨道上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。E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，让入射球m1从倾斜轨道上S位置静止滑下，与球正碰后，记下落点，重复多次，确定出入射球m1和被碰球m2的平均落地点位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的长度。请按要求完成：①在步骤A中有“m1大于m2”的要求，其原因是为了防止________________，在步骤B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是为了__________________②若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_________（用实验测量的量m1、m2、OM、•ON和•OP表示）15、(本题9分)某实验小组采用如图甲所示的实验装置来探究功与速度变化的关系．(1)下列关于该实验的说法正确的是________．A．长木板上有打点计时器的一端要适当垫高，以平衡小车运动过程中受到的摩擦力B．实验时必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体值C．实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要完全相同D．应先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出(2)在正确操作的情况下，该小组某次所打的纸带如图乙所示．为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带上的________段进行测量(填“AB”、“BC”或“AC”)；若使用的交流电的频率为50Hz，则小车最终获得的速度是________m/s.三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，在倾角为θ=37°的斜面底端有一个固定挡板D，处于自然长度的轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端在O点，已知斜面OD部分光滑，PO部分粗糙且长度L=8m。质量m=1kg的物块（可视为质点）从P点静止开始下滑，已知物块与斜面PO间的动摩擦因数μ=0.25，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物块第一次接触弹簧时速度的大小（2）若弹簧的最大压缩量d=0.5m，求弹簧的最大弹性势能（3）物块与弹簧接触多少次，反弹后从O点沿斜面上升的最大距离第一次小于0.5m17、（10分）小明以v0=10m/s初速度竖直向上抛出一个质量m=0.1kg的皮球，最后又在抛出点接住皮球．假设皮球在空气中所受阻力大小为重力的k=0.15倍．g取10m/s1．求：(1)皮球刚抛出时的动能；(1)皮球上升过程损失的机械能；(3)皮球落回抛出点时重力的功率.

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、B【解析】

粒子为氦核，带正电，由运动轨迹可以知道，电场力的方向指向右下方，即电场线的方向指向右下方，根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可以知道N点的电势高于M点的电势，故A错误.电场力做负功，电势能增加，粒子在M点的电势能小于在N点的电势能，故B正确.根据电场线或等势而的疏密程度可以知道，M点的场强小于N点的场强，粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，故C错误.电场力做负功，则知动能减小，速率减小，故D错误.2、B【解析】

设OP之间的距离为，平抛运动的水平位移为，则，，两式相除，因为，，所以，代入数据求得，B正确。A.2h，与结论不相符，选项A错误；B.2.5h，与结论相符，选项B正确；C.2h，与结论不相符，选项C错误；D.2h，与结论不相符，选项D错误；3、B【解析】

CD.当以最短时间渡河时，船头指向正对岸，则渡河时间为：t1=dAB.当船垂直河岸到达正对岸时，即合速度垂直河岸，渡河时间为：t2=dv124、B【解析】

根据点电荷电场强度公式，结合矢量合成法则，两个负电荷在正方形中心处场强为零，两个正点电荷在中心处电场强度为零，故A错误；同理，正方形对角线异种电荷的电场强度，即为各自点电荷在中心处相加，因此此处的电场强度大小为，故B正确；正方形对角线的两负电荷的电场强度在中心处相互抵消，而正点电荷在中心处，叠加后电场强度大小为，故C错误；根据点电荷电场强度公式，结合叠加原理，则有在中心处的电场强度大小，故D错误．所以B正确，ACD错误．5、A【解析】

两球之间的相互吸引力，则两球带等量异种电荷；假设A带电量为Q，B带电量为﹣Q，两球之间的相互吸引力的大小是：第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为：C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为：这时，A、B两球之间的相互作用力的大小：。A.与运算结果相符，A正确。B.与运算结果不符，B错误。C.与运算结果不符，C错误。D.与运算结果不符，D错误。6、C【解析】

规定水平向右为正方向．根据加速度的定义式得，负号表明加速度方向与正方向相反，即水平向左，C正确．7、AD【解析】若使小滑块由静止释放，则电场力做正功，电势能减小，则当其运动的位移x=4m时电势能减小量为，选项A正确，B错误；此过程中摩擦力的功：，由图像可知，则，则合力做功为，选项C错误；由动能定理可知：；由动量定理可知：，解得I=1.2N⋅s，选项D正确；故选AD.8、BCD【解析】AB、根据机械能守恒的条件：只有重力做功或系统内弹力做功机械能守恒，所以本题中机械能的变化和阻力做功有关，而不是合外力。阻力做负功所以机械能减小，且小球克服空气阻力所做的功等于小球机械能的减少量，故A错；B对；C、根据动能定理WGD、小球的重力势能减小，动能和内能增加，根据能量守恒知小球重力势能的减少量等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”，故D对；故选BCD点睛：对动能定理要熟练掌握并会利用能量关系求解因摩擦阻力而产生的热量。9、AB【解析】根据可知，则半径减小，周期减小，选项A正确；由可知，半径减小，速率变大，选项D错误；由可知，半径减小，万有引力增加，选项C错误；由于空气阻力做功，则机械能减小，选项B正确；故选AB.10、BD【解析】两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，由公式，可知它们运动时间相同，故A错误．小球在水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，由，得加速度之比．根据牛顿第二定律得，两球的加速度分别为，，则，故B正确．由场力做功分别为，，由于，，得，故电势能的减小量为，而重力做功相同，则合力做功之比．则动能增加量之比，故C错误，D正确．故选BD.【点睛】两小球在匀强电场中受到电场力和重力作用，都做匀加速直线运动，运用运动的分解可知：两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，运动时间相同．两小球水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，根据牛顿第二定律和运动学公式研究电荷量之比．根据电场力做功之比，研究电势能减小量之比．根据数学知识分析合力对两球做功的关系，由动能定理分析动能增加量之比．11、AC【解析】

根据动量定理，在0-t0在t0=2解得：v1:x1=代入解得：x1:由W=Fx得，W1:故本题选AC。12、ACD【解析】物体的合外力为，下降了h，所以根据动能定理得物体的动能增加了4mgh/5，物体的重力势能减小了mgh，克服阻力做功，机械能减小了，所以ACD正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、BD0.980.95~0.97B【解析】

(1)A、如果使用电火花打点计时器，则应该接到220V交流电源上，而电磁打点计时器，使用的4V-6V的交流电源上，故A错误；B、实验时，为充分利用纸带，应使小车靠近打点计时器处由静止释放，故B正确．C、不论纸带上从哪个点开始计算都能验证机械能是否守恒，故C错误；D、如果某条纸带的开始两个明显点迹之间的距离大于2mm，可能是先释放重物，再接通电源打出的一条纸带，原因是初速度不为零，而计算时，却当作零的处理的，故D正确；故选BD.(2)重力势能减小量为：△Ep=mgh=0.4×9.8×0.25J=0.98

J;在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，则,则增加的动能为：.(3)若机械能守恒，有：，即v2=2gh，图线的斜率在误差允许的范围内k=g，则机械能守恒，故选B．【点睛】该题主要考查了验证机械能守恒定律的实验的操作步骤和运用运动学规律、功能关系去处理实验数据的能力．解决本题的关键知道实验的原理，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，得出动能的增加量，以及会通过下降的高度求出重力势能的减小量．14、B两球相碰后反弹保证小球做平抛运动m1·OM＋m1·ON=m1·OPm1·OM1＋m1·ON1=m1·OP1【解析】

(1)[1].两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律。A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律，与分析不符，故A项错误；B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律，与分析相符，故B项正确；C．不能说明上述AB规律中的任何一条，与分析不符，故C项错误；D．能同时说明上述AB两条规律，与分析不符，故D项错误。(1)①[1].入射球质量应大于被碰球质量，即：m1＞m1，是为了防止两球碰撞后入射球反弹，保证小球碰后速度方向不变。

[3].斜槽的末端必须水平，是为了使小球抛出时速度方向水平，从而做平抛运动；②[4].碰撞过程动量守恒，则m1v0=m1v1+m1v1，两边同时乘以时间t得：m1v0•t=m1v1•t+m1v1•t，则m1•OP=m1•OM+m1•O