2023-2024学年四川省成都航天中学物理高一第二学期期末经典试题含解析

2023-2024学年四川省成都航天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)下列物理量为矢量的是A．功 B．动能 C．电场强度 D．电流2、(本题9分)下列各图中，能正确表示一对等量异种电荷电场线分布的是A． B． C． D．3、(本题9分)如图所示，上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑水平面上，在一质量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A，则()A．在B下滑过程中，B的机械能守恒B．轨道对B的支持力对B不做功C．在B下滑的过程中，A和地球组成的系统的机械能守恒D．A、B和地球组成的系统的机械能守恒4、一机动船在静水中的速度是10m/s，水流速度为8m/s,河宽为100m,假设船想要从一岸到对岸，则下列说法中正确的是：A．船渡河的最短位移为125mB．船过河的最短时间是10sC．船相对于地的速度可能达到20m/sD．此船不可能垂直到达对岸5、如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在大的边缘轮上，c点位于小轮上。若在传动过程中，皮带不打滑。则（）A．a点与c点的角速度大小相等 B．b点与c点的角速度大小相等C．b点与c点的线速度大小相等 D．a点与c点的向心加速度大小相等6、(本题9分)如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h.若整个过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，则下列说法正确的是()A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大C．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mghD．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量大于mgh7、如图所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车A端固定一根轻弹簧，弹簧的另一端连接一个放置在小车上且质量为m的物体C，已知小车底部光滑，弹簧处于压缩状态．弹簧被释放后，物体C被弹出向B端运动，最后与B端粘在一起．下列说法中正确的是()A．物体C离开弹簧时，小车在向左运动B．物体C与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率的比值为C．物体C与B端粘在一起后，与小车一同向右运动D．整个过程中，小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能守恒8、(本题9分)如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”～“6”挡速度增大，R是倒车挡．某型号轿车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶的最大速度可达180km/h．假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（）A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡B．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“6”挡C．以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为1200ND．以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为60kW9、(本题9分)如图所示，一质量为m的人站在观光电梯内的磅秤上，电梯以0.1g的加速度加速上升h高度，在此过程中（）A．磅秤的示数等于0.1mgB．人的重力势能增加了mghC．人的动能增加了0.9mghD．人的机械能增加了1.1mgh10、(本题9分)如图，长为L的水平传送带以速度2v匀速运动.将一质量为m的小物块无初速放到传送带的左端，当物块运动到传送带的右端时，速度刚好为v，物块与传送带摩擦产生的热量为Q，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.下列表达式正确的是（

）A． B． C． D．11、(本题9分)如图所示，如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件可求得（）A．水星和金星绕太阳运动的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太阳中心的距离之比D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比12、(本题9分)关于电容器的电容，下列说法正确的是（）A．电容器所带的电荷量越多，电容越大B．电容器两极板间电压越高，电容越大C．电容器不带电时，电容也不为零D．电容是描述电容器储存电荷能力的物理量二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，根据实验数据画出的U-I图线如图所示，则求得的电动势是____________V，内电阻是__________Ω。14、（10分）(本题9分)用如图所示的实验装置探究“恒力做功与物体动能变化的关系”。钩码质量m=10.0g。（以下计算结果均保留两位有效数字）(1)打点计时器使用的电源是_____（选填选项前的字母）。A．直流电源B．交流电源(2)为消除摩擦力的影响，调节木板右侧的高度后，接下来的操作是_____（选填选项前的字母）。A．不挂重物且计时器打点的情况下，轻推小车，小车做匀速运动B．挂一钩码且计时器打点的情况下，轻推小车，小车拖着纸带做匀速运动C．不挂重物且计时器打点的情况下，轻推小车，小车拖着纸带做匀速运动D．挂一钩码且计时器不打点的情况下，轻推小车，小车拖着纸带做匀速运动(3)如图是实验时打出的一条纸带。选择某一点为O，依次每隔4个计时点取一个计数点，用刻度尺量出相邻计数点间的距离，记录在纸带上。其中打出计数点“2”时小车的速度v2=_____m/s。(4)将钩码的重力视为小车受到的拉力，g取9.80m/s2，从计数点1到计数点6的过程中，拉力对小车做的功W=_____J。(5)实验中，小车实际所受拉力小于钩码重力，所以小车动能的变化量△Ek总是略_____W（选填“小于”或“大于”）。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)汽车正在以12m/s的速度在平直的公路上前进，在它的正前方15m处有一障碍物，汽车立即刹车做匀减速运动，加速度大小为6m/s2，求汽车停止的位置和障碍物之间的距离为多大？16、（12分）如图所示，ABC为竖直面内一固定轨道，AB段是半径为R的光滑圆弧，水平段与圆弧轨道相切于B，水平段BC长度为L，C端固定一竖直挡板．一质量为m的小物块自A端从静止开始沿圆轨道下滑，与挡板共发生了两次碰撞后停止在水平段B、C之间的某处，物块每次与挡板碰撞不损失机械能(即碰撞前、后速率相同)．不计空气阻力，物块与水平段BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．试求物块(1)第一次与挡板碰撞时的速率；(2)在水平轨道上滑行的总路程；(3)最后一次滑到圆轨道底端B处对圆轨道的压力．17、（12分）(本题9分)如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B．直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：（1）哪个直线加速器加速的是正电子；（2）正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值。（3）正、负电子同时以v2速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。

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、C【解析】

A.功只有大小无方向，是标量，选项A错误；B.动能只有大小无方向，是标量，选项B错误；C.电场强度有大小和方向，是矢量，选项C正确；D.电流有大小虽然有方向，但是不满足平行四边形定则，是标量，选项D错误.2、C【解析】

根据电场线的特点：电场线从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止。可知C图能正确表示一对等量异种电荷电场线分布。A.A图与结论不相符，选项A错误；B.B图与结论不相符，选项B错误；C.C图与结论相符，选项C正确；D.D图与结论不相符，选项D错误；3、D【解析】试题分析：在B下滑的过程中，A向左运动，即B对A做功，所以A对B也做功，故B机械能不守恒，AB错误，过程中重力做功，所以系统动量不守恒，C错误，系统受到的合力为零，所以机械能守恒，D正确，考点：考查了动量守恒和机械能守恒定律条件的判断点评：做本题的关键是知道当只有重力做功时，机械能守恒，当合力做功为零时，动量守恒4、B【解析】

AD.因船速大于水速，调整船速的方向保证合速度垂直河岸船就能垂直过河，航程最短为；故A，D错误.B.当船头指向正对岸航行时，在垂直河岸方向的分运动时间最短，则渡河的运动时间最短为；故B正确.C.根据矢量的合成法则可知，船速和水速同向时合速度最大为18m/s，故船相对于地的速度不可能达到20m/s；故C错误.5、B【解析】

AD.a点与c点用皮带联结，线速度大小相等，但两都的半径不等，由ω=vr可知a点与c点的角速度大小不相等；由a=v2rBC.b点与c点共轴，所以b点与c点的角速度大小相等，但两者的半径不相等，所以b点与c点的线速度大小不相等，故B正确，C错误；6、B【解析】

A项：弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向即重力的分力方向沿杆向下，小球将继续加速，速度没有达到最大值，故A错误；B项：小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，此时弹簧伸长量最短，弹性势能最小，故动能与重力势能之和最大，故B正确；C项：小球下滑至最低点的过程中，系统机械能守恒，初末位置动能都为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量，即为mgh，故CD错误．7、AB【解析】

整个系统在水平方向不受外力，竖直方向上合外力为零，则系统动量一直守恒，系统初动量为零，物体离开弹簧时向右运动，根据系统的动量守恒定律得小车向左运动，故A正确；取物体C的速度方向为正方向，根据系统的动量守恒定律得：0=mv-Mv′，得物体与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率之比，故B正确；当物体C与B端粘在一起时，整个系统最终的速度相同，根据系统的动量守恒定律得：0=（M+m）v″，v″=0，系统又处于静止状态，故C错误；物块C与B碰后要粘在一起，则损失机械能，则整个过程中，小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能不守恒，选项D错误。8、AC【解析】AB、根据功率与牵引力的关系P=Fv可知，当速度最小时，牵引力最大，变速杆应推至“1”挡，故A正确，B错误；C、在额定功率下以最高速度行驶时，，故C正确；D、以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为，故D错误；故选AC．【点睛】根据功率与牵引力的关系P=Fv判断轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至的档位，在额定功率下以最高速度行驶时．9、BD【解析】

A．根据牛顿第二定律得解得即磅秤的示数等于1.1mg，选项A错误；C．根据动能定理得选项C错误；BD．人上升h，则重力做功为可知重力势能增大mgh，动能增加0.1mgh，则机械能增大了1.1mgh，选项BD正确。故选BD。10、AD【解析】

物块运动过程中，只有摩擦力对它做功，根据动能定理得：摩擦力对物块做的功为：；f=μmg，故：，故A正确；B错误；由于物块与传送带间有相对位移，设物块加速度的时间为t；则；；故，故C错误；D正确；故选AD。11、ACD【解析】

由角速度公式，可得周期之比，A正确，要想求密度之比需要知道质量和体积，所以密度之比不能求出，B错误；由周期公式可知C对，向心加速度可求得向心加速度之比，D正确12、CD【解析】电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，电容器的电容是由电容器本身的性质决定的，与电容器所带电荷量及两极板间的电压无关；电容器的电容是定值，未充电时，电容保持不变，但不是零，CD正确．【点睛】电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关，根据平行板电容器的决定式可知电容与两极板的距离、正对面积有关．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.520.76【解析】

电源U-I图象如图所示：

由U=E-Ir可得，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，图象的斜率表示内阻，将图象延长；[1].由图示图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.52，电源电动势：E=1.52V；[2].电源内阻：.14、BCv2=0.27m/s【解析】

(1)打点计时器使用的是交流电，故选：

B

；(2)平衡摩擦力的方法是：把木板一段垫高，让小车单独滑下，当小车匀速运动时，就意味着摩擦力抵消了，此时应当让打点计时器打点，因为打点计时器也会有摩擦力，故选：

C；(3)中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度

,

所以

B

点的速度等于

AC

段的平均速度

,v2（4）由于近似认为拉力等于重力

,

所以根据

W=FS

可知

,

拉力做功为

W=mgx(5)实验中，小车实际所受拉力小于钩码重力，所以小车动能的变化量△Ek总是略小于重力做功W综上所述本题答案是：(1).B(2).C（3）v2=0.27m/s（4）【点睛】（1）打点计时器使用的都是交流电；

（2）回忆平衡摩擦力的方法；为了平衡摩擦力和阻力，应该让打点计时器打点；

（3）根据功的定义计算拉力对小车做的功，根据中点时刻瞬时速度等于平均速度计算。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、3m【解