2024年新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市新市区第七十中学物理高一下期末联考试题含解析

2024年新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市新市区第七十中学物理高一下期末联考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们所带的电荷量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为（）A．F B．2F C．4F D．16F2、如图所示，一质量为m的滑块沿光滑的水平面以速度v0运动．遇到竖直的墙壁被反弹回来，返回的速度大小变为v0，滑块与墙壁作用时间为t，在滑块与墙壁碰撞的过程中，以下说法正确的是()A．滑块的动量改变量的大小为mv0B．重力对滑块的冲量为零C．墙壁对滑块的平均作用力的大小为D．滑块的动量改变量的方向与末速度方向相反3、(本题9分)惊险刺激的“时空之旅”飞车表演中，演员驾着摩托车（总质量为m）在半径为R的球形金属网内壁的竖直平面内做圆周运动，若某次经过最低点时关闭发动机，安装在最低点和最高点的压力传感器测出该圈内车对金属网压力的大小分别是9mg和mg，则最低点到最高点的过程中，演员及摩托车克服阻力做的功是（）A．mgR B． C． D．4、(本题9分)如图所示，质量为m、半径为b的小球，放在半径为a、质量为3m的大空心球内．大球开始静止在光滑的水平面上，当小球从图示位置无初速度地沿大球内壁滚到最低点时，大球移动的距离是（）A． B． C． D．5、(本题9分)如图所示，a、b两小球在竖直光滑圆轨道内侧水平直径的左端C，以足够大的相等的速率沿竖直方向反向射出，当两球运动到某点重新相遇的速率分别为和，若不计空气阻力，则A． B． C． D．6、(本题9分)某人在离地h高的平台上以一定初速度抛出一个质量为m的小球，小球落地前瞬间的速度大小为V，不计空气阻力和人的高度，（以地面为零势面）则（）A．小球的初动能为B．小球的初动能为C．小球落地的机械能为D．小球落地的机械能为7、(本题9分)如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃进时将向外辐射出光子，关于这些光子，下列说法正确的是A．波长最小的光是由能级跃迁到能级产生的B．频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．从能级跃迁到能级时只辐射特定频率的光子8、(本题9分)下列说法中正确的是()A．做曲线运动的物体一定具有加速度B．做曲线运动物体的加速度一定是变化的C．物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动D．物体在变力的作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动9、关于地球同步卫星，下列说法正确的是A．它处于平衡状态，且具有一定的高度B．它的加速度小于9.8m/s2C．它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合D．它的速度等于7.9km/s10、如图所示，质量相同的P、Q两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向弹出，Q球同时被松开而自由下落，则A．P、Q两球同时落地B．Q先落地，P后落地C．下落过程中，两球的重力平均功率相同D．下落至相同高度时，两球的重力瞬时功率不同11、(本题9分)如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直）（）A．小球的机械能先增大后减小B．小球的重力势能一直减小C．小球的动能先增大后减小D．弹簧的弹性势能一直在增大12、(本题9分)一辆汽车在水平路面上以额定功率P＝50kW行驶，所受恒定阻力f=2000N，当汽车达到最大速度vm时，下列说法正确的是A．牵引力小于阻力B．引力等于阻力C．vm=25m/sD．vm=40m/s二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)(1)某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，已有重锤、铁架台、导线、铁夹、纸带、打点计时器、电源，还需要的器材是___________。(2)实验中打点计时器接周期为T的交流电源，该同学得到的一条理想纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A，B，C到O点的距离如图所示，已知重物的质量为m，重力加速度为g则从打下点到B点的过程中，重物增加的动能为______________(表达式用已知物理量的字母表示)(3)若代入实验数值计算发现重力势能的减少量△E略大于动能的增加量△Ek，这是因为________。(4)该同学继续根据纸带算出各点的速度v，量出对应的下落距离h，以v2为纵轴，以h为横轴画出图象，应是下图中的_______(填选项的字母)14、(本题9分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．(1)某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝_________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp＝________，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp，则可认为系统的机械能守恒．(用题中字母表示)(2)在上述实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2－d图象如图乙所示，并测得M＝m，则重力加速度g＝________m/s2.15、与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况时常用的计时仪器，如图（甲）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．现利用如图（乙）所示的装置验证“机械能守恒定律”．方法是：在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连，连接好1、1两个光电门，在图示位置释放滑块后，光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t1、△t1．已知滑块（含遮光板）质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g．（1）计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为v1=_____v1=________（用题目中给定的字母表示）（1）本实验中验证机械能守恒的表达式为____________（用题目中给定的字母表示）．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)测定质量的办法有很多种，科学家曾经于1966年在地球上空做了一次测定质量的实验。实验过程是：用双子星号宇宙飞船去对接正在轨道上运行、且发动机已关闭的火箭组，两个飞行器接触以后，开动飞船尾部的推进器，使两者共同加速。已知推进器的平均推力，双子星号宇宙飞船质量。请利用本实验的相关数据，完成以下问题的计算。(1)如果推进器开动时间为。测得飞船和火箭组速度变化是，求火箭组的质量（计算结果四舍五入取整数）。(2)如果关闭推进器后，测得飞船和火箭组绕地球做圆周运动的轨道高度距地心距离为，地球的质量为，引力常量，求飞船和火箭组受到的万有引力F的大小及绕行速度v的大小（计算结果四舍五入取整数）。17、（10分）(本题9分)某星球半径为R，其表面重力加速度为g，不计该星球的自转．求：(1)在该星球上发射的卫星的第一字宙速度v；(2)距该星球表面高h做匀速圆周运动的卫星的周期T．

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、D【解析】

根据库仑定律，有：，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的。2、C【解析】

AD.以初速度方向为正，有：△P=P2-P1=mv2-mv1=-mv0-mv0=-mv0，所以滑块的动量改变量的大小mv0，方向与v0的方向相反，故AD错误；B.根据I=Ft得重力的冲量为I=mgt，不为零，故B错误。C.滑块对墙壁碰撞过程，由动量定理：Ft=△P=-mv0，解得墙壁对滑块的平均作用力为，方向与v0的方向相反，故C正确；3、A【解析】

在最低点，根据牛顿第二定律有：且解得：在最高点，根据牛顿第二定律有：且解得：对最低点到最高点的过程运用动能定理得：解得：。A.mgR与计算结果相符，A正确。B.与计算结果不符，B错误。C.与计算结果不符，C错误。D.与计算结果不符，D错误。4、D【解析】设小球滑到最低点所用的时间为t，大球的位移大小为x，小球发生的水平位移大小为a-b-x，取水平向左方向为正方向．则根据水平方向平均动量守恒得：即：,解得：,故选D．5、C【解析】

a球上升过程会减速，b球下降会加速，故a球的平均速率较小，可能在虚线上方h处相遇；

由于初速度相等，根据机械能守恒定律得得：可见相遇时va=vb＜v0。A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；6、B【解析】A、抛出后运用动能定理得：，解得初动能为：，故A错误，B正确；

C、以地面为零势面，落地时重力势能为零，动能为：，则机械能为：，故C、D错误。点睛：本题考查动能定理的基本运用，运用动能定理解题时，首先确定研究对象和研究过程，判断有哪些力做功，再根据动能定理列式。7、AD【解析】

A.根据Em-En=h，由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光，能量最大，波长最短，故A正确；B.由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子能量最小，频率最小，故B错误；C.大量的氢原子处于n=4的激发态，可能发出光子频率的种数n==1．故C错误；D.从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4ev-（-13.1）ev=10.2ev。故D正确。8、AD【解析】平抛运动的加速度不变，B错；同理C错；9、BC【解析】

A.同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，离地面的高度h为一定值，没有处于平衡状态，故A错误.B.同步卫星和近地卫星都符合，近地卫星，由于同步卫星轨道半径大于近地卫星的半径，故同步卫星的加速度小于9.8m/s2，故B正确.C.同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，同步卫星的周期为24h，轨道平面与赤道平面重合，故C正确.D.根据万有引力提供向心力，，解得运行速度，近地卫星的运行速度为7.9km/s，则同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故D错误.10、AC【解析】

AB.根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，Q做自由落体运动，P竖直方向的分运动也是自由落体运动，因此两球将同时落地，故A正确，B错误；C.由于两球同时落时，且重力做功相同，根据，所以重力做功的平均功率相同，故C正确；D.由于落地时竖直分速度相同，根据P=mgvy，所以两球落地时的重力做功的瞬时功率相同，故D错误。11、BCD【解析】

解答本题需要掌握：正确判断物体机械能是否守恒；正确分析小球下落过程中弹簧弹力的变化从而进一步明确速度、加速度的变化情况；弄清小球下落过程中的功能转化，小球和弹簧接触直至压缩最短过程中，弹簧弹力对小球做负功，因此小球机械能减小。【详解】A项：小球下落过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒，但是小球机械能不守恒，因下落过程中弹簧弹力对其做负功，所以小球机械能减小，故A错误；B项：小球在下落过程中，重力做正功，所以重力势能一直减小，故B正确；C项：小球下落和弹簧接触过程中，开始做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故其动能先增大后减小，故C正确；D项：小球下落将弹簧压缩，所以弹簧的弹性势能一直在增大，故D正确。【点睛】弹簧问题往往是动态变化的，分析这类问题时用动态变化的观点进行，同时注意其过程中的功能转化关系。12、BC【解析】

AB当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时，汽车达到最大速度，此时发动机牵引力等于阻力，选项A错误，B正确；CD.根据P=Fv=fv，则有：；故C正确，D错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、刻度尺12【解析】

第一空.打点计时器就是测量时间的器材，所以不需要秒表，验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，由于两边都有质量，可以约去，所以不需要天平测量物体的质量，也不需要弹簧秤。在实验中需测量点迹间的距离取求解下降的高度和瞬时速度，所以需要刻度尺.第二空.