福建省厦门市第一中学2023-2024学年物理高一下期末考试试题含解析

福建省厦门市第一中学2023-2024学年物理高一下期末考试试题注意事项：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)竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水和一个用红蜡做成的圆柱体，玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动．已知圆柱体运动的速度大小为5cm/s，与水平方向夹角=530，如图所示，则玻璃管水平方向运动的速度为A．5cm/s B．4cm/sC．3cm/s D．无法确定2、(本题9分)如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是A．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度B．在轨道Ⅱ上经过A的动能大于在轨道I上经过A的动能C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度3、(本题9分)AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O．将电量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q（）A．应放在A点，Q=+2q B．应放在B点，Q=-2qC．应放在C点，Q=+q D．应放在D点，Q=+q4、(本题9分)如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r1．若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（）A． B． C． D．5、民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上．其原因是，当火罐内的气体（）．A．温度不变时，体积减小，压强增大B．体积不变时，温度降低，压强减小C．压强不变时，温度降低，体积减小D．质量不变时，压强增大，体积减小6、(本题9分).如图所示，有一半径为r=0.5m的粗糙半圆轨道，A与圆心O等高，有一质量为m=0.2kg的物块（可视为质点），从A点静止滑下，滑至最低点B时的速度为v=1m/s，，下列说法正确的是A．物块过B点时，对轨道的压力大小是0.4NB．物块过B点时，对轨道的压力大小是2.0NC．A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.9JD．A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.1J7、如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有A．TA>TB B．EkA>EkBC．SA=SB D．8、将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（）A．重力对三个小球所做的功相同B．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三个小球到达底端时的动量相同D．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小9、如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m的小球放在弹簧上端（与弹簧不连接）。弹簧处于压缩状态，用一条拉紧的细线系住，此时细线上的拉力F=3mg。已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的平方成正比，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。现剪断细线，弹簧将小球向上弹起，经△t时间，小球上升到最高点，上升的最大高度为h。在此过程中，下列判断正确的是（）A．小球速度最大时上升的高度小于B．地面对弹簧冲量的大小为mg△tC．剪断细线前弹簧的弹性势能为mghD．小球最大速度的大小为10、(本题9分)如图所示，两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，且均可视为光滑在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为和，下列说法正确的是A．若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为B．若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为C．适当调整，可使A球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处D．适当调整，可使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处11、如图所示，在动摩擦因数为0.2的水平面上有一质量为3kg的物体被一个劲度系数为120N/m的压缩轻质弹簧突然弹开，物体离开弹簧后在水平面上继续滑行了1.3m才停下来，下列说法正确的是(g取10m/s2)()A．物体开始运动时弹簧的弹性势能Ep＝7.8JB．当物体速度最大时弹簧的压缩量为x＝0.05mC．物体的离开弹簧时动能为7.8JD．当弹簧恢复原长时物体的速度最大12、(本题9分)某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中F1与加速度a的方向相同，F2与速度v的方向相同，F3与v的方向相反，则：A．F1对物体做正功 B．F2对物体做正功C．F3对物体做负功 D．合外力对物体做正功二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连．在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度．整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g．实验操作如下：(1)开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v．(2)在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第(1)步．①该实验中，M和m大小关系必需满足M______m（选填“小于”、“等于”或“大于”）②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应______（选填“相同”或“不同”）③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出______（选填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）图线．④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为______（用题给的已知量表示）．14、（10分）某实验小组利用图甲所示的电路测金属丝Rx的电阻率.(1)请根据图甲，对图乙的实物图进行连线_____，开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于____端。（选填“左”或“右”）(2)闭合开关后，将滑动变阻器的滑片调至一合适位置后不动，多次改变金属丝上金属夹的位置，得到几组U、I、L（U为电压表的示数，I为电流表的示数，L为金属丝接入电路的长度，d为金属丝直径，用计算出相应的电阻值后作出R-L图线如图丙所示。取图线上两个点间数据之差和△L和△R，则金属丝的电阻率ρ＝_____（用题给字母进行表示），ρ的测量值_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值.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，虚线MN左侧有一场强为E1＝E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2＝2E的匀强电场，在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏．现将一电子(电荷量为e，质量为m，重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧的屏上，A点到MN的距离为，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：(1)电子到达MN时的速度；(2)电子离开偏转电场时偏转角的正切值tanθ；(3)电子打到屏上的点P′到点O的距离.16、（12分）(本题9分)如图所示，mA=4kg，mB=1kg，A与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，B与地面间的距离s=0.8m，A、B原来静止，（g取10m/s2）求：（1）B落到地面时的速度为多大；（2）B落地后，A在桌面上能继续滑行多远才能静止下来．17、（12分）(本题9分)如图所示，将一根弹簧和一个小圆环穿在水平细杆上，弹簧左端固定，右端与质量为m的小圆环相接触，BC和CD是由细杆弯成的1/4圆弧，BC分别与杆AB和弧CD相切，两圆弧的半径均为R．O点为弹簧自由端的位置．整个轨道竖直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．当弹簧的压缩量为d时释放，小圆环弹出后恰好能到达C点，返回水平杆时刚好与弹簧接触，停在O点，（已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比，小球通过B处和C处没有能量损失），问：（1）当为弹簧的压缩量为d时，弹簧具有的弹性势能是多少？（2）若将小圆环放置在弹簧的压缩量为2d时释放，求小圆环到达最高点D时，轨道所受到的作用力．（3）为了使物块能停在OB的中点，弹簧应具有多大的弹性势能？

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】

合速度可以分解成竖直方向的匀速上升和水平方向的匀速运动，其中在水平方向上有：故选C．【点睛】该题考查运动的合成与分解，由于两个分速度相互垂直，可以使用正交分解法．圆柱体运动的合速度是由竖直方向的匀速上升和玻璃管水平匀速运动组成的，可以用正交分解的方法求得两个分运动．2、C【解析】

A.轨道Ⅱ上由A点运动到B点，引力做正功，动能增加，所以经过A的速度小于经过B的速度。故A错误。

B.从轨道Ⅰ的A点进入轨道Ⅱ需减速，使万有引力大于所需要的向心力，做近心运动。所以轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度，则在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动。故B错误。

C.根据开普勒第三定律＝C，椭圆轨道的半长轴小于圆轨道的半径，所以在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期。故C正确。

D.由可得在轨道Ⅱ上和在轨道Ⅰ通过A点距离地心的距离r相等，因此所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律，加速度相等。故D错误。3、D【解析】两个点电荷在O点产生的场强大小都为两个场强的方向互成120°，根据平行四边形定则，合场强大小为：，方向水平向右．所以放一个电荷在O点产生的场强大小为，方向水平向左，所以该电荷若在C点，为-q，若在D点，为+q，故D正确，ABC错误．4、B【解析】

由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑知三者线速度相同，其半径分别为r1、r2、r1，则：ω1r1＝ω2r2＝ω1r1，故ω1=.A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；5、B【解析】把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上．本题考查了查理定律在生活中的应用，对于生活现象的解释，关键在于判断此现象与哪些物理知识有关．6、C【解析】

在B点，物块受到的重力和轨道给的支持力的合力充当向心力，根据牛顿第二定律可得，解得，根据牛顿第三定律可知物块对轨道的压力大小为2.4N，AB错误；从A到B过程中，重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可得，解得，即克服摩擦力做功0.9J，C正确D错误．7、AD【解析】

根据知，轨道半径越大，周期越大，所以TA>TB，故A正确；由知：，所以vB>vA，又因为质量相等，所以EkB>EkA，故B错误；根据开普勒第二定律可知，同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒第三定律知，D正确．【点睛】重点是要掌握天体运动的规律，万有引力提供向心力。选项C容易错选，原因是开普勒行星运动定律的面积定律中有相等时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等。这是针对某一行星的，而不是两个行星。8、ABD【解析】

A.因为三个小球下落的高度差相同，所以重力对三个小球所做的功相同，故A正确；B.小球沿斜面下滑时，加速度，下滑的位移是。所以下滑的时间，由图可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A项分析可知，重力对三个小球做功相同，也就是合力对三个小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正确C.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，但斜面的倾角不同，速度的方向不同，所以动量的大小相等，但方向不同，所以三个小球到达底端时的动量不相同，故C错误；D.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，小球到达平板底端时重力的瞬时功率，由图可知，所以沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，故D正确。9、ABC【解析】

A.设初始时弹簧的压缩量为，由能量的转化与守恒可知：初始由平衡条件可得：速度最大时，弹簧的压缩量为：当速度最大时，小球上升的高度为：由以上方程解得：，，故A正确。B.以球和弹簧为研究对象，向上的方向为正方向，由动量定理可得：解得地面对弹簧的冲量为，故B正确。C.在整个过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小球的重力势能，即弹簧的弹性势能为，故C正确。D.由初始状态到小球的速度最大的过程，弹簧释放的弹性势能为：由能量的转化与守恒可得：以上方程解得：，故D错误。10、AD【解析】

小球A恰好能到A轨道的最高点时，由，；根据机械能守恒定律得，mg（hA-2R）=mvA2，解得，故A正确；小球恰好能到B轨道的最高点时，临界速度为零，根据机械能守恒定律得：mg（hB-2R）=0，若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，B小球hB＞2R的任意高度释放都可以，故B错误；小球恰好能到B轨道的最高点时，临界速度为零，适当调整hB，B可以落在轨道右端口处．故D正确．小球A恰好能到A轨道的最高点时，由，；小球A从最高点飞出后下落R高度时，根据平抛运动规律得：水平位移的最小值为，小球落在轨道右端口外侧．故C错误．11、BC【解析】

AC.根据能量的转化与守恒，物体离开弹簧后在水平面上滑行了x1=1.3m，知物体离开弹簧时的动能为Ek=μmgx1=0.2×3×10×1.3J=7.8J设弹簧开始的压缩量为x0，则开始运动时弹簧的弹性势能Ep=μmg(x0＋x1)＝7.8J＋μmgx0＞7.8J故选项A不合题意，选项C符合题意；B.当物体速度最大时，物体受的合外力为零，弹簧弹力与摩擦力平衡，即：kx=μmg解得物体速度最大时弹簧的压缩量x=μmgk=0.2×3×10故选项B符合题意；D.物体在弹簧恢复原长之前，压缩量为x=0.05m时速度最大，故选项D不合题意。12、BC【解析】物体做匀减速直线运动，加速度a的方向与速度方向相反，F1与速度方向相反，F1做负功，A错；F2与速度方向相同，F2做正功，B对；同理F3做负功，C对；合外力的方向与加速度方向相同，合外力做负功，D对；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、大于相同v2-【解析】试题分析：①根据题意，确保压力传感器的示数为零，因此弹簧要从压缩状态到伸长状态，那么C的质M要大于A的质量m；②要刚释放C时，弹簧处于压缩状态，若使压力传感器为零，则弹簧的拉力为，因此弹簧的形变量为，不论C的质量如何，要使压力传感器示数为零，则A物体上升了，则C下落的高度为，即C下落的高度总相同；③选取AC及弹簧为系统，根据机械能守恒定律，则有：，整理得，，为得到线性关系图线，因此应作出图线．④由上表达式可知，，解得．考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】理解弹簧有压缩与伸长的状态，掌握依据图象要求，对表达式的变形的技巧．14、左等于【解析】

(1)[1]滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用内接法，连线时注意电表接线柱的极性，则实物连接如图：[2]为使开关闭合后，测量部分的起始电压为0，保护电路，则开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于左端；(2)[3]不考虑电表内阻影响时则R-L图线的斜率：解得，金属丝的电阻率：[4]考虑电表内阻影响时，则R-L图线的斜率仍为：所以ρ的测量值等于真实值。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)(2)2(3)3L.【解析】

（1）电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a1，到达MN的速度为v，则：a1＝＝解得