湖北省武汉市钢城第四中学2024年物理高一下期末调研试题含解析

湖北省武汉市钢城第四中学2024年物理高一下期末调研试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右的拉力作用下做直线运动，t＝4s时停下，其速度﹣时间图象如图所示，已知物块A与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是（）A．全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B．全过程拉力做的功等于零C．从t＝1s到t＝3s这段时间内拉力的功率保持不变，该功率为整个过程的最大值D．可从t＝1s到t＝3s这段时间内拉力不做功2、(本题9分)下列说法中正确的是()A．两物体在接触处一定有弹力作用B．两物体间存在弹力作用，一定接触C．两物体间无弹力作用，一定不接触D．两物体不接触也会有弹力作用3、(本题9分)在如图所示的电场中，将一个负电荷从A点移到B点，下列说法正确的是（）A．A点场强比B点大B．电荷在A点受力大C．整个过程电场力做负功D．整个过程电势能减小4、(本题9分)飞行员进行身体素质训练时，抓住一质量不计的秋千杆由水平状态开始下摆，到达最低点的过程中（如图所示），飞行员所受重力做功的瞬时功率的变化情况是A．一直减小B．一直增大C．先增大后减小D．先减小后增大5、有一充电的电容器，两板间的电压为3V，所带电荷量为4.5×10－4C，此电容器的电容是A．7.5×10－5F B．1.5×10－4FC．1.35×10－3F D．2.7×10－3F6、(本题9分)如图所示，质量为m、带电荷量为+q的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块的运动状态为（）A．继续匀速下滑B．将加速下滑C．将减速下滑D．上述三种情况都有可能发生7、(本题9分)一质量为m的物体，以g的加速度减速上升h高度，g为重力加速度，不计空气阻力，则()A．物体的机械能守恒B．物体的动能减小mghC．物体的机械能减少mghD．物体的重力势能减少mgh8、(本题9分)如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。则（）A．t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向bB．t=3s时金属杆的速率为3m/sC．t=5s时外力F的瞬时功率为0.5WD．0~5s内通过R的电荷量为2.5C9、如图所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图所示。取g=10m/s2，则（）A．第1s内推力做功为1J B．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0JC．第1.5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率1.5W10、(本题9分)竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度v、机械能Ep、位移x、加速度a随时间t变化的函数图象如图所示，其中正确的是（不计空气阻力，以抛出点为零势能点和竖直向下为正方向，图中曲线为抛物线）（）A． B．C． D．11、(本题9分)如图所示,质量为M的木块静止在光滑水平桌面上,一质量为m的子弹以水平速度v0射入木块,深度为d时,子弹与木块相对静止,在子弹入射的过程中,木块沿桌面移动的距离为L,木块对子弹的平均阻力为f,那么在这一过程中,下列说法正确的是()A．木块的动能增加f

LB．子弹的动能减少量为fdC．子弹和木块(系统)的动能减少量为fLD．子弹和木块(系统)的动能减少量为Mmv02/2（m+M）12、如图，一个电量为q质量为m的带电粒子（不计重力），以一已知的速度v0，从A点垂直射入某一偏转电场中，然后以速度v从B点射出，则：A．若此粒子以速度“-v”从B点射入，则它刚好以速度“-v0”从A点射出；B．若将此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v”从B点射入，则它刚好以速度“-v0”从A点射出；C．若将此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v0”从B点射入，则它刚好以速度“-v”从A点射出；D．若此粒子以速度“-v0”从B点射入，则它刚好以速度“-v”从A点射出。二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)一同学测量某干电池的电动势和内阻．（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表:根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A–16.76.05.34.53.8（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω．14、(本题9分)为了验证机械能守恒定律，某研究性学习小组的同学利用透明直尺和光电计时器设计了一套实验装置，如图5所示．当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测的最短时间为0.01ms.将具有很好挡光效果的宽度为d＝3.8×10－3m的黑色磁带水平贴在透明直尺上．实验时，将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示(表格中M为直尺质量，g取9.8m/s2)．(1)从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi＝求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是_____________________．(2)请将表格中的第5点数据填写完整：①____________②____________.（保留两位有效数字）(3)通过实验得出的结论是_______________________.(4)根据该实验，请你判断下列ΔEk—Δh图象中正确的是（______）A．B．C．D．15、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器打点周期为0.02s，自由下落的重物质量为1kg，打出一条理想的纸:，O、A之间有多个点没画出，打点计时器打下点B时，物体的速度vB=_________m/s，从起点O到打下B点的过程中，重力势能的减少量=_________J，此过程中物体动能的增加量=________J，（结果保留两位有效数字），动能增加量小于重力势能减少量的原因可能是_____________________________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，A是长为L的细线悬挂的以质量为m的小球，A的下端离光滑水平面很近，且可以绕O点在竖直面内做圆周运动，现有一质量为2m的滑块B沿光滑水平面以速度正对A运动，并与A发送弹性碰撞，已知细线承受的最大拉力为10mg，现要求小球做圆周运动能通过圆形轨道最高点为重力加速度，求滑块B初速度的取值范围．17、（10分）(本题9分)如图1，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0.2kg，带电量为q=+2.0×10-6C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1。从t=0时刻开始，空间加上一个如图2所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场（电场为负表示电电场方向与正方向相反），（取水平向右的方向为正方向，g取10m/s2。）求：(1)23秒内小物块的位移大小；(2)23秒内电场力对小物块所做的功。

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、A【解析】A．对物块运动的全过程运用动能定理可知，合外力做功之和等于零，即拉力做的功等于克服摩擦力所做的功，A正确；B．对物块运动的全过程运用动能定理可知，合外力做功之和等于零，即拉力做的功等于克服摩擦力所做的功，不等于零，故B错误；C．由图象可知，物块在0﹣1s内做匀加速直线运动，拉力大于摩擦力，在1s末时刻，，1﹣3s内做匀速运动，拉力等于摩擦力，，，C错误；D．从t=1s到t=3s这段时间内拉力等于摩擦力，拉力方向上有位移，所以拉力做功，D错误；故选A．2、B【解析】A项：弹力产生的条件，必须接触挤压，发生弹性形变，所以接触不一定有弹力，但有弹力一定接触，故AD错误，B正确；C项：没有弹力，也可以接触，故C错误．点晴：解决本题的关键知道弹力的产生条件，以及知道接触不一定有弹力，必须发生弹性形变．3、C【解析】

AB、电场线越密的地方电场强度越大，所以场强EAEB，电场力F=qE，FAFB，电荷在A点受力小，故A、B错误。CD、一个负电荷从A点移到B点，电场力的方向与运动的方向相反，电场力做负功，电荷的电势能增加，故C正确，D错误。4、C【解析】试题分析：刚开始竖直方向上的速度为零，重力的瞬时功率为零，到达最低点时，竖直方向上的速度为零，重力的瞬时功率为零，所以重力的瞬时功率先增大后减小，故C正确考点：考查了功率的计算【名师点睛】重力是竖直方向的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，根据人做的是圆周运动，可以知道人的速度的变化的情况．5、B【解析】

已知当电压为3V时电量为4.5×10-4C；故由可知，故B正确。6、A【解析】试题分析：没有电场时，滑块沿绝缘斜面匀速下滑，受力平衡，根据平衡条件得到滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡．当当滑块滑至竖直向下匀强电场区时，再分析这两个力是否平衡，判断滑块的运动状态．解：设斜面的倾角为θ．滑块没有进入电场时，根据平衡条件得mgsinθ=fN=mgcosθ又f=μN得到，mgsinθ=μmgcosθ，即有sinθ=μcosθ当滑块进入电场时，设滑块受到的电场力大小为F．根据正交分解得到滑块受到的沿斜面向下的力为（mg+F）sinθ，沿斜面向上的力为μ（mg+F）cosθ，由于sinθ=μcosθ，所以（mg+F）sinθ=μ（mg+F）cosθ，即受力仍平衡，所以滑块仍做匀速运动．故选A【点评】本题增加电场力，相当于增加物体的重力，对物体的运动情况没有影响．基本题．7、BCD【解析】物体的加速度为g/3≠g，除重力做功外，还有其它力做功，物体机械能不守恒，故A错误；对物体受力分析，设物体受的拉力的大小为F，则由牛顿第二定律可得，mg-F=m×g，解得：F=mg，对全过程由动能定理可得，△EK=Fh-mgh=−mgh

，物体的动能减少了mgh，故B正确；除重力外其它力做的功等于物体机械能的变化量，则机械能的增量△E=Fh=mgh，故C正确；物体高度增加，重力势能增加，增加的重力势能为mgh，故D正确；故选BCD．点睛：物体的加速度为g/3，这是本题的关键所在，由此可以说明物体还要受到向上的拉力的作用．同时要明确功能关系：重力做功等于重力势能的变化；合力功等于动能的变化；除重力以外的其它力的功等于机械能的变化.8、BD【解析】

A．由图像可知，t=5.0s时，U=0.40V，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为用右手定则判断出，此时电流的方向由b指向a，故A错误；B．由图可知，t=3s时，电压表示数为则有得由公式得故B正确；C．金属杆速度为v时，电压表的示数应为由图像可知，U与t成正比，由于R、r、B及L均与不变量，所以v与t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为根据牛顿第二定律，在5.0s末时对金属杆有得此时F的瞬时功率为故C错误；D．t=5.0s时间内金属杆移动的位移为通过R的电荷量为故D正确。故选BD。9、BC【解析】

A.从速度时间图像中可知物体在第1s内速度为零，即处于静止状态，所以推力做功为零，故A错误；B.速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以第2s内的位移为由速度时间图象可以知道在2-3s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2N，故摩擦力做功为所以克服摩擦力做功2.0J，故B正确；C.第1．5s速度为1m/s，故第1．5s时推力的功率为故C正确；D.F在第二秒做功，F的功为：所以第2内推力F做功的平均功率为：故D错误．10、ABC【解析】

A．以抛出点为零势能点和竖直向下为正方向，则将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力，物体做匀减速直线运动，加速度大小为，方向向下，则有，V是t的线性函数，故A正确；B．以抛出点为零势能，重力势能恒为正，，与t成二次函数关系，故B正确；C．位移的大小为：，所以x随时间成二次函数关系，故C正确；D．竖直上抛运动的加速度恒为g，向下为正，所以，故D错误。故选ABC。11、AD【解析】

A项：子弹对木块的作用力大小为f，木块相对于地的位移为L，则子弹对木块做功为fL，根据动能定理得知，木块动能的增加量等于子弹对木块做功，即fL，故A正确；B项：子弹相对于地面的位移大小为L+d，则木块对子弹的阻力做功为-f（L+d），根据动能定理得知：子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做功，大小为f（L+d），B正确；C项：子弹相对于木块的位移大小为d，则系统克服阻力做功为fd，根据功能关系可知，系统动能的减少量为fd．故C错误；D项：由动量守恒定律得：，解得：，子弹和木块(系统)的动能减少量为，故D正确．12、AC【解析】试题分析：带电粒子从A点垂直进入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，速度大小为，运动时间为，l是板长．若该粒子以速度-v从B点射入电场，竖直方向做匀减速直线运动，加速度没有变化，竖直方向初速度分量等于，竖直方向运动的位移相等，水平方向运动时间没有变化，所以将刚好从A点射出，速度方向与v0方向相反．从A到B电场力做功等于动能的增加，从B到A，粒子克服电场力做功等于动能的减小量，电场力做功的数值相等，所以动能的变化量大小相等，则粒子到达A点时速度大小为．故A正确；若将q的反粒子（-q，m）以速度-v从B点射入电场，粒子运动时间不变．竖直方向做匀加速直线运动，若偏转距离相同时，竖直分速度大于，射出电场时速度大于v0，不可能到达A点．故B错误．若将q的反粒（-q，m）以速度-v0从B点射入电场，其加速度与正粒子大小相等、方向相反，水平方向运动时间相等，竖直方向做匀加速直线运动，位移大小不变，粒子刚好到达A点，而且到达A点时竖直方向分速度大小不变，根据运动的合成可知，到达A点的速度等于-v．故C正确．若将粒子以速度-v0从B点射入电场，粒子水平做匀速直线运动，速度大小小于v0，运动时间大于，竖直方向做匀减速直线运动，加速度没有变化，由于竖直方向分速度小于，粒子没有到达A点速度就减为零，所以粒子到不了A点．故D错误考点：考查了带电粒子在电场中的偏转二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）①开关未断开②电阻箱阻值为零（2）图像如图所示：1.4（1.30~1.44都算对）1.2（1.0~1.4都算对）（3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致）1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）【解析】本题考查测量电源电动势和内电阻实验，意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力．（1）连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源．（2）将数据描点连线，做出一条倾斜的直线．根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得，所以图线的斜率表示电源电动势V=1.37V，截距绝对值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻，考虑电表内阻对实验的影响，则E=I(R+RA+r)，得，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V，图线的截距表示（RA+r），所以内阻精确值为r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω．点睛：本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电源内阻的精确度．14、瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度，或者，当时间很短时，平均速度近似等于瞬时速度;4.01M;4.02M;在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量，或者说，在误差允许范围内，机械能是守恒的C;【解析】

（1）[1]．瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度，故直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可利用vi=求出．

（2）[2][3]．第5点速度为：从第5点到第1点间动能的增加量为：△Ek＝Mv52−Mv12＝×M×(4.222−3.1