湖南衡阳县2024年物理高一下期末统考试题含解析

湖南衡阳县2024年物理高一下期末统考试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、关于平抛运动和匀速圆周运动的性质说法正确的是:()A．其中有一个属于匀速运动B．二者都是变速运动，只不过前者是匀加速运动，后者变加速曲线运动C．二者都是加速度不变的变速运动D．二者都是变加速曲线运动2、(本题9分)某人划船横渡一条河流，已知船在静水中的速率恒为v1，水流速率恒为v2，且v1>v2.他以最短时间方式过河用时T1，以最短位移方式过河用时T2.则T1与T2的比值为（）A． B． C． D．3、(本题9分)在水平面上一轻质弹簧竖直放置，在它正上方一物体自由落下，如图所示，在物体压缩弹簧速度减为零的过程中（）A．物体的动能不断减小B．物体所受的合力减小为零C．弹簧的弹性势能不断增大D．物体的机械能守恒4、(本题9分)如图所示，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，木板置于光滑水平地面上，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时小木块静止在木板左端，现用水平向右的拉力F将小木块m拉至木板右端，拉力F至少做的功为()A．μmgL B．2μmgL C． D．μ(M＋m)gL5、(本题9分)如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（）A．、两点的场强相等 B．、两点的场强相等C．、两点的电势相等 D．、两点的电势相等6、(本题9分)一人用力踢质量为1kg的静止足球，使球以10m/s的水平速度飞出，设人踢球的平均作用力为200N，球在水平方向滚动的距离为20m，则人对球做功为(g取10m/s2)()A．50JB．200JC．4000JD．6000J7、(本题9分)如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A．两导线框中均会产生正弦交流电B．两导线框中感应电流的周期都等于TC．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等8、(本题9分)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r<<R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是()A．N个小球在运动过程中始终不会散开B．第N个小球在斜面上能达到的最大高度为RC．第1个小球到达最低点的速度＞v＞D．第1个小球到达最低点的速度v＜9、如图为某一机械手表，其分针与时针上的点看作做匀速圆周运动，且分针长度是时针长度的1.5倍．下列说法正确的是（）A．分针与时针的角速度之比是12：1B．分针末端与时针末端的线速度之比是18：1C．分针与时针的周期之比是12：1D．分针末端与时针末端的加速度之比是216：110、(本题9分)在下列几种情况中，甲乙两物体的动能相等的是()A．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半B．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的一半C．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动11、(本题9分)如图所示，小球原来紧压在竖直放置的轻弹簧的上端，撤去外力后弹簧将小球竖直弹离弹簧，在这个弹离的过程中，不计空气阻力（）A．小球的动能和重力势能发生了变化，但机械能保持不变B．小球增加的动能和重力势能，等于弹簧减少的弹性势能C．小球克服重力所做的功有可能小于弹簧弹力所做的功D．小球的最大动能等于弹簧的最大弹性势能12、(本题9分)如图所示，由绝缘材料制成的光滑圆环圆心为O)竖直固定放置。电荷量为+q(q>0)的小球A固定在圆环的最高点，电荷量大小为q的小球B可在圆环上自由移动。若小球B静止时，两小球连线与竖直方向的夹角为θ=30°，两小球均可视为质点，以无穷远处为零电势点，则下列说法正确的是A．小球B可能带正电B．O点电势一定为零C．圆环对小球B的弹力指向圆心D．将小球B移至圆环最低点，A、B组成的系统电势能变大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式（式中k为弹簧的劲度系数，l为弹簧长度的变化量）．为验证这一结论，A、B两位同学设计了以下的实验：①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长d．②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧．拔掉插销时，弹簧对小球做功，使小球弹起，测得弹簧的压缩量l和小铁球上升的最大高度H．③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验：将这根弹簧放在水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小铁球压缩，测得压缩量为l，释放弹簧后，小铁球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L．（1）A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是确定什么物理量？请用m、d、g表示所求的物理量____________________．（2）如果Ep＝kl2成立，A同学测出的物理量l与d、H的关系式是：l＝____________；B同学测出的物理量l与d、h、L的关系式是：l＝__________．（3）试分别分析两位同学实验误差的主要来源____________________________________________________________________________________________________________．14、（10分）(本题9分)在“研究平抛物体运动”的实验中，下图为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分相片（与实物比例为1:1），图中正方形方格的边长为5cm，取g=10m/s2，则：（1）闪光周期是______s．（2）小球运动的水平分速度为______m/s．（3）小球经过B点时竖直分速度的大小为______m/s．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，水平地面与一半径为l的竖直光滑圆弧轨道相接于B点，轨道上的C点位置处于圆心O的正下方．距地面高度为l的水平平台边缘上的A点，质量为m的小球以的速度水平飞出，小球在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道．小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，试求：（1）B点与抛出点A之间的水平距离；（2）圆弧BC段所对的圆心角θ；（3）小球滑到C点时，对圆轨道的压力（最终结果可保留根号）．16、（12分）(本题9分)汽车发动机的额定功率为，汽车的质量为，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，．（1）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为时，加速度多大（2）若汽车以的加速度从静止开始做匀加速启动，经过多长时间汽车功率达到额定值？（3）若汽车保持额定功率不变从静止启动，经到达最大行驶速度汽车从静止到开始匀速运动时所通过的路程是多少？17、（12分）(本题9分)如图，小球做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，线长为L，小球质量为m，重力加速度为g．求：(1)绳子对小球的拉力的大小；(2)小球运动的向心加速度大小；(3)小球运动的周期．

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、B【解析】

平抛运动的物体只受重力，加速度为g保持不变，做匀变速曲线运动；匀速圆周运动所受的合外力提供向心力，合外力大小不变，方向改变，加速度时刻在改变，做变加速曲线运动.A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析相符，故B正确.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析不符，故D错误.2、D【解析】

河水流速处处相同大小为v2，船速大小恒为v1，且v1>v2。设河宽为d，以最短位移过河时，所用时间为T2，则有以最短时间T1过河时，有联立解得选项D正确，ABC错误。故选D。3、C【解析】

在物体压缩弹簧速度减为零的过程中，弹力先小于重力后大于重力，则物体的速度先增大后减小，因此动能先增大后减小，故A错误；当重力等于弹力时，合力为零，加速度等于零，此时速度最大，当速度减为零时，弹力大于重力，合外力不为零，且方向向上，故B错误；在物体压缩弹簧速度减为零的过程中，弹簧的压缩量不断增大，因此弹性势能不断增加，故C正确；对于物体和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，但物体由于弹簧的弹力对物体做负功，则物体的机械能不守恒，选项D错误；故选C.【点睛】解决本题的关键就是物体的运动过程的分析，分析清楚物体在每个过程的运动情况即可解决问题．要注意本题中系统的机械能是守恒，但物体的机械能不守恒．4、A【解析】开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力做功最小值，即为小木块在木板上做匀速运动，所以由功的定义式可得：，故A正确，BCD错误．5、D【解析】试题分析：电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故A错误；电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与3比较，它们的电场强度的大小及方向都不同．故B错误；顺着电场线，电势降低，所以1点的电势高于2点处的电势．故C错误；由题目可得，2与3处于同一条等势线上，所以2与3两点的电势相等．故D正确．故选D．考点：电场线；等势面【名师点睛】加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题，电场线越密，场强越大．顺着电场线，电势降低；注意电场强度是矢量，是否相等，要关注方向性．6、A【解析】对于人踢球的过程，根据动能定理得人对足球所做的功为：，故选项A正确．点睛：本题中人对足球的作用力是变力，不能直接根据功的公式求人做功，可以根据动能定理求解，这是惯用的方法．7、BC【解析】

A．半径切割磁感线产生的感应电动势，由于匀速转动，所以进入时，电动势是恒定的，则A错误；B．由半径切割分段分析知道：M线框在转一周内感应电动势的变化是恒正、恒正、恒负、恒负．N线框的变化是恒正、零、恒负、零，所以两导线框的周期相等地，则B正确；C．显然从开始到转过90°，都是半径切割，感应电动势相等，则C正确；D．根据有效值的定义：对M线框，，对N线框，只有一半时间有感应电流，，两式对比得到：，所以D错误．8、AD【解析】试题分析：N个小球在圆弧轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都小于g，而在倾斜轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都大于g，水平轨道每个小球的速度大小相等，故N个小球在运动过程中始终不会散开，选项A正确；由于系统初位置的重心（在AB弧的中点）距水平面的高度h<R，选项B错误；N个小球组成的系统满足机械能守恒，Nmgh=Nmv2<NmgR，所以v<，选项D正确、选项C错误．考点：机械能守恒定律9、ABD【解析】

AC.分针的周期为T分＝1h，时针的周期为T时＝12h，两者周期之比为T分：T时＝1：12由研究得知，分针与时针的角速度之比是12：1.故选项A符合题意，故选项C不符合题意.B.由v＝ωr得，分针与时针端点的线速度之比为v分：v时＝ω分r分：ω时r时＝12×1.5：＝18：1即分针与时针末端的线速度之比为18：1.故选项B符合题意.D、根据a＝ω2r得分针与时针末端的向心加速度之比为216：1.故选项D符合题意.10、AD【解析】

根据动能的表达式可知：A.甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半，甲的动能与乙的相等，故A符合题意．B.甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的一半，甲的动能与乙的不相等，故B不符合题意．C.甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半，甲的动能与乙的不相等，故C不符合题意．D.质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动，动能是标量，甲的动能与乙的相等，故D符合题意．11、BC【解析】

在上升的过程中，弹簧弹力对小球做正功，小球的机械能增加，所以A错误．对于小球和弹簧组成的系统来说，整个系统只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，弹簧减少的弹性势能都转化成了小球的动能和重力势能，所以B正确．当到达最高点，速度为零时，弹簧的弹性势能全部转化为重力势能，此时小球克服重力所做的功等于弹簧弹力所做的功，若速度不为零时，则小球克服重力所做的功小于弹簧弹力所做的功，所以C正确．小球刚松手时弹性势能最大，设为A，小球的弹力和重力相等时动能最大，设为B，从A到B由功能原理可知，因此小球的最大动能小于最大弹性势能，D错误．12、BD【解析】

A.因小球B处于静止状态，对其受力分析，如下图所示：

由于A球带正电，因此小球B一定带负电，故A错误；B.因两球带电量是等量异种电荷，则两者连线的中垂线即为等势线，以无穷远处为零电势点，因此O点的电势为零，故B正确；C.由A选项分析，可知圆环对小球B的弹力背离圆心，故C错误；D.将小球B移至圆环最低点，电场力做负功，导致A、B小球组成的系统电势能变大，故D正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、见解析【解析】（1）A、B两位同学进行图甲所示的实验都进行形变量的测量，目的是为了确定弹簧的劲度系数；根据胡克定律k＝，则有：；

（2）A同学实验中，根据弹簧的弹性势能转化为重力势能，则有：kx2＝mgH

，

由上解得：x＝

B同学，弹簧的弹性势能转化为动能，而动能则借助于平抛运动来测得初速度．

则由水平位移与竖直高度可得水平初速度：v0＝，

所以：解得：x＝L（3）A同学实验时，不易精确确定小铁球上升的最大高度，而且小铁球上升时有可能与塑料管内壁接触，产生摩擦从而带来实验误差，B同学实验时，小铁球与桌面之间的摩擦会给实验带来误差．点睛：本题考查如何测量弹簧的形变量，并通过不同的实验去设计、测量，并处理