湖北树施州高级中学2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题含解析

PAGE湖北省恩施州高级中学2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）留意事项：⒈本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。⒉回答第第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案桔涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号，写在本试卷上无效。⒊回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。第Ⅰ卷（共14小题，计56分）一、选择题（1-10每道题只有一个正确选项；正确给4分，错误不得分；11-13为多选，正确给2分，漏选给2分，错选不给分，总计56分）1.关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小，下列说法正确的是（）A.在地球上各处向心加速度一样大B.随着纬度的上升向心加速度的值渐渐增大C.在两极向心加速度最大D.在赤道上向心加速度最大【答案】D【解析】【详解】地球自转时，各点绕地轴转动，具有相同的角速度，依据，可知距离地轴距离越大，向心加速度越大，所以在赤道处的向心加速度最大，两极向心加速度最小。随着纬度上升，半径变小，向心加速度变小，D正确，ABC错误。故选D。2.关于重力做功和物体重力势能的改变，下列说法中错误的是()A.当重力对物体做正功时，物体的重力势能肯定削减B.当物体克服重力做功时，物体的重力势能肯定增加C.重力做功多少与参考平面的选取无关D.重力势能的改变量与参考平面的选取有关【答案】D【解析】【分析】重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的改变与零势能的选取无关．【详解】A项：重力做正功，物体的重力势能肯定减小，故A正确；B项：当物体克服重力做功时，物体的重力势能肯定增加，故B正确；C项：重力做功W=mg△h，与物体初末位置的高度差△h有关，与参考平面的选取无关．故C正确；D项：重力势能的改变量等于重力做功的数值，可知它与参考平面的选取无关，故D错误．本题选错误的，故选D．【点睛】解决本题的关键知道重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的改变与零势能的选取无关．以及知道重力做功和重力势能改变的关系，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．3.如图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置．P是轮盘的一个齿,Q是飞轮上的一个齿．下列说法中正确的是（）A.P、Q两点线速度大小相等B.P点线速度大于Q点线速度C.P、Q两点向心加速度大小相等D.P点向心加速度小于Q点向心加速度【答案】AD【解析】【详解】Q两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则，依据及，而，可知P点向心加速度小于Q点向心加速度，故AD正确、BC错误。故选AD。4.一个圆盘可绕通过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木板A，它随圆盘一起运动做匀速圆周运动，如图，则关于木板A的受力，下列说法正确的是（）A.木板A受重力、支持力和向心力B.木板A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心C.木板A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木板运动方向相反D.木板A受重力、支持力、摩擦力和向心力【答案】B【解析】【详解】对木板A受力分析，可知木板A受到重力、支持力、静摩擦力作用。重力和支持力平衡，静摩擦力方向指向圆心，由静摩擦力供应物体做圆周运动的向心力，B正确，ACD错误。故选B。5.以下是力学中的三个试验装置,由图可知这三个试验共同的物理思想方法是A.极限的思想方法 B.放大的思想方法C.限制变量的方法 D.猜想的思想方法【答案】B【解析】【详解】这三个试验都是把微小改变通过某些装置放大后进行探讨，利用了放大的思想方法。故选B6.“科学真是迷人”天文学家已经测出月球表面的加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T等据，依据万有引力定律就可以“称量”月球的质量了。已知引力常数G，用M表示月球的质量。关于月球质量，下列说法正确的是A.M= B.M= C. D.【答案】A【解析】【分析】已知月球表面的加速度g、月球的半径R等数据，不考虑月球自转，在月球表面旁边的物体重力等于万有引力，由圆周运动规律和万有引力定律求解。【详解】AB．设质量为m的物体在月球表面，受到的重力等于月球的万有引力，可得：故A正确B错误；CD．在利用月球绕地球做圆周运动的周期计算天体质量时，只能计算中心天体的质量，即计算的是地球质量而不是月球的质量，故CD错误；故选A。7.如图所示，一物体分别沿aO、bO轨道由静止滑下至底端，物体与轨道间的动摩擦因数相同。物体克服摩擦力做功分别是和，则（）A. B. C. D.无法比较【答案】B【解析】【详解】设斜面的倾角为，滑动摩擦力大小为则物体克服摩擦力所做功为由几何关系可知水平距离相同，所以克服摩擦力做功相等，故B正确，ACD错误。故选B。8.关于UAB＝和WAB＝qUAB的理解，正确的是（）A.电场中的A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比B.在电场中A、B两点间沿不同路径移动相同电荷，路径长时WAB较大C.UAB与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系D.WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无关【答案】C【解析】【详解】A．电势差公式是比值定义法，电场中的A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电量q和电场力做功均无关．故A错误；B．依据公式WAB=qUAB，在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力的功WAB和电量q成正比，故B错误；C．电势差公式是比值定义法，UAB与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系，故C正确；D．电场力做功与路径无关，电场力的功WAB和电量q成正比，即WAB与q成正比，但与电荷移动的路径无关，故D错误．9.如图所示，一轻质弹簧固定在墙上，一个质量为m的木块以速度v0从右侧沿光滑水平面对左运动并与弹簧发生相互作用。设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内，那么，到弹簧复原原长的过程中弹簧对木块冲量I的大小和弹簧对木块做的功W的大小分别是（）A.I=0，W=mv02 B.I=mv0，C.I=2mv0，W=0 D.I=2mv0，【答案】C【解析】【详解】在木块与弹簧接触到将弹簧压缩为最短的过程中，弹簧对木块做负功，在弹簧将木块弹出的过程中，弹簧对木块做正功，且正功与负功的肯定值相等，故在整个相互作用的过程中弹簧对木块做的总功W=0木块将以-v0的速度被弹回，由动量定理可得，在整个相互作用的过程中弹簧对木块冲量的大小故选C。【点晴】解决本题关键将整个相互作用过程分为木块与弹簧接触到将弹簧压缩为最短的过程和弹簧将木块弹出的过程进行分析，留意动量为矢量，有大小和方向。10.比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达式不是用比值法定义的是（）A电场强度 B.电势 C.电流 D.电容【答案】C【解析】【详解】A．电场强度与放入其中的电荷无关，故属于比值定义法，A不符合题意，A错误；B．电势的定义，属于比值定义法，B不符合题意，B错误；C．由欧姆定律可知，电流与电压成正比，与电阻成反比，故不属于比值定义法，C正确；D．电容由其本身性质确定，属于比值定义法，D不符合题意，D错误。故选C。11.质量为m的物体放在水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.用水平力拉物体，运动一段时间后撤去此力，最终物体停止运动．物体运动的v-t图象如图所示．下列说法正确的是()A.水平拉力大小为F=mB.物体在3t0时间内位移大小为v0t0C.在0～3t0时间内水平拉力做的功为mv02D.在0～3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为μmgv0【答案】BD【解析】试题分析：依据图像和牛顿其次定律可知，故选项A错误；由图像面积可知，在3t0时间内的位移为，所以选项B正确；由图像和动能定理可知，故水平拉力做的功，选项C错误；克服摩擦力做功的平均功率为，所以选项D正确；考点：运动学图像、动能定理12.放射地球同步卫星时，先将卫星放射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最终再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过P点时的速度D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度【答案】BCD【解析】【详解】AB．卫星在1轨道和3轨道做匀速圆周运动，由万有引力供应向心力由题意可知则可得，A错误，B正确；C．卫星在P点时，在3轨道上做匀速圆周运动，在2轨道上做近心运动，可得又由则卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过P点时的速度，C正确；D．卫星在轨道2上P点和在轨道3上P点的加速度，由牛顿其次定律得,即D正确。故选BCD。13.如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态．则下列说法正确的是（）A.在S仍闭合的状况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有的电流B.在S仍闭合的状况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴仍旧静止，G中有的电流C.若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势上升D.若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，P点电势不变【答案】BD【解析】【详解】A．起先时，重力和电场力平衡，故：mg=qE；将A板向下移，由可知，E变大，故油滴应向上加速运动；依据可知C变大，依据Q=CU可知电容器带电量变大，电容器充电，故G中有a→b的电流，故A错误；B．若将A板向右平移一小段位移，由可知，E不变，油滴仍静止；依据，可知C变小，依据Q=CU可知电容器带电量变小，电容器放电，故G中有b→a的电流，故B正确；C．若将S断开，Q不变，A向左平移一小段距离，依据可知，电容C减小，再依据Q=CU可知，U增大；依据U=Ed可知，E增大；则PB电势差增大，而B板接地，因此P点电势降低；故C错误；D．若将S断开，Q不变；再将A板向下平移一小段位移，依据，Q=CU、U=Ed，得到，故电场强度不变，且P点电势不变，故D正确．14.如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图像如乙图所示．则（）A.v2=c时，小球对杆的弹力方向向下B.当地的重力加速度大小为C.小球的质量为D.v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等【答案】CD【解析】由图象可知，当时，有：F＜0，则杆对小球得作用力方向向下，依据牛顿第三定律可知，小球对杆的弹力方向向上，故A错误；由图象知，当时，F=0，杆对小球无弹力，此时重力供应小球做圆周运动的向心力，有：，得,由图象知，当时，F=a，故有，解得：，故B错误，C正确；由图象可知，当时，由，得F=mg，故D正确；故选CD.【点睛】小球在竖直面内做圆周运动，小球的重力与杆的弹力的合力供应向心力，依据图象、应用向心力公式、牛顿其次定律分析答题．第Ⅱ卷（共6小题，计44分）二、试验题（共16分）15.用自由落体法验证机械能守恒定律的试验中∶(1)运用公式对试验条件的要求是：在打第一个点时重锤恰好由静止起先下落，为此所选择的纸带第1、2两个打点间的距离应接近2mm。某同学试验步骤如下∶A.用天平精确测出重锤的质量；B.把打点定时器架在铁架台上，并接上直流电源；C.将纸带一端固定在重锤上，另一端穿过打点定时器的限位孔，使重锤靠近打点定时器；D.先释放重锤，后接通电源；E.取下纸带，再重复几次；F.选择纸带，测量纸带上某些点之间的距离G.依据测量结果进行计算你认为他试验步骤中多余的步骤是__________，错误的步骤是__________（均填序号）(2)在本次验证机械能守恒定律的试验中，质量m=200g

的重锤拖着纸带由静止起先下落，在下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取三个相邻计数点A、B和C，相邻计数点时间间隔为0.100s，O为重锤起先下落时记录的点，各计数点到O点的距离如图所示，长度单位是cm，当地重力加速度g为9.80m/s2。假如依据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是下图中的__________就证明机械能是守恒的，图像的斜率代表的物理量是__________。【答案】(1).A(2).BD(3).B(4).g【解析】【详解】（1）[1]试验中验证动能的增加量和重力势能的削减量是否相等，质量可以约去，所以不用天平测量重锤的质量，A是多余的步骤。[2]打点计时器应运用沟通电源，B错误，试验时应先接通电源后释放重锤，D错误。（2）[3]依据机械能守恒定律，得可知图线为过原点的倾斜直线，故选B。[4]由表达式，可知图线的斜率表示重力加速度g。16.某同学要测量一匀称新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下∶用毫米刻度尺测量其长度为50.15mm；用螺旋测微器测量其直径为4.700mm；用多用电表测得其阻值约为220Ω。该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下∶待测圆柱体电阻R；电流表A1（量程0~4mA，内阻约50Ω）；电流表A2（量程0~15mA，内阻约30Ω）；电压表V1（量程0~3V，内阻约10kΩ）；电压表V2（量程0~15V，内阻约25kΩ）；直流电源E（电动势4V，内阻不计）；滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；滑动变阻器R2（阻值范围0~2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）；开关S，导线若干(1)为了完成上述试验，电流表应选择_____，电压表应选择______，滑动变阻器应选择_____。(2)为使试验误差较小，要求测得多组数据进行分析。请在实线框中画出完成此试验的原理图，并标明所用器材的代号_______________。【答案】(1).A2(2).V1(3).R1(4).【解析】【详解】（1）[1]电压表依据电源电动势4V，测量电路中，电压表选择3V比较合适，估算电路最大电流，故电流表选择A2。[2]电压表依据电源电动势4V，测量电路中，电压表选择3V比较合适，电压表选V1。[3]要精确测量电阻R，采纳分压式接法，滑动变阻器选R1。（2）[4]由于，故电阻R是小电阻，采纳电流表外接法误差小，故试验电路如图所示三.计算题（请写出必要的文字说明和解答，共计28分）17.我国放射的“嫦娥一号”卫星进入距月球表面高为h的圆轨道绕月运动．设月球半径约为地球半径的，月球质量约为地球质量的，不考虑月球、地球自转的影响，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R．求：（1）在月球上要放射一颗环月卫星，最小放射速度v0（2）“嫦娥一号”卫星在距月球表面高为h的圆轨道上绕月做匀速圆周运动时的速度大小v1【答案】（1）（2）【解析】（1）设地球质量为M，月球的质量和半径分别为m、r，环月卫星质量为m0，已知，，则．．(1分)对地球表面质量为m1的物体，有．．(1分)解得．．(2分)（2）设“嫦娥一号”卫星的质量为m2，则．．(2分)解得．．(2分)18.如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，x轴水平，y轴竖直，在其次象限有沿y轴正方向的匀强电场E，一长为L的绝缘轻绳一端固定在A（0，4L）点，另一端系一个带负电小球，电荷量大小为，起先绳刚好水平伸直．重力加速度为g．求：（1）小球由静止释放，运动到y轴时绳断裂，小球能到达x轴上的B点，B点位置坐标；（2）假设绳长可以0到4L之间调整，小球依旧由原位置静止释放，每次到达y轴绳断裂，其他条件不变，则小球在x轴上的落点与原点间距离最大时，求轻绳的长度及该最大距离．【答案】（1）（2）【解析】【分析】小球由静止释放做圆周运动，由动能定理求得运动到y轴时速度大小，绳断裂做类平抛运动，由类平抛运动规律求解．【详解】(1)小球摆到轴时，由动能定理得绳断裂进入其次象限后做类平抛运动，有联立解得则B点位置坐标为(2)设绳长为时，落点与原点间距离最远，由动能定理得由类平抛规律可得：联立解得，则由数学学问可得当，即绳长时，距离最大最大值为19.如图所示，小木块A、B放在光滑平台M上，A的质量为1kg，B的质量为3kg，D为侧放的半圆凹型槽且固定在地面上，内侧面光滑，半径为1.2m。C是质量为1kg的长木板，C足够长，起先时左端靠在凹型槽的最低端，C上表面与凹型槽内侧最低点相切并静止在光滑地面上，上表面与小木块B之间的动摩擦因数为0.2.某时刻，给木块A一个8N·s的瞬时冲量，之后A、B发生弹性碰撞，B能够与D内侧最高点相切进入凹型槽。求：(1)B刚进入半圆形内侧面最高点时对接触面的压