省级高中物理期末考题及解析

省级高中物理期末考题及解析同学们，高中物理的学习不仅是对自然规律的探索，更是逻辑思维与分析能力的锤炼。期末考试作为学期学习成果的检验，其重要性不言而喻。本次我们为大家呈现一套模拟省级高中物理期末考题，并附上详尽解析，希望能帮助大家更好地回顾所学知识，明晰解题思路，在即将到来的考试中取得理想成绩。请大家在做题时，尽量模拟真实考试环境，独立思考，之后再对照解析，查漏补缺，深化理解。一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.关于物理学史，下列说法正确的是（）A.牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量B.伽利略通过理想斜面实验推翻了“力是维持物体运动的原因”C.亚里士多德认为重物比轻物下落得快，这一观点被牛顿彻底否定D.开普勒发现了行星运动三定律，并提出了“日心说”2.如图所示，一小球在光滑水平面上以速度v向右运动，与竖直墙壁发生弹性碰撞后，以大小相等的速度反向弹回。则碰撞过程中小球动量的变化量为（）（此处应有示意图：一个小球在水平面上向右运动，指向右侧墙壁）A.0B.mv，方向水平向右C.2mv，方向水平向左D.mv，方向水平向左3.一辆汽车在平直公路上由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t1速度达到v，随后做匀减速直线运动，到停止运动又经过时间t2。则汽车在全程的平均速度为（）A.(v(t1+t2))/2(t1+t2)B.v/2C.(vt1+vt2)/2(t1+t2)D.无法确定4.关于电场强度和电势，下列说法正确的是（）A.电场强度为零的地方，电势一定为零B.电势为零的地方，电场强度一定为零C.电场强度大的地方，电势一定高D.沿着电场线方向，电势逐渐降低5.质量为m的物体，在距地面h高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面。在此过程中，物体的（）A.重力势能减少了mghB.动能增加了mghC.机械能减少了mgh/3D.克服阻力做功mgh/36.如图所示，用轻绳将小球悬挂于O点，在O点正下方有一钉子P。现将小球拉至A点由静止释放，小球将在A、B两点间来回摆动。已知OA与竖直方向夹角为θ，不计空气阻力，比较小球在A点和最低点C时，下列说法正确的是（）（此处应有示意图：单摆，摆线下部有一钉子P，使摆动半径变小）A.在A点时的机械能大于在C点时的机械能B.在A点时的重力势能等于在C点时的动能C.摆线在C点时对小球的拉力大于在A点时摆线对小球的拉力D.如果钉子P的位置向上移动，小球摆到右侧的最大高度将降低7.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈中产生的交变电流的电动势e随时间t变化的图像如图所示（图像略，描述为：正弦曲线，峰值为Em，周期为T）。则下列说法正确的是（）A.该交变电流的有效值为Em/√2B.在t=T/4时刻，穿过线圈的磁通量最大C.线圈转动的角速度为π/TD.若仅将线圈的转速增大一倍，则电动势的峰值变为原来的一半8.两个完全相同的金属小球，带电荷量分别为+Q和-3Q，相距为r时，它们之间的库仑力大小为F。现将两球接触后再分开，放回原处，则它们之间的库仑力大小变为（）A.F/3B.F/4C.FD.3F二、实验题(本题共2小题，共18分)9.(8分)某同学用如图所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”。（此处应有示意图：经典的小车、打点计时器、纸带、砝码盘及砝码组成的实验装置）(1)实验中，为了使细线对小车的拉力近似等于砝码和砝码盘的总重力，需要满足的条件是：________________________。(2)该同学在平衡摩擦力后，保持小车质量M不变，改变砝码盘和砝码的总质量m，测出对应的加速度a，通过描点作出a-F图像。若他作出的图像不过原点，而是与纵轴有一个正的截距，可能的原因是：________________________。(3)若打点计时器使用的交流电频率为f，图中给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，用刻度尺测得：s1=1.40cm，s2=1.90cm，s3=2.38cm，s4=2.88cm，s5=3.39cm，s6=3.87cm。则打下计数点3时小车的瞬时速度大小为________m/s，小车的加速度大小为________m/s²。（结果保留两位有效数字）10.(10分)某实验小组要测量一节干电池的电动势E和内阻r。(1)可供选择的器材有：A.干电池一节（电动势约1.5V，内阻约1Ω）B.电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）C.电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）D.电流表A2（量程0~3A，内阻约0.02Ω）E.滑动变阻器R1（0~10Ω，额定电流1A）F.滑动变阻器R2（0~1000Ω，额定电流0.1A）G.开关S及导线若干为了减小实验误差，电流表应选用________（选填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选用________（选填“R1”或“R2”）。(2)请在虚线框内画出实验电路图。（要求：采用电流表外接法）（此处应有虚线框用于画电路图）(3)实验中，该小组通过调节滑动变阻器，得到了多组电压表的示数U和对应的电流表的示数I，并作出了U-I图像。若图像与纵轴的交点坐标为（0，U0），与横轴的交点坐标为（I0，0），则该干电池的电动势E=________，内阻r=________。（用U0、I0表示）(4)由于电压表内阻不是无穷大，电流表内阻不是零，上述实验测得的电动势E测________真实值E真（选填“大于”、“小于”或“等于”），内阻r测________真实值r真（选填“大于”、“小于”或“等于”）。三、计算题(本题共3小题，共50分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11.(14分)如图所示，质量m=2kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5。现对物体施加一个与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力F，F=20N。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²。求：（此处应有示意图：一个物体在水平地面上，受一个斜向上的拉力F）(1)物体对地面的压力大小；(2)物体的加速度大小；(3)若拉力F作用t=2s后撤去，物体还能滑行多远？12.(16分)如图所示，在竖直平面内有一个半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC，A点是轨道的最高点，C点是轨道的最低点，B点与圆心O在同一水平线上。一质量m=0.1kg的小球（可视为质点）从A点正上方h=0.8m处由静止释放，经A点进入圆弧轨道，沿轨道ABC运动。g取10m/s²。求：（此处应有示意图：一个竖直的圆弧轨道，A为最高点，C为最低点，B点在圆心等高处）(1)小球经过A点时的速度大小；(2)小球经过B点时对轨道的压力大小和方向；(3)小球能否通过圆弧轨道的最高点A？请通过计算说明理由。（提示：若小球能通过A点，其在A点的最小速度应满足重力提供向心力）13.(20分)如图所示，在足够长的光滑水平面上，有一质量M=3kg的木板A，其右端固定一轻质弹簧，弹簧的自由端在Q点。木板A上P点处有一质量m=1kg的小物块B（可视为质点），P、Q间的距离L=2m。物块B与木板A间的动摩擦因数μ=0.2。现给木板A一个水平向右的初速度v0=4m/s，同时物块B处于静止状态。弹簧的形变始终在弹性限度内，g取10m/s²。求：（此处应有示意图：水平面上的木板A，右端有弹簧，左端P点有物块B）(1)物块B刚开始运动时的加速度大小；(2)当弹簧被压缩到最短时，木板A和物块B的共同速度大小；(3)在整个过程中，物块B相对木板A滑行的总距离。---参考答案与解析一、选择题1.B解析：牛顿发现了万有引力定律，但引力常量是卡文迪许测出的，A错误；伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点，B正确；亚里士多德认为重物比轻物下落得快，这一观点被伽利略通过逻辑推理和实验（传说中的比萨斜塔实验，更准确的是斜面实验）推翻，而非牛顿，C错误；“日心说”是哥白尼提出的，开普勒在其基础上发现了行星运动三定律，D错误。2.C解析：取水平向右为正方向。小球碰撞前的动量p1=mv，碰撞后的动量p2=-mv（速度反向，大小仍为v）。则动量的变化量Δp=p2-p1=-mv-mv=-2mv。负号表示方向水平向左，大小为2mv。故C正确。3.B解析：汽车先做匀加速直线运动，初速度为0，末速度为v，其位移x1=(0+v)t1/2=vt1/2。随后做匀减速直线运动，初速度为v，末速度为0，其位移x2=(v+0)t2/2=vt2/2。全程的总位移x=x1+x2=v(t1+t2)/2，总时间t=t1+t2。则全程的平均速度v̄=x/t=[v(t1+t2)/2]/(t1+t2)=v/2。故B正确。这里要注意，平均速度的定义是总位移除以总时间，对于匀变速直线运动，也等于初末速度的算术平均值。4.D解析：电场强度和电势是描述电场的两个不同方面的物理量，二者没有必然的联系。电场强度为零的地方，电势可以不为零，例如等量同种电荷连线的中点处，场强为零，电势不为零，A错误；同理，电势为零的地方，电场强度也可以不为零，例如等量异种电荷连线的中垂线上各点，电势为零（取无穷远处为零电势），但场强不为零，B错误；电场强度大表示电场力强，电势高表示电势能（对正电荷而言）大，两者无直接关联，如负点电荷形成的电场中，离电荷越近，场强越大，但电势越低，C错误；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，这是电场线的基本性质之一，D正确。5.A解析：重力势能的变化只与重力做功有关，物体下落高度h，重力做正功mgh，所以重力势能减少了mgh，A正确。根据牛顿第二定律，物体所受合力F合=ma=mg/3，合力做的功W合=F合h=mgh/3，根据动能定理，动能增加量等于合力做的功，即mgh/3，B错误。机械能的变化等于除重力（和弹簧弹力）以外的其他力做的功。物体加速度a=g/3<g，说明除重力外还受到向上的阻力f。由mg-f=ma，得f=mg-ma=2mg/3，阻力做负功Wf=-fh=-2mgh/3，所以机械能减少了2mgh/3，C、D错误。6.B解析：小球在摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，所以在A点和C点的机械能相等，A错误。A点为初位置，速度为零，动能为零；C点为最低点，重力势能最小，动能最大。根据机械能守恒，A点的重力势能（相对于C点）全部转化为C点的动能，B正确。在A点，小球速度为零，向心力为零，摆线拉力T_A=mgcosθ。在C点，小球速度v，根据牛顿第二定律T_C-mg=mv²/L，所以T_C=mg+mv²/L>mg≥T_A（因为cosθ≤1），故C点拉力大于A点拉力，C正确吗？题目选项C说“摆线在C点时对小球的拉力大于在A点时摆线对小球的拉力”，这是正确的。但我们再看选项B，“在A点时的重力势能等于在C点时的动能”，如果取C点为重力势能零点，那么A点的重力势能确实等于C点的动能，B也正确。这就有问题了。（重新审视题目）哦，题目中的图描述是“小球将在A、B两点间来回摆动”，且有钉子P。那么A点和B点应该是两侧的最高点。那么在A点时，小球速度为零，动能为零；在C点时，动能最大。若取C点为重力势能零点，则A点的重力势能等于C点的动能，B选项正确。对于选项C，在A点，小球静止，沿半径方向的合力为零，所以拉力T_A=mgcosθ（θ为OA与竖直方向夹角）。在C点，T_C-mg=mv²/R（R为此时的摆长，即OC），所以T_C=mg+mv²/R>mg，而T_A=mgcosθ<mg，所以T_C>T_A，C选项也正确？（再次仔细审题）题目问的是“比较小球在A点和最低点C时”。选项D：“如果钉子P的位置向上移动，小球摆到右侧的最大高度将降低”。由于机械能守恒，最大高度应由初始A点的高度决定，所以摆到右侧的最大高度应与A点等高，不会降低，D错误。那么B和C哪个正确？或者都正确？再看B选项：“在A点时的重力势能等于在C点时的动能”。这里的重力势能需要明确参考平面。如果参考平面是C点所在平面，那么A点的重力势能为mgh（h为A点到C点的高度差），C点的动能为mgh，所以相等，B正确。如果参考平面不是C点，那么A点的重力势能减去C点的重力势能才等于C点的动能。但通常在这种情况下，说“A点的重力势能等于C点的动能”，默认是相对于C点的重力势能。所以B选项