湖北省武汉市青山区2024-2025学年高一下物理期末监测试题含解析.doc

湖北省武汉市青山区2024-2025学年高一下物理期末监测试题
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：（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、有一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤．从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是( )
A．树木开始倒下时，树梢的角速度最大，易于判断
B．树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断
C．树木开始倒下时，树梢的周期较大，易于判断
D．伐木工人的经验缺乏科学依据
2、 (本题9分)在高速公路的拐弯处，路面都是筑成外高内低的，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧要高一些，路面与水平面的夹角为，设拐弯路段半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向即垂直于前进方向摩擦力等于零，则
A．
B．
C．
D．
3、 (本题9分)如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR=2RQ。则

A．两点电荷带有同种电荷且q1=2q2
B．两点电荷带有同种电荷且q1=4q2
C．两点电荷带有异种电荷且q1=2q2
D．两点电荷带有异种电荷且q1=4q2
4、 (本题9分)关于物体的运动，下列说法中正确的是 （ ）
A．曲线运动一定是变速运动
B．变速运动一定是曲线运动
C．物体在变力作用下的运动一定是曲线运动
D．物体在恒力作用下的运动一定是直线运动
5、如图所示，两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等，它们的质量也相等.在甲图用力F1拉物体，在乙图用力F2推物体，夹角均为α，两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移，设F1和F2对物体所做的功分别为W1和W2，物体克服摩擦力做的功分别为W3和W4，下列判断正确的是（ ）

A． B．
C． D．
6、 (本题9分)用轻绳拴一质量为m的小球以加速度a匀加速竖直向上提升一段距离s，则拉力对小球做的功为
A．mgs B．mas C．m(g+a)s D．m(g -a)s
7、 (本题9分)已知一只船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽度为30m的河，河水的流速为5m/s，则下列说法中正确的是( )
A．船不可能渡过河
B．船渡河航程最短时，船相对河岸的速度大小为4m/s
C．船不能垂直到达对岸
D．船垂直到达对岸所需时间为6s
8、 (本题9分)如图，C为中间插有电介质的电容器， b极板与静电计金属球连接，a极板与静电计金属外壳都接地。开始时静电计指针张角为零，在b板带电后，静电计指针张开了一定角度。以下操作能使静电计指针张角变大的是（ ）

A．将b板也接地
B．b板不动、将a板向右平移
C．将a板向上移动一小段距离
D．取出a、b两极板间的电介质
9、如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度使它在竖直面内做圆周运动，图中a、b分别表示小球在轨道的最低点和最高点，则细杆对小球的作用力可能是

A．a处为拉力，b处为拉力
B．a处为拉力，b处为推力
C．a处为推力，b处为拉力
D．a处为推力，b处为推力
10、 (本题9分)一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4 m/s，转动周期为2 s，则下列说法正确的是（ ）
A．角速度为0.5 rad/s
B．转速为0.5 r/s
C．轨迹半径为 m
D．加速度大小为4π m/s2
11、如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，则下列说法中正确的是（　　）
A．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为正值
B．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值
C．当弹簧的压缩量为△x时，弹性势能的值为0
D．只要弹簧被压缩，弹性势能的值都为负值
12、一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q此时电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为 (     )
A．nvSt B．nvt C． D．
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)某同学在做平抛运动实验时得出如图所示的小球运动轨迹，a，b，c是运动轨迹上的三个位置。则：（计算结果保留一位小数。 g取）

（1）小球由a运动到b所用的时间为___________s；
（2）小球平抛运动的初速度为___________m/s；
（3）小球运动到b点的速度为___________m/s。
14、（10分） (本题9分)在探究动能定理的实验中,某实验小组组装了一套如图甲所示的装置,拉力传感器固定在小车上,一端与细绳相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接,打点计时器打点周期为T,实验的部分步骤如下:

甲
（1）平衡小车所受的阻力:不挂钩码,调整木板右端的高度,用手轻推小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列__________的点。
（2）测量小车和拉力传感器的总质量m,按图组装好仪器,并连接好所需电路,将小车停在打点计时器附近,先接通拉力传感器和打点计时器的电源,然后_________,打出一条纸带,关闭电源。
（3）在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图乙所示,在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点,各个计数点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、hD、hE、…表示,则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为________,若拉力传感器的读数为F,计时器打下A点到打下D点过程中,细绳拉力对小车所做功的表达式为_______。 

乙
(4)某同学以A点为起始点,以A点到各个计数点动能的增量ΔEk为纵坐标,以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标,得到一条过原点的倾角为45°的直线,由此可以得到的结论是______________。
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，一质量m=1kg的小物块（可视为质点），从固定在地面上的倾斜轨道的顶点A从静止开始滑下，倾斜轨道的末端B恰好与光滑圆弧轨道BC相接，经圆弧轨道后滑上与C点等高且静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平。已知小物块经过倾斜轨道的B点时的速度为5m/s，长木板的质量M＝4kg，A、B两点距C点的高度分别为H＝1.8m、h=0.25m，圆弧半径R＝1.25m物块与长木板之间的动摩擦因数μ1＝0.5，长木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2，g=10m/s2。求：
（1）小物在倾斜轨道上运动时克服摩擦做的功；
（2）小物块滑动至C点时，滑块对圆弧轨道的压力；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。

16、（12分）两块厚度相同的木块A和B，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为mA＝2.0kg,mB＝0.90kg，它们的下底面光滑，上表面粗糙，另有一质量mC＝0.10kg的滑块C，以vC＝10m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示。由于摩擦，滑块最后停在木块B上，B和C的共同速度为0.50m/s。求：

(1)木块A的最终速度vA是多少？；
(2)滑块C离开A时的速度vC′有多大？
17、（12分） (本题9分)如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．D点位于水平桌面最右端，水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R＝0.45m的圆环剪去左上角127°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离为R，P点到桌面右侧边缘的水平距离为1.5R．若用质量m1＝0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点，用同种材料、质量为m2＝0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为x＝4t﹣2t2，物块从D点飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道．g＝10m/s2，求：

（1）质量为m2的物块在D点的速度；
（2）判断质量为m2＝0.2kg的物块能否沿圆轨道到达M点：
（3）质量为m2＝0.2kg的物块释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功.
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】
伐木工人双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，是因为树木倒下时，各点角速度相同，树梢的半径最大，根据v=rω，知线速度最大，最容易判断。故B正确，ACD错误。
故选B。
2、B
【解析】
车匀速转弯，重力与支持力的合力提供向心力如图所示：

根据牛顿第二定律：，可得：，故B正确，ACD错误．
3、B
【解析】
已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，则两点带同种电荷，根据点电荷的电场强度公式得，，解得，B正确．
4、A
【解析】
A、做曲线运动的物体速度方向时刻变化即速度不断变化,所以A选项是正确的; 
B、变速运动还包括速度方向不变但大小改变的变速直线运动,故B错误; 
C、如果变力的方向始终与速度方向共线,那么物体做的是变速直线运动,如弹簧振子的简谐振动.故C错误; 
D、物体在恒力作用下的运动不一定是直线运动，例如平抛运动，故D错误；
故选A
点睛：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论.
5、D
【解析】
试题分析：
由共点力的平衡可知：，，则；由，位移大小相等，夹角相等，则有；由，可知，，则有；两物体都做匀速直线运动，合外力做功之和为零，则有，所以正确选项为D．
考点：本题考查了共点力平衡的应用和恒力做功的计算．
6、C
【解析】
根据牛顿第二定律得：F-mg=ma；解得：F=m（g+a）；则拉力对小球做的功W=Fs=m（g+a）s；故选C．
点睛：本题主要考查了牛顿第二定律及恒力做功公式的直接应用，知道公式中的位移为该力的方向上的位移．
7、BC
【解析】
A．当静水速度与河岸不平行，则船就能渡过河，A错误；
B．以水速矢量尾端为圆心，以小船船速大小为半径做圆，过水速矢量始端做圆的切线，此时小船航程最短，合速度与船速垂直，故船相对河岸的速度大小为m/s，B正确；
C．根据平行四边形定则，由于静水速小于水流速，则合速度不可能垂直于河岸，即船不可能垂直到达对岸，C正确；
D．当静水速与河岸垂直时，渡河时间：
s
D错误。
故选BC。
8、CD
【解析】
静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角越大；由，分析电容的变化，根据C=Q/U分析电压U的变化．
【详解】
将b板也接地，电容器带电量不变，两板间的电势差不变，则静电计指针张角不变，选项A错误；b板不动、将a板向右平移，根据可知d变小时，C变大，Q不变时，根据C=Q/U，可知U减小，即静电计指针张角变小，选项B错误；将a板向上移动一小段距离，根据可知S变小时，C变小，Q不变时，根据C=Q/U，可知U变大，即静电计指针张角变大，选项C正确；取出a、b两极板间的电介质，根据可知C变小，Q不变时，根据C=Q/U，可知U变大，即静电计指针张角变大，选项D正确；故选CD.
本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是关于电容的两个公式和C=Q/U．
9、AB
【解析】
在a处，受重力和杆子的作用力，合力提供向心力，方向竖直向上，所以杆子表现为拉力。在b处，若杆子作用力为零，根据mg得，v，若v，杆子表现为拉力，若，杆子表现为支持力，故AB正确，CD错误。
10、BCD
【解析】
A.角速度，A错误。
B.转速，B正确。
C.根据线速度方程：，解得：，C正确。
D.加速度，D正确。
11、BC
【解析】
AB.如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，弹簧回复原长，弹力对弹簧做正功，弹性势能减小，故弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值;故A错误，B正确.
C.当弹簧的压缩量为△x，又对弹簧做负功，势能增大，根据对称性知此时弹性势能为0；故C正确.
D.根据C分析知压缩弹簧势能不一定为负值，与弹簧的压缩量有关系；故D错误.
12、AC
【解析】
AB. 从微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vt的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为N=nV=nvSt，故A正确，B错误；
CD. 从电流的定义式来说，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为It，通过横截面的自由电子数目为，故C正确，D错误；

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、0.1 2.0 2.5
【解析】
(1) [1]根据平抛运动规律，在竖直方向上有

可得t=0.1s
(2) [2]在水平方向做匀速直线运动，则有

解得v0=2.0m/s
(3)[3]在b点的竖直速度

故b点速度

14、间距相等 释放小车 F(hD-hA) 外力所做的功等于物体动能的变化量
【解析】
①平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系间距相等的点。
③打下D点时的速度vD=，打下D点时的动能EKD=MvD2=；
拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所做的功W=F（hD-hA）。
④由动能定理得：△EK=W，以A点到各个计数点动能的增量为纵坐标，以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45°的直线，由此可以得到的结论是：外力所做的功，等于物体动能的变化量。

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) 3J (2) 34N (3)3m
【解析】
(1) 滑块在倾斜轨道运动过程中，由动能定理得：

代入数据解得：
Wf=3J
(2) 从B到C过程，由动能定理得：

代入数据解得：

在C点，由牛顿第二定律得：

代入数据解得：
F=34N
根据牛顿第三定律可知，滑块对圆弧轨道的压力为34N。
(3) 由题意可知，小物块m对长木板的摩擦力：
f=μ1mg=5N
长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力
f′=μ2（M+m）g=10N
因f＜f′，所以小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动，小物块在长木板上做匀减速运动，至长木板右端时速度刚好为0，则长木板长度至少为

16、 (1)0.25 m/s(2)2.75 m/s
【解析】
（1）对于整个过程，把BC看成一个整体，以C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

解得：

（2）对于C在A上滑行的过程，把AB看成一个整体，以C的初速度方向为正方向，动量守恒定律得：

解得：

答：(1)0.25 m/s(2)2.75 m/s
17、（1）2.25m/s（2）不能沿圆轨道到达M点 （3）2.7J
【解析】
（1）设物块由D点以初速度vD做平抛运动，落到P点时其竖直方向分速度为：
vym/s＝3m/s
tan53°
所以：vD＝2.25m/s
（2）物块在内轨道做圆周运动，在最高点有临界速度，则
mg＝m，
解得：vm/s
物块到达P的速度：
m/s＝3.75m/s
若物块能沿圆弧轨道到达M点，其速度为vM，由D到M的机械能守恒定律得：

可得：，这显然是不可能的，所以物块不能到达M点
（3）由题意知x＝4t-2t2，物块在桌面上过B点后初速度vB＝4m/s，加速度为：

则物块和桌面的摩擦力：
可得物块和桌面的摩擦系数:
质量m1＝0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点，由能量守恒可弹簧压缩到C点具有的弹性势能为：

质量为m2＝0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点时，由动能定理可得：

可得，
在这过程中摩擦力做功：

由动能定理，B到D的过程中摩擦力做的功：
W2
代入数据可得：W2＝-1.1J
质量为m2＝0.2kg的物块释放后在桌面上运动的过程中摩擦力做的功

即克服摩擦力做功为2.7 J.