2024-2025学年河南省信阳市物理高一下期末学业水平测试试题含解析.doc

2024-2025学年河南省信阳市物理高一下期末学业水平测试试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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)2011年中俄将联合实施探测火星活动计划，由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器将与俄罗斯研制的“福布斯—土壤”火星探测器一起，由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星，在火星上绕圆轨道运行.已知地球质量约为火星的质量的9倍，火星的半径约为地球半径的，地球表面重力加速度为g.下列说法正确的是
A．火星表面的重力加速度约为
B．探测器环绕火星运行的最小周期约为地球同步卫星运行周期的倍
C．探测器环绕火星运行的最大速度约为地球第一宇宙速度的倍
D．探测器环绕火星运行时，其内部的仪器处于受力平衡状态
2、如图所示，虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点. 四位同学分别画出了带有箭头 的线段甲、乙、丙、丁来描述小球经过P点时的速度方向. 其中描述最准确的是( )

A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
3、 (本题9分)关于作用力和反作用力做功的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功
B．当作用不做功时，反作用力也不做功
C．作用力和反作用力做的功一定大小相等、正负相反
D．作用力做正功时，反作用力也可以做正功
4、 (本题9分)A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度－时间图像如图所示，则

A．t=4s时，A、B两物体一定相遇
B．t=4s时，A、B两物体的加速度相同
C．前4s内，A物体的平均速度小于B物体的平均速度
D．前4s内，B物体的位移比A物体的位移小
5、 (本题9分)如图所示的电路中，A、B是平行板电容器的两金属板．先将电键S闭合，等电路稳定后将S断开，并将B板向下平移一小段距离，保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是( )

A．电容器的电容变小
B．电容器内部电场强度大小变大
C．电容器两极板电压变小
D．P点电势降低
6、质量为m的汽车，其发动机额定功率为P．当它匀速开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为 ( 　 )
A． B． C． D．
7、如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点．轻弹簧左端固定于竖直墙面，现将质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上．不计滑块在B点的机械能损失；换用相同材料质量为m2的滑块(m2>m1)压缩弹簧到相同位置，然后由静止释放，下列对两滑块说法中正确的有( )

A．两滑块到达B点的速度相同
B．两滑块沿斜面上升的最大高度不相同
C．两滑块上升到最高点过程克服重力做的功不相同
D．两滑块上升到最高点过程机械能损失相同
8、 (本题9分)如图，等离子体以平行两极板向右的速度v=100m/s进入两极板之间，平行极板间有磁感应强度大小为0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，两极板间的距离为10cm，两极板间等离子体的电阻r=1Ω。小波同学在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电路中B点，沿边缘放一个圆环形电极接电路中A点后完成“旋转的液体”实验。若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，上半部分为S极， R0=2.0Ω，闭合开关后，当液体稳定旋转时电压表（视为理想电压表）的示数恒为2.0V，则

A．玻璃皿中的电流方向由中心流向边缘
B．由上往下看，液体做逆时针旋转
C．通过R0的电流为1.5A
D．闭合开关后，R0的热功率为2W
9、如图所示为两物体A、B在没有其他外力作用时相互作用前后的速度—时间（v－t）图像，则由图像可知（ ）

A．A、B作用前后总动量不守恒
B．一定是A物体追及B物体发生碰撞
C．A、B的质量之比为5∶3
D．该碰撞是弹性碰撞
10、两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则

A．C点的电场强度大小为零
B．A点的电场强度大小为零
C．NC间场强方向沿x轴正方向
D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功
11、 (本题9分)质量相等的A、B两球在光滑水平面上，沿同一直线，同一方向运动，A球的动量PA=9kg•m/s，B球的动量PB=3kg•m/s．当A追上B时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值是（　　）
A．P′A=6kg•m/s，P′B=6kg•m/s
B．P′A=6kg•m/s，PB′=4kg•m/s
C．PA′=-6kg•m/s，PB′=18kg•m/s
D．PA′=4kg•m/s，PB′=8kg•m/s
12、 (本题9分)一辆汽车在司机控制下，始终让发动机以额定功率工作，则以下说法中正确的是
A．汽车速度最大时，牵引力等于阻力 B．汽车的牵引力始终保持不变
C．汽车只能做匀速运动，不能加速运动 D．汽车的速度变小，则牵引力越大
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,如图所示,其相邻点间的距离分别为AB=3.62cm，BC=4.38cm，CD=5.20cm，DE=5.99cm，EF=6.80cm，FG=7.62cm，每两个相邻的计数点的时间间隔为0.10s。

（1）打点计时器采用的是_________电源.(选填“交流”或“直流”)
（2）计算出打下B点小车的瞬时速度________
（3）用逐差法求出小车运动的加速度=___（保留两位有效数字）
14、 (本题9分)某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g。

（1）该实验需要直接测量的物理量是______。
A、重锤的质量
B、重锤下落的高度
C、重锤底部距水平地面的高度
D、与下落高度对应的重锤的瞬时速度
（2）选用一条点迹清晰且第一、二点间距离约为的纸带验证机械能守恒定律，如图乙所示，图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始计时点，点F是第n个点，设相邻点间的时间间隔为T，实验中计算点F速度的表达式是__________ 。
A、
B、
C、
D、

测得、、分别为、、，重锤质量，，从打点O到打下点F的过程中，重锤重力势能的减少量______ J，
动能的增加量__________J（取，结果保留三位有效数字）。
（4）由此可得出的实验结论是_____________________________________ 。
15、 (本题9分)用图所示的电路测定某电源的电动势和内阻，R为电阻箱，阻值范围0～9 999Ω，R0是保护电阻，电压表内阻对电路的影响可忽略不计．
该同学连接好电路后，闭合开关S，改变电阻箱接入电路的电阻值，读取电压表的示数．根据读取的多组数据，他画出了图所示的图象．
(1)在图所示图象中，当1/U＝0.10 V－1时，外电路处于________状态．(选填“通路”、“断路”或“短路”)．
(2)根据该图象可求得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”，如图甲所示，OAB是同一竖直平面上的滑行轨道，其中OA段是长27 m的水平轨道，AB段是倾角θ＝37°足够长的斜直轨道，OA与AB在A点平滑连接．已知滑板及运动员总质量为60 kg，运动员从水平轨道向左滑向斜直轨道，滑到O点开始计时，其后一段时间内的运动图象如图乙所示．将滑板及运动员视为质点，滑过拐角时速度大小不变，在水平和斜直轨道上滑板和接触面间的动摩擦因数相同．(取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，忽略空气阻力)求：

(1)滑板与接触面间的动摩擦因数；
(2)运动员到达坡底A点时速度大小；
(3)运动员沿坡上滑的最大距离(保留三位有效数字)．
17、（10分）将一根长为L的光滑细钢丝ABCDE制成如图所示的形状，并固定在竖直平面内．其中AD段竖直，DE段为圆弧，圆心为O，E为圆弧最高点，C与E、D与O分别等高，BC＝AC．将质量为m的小珠套在钢丝上由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g．
（1）小珠由C点释放，求到达E点的速度大小v1；
（2）小珠由B点释放，从E点滑出后恰好撞到D点，求圆弧的半径R；
（3）欲使小珠到达E点与钢丝间的弹力超过，求释放小珠的位置范围．

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、C
【解析】
据万有引力等于重力有：G＝mg，可得火星表面的重力加速度，故A错误；根据万有引力提供圆周运动向心力，火星表面的最小周期mg′＝mR火，可得，即探测器绕火星运动的最小周期为绕地球运行的最小周期的倍，不是地球同步卫星的倍，故B错误；探测器绕火星的最大速度即为火星的第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力有可得，故C正确；探测器绕火星运行时，其内部的仪器所受万有引力提供其随探测器一起绕火星圆周运动的向心力，故内部仪器处于完全失重状态不是处于平衡状态，故D错误．故选C．
掌握万有引力在星球表面与重力相等，航天器绕中心天体圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力是解决问题的关键．
2、C
【解析】
试题分析：某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向，故C正确，ABD错误．
故选C．
3、D
【解析】
作用力与反作用力是否做功，应利用功的定义，在力的方向上是否有位移，相互作用的两个物体，如果其中一个固定，另一个则可能做正功或负功，例如两个同种电荷或异种电荷，D正确．
4、C
【解析】
A、B.由图可知，在t=4s时两物体速度相同，A物体图线的斜率小于B物体图线的斜率，而斜率表示加速度，故A的加速度小于B的加速度，加速度不同，出发点可能不同，不能确定两物体是否相遇，故选项A、B错误；
C、D.前4s内，A图像与时间轴围成的面积小于B图像的面积，故A的位移小于B的位移，B物体的位移比A物体的位移大，B物体的平均速度大于A物体的平均速度，故C正确，D错误．
5、A
【解析】
因断开开关，所以电量不变，则由、和，联立得：则可知，E与d无关，所以电容器内部电场强度大小不变，故A错误；将B板向下平移一小段距离时，板间距离增大，由，可知，电容C减小，故B正确；因电量不变，C减小，则由Q=UC可知，两板间的电压变大，故C正确；因E不变，P点与下极板间的距离增大，故P与下极板间的电势差增大，故P点电势升高，故D正确；本题选错误的，故选A．
【点睛】根据平行板电容器的电容决定式分析电容的变化情况，抓住电容器的电压不变，由分析板间场强的变化情况，由分析电容器所带电量的变化，根据P点与下极板间电势差的变化，判断P点电势的变化．
6、D
【解析】
车在斜坡上速度最大时，受力平衡；对车受力分析，可得车的牵引力．则车在斜坡上的最大速度．故D项正确，ABC错误．
车速度最大时，加速度为零，据受力分析，求出对应的牵引力；再据可求出车的最大速度．
7、BD
【解析】
A．两滑块到B点的动能相同，但速度不同，故A错误；
B．两滑块在斜面上运动时加速度相同，由于速度不同，故上升高度不同，故B正确；
C．两滑块上升到最高点过程克服重力做的功为mgh，由能量守恒定律得：，所以，，故两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同，故C错误；
D．由能量守恒定律得：，其中，，结合C分析得，D正确．
先是弹性势能转化为动能，冲上斜面运动过程机械能损失变为摩擦生热，由能量守恒定律可得，动能的减少等于重力势能的增加量与摩擦产生的热量之和．
8、BD
【解析】
AB．由左手定则可知，正离子向上偏，所以上极板带正电，下极板带负电，所以由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心，器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A错误，B正确；
C．当电场力与洛伦兹力相等时，两极板间的电压不变，则有

得

由闭合电路欧姆定律有

解得

R0的热功率

故C错误，D正确。
故选BD。
9、BCD
【解析】
A.由题意可知，物体A、B组成的系统不受外力作用，则系统动量守恒，故A错误；
B.因为初状态，A的速度大于B的速度，末状态，A的速度小于B的速度，而物体A、B组成的系统不受外力作用，所以一定是A物体追及B物体发生碰撞，故B正确；
C.由动量守恒定律得：，解得，故C正确；
D.碰前的机械能；碰后的机械能，碰前的机械能等于碰后机械能，所以是该碰撞是弹性碰撞，故D正确。
10、AD
【解析】
A．图的斜率为E，C点电势的拐点， 则电场强度为零，故A正确；
B．由图知A点的电势为零，则O点的点电荷的电量比M点的点电荷的电量大，且O点的电荷带正电，M点电荷带负电．故B错误；
C．由图可知：OM间电场强度方向沿x轴正方向，MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向．故C错误；
D．因为MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向，则将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后负功．故D正确；
11、AD
【解析】
设两球质量均为m．碰撞前，总动量 P=PA+PB=12kg•m/s，碰撞前总动能为
若P′A=5kg•m/s，P′B=6kg•m/s，则碰撞后，总动量 P′=P′A+P′B=11kg•m/s，动量不守恒，选项A错误；若碰撞后P′A=7kg•m/s， PB′=5kg•m/s，碰后B的速度小于A的速度，则不可能，选项B错误；若PA′= -6kg•m/s， PB′=18kg•m/s，总动量 P′=P′A+P′B=12kg•m/s，动量守恒，碰撞后总动能为 ，则知总动能增加，是不可能的，故C错误．碰撞后，PA′=4kg•m/s，PB′=8kg•m/s，总动量 P′=P′A+P′B=12kg•m/s，动量守恒．碰撞后总动能为 ，则知总动能没有增加，是可能的，故D正确；故选D.
点睛：对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．
12、AD
【解析】
ABC.汽车在额定功率下行驶，根据

知速度增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律则有：

汽车做加速度减小的加速直线运动，当加速度时，汽车速度最大，做匀速直线运动，汽车的牵引力等于阻力，故选项A符合题意，B、C不符合题意；
D.汽车在额定功率下行驶，根据

知汽车的速度变小，牵引力增大，故选项D符合题意。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、交流；0.40；0.80；
【解析】
（1）打点计时器用的是交流电源.
（2）B点的速度为：.
（3）由逐差法可得：DE-AB=3aT2，EF-BC=3aT2，FG-CD=3aT2，相加得：DE+EF+FG-AB-BC-CD=9aT2，
解得：a＝
=cm/s2=80cm/s2=0.80m/s2
逐差法注意不要用相邻的两个相减，那样最终只剩第一个和最后一个数据，是一种错误的做法．
14、B C 1.86 1.81 在误差允许范围内，物体减小的机械能等于物体动能的增加，物体机械能守恒。
【解析】
试题分析：（1）重锤的质量可测可不测，因为动能的增加量和重力势能的减小量式子中都有质量，可以约去．需要测量的物理量是：重锤下落的高度，故选项B正确。
（2）求速度时我们是利用匀变速直线运动的规律即匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，，故C正确。
（3）重力势能减小量，。
（4）在实验误差允许的范围内，机械能是否守恒。
考点：验证机械能守恒定律
【名师点睛】在解决实验问题时要注意实验的原理有实验中的注意事项，特别要注意数据的处理及图象的应用；对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验。
15、断路 10 50
【解析】
（1）在图（乙）所示图象中，当=0.10V-1时，知外电阻的倒数为零，则外电阻趋向于无穷大，则外电路处于断路状态．
（2）因为，解得，可知图线的纵轴截距等于A==0.1，则E=10V．图线的斜率k==5，r=50Ω．

三．计算题(22分)
16、 (1)0.2　(2)6 m/s　(3)2.37 m
【解析】试题分析：由图可求得人运动的加速度，再由牛顿第二定律可求得动摩擦因数；由速度和位移的关系可求得到达A点的速度；对上滑过程由动能定理求解上滑的距离
（1）由运动图象知：
在水平方向由牛顿第二定律有：－μmg＝ma
代入数据解得：μ＝0.2.
（2）设人运动到A点时速度为v，由运动学公式：
代入数据解得：v＝6 m/s.
（3）运动员冲上斜坡后做匀减速直线运动，设减速过程的加速度为a′
由牛顿第二定律得：－mgsinθ－μFN＝ma′
垂直斜面方向：FN＝mgcosθ
代入数据解得：a′＝－7.6 m/s2
设沿坡上滑的最大距离为x，由运动学公式有：0－v2＝2a′x
代入数据解得：x＝2.37 m
即沿坡上滑的最大距离为2.37 m.
点睛：本题主要考查动能定理的应用，要注意正确分析物理过程，做好受力分析才能准确找出物理规律求解。
17、⑴v1=0； ⑵； ⑶C点上方低于处滑下或高于处
【解析】
（1）由机械能守恒可知，小珠由C点释放，到达E点时，因CE等高，故到达E点的速度为零；
（2）由题意： ；小珠由B点释放，到达E点满足：
从E点滑出后恰好撞到D点，则 ； 联立解得：；
（3）a.若小珠到达E点与小珠上壁对钢丝的弹力等于，则 ；从释放点到E点，由机械能守恒定律： ；
联立解得：
b.若小珠到达E点与小珠下壁对钢丝的弹力等于，则 ；从释放点到E点，由机械能守恒定律： ；
联立解得： ； 故当小珠子从C点上方低于 处滑下或高于 处滑下时，小珠到达E点与钢丝间的弹力超过.