2024-2025学年湖北省枣阳市白水高中物理高一下期末达标测试试题含解析.doc

2024-2025学年湖北省枣阳市白水高中物理高一下期末达标测试试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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)一个质量为的物体以a＝2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体的重力势能减少了2mgh B．物体的动能增加了2mgh
C．物体的机械能保持不变 D．物体的机械能增加了2mgh
2、 (本题9分)如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，在斜面上的落点分别是a和b，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是(    )

A．落在b点的小球飞行过程中速度变化快
B．落在a点的小球飞行过程中速度变化大
C．小球落在a点和b点时的速度方向不同
D．两小球的飞行时间均与初速度成正比
3、 (本题9分)如图所示，a、b两点位于以负点电荷为球心的球面上，c点在球面外，则（ ）

A．a点场强与b点场强相同
B．a点场强的大小比c点大
C．b点场强的大小比c点小
D．条件不足，无法判断a、b、c场强大小关系
4、 (本题9分)首先引入电场线来形象地描述电场的科学家是（ ）
A．安培 B．法拉第 C．密立根 D．库仑
5、如图所示，A、B、C是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是(　　)

A．根据v＝，可知线速度vA<vB<vC
B．根据万有引力定律，可知卫星所受的地球引力FA>FB>FC
C．周期TA>TB>TC
D．向心加速度aA>aB>aC
6、 (本题9分)一个电子仅在电场力的作用下以一定的初速度从A点沿电场线向B点运动，如图所示，若规定向右的方向为正方向，则下列位移-时间或速度-时间图象中能正确描述电子运动情况的是（ ）

A． B．
C． D．
7、 (本题9分)一条河岸平直的小河宽度为40m，河水流速为3m/s。小船在静水中的速度为5m/s，现在始终保持船头垂直对岸渡河。下列分析正确的是
A．小船过河的时间等于10s
B．小船过河的时间等于8s
C．小船过河的位移大于40m
D．小船过河的位移等于40m
8、如图四幅图为生活中与向心力知识相关的情景，有关说法正确的是（　　）

A．图甲为火车转弯的轨道，内低外高以防止脱轨
B．图乙为小车过拱桥的情景，此过程小车处于失重
C．图丙为“旋转秋千”，人与座椅整体受到重力、绳子拉力和向心力
D．图丁为汽车在凹凸不平的地面上行驶，应快速通过此路面
9、 (本题9分)如图所示，在倾角的固定斜面上固定一与斜面垂直的光滑挡板，质量为、半径为的光滑圆柱体放在质量也为、半径也为的半圆柱体上，半圆柱底面与斜面间的动摩擦因数为，现用一个平行斜面向上的拉力使其缓慢沿斜面向上移动直到两者分开．重力加速度为，下列判断正确的是（ ）

A．该过程中半圆柱体受到的摩擦力逐渐变小
B．该过程中挡板受到的弹力逐渐变大
C．该过程中圆柱体对半圆柱体的弹力不做功
D．该过程中半圆柱体克服摩擦力所做的功一定大于
10、如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的细绳与斜面平行，在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态。则

A．b对c的摩擦力方向一定平行斜面向上
B．b对c的摩擦力可能先减小后增大
C．地面对c的摩擦力方向一定向右
D．地面对c的摩擦力一定减小
11、 (本题9分)如图所示，倾角为的传送带以2m/s的速度沿图示方向匀速运动现将一质量为2kg的小木块，从传送带的底端以v0＝4m/s的初速度，沿传送带运动方向滑上传送带。已知小木块与传送带间的动摩擦因数为＝0.5，传送带足够长，sin＝0.6，cos＝0.8，取g＝10m/s2。小物块从滑上传送带至到达最高点的过程中，下列说法正确的是( )

A．物块运动时间为1.2s
B．物块发生的位移大小为1.6m
C．物块与传送带间因摩擦而产生的热量为6.4J
D．摩擦力对小木块所做功为12.8J
12、在如图所示的竖直平面内，在水平线MN的下方有足够大的匀强磁场，一个等腰三角形金属线框顶点C与MN重合，线框由静止释放，沿轴线DC方向竖直落入磁场中．忽略空气阻力，从释放到线框完全进入磁场过程中，关于线框运动的v－t图，可能正确的是：（ ）

A． B． C． D．
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)用如图（甲）所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．

①下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上
C．用天平测量出重锤的质量
D．接通电源，待打点稳定后再释放纸带
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上 ．
②在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地的重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是 ．
14、 (本题9分)如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。

(1)已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是_____（填字母代号）；
A．直流电源、天平及砝码
B．直流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、天平及砝码
D．交流电源、毫米刻度尺
(2)安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示，图中O点为打点起始点，且速度为零，选取纸带上打出的连续点A、B、C作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分別为、、，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T，为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F点的过程中，重锺更力势能的减少量Ep=____，动能的增加量Ek=___（用题中所给字母表示）；
(3)某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响，若重锤所受阻力为f，重锤质量为m，重力加速度为g，他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2—h图线，如图3所示，图像是一条直线，此直线斜率k=___（用题中字母表示）。
15、 (本题9分)某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，他们的主要实验步骤如下：

A．按图示安装好器材。
B．将电火花计时器接到电源上。
C．接通电源后释放纸带，打出一条纸带。
D．换用另外的纸带，重复步骤C。
E．选取点迹清晰的纸带，测量所选纸带上一系列测量点距初位置的距离。
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，比较二者是否相等
请回答下列问题：
（1）为完成此实验，除了图中所给器材外，还必需的器材有_____（填正确选项前的字母）。
A．天平 B．秒表 C．毫米刻度尺 D．4～6V的交流电源 E．110V的交流电源
（1）实验中，夹子与重物的质量m＝150g，由打点计时器在纸带上打出一系列点，如图乙所示，为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为三个连续点。已知打点计时器每隔0.01s打一个点，当地的重力加速度g＝9.80m/s1．选取其中O点和B点来验证机械能守恒定律，则重物重力势能减少量△EP＝_____J．B点的瞬时速度vB＝_____m/s（均要求保留3位有效数字）。
（3）在步骤（E）中测得测量点距初位置的距离为h，计算出对应的速度为v。以h为横轴，v1为纵轴，画出的图线如图丙所示，图线的斜率为k，则当地的重力加速度为_____（不计一切阻力）。
三．计算题(22分)
16、（12分）如图甲所示，边界MN将空间分成上下两个区域I、II，在区域II中有竖直向下的匀强电场，在电场中某一点B静止释放一个质量为m= 1×10-2 kg、带电量大小为q= 4×10-4 C的小球，它恰能到达区域I中的A点，已知小球运动的v—t图象如图乙所示，g=10m/s2，不计空气阻力。求：

（1）小球的带点性质，以及匀强电场的电场强度大小；
（2）A、B两点间的高度差h；
（3）若将电场反向且强度减为原来的三分之一，要让小球仍恰好到达A点，在B点需以多大的初速度竖直向上拋出。
17、（10分） (本题9分)如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上．现有滑块A以初速度从右端滑上B，一段时间后，以滑离B，并恰好能到达C的最高点．A、B、C的质量均为．求：
（1）A刚滑离木板B时，木板B的速度；
（2）A与B的上表面间的动摩擦因数；
（3）圆弧槽C的半径R；
（4）从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能．

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、B
【解析】
A. 物体下降h高度的过程中，重力做功mgh，则重力势能减小mgh.故A错误；
B. 根据牛顿第二定律知，合力为2mg，根据动能定理知，合力做功为2mgh，则动能增加2mgh.故B正确；
C. 重力势能减小mgh，动能增加2mgh，则机械能增加了mgh.故C错误，D错误．
故选：B.
点睛：根据重力做功判断重力势能的变化，根据合力做功判断动能的变化，根据动能和重力势能的变化判断机械能的变化．
2、D
【解析】
两个小球做的都是平抛运动，平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，物体的运动的时间是由竖直方向上下落的高度决定的．落地速度由高度和初速度共同决定，可列式进行分析．
【详解】
AB、平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，速度变化一样快，b球运动时间长所以速度变化大，故AB错误
C、落在a点和b点的小球，由，而速度偏转角 应有，由于 ，所以他们速度方向相同，故C错误．
D、落在a点和b点的小球，由，得，所以运动时间t与v0成正比，D正确
3、B
【解析】
A.根据点电荷电场强度的计算公式可知，a点场强的大小和b点电场强度大小相等，但是方向不同，故A错误；
BC. a点距离点电荷的距离较c点近，则a点场强的大小比c点大，同理可知，b点场强的大小比c点大，选项B正确，C错误；
D.由以上分析可知，选项D错误.
4、B
【解析】
A．安培发现了分子电流假说，A错误；
B．法拉第首先引入场的概念来描述电场，B正确；
C．密立根根据油滴实验测得了电子的电量，C错误；
D．库仑发现了库仑定律，D错误．
5、D
【解析】
A．人造地球卫星的万有引力提供向心力，可得，可知线速度vA>vB>vC，A错误
B．卫星之间的质量关系不清楚，所以所受万有引力大小关系不清楚，B错误
C．人造地球卫星的万有引力提供向心力，可得，周期TA<TB<TC，C错误
D．人造地球卫星的万有引力提供向心力，可得，向心加速度aA>aB>aC，D正确
6、C
【解析】
AB.在x-t图象中，图线的斜率表示速度，倾斜直线说明速度恒定，根据上述分析可知，电子的x-t图像应该是抛物线，故AB错误。
CD.电子在电场中受向左的电场力，先向右做匀减速直线运动，减速到零后再向左做匀加速直线运动，由于电子只受电场力作用，两段运动的v-t两段图线的斜率相同，加速度相同，故C正确，D错误；
7、BC
【解析】
AB．小船渡河过程中始终保持船头指向与河岸垂直，渡河时间最短，最短渡河的时间为
，
A错误B正确；
CD．小船的实际航线是垂直河岸方向上与水流方向上的合位移，与水流方向成锐角，则小船过河的位移大于40m，C正确D错误．
8、AB
【解析】
A.火车轨道弯道处设计成外高内低，让火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力，防止脱轨.故选项A符合题意.
B．汽车过拱形桥时，受到的重力和支持力的合力提供向心力，加速度向下，处于失重状态.故选项B符合题意.
C.向心力属于效果力，不是性质力，由其他力提供.故选项C不符合题意.
D.汽车在凹凸不平的地面上行驶时，速度越大，对地面的压力越大，根据牛顿第三定律可知，地面对轮胎的支持力越大，易爆胎.故选项D不符合题意.
9、BD
【解析】
A．对小球和半圆柱整体分析，知斜面对半圆柱体的支持力等于总重力垂直于斜面的分力，保持不变，由知半圆柱体受到的摩擦力保持不变，A错误；
B．以小球为研究对象，分析受力情况，如图，利用三角形定则作出力的合成图，蓝线为初位置，红线为末位置，则知挡板对小球的支持力N2增大，则小球对挡板的压力也增大，B正确；
C．圆柱体对半圆柱体的弹力过两者球心，故圆柱体对半圆柱体的弹力方向与半圆柱体的位移夹角不垂直，故做功，C错误；
D．半圆柱体受到的摩擦力

当两者分离时，根据几何知识可知，半圆柱体上移的距离为，故克服摩擦力做功为

大于，D正确．

故选D.
解决本题的关键是灵活选择研究对象，采用隔离法和整体法结合分析受力情况．同时，要熟练运用数学知识求解半圆柱体移动的距离．
10、BD
【解析】
AB.设a、b的重力分别为Ga、Gb，若Ga<Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件，有：f=Gbsinθ－Ga，在a中的沙子缓慢流出的过程中，Ga减小，故摩擦力增加；若Ga>Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件，有：f=Ga－Gbsinθ，在a中的沙子缓慢流出的过程中，Ga减小，故摩擦力减小，若Ga<Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，由牛顿第三定律知b对c的摩擦力方向可能平行斜面向下，故A错误，B正确；
CD.以bc整体为研究对象，分析受力如图所示，根据平衡条件得知水平面对c的摩擦力：f=Tcosθ=Gacosθ，Ga减小，故摩擦力减小，方向水平向左，故C错误，D正确．
11、AB
【解析】
AB.第一阶段：根据牛顿第二定律

得，第一阶段位移为

所用时间为

传送带位移为

划痕为

第二阶段

得，第二阶段位移为

所用时间为

传送带位移为

划痕为

由以上分析可知，物体运动总时间为

物体的总位移

故AB正确；
CD.产生总热量为

摩擦力第一阶段做负功，第二阶段做正功，摩擦力对小木块所做功为

故CD错误。
12、CD
【解析】
根据楞次定律的“来拒去留”可知线框受到向上的安培力，线框由静止向下做加速运动，设线框的有效切割磁感线的长度为L，线框的电阻为R，则有，根据欧姆定律可得，故，根据牛顿第二定律可得，故，运动过程中，L在变大，v在变大，故加速度在减小，即速度时间图像的斜率再减小，故AB错误；由于不知道当线框完全进入磁场时重力和安培力的关系，所以之后线框的速度可能继续增大，可能恒定不变，故CD正确

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、①B、C ②重锤的质量m
【解析】
①B、电火花和电磁计时器都使用交流电源．
C、用自由落体运动验证机械能守恒定律，不需要天平，因为质量可以约去，
所以指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤是B、C
②由题意可知，s1、s2是相邻的相等时间内的位移，而计数点时间T′=2T．由可得：；设阻力大小为f，由牛顿第二定律可知，mg-f=ma，得，可见要测定阻力f的大小，还必须测量重锤的质量m．
考点：考查验证机械能守恒定律．
14、D
【解析】
(1)打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度。纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表。重锤的质量可以不测。故选D。
(2)从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力热能的减少量△EP=mgh2.F点的瞬时速度： ，则动能的增加量为：△Ek= 。
重锤重力势能的减少量△Ep=mgh2，
(3)若考虑阻力f，则由能量关系：mgh=mv2+fh得：v2=(）h，可知v²-h图线的斜率等于k=。
点睛：明确各种实验仪器的使用方法和实验的实验原理是解决实验问题的关键，注意实验过程中尽量减小摩擦阻力的影响，同时掌握瞬时速度通过实验数据算出，而不是理论推算；能用函数图像来分析实验的数据。
15、CE 0.490 1.95
【解析】
（1）实验中不需要重锤的质量，因此不需要天平，通过打点计时器计算时间，故不需要秒表。电火花打点计时器应该与110V交流电源连接。需要毫米刻度尺测量纸带上两点间的距离。CE正确
（1）减少的重力势能为：△Ep＝mgh＝0.15×9.8×0.1J＝0.490J
利用匀变速直线运动的推论有：
（3）根据机械能守恒定律有：，v1＝1gh，知v1与1gh成正比，图线的斜率等于重力加速度1g，即k＝1g，故；g=

三．计算题(22分)
16、（1）小球带负电；E= 750 V/m （2）h=0.30 m （3）v=2m/s
【解析】
（1）在电场中对小球受力分析知小球带负电
v—t图象的斜率等于加速度，则：
小球离开电场前的加速度大小
小球离开电场后的加速度大小
由牛顿第二定律得：

联立求得：、
（2）由v—t图象的面积，有
解得：
（3）由动能定理，有：
由小球离开电场前的v—t图象的面积，有：
解得：
17、（1） vB＝；（2）（3）（4）
【解析】
(1)对A在木板B上的滑动过程，取A、B、C为一个系统，根据动量守恒定律有：
mv0＝m＋2mvB
解得vB＝
(2)对A在木板B上的滑动过程，A、B、C系统减少的动能全部转化为系统产生的热量

解得
(3)对A滑上C直到最高点的作用过程，A、C系统水平方向上动量守恒，则有：
＋mvB＝2mv
A、C系统机械能守恒：

解得
(4)对A滑上C直到离开C的作用过程，A、C系统水平方向上动量守恒

A、C系统初、末状态机械能守恒，

解得vA＝.
所以从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能为：

该题是一个板块的问题，关键是要理清A、B、C运动的物理过程，灵活选择物理规律，能够熟练运用动量守恒定律和能量守恒定律列出等式求解．