2024-2025学年浙江省杭州市富阳区新登中学物理高一第二学期期末检测试题含解析.doc

2024-2025学年浙江省杭州市富阳区新登中学物理高一第二学期期末检测试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、以v0=15m/s的初速从地面竖直向上抛出一物体，设空气阻力大小不变，则在抛出后的第2s内平均速度和平均速率分别为
A．0，0 B．0，2.5m/s C．2.5m/s，2.5m/s D．2.5m/s，0
2、下列四幅图中的物体在指定的过程中机械能守恒的是

A．甲图：客机在起飞爬升的过程
B．乙图：抽成真空的管中鸡毛悬空下落的过程
C．丙图：跳伞运动员打开降落伞下落的过程
D．丁图：石头从手中加速到落地前的过程
3、质量为2000kg的汽车在水平路面上匀加速启动，阻力恒为1000N，t=20s时发动机达到额定功率，此后，功率保持不变，其运动的v—t图象如下，下列说法正确的是（ ）

A．在t=40s时汽车达到最大速度
B．汽车的额定功率为20000W
C．匀加速阶段，汽车的加速度大小为1m/s2
D．加速过程中，汽车的牵引力一直在增大
4、摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。在摩天轮转动过程中，下列叙述正确的是

A．乘客的速度保持不变
B．乘客的机械能保持不变
C．乘客的动量保持不变
D．乘客重力的瞬时功率在变化
5、 (本题9分)如图所示，洗衣机的甩干筒在转动时有一些衣服附在竖直筒壁上，则此时

A．附在筒壁的衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力
B．附在筒壁上的衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力
C．甩干筒的转速越大，筒壁上衣服的线速度与角速度之比越大
D．甩干筒的转速越大，筒壁对衣吸的摩擦力越大
6、 (本题9分)（多选）如图甲所示，在水平地面上放置一个质量为m=4 kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力随位移x变化的图象如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　)

A．物体先做加速运动，推力撤去时开始做减速运动
B．物体在水平面上运动的最大位移是10 m
C．物体运动的最大速度为8 m/s
D．物体在运动中的加速度先变小后不变
7、 (本题9分)如图所示，一个小球在有空气阻力作用的情况下从空中的某点A以某一速度水平抛出，经过一段时间，小球运动到空中另一位置B。则从A到B的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．合外力对小球所做的功等于小球机械能的增量
B．小球克服空气阻力所做的功等于小球机械能的减少量
C．重力所做的功等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”
D．小球重力势能的减少量等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”
8、 (本题9分)关于电场强度和电场线，下列说法正确的是
A．由可知，电场强度E与q成反比，与F成正比
B．电场中某一点的电场强度，与放置的试探电荷无关
C．电场线是仅受电场力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹
D．电荷的运动轨迹有可能与电场线重合
9、如图所示，两个等量的正电荷分别置于P、Q两位置，在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点，另有一试探电荷q，则( )

A．M点的场强大于N点的场强
B．M点的电势低于N点的电势
C．无论q是正电荷，还是负电荷，q在M、N两点的电势能一样大
D．若q是正电荷，q在N点的电势能比在M点的电势能大
10、 (本题9分)如图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是 （ ）

A．卫星轨道a、b、c都是可能的
B．卫星轨道只可能是b、c
C．同步卫星轨道可能是b
D．a、b均可能是同步卫星轨道
二、实验题
11、（4分）如图所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置，让小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行。实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是（______）

A．防止小车不能被橡皮筋拉动
B．便于小车获得较大的弹射速度
C．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
D．保证橡皮筋对小车做的功等于重力对小车做的功
12、（10分） (本题9分)如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器．

（1）请将下列实验步骤按先后排序：___________
A．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 B．接通电火花计时器的电源，使它工作起来
C．启动电动机，使圆形卡纸转动起来
D．关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值．

（2）要得到的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是______
A．秒表　 B．毫米刻度尺 C．圆规 D．量角器
（3）写出角速度的表达式_______，并指出表达式中各个物理量的意义：_____________．
（4）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对结果有影响吗？_____________（填 “有影响”或“无影响”）

三、计算题：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
13、（9分）如图所示，某一滑道由斜坡和水平滑道组成，斜坡顶端A距水平滑道高度为h，倾角为θ，水平粗糙滑道BC段长为d，水平滑道CD段光滑。将轻弹簧的一端水平连接并固定在墙上，另一自由端恰位于水平滑道C点。物块从斜坡A处静止下滑，从斜坡进入水平滑道时，在底端B点处无能量损失（即速度大小不变）。已知物块质量为m，物块与斜坡AB、水平滑道BC间的动摩擦因数均为μ，整个过程空气阻力不计，重力加速度为g。则：
(1)求物块滑到B点时的速度大小？
(2)求弹簧为最大压缩量时的弹性势能Ep？
(3)若物块质量m=3 kg，斜坡倾角θ=370，重力加速度g取10 m/s2。弹簧第一次达到最大压缩量时的弹性势能Ep随物块不同下滑高度h变化关系如图所示，物块能第一次被弹回后不沿斜坡上滑，则物块从斜坡顶端A点下滑高度h应满足什么条件？

14、（14分） (本题9分)如图所示，在倾角为37o的斜面上，一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧一端固定在A点，自然状态时另一端位于B点．斜面上方有一半径R=0.2m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于C处，圆弧轨道的最高点为D．斜面AB段光滑，BC段粗糙且长度为0.4m．现将一质量为1kg的小物块从C点由静止释放，小物块将弹簧压缩了0.2m后速度减为零（不计小物块到达B处与弹簧碰撞时的能量损失）．已知弹簧弹性势能表达式Ek=kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，重力加速度取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.1．（计算结果可保留根号）求：

⑴小物块与斜面BC段间的动摩擦因数μ
⑵小物块第一次返回BC面上时，冲到最远点E，求BE长
⑶若用小物块将弹簧压缩，然后释放，要使小物块在CD段圆弧轨道上运动且不脱离圆弧轨道，则压缩时压缩量应满足的条件
15、（13分） (本题9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？
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、B
【解析】
物体做竖直上抛运动，物体上升的时间为：
，
所以抛出后第2s内有两个运动过程，1s~1.5s上升，1.5s~2s下降，两个过程互逆
AD．第2s内的两个过程，相当于两个做了0.5s自由落体运动的过程，故在第2s内的路程为：

故第2s内平均速率为：

，AD错误；
BC．根据对称性可知，第2s内物体的位移为0，则第2s内平均速度为0，B正确C错误．
2、B
【解析】
A. 甲图：客机在起飞爬升的过程重力势能增大，动能增大，则机械能增加，选项A错误；
B. 乙图：抽成真空的管中鸡毛悬空下落的过程只有重力做功，则机械能守恒，选项B正确；
C. 丙图：跳伞运动员打开降落伞下落的过程要克服阻力做功，则机械能减小，选项C错误；
D. 丁图：石头从手中加速到落地前的过程中要克服阻力做功，则机械能减小，选项D错误.
3、B
【解析】
A、t=20s时发动机达到额定功率，t=20s之后，汽车做加速度减小的加速运动，直到达到最大速度，由v—t图象可知，在t=40s时汽车尚未达到最大速度，故A错误。
BC、匀加速阶段，汽车的加速度a==m/s2=0.5m/s2，根据牛顿第二定律有：F-Ff=ma，汽车的牵引力F=ma+Ff=2000N，t=20s时发动机达到额定功率P=Fv=20000W，故B正确，C错误。
D、汽车达到额定功率后，牵引力大于阻力，速度还要继续增大，在功率保持不变的情况下，由P=Fv知，随着速度的增大，牵引力要减小，直到汽车达到最大速度时，牵引力F=Ff=1000N，故D错误。
4、D
【解析】
AC. 因为速度是矢量，做圆周运动的乘客其速度方向时刻变化，所以乘客的速度时刻变化，根据P=mv可知，乘客的动量大小不变，而动量的方向和速度方向相同，所以动量时刻变化，故AC项与题意不相符；
B. 根据机械能等于重力势能和动能之和，知摩天轮做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，其重力势能变化，所以机械能在变化，故B项与题意不相符；
D. 摩天轮转动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，竖直方向的分速度在变化，所以重力的瞬时功率在变化，故D项与题意相符。
5、B
【解析】
ABD．衣服做圆周运动，受重力、桶壁的弹力和静摩擦力作用．在竖直方向上，衣服受重力和静摩擦力平衡，靠弹力提供向心力，由N=mrω2知，转速增大，则桶壁对衣服的弹力增大，静摩擦力不变．故B正确，AD错误．
C．根据v=ωr可知，筒壁上衣服的线速度与角速度之比等于转动半径r，则甩干筒的转速越大，筒壁上衣服的线速度与角速度之比不变，选项C错误；
故选B．
6、BC
【解析】试题分析：物体受到摩擦力和推力，推力小于摩擦力时物体开始减速；根据牛顿第二定律，当物体的合力最大时，其加速度最大．由图读出推力的最大值即可求出最大加速度．分析物体的运动情况：物体先加速运动，当合力为零为后做减速运动．速度最大时推力就能得到，再由图读出位移．由动能定理可求出最大速度时的位置．
物体先做加速运动，当推力小于摩擦力时开始做减速运动，A错误；由图象得到推力对物体做功等于“面积”，得推力做功为，根据动能定理，代入数据解得，B正确；拉力一直减小，而摩擦力不变，故加速度先减小后增大，D错误；由图象可得推力随位移x是变化的，当推力等于摩擦力时，加速度为0，速度最大，则，由图得到F与x的函数关系式为，代入数据得，由动能定理可得，解得，C正确．
7、BCD
【解析】AB、根据机械能守恒的条件：只有重力做功或系统内弹力做功机械能守恒，所以本题中机械能的变化和阻力做功有关，而不是合外力。阻力做负功所以机械能减小，且小球克服空气阻力所做的功等于小球机械能的减少量，故A错；B对；
C、根据动能定理 ，根据功能关系阻力做的功转化为热量，所以重力所做的功等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量，故C对；
D、小球的重力势能减小，动能和内能增加，根据能量守恒知小球重力势能的减少量等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”，故D对；
故选BCD
点睛：对动能定理要熟练掌握并会利用能量关系求解因摩擦阻力而产生的热量。
8、BCD
【解析】
AB. 电场强度的定义式为，适用于任何电场，E反映电场本身的性质，与试探电荷无关，故A项与题意不相符，B项与题意相符；
CD. 电场线是为了形象的描述电场而人为引入的曲线，而物体的运动轨迹是由物体所受合外力与初速度之间的夹角决定，二者不一定重合；在非均匀的电场中，初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动轨迹不会与电场线重合；若电场线为直线，物体的初速度为零，则运动轨迹与电场线是重合的，故CD项与题意相符．
9、BD
【解析】
A.根据电场的叠加原理可知N、M两点的场强方向相同（竖直向上），但电场线疏密关系不能确定，所以场强大小不能判断，故A错误；
B.等量同种正点电荷，两点的电场强度的方向，由N指向M，M点的电势低于N点的电势，故B正确；
CD.若q是正电荷，根据 可知，N点的电势高于M点，那么N点的电势能比在M点的电势能大，故C错误，D正确；
10、BC
【解析】
AB．卫星围绕地球做匀速圆周运动的圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确．
CD．同步卫星的轨道平面在赤道的上空，则同步卫星轨道可能是b，故C正确，D错误．
本题的关键是要知道人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，由万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心.

二、实验题
11、C
【解析】
小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功。
A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；
B.B项与上述分析结论不相符，故B错误；
C.C项与上述分析结论相符，故C正确；
D.D项与上述分析结论不相符，故D错误。
12、①③②④ D 无
【解析】
（1）该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理，故次序为①③②④；
（2）要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器，故选D；
（3）由于点跟点之间的角度没变化，则对测量角速度不影响．
点睛：解决本题的关键知道该实验的实验原理，以及知道该实验的操作顺序．

三、计算题：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
13、（1）；（2）Ep= mgh－μmghcot θ－μmgd；（3）0.75 m ＜ h ≤ 1.5 m
【解析】
解：(1)从A到B过程，对物块分析由动能定理得：
解得：
(2)从A到弹簧为最大压缩量时，对物块分析，由动能定理得：

联立解得：
(3)由(2)可知：
根据图像与函数相结合可知斜率：，纵截距：
代入图中所给数据，解得，
物块刚好能第一次被弹回，即要求物体从A点下滑能抵达C点，由图可知：
从A到弹簧为最大压缩量，再返回B后不沿斜坡上滑，对物块分析，由动能定理得：

代入数据解得：
综上分析，可知物块能第一次被弹回后不沿斜坡上滑，则物块从斜坡顶端A点下滑高度应满足：
14、⑴μ=2.5 ⑵2．21m的E位置 ⑶x≥2．479m
【解析】
试题分析：⑴由动能定理得：
2分
解得：μ="2.5" 1分
⑵设小物块最远将冲到E点，则由动能定理得：
2分
解得：BE=2．21m，即最远冲到距B点为2．21m的E位置． 1分
⑶要使小物块不脱离圆弧轨道，则小物块应到达图中F点时速度减为零则有：
＞2 1分
≤2 1分
解得：＜x≤即：2．349m＜x≤2．4m 1分
若恰过最高点D，则有：
≥mv21分
mg= m1分
解得： x≥即：x≥2．479m 1分
考点：本题考查动能定理、圆周运动．
15、 (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