2024-2025学年广东省佛山市佛山三中物理高一下期末学业质量监测试题含解析.doc

2024-2025学年广东省佛山市佛山三中物理高一下期末学业质量监测试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．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、 (本题9分)一艘渔船欲渡过宽为420m的大河，若渔船在静水中的航速为4m/s，河水的流速是3m/s，则该船过河的最短时间为
A．140s B．105s C．84s D．100s
2、 (本题9分)如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等下列说法中正确的是

A．质点从M到N过程中速度大小保持不变
B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同
C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同
D．质点在MN间的运动不是匀变速运动
3、 (本题9分)如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )

A． B． C． D．
4、 (本题9分)质量为1kg的物体从某一高度开始做自由落体运动，1s后物体着地.g取10m/s2则该物体落地时重力的瞬时功率是
A．25W B．50W C．75W D．100W
5、据报道，嫦娥一号和嫦娥二号绕月飞行的圆形工作轨道距月球表面分别约为200km和100km ，运行速率分别为v1 和v2 ,那么v1 和v2的比值为（月球半径取1700km）（ ）
A．18/19 B．19/18
C． D．
6、 (本题9分)如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则(　　)

A．两导线框中均会产生正弦交流电
B．两导线框中感应电流的周期都等于T
C．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等
D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等
7、下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是

A．汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力
B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压
C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用。
D．洗衣机脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
8、 (本题9分)如图所示，质量为0.1kg的小球在水平面内做匀速圆周运动，长为2m的悬线与竖直方向的夹角为37°，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是

A．悬线受到的拉力大小为2N
B．小球运动的动能为0.45J
C．小球运动的向心加速度大小为7.5m/s2
D．小球运动的角速度大小为5rad/s
9、 (本题9分)研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比(　　)
A．向心加速度变大 B．距地面的高度变大
C．线速度变小 D．角速度变大
10、 (本题9分)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为、的两物块A、B相连接，并静止在光滑水平面上。现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像提供的信息可得（ ）

A．在、两个时刻，两物块达到共同的速度2m/s，且弹簧都处于伸长状态
B．在到时刻之间，弹簧由压缩状态恢复到原长
C．两物体的质量之比为:=2:1
D．运动过程中，弹簧的最大弹性势能与B的初始动能之比为2：3
二、实验题
11、（4分） (本题9分)利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。
A．动能变化量与势能变化量 B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平(含砝码)
（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。
已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝____________，动能变化量ΔEk＝__________。

（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________。
A．利用公式v＝gt计算重物速度 B．利用公式v＝计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法
12、（10分） (本题9分)某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示．框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离和；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐．切断电磁铁线圈中的电流时，小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小和．小组成员多次改变光电门1的位置，得到多组和的数据，建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k．

⑴当地的重力加速度为________(用k表示)．
⑵若选择光电门2所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为______________(用题中物理量的字母表示)．
⑶关于光电门1的位置，下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差（___）
A．尽量靠近刻度尺零刻度线
B．尽量靠近光电门2
C．既不能太靠近刻度尺零刻度线，也不能太靠近光电门2
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） (本题9分)如图所示，在倾角为30°的光滑固定斜面体上，一劲度系数为k=200N/m的轻质弹簧一端连接固定挡板C，另一端连接一质量为m=4kg的物体A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与质量也为m的物体B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长，用手托住物体B使细绳刚好没有拉力，然后由静止释放，试问：

(1)刚释放物体B时和物体A沿斜面向上运动获得最大速度时，弹簧的形变量x1和x2分别是多大？
(2)物体A的最大速度大小？
(3)从开始释放物体B到物体A获得最大速度的过程中，物体B所受合外力的冲量大小和方向？
14、（14分） (本题9分)如图所示，质量都是m的物体A和B，通过轻绳子跨过滑轮相连斜面光滑，不计绳子和滑轮之间的摩擦开始时A物体离地的高度为物体位于斜面的底端，用手托住A物体，A、B两物均静止撤去手后，求：

物体将要落地时的速度多大？
物落地后，B物由于惯性将继续沿斜面上升，则B物在斜面上的最远点离地的高度多大？
15、（13分） (本题9分)如图，小球做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，线长为 L ，小球质量为 m ，重力加速度为 g ．求：

(1)绳子对小球的拉力的大小；
(2)小球运动的向心加速度大小；
(3)小球运动的周期．
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】
当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，，故选B.
2、B
【解析】
试题分析：由图知，质点在恒力作用下做一般曲线运动，不同地方弯曲程度不同，即曲率半径不同，所以速度大小在变，所以A错误；因是在恒力作用下运动，根据牛顿第二定律F=ma，所以加速度不变，根据可得在相同时间内速度的变化量相同，故B正确；C错误；因加速度不变，故质点做匀变速运动，所以D错误．
考点：本题考查曲线运动
3、B
【解析】
根据动能定理得出物块到达最高点的速度，结合高度求出平抛运动的时间，从而得出水平位移的表达式，结合表达式，运用二次函数求极值的方法得出距离最大时对应的轨道半径．
【详解】
设半圆的半径为R，根据动能定理得：−mg•2R＝mv′2−mv2，离开最高点做平抛运动，有：2R=gt2，x=v′t，联立解得： ，可知当R=时，水平位移最大，故B正确，ACD错误．故选B．
本题考查了动能定理与圆周运动和平抛运动的综合运用，得出水平位移的表达式是解决本题的关键，本题对数学能力的要求较高，需加强这方面的训练．
4、D
【解析】
1s末物体的速度v=gt=10×1=10m/s，
1s末重力的瞬时功率P=mgv=1×10×10=100W；所以ABC错误，D正确。
故选：D.
5、C
【解析】
“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月作圆周运动，由万有引力提供向心力有可得（M为月球质量，r为轨道半径），它们的轨道半径分r1=1900km、r2=1800km，则．
6、BC
【解析】
A．半径切割磁感线产生的感应电动势，由于匀速转动，所以进入时，电动势是恒定的，则A错误；
B．由半径切割分段分析知道：M线框在转一周内感应电动势的变化是恒正、恒正、恒负、恒负．N线框的变化是恒正、零、恒负、零，所以两导线框的周期相等地，则B正确；
C．显然从开始到转过90°，都是半径切割，感应电动势相等，则C正确；
D．根据有效值的定义：对M线框，，对N线框，只有一半时间有感应电流，，两式对比得到：，所以D错误．
7、AB
【解析】
A. 汽车通过凹形桥的最低点时， ，支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，车对桥的压力大于汽车的重力，A正确。
B. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，B正确；
C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时仍受重力作用。C错误。
D. 离心力与向心力并非物体实际受力，而是衣服对水的吸附力小于水做圆周运动所需要的向心力，因此产生离心现象；D错误。
8、BC
【解析】
小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图所示：

A．小球在竖直方向受力平衡，有：，解得绳的拉力；故A错误.
B．小球受重力和绳子的拉力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：，其中r表示小球匀速圆周运动的轨道半径，有，联立解得：，则小球的动能为；故B正确.
C．由牛顿第二定律，可知向心加速度；故C正确.
D．由匀速圆周的的特点，可得小球的角速度为；故D错误.
9、BC
【解析】
地球同步卫星绕地球圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力有：
可得卫星周期，可知周期变大时，卫星距地面高度h增大；
卫星的线速度，可知卫星离地高度h变大时，卫星的线速度变小；
向心加速度，可知卫星离地高度h变大时，卫星的向心加速度变小；
角速度，可知周期变大时，角速度变小．
所以BC正确，AD错误．
故选BC.
10、BCD
【解析】
两个滑块与弹簧系统机械能守恒、动量守恒，结合图象可以判断它们的能量转化情况和运动情况。
【详解】
A.从图象可以看出，从0到t1的过程中弹簧被拉伸，t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，从t2到t3的过程中弹簧被压缩，t3时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于压缩状态，故A错误；
B.由图示图象可知，从t3到t4时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，故B正确；
C.由图示图象可知，t1时刻两物体速度相同，都是2m/s，A、B系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
，
即
，
解得：
，
故C正确；
D.由图示图象可知，
在初始时刻，B的初动能为：

在t1时刻，A、B两物块的速度是2m/s，A、B两物块动能之和为：

所以，这时候，最大的弹性势能为
，
所以：

故D正确。

二、实验题
11、A AB ΔEp＝－mghB ΔE＝m2 C
【解析】
（1）[1]．验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选A；
（2）[2]．电磁打点计时器使用低压交流电源；需选用刻度尺测出纸带上任意连点见得距离，表示重锤下落的高度；等式两边都含有相同的质量，所以不需要天平秤质量；故选AB；
（3）[3][4]．根据功能关系，重物的重力势能变化量的大小等于重力做的功的多少，打B点时的重力势能减小量：
△Ep=-mghB
B点的速度为：

所以动能变化量为：
；
（4）[5]．由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C选项正确；
12、 C
【解析】
（1）以0刻度线为零势能面，小铁块从光电门1运动到光电门2的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律得：mv12-mgx1=mv22-mgx2
整理得：v22-v12=2g（x2-x1）
所以图象的斜率k=2g，解得：g=；
（2）小铁块经过光电门1时的机械能等于小铁块经过光电门1时的动能加上势能，若选择刻度尺零刻度线所在高度为零势能面，则有：
E1=mv12-mgx1 =mv12-mkx1 
（3）用电磁铁释放小球的缺点是，当切断电流后，电磁铁的磁性消失需要一时间，铁球与电磁铁铁心可能有一些剩磁，都会使经过光电门1的时间较实际值大，引起误差，并适当增大两光电门A、B间的距离，使位移测量的相对误差减小，所以C正确．

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)0.1m，0.1m(2)1m/s(3)4，方向为竖直向下
【解析】
(1)刚释放物体 B 时，弹簧被压缩，形变量x1，由胡克定律，得：
kx1-mgsin30°=0
代入数据可得：
x1=0.1m
物体A沿斜面向上运动获得最大速度时：
mg=kx2+mgsin 30°
弹簧的伸长量为：
x2=0.1m
(2)由开始运动到达到最大速度过程，弹性势能不变，由能量守恒定律，得：

解得：
vm=1m/s
(3)由动量定理：物体 B 所受的冲量大小
IB=mBvm=4N•s，
方向竖直向下。
14、 (1) (2)
【解析】(1)B两物构成的整体系统只有重力做功，
故整体的机械能守恒得：
整理得:
当A物体落地后，B物体由于惯性将继续上升，此时绳子松了，对B物体而言，只有重力做功，故B物体的机械能守恒，设其上升的最远点离地高度为H，
根据机械能守恒定律得：
整理得   
【点睛】考查单个物体与系统机械能守恒的不同应用，突出机械能守恒的条件．
15、 (1) (2) (3)
【解析】
试题分析：（1）小球在摆动过程中受重力和拉力，即，所以F=
（2）根据上市分析
（3）根据（1）中方程解：，化简可得T=
考点：圆周运动
点评：本题考查了通过受力分析确定圆周运动的向心力，从而写出向心力方程列式求解。