2025年湖北省鄂东南联盟物理高一第二学期期末考试试题含解析.doc

2025年湖北省鄂东南联盟物理高一第二学期期末考试试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、 (本题9分)如图所示，半径为的竖直圆柱形转筒，绕其竖直中心轴以大小为的角速度转动，可视为质点的物体靠在圆筒的内壁上，若要使物体不下落，则它与圆筒间的动摩擦因数至少为（物体与圆筒间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为）（ ）

A． B． C． D．
2、已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（ ）
A．频率变小，波长变长 B．频率变大，波长变短
C．频率不变，波长变长 D．频率不变，波长变短
3、大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上，使物体沿粗糙的水平面移动相同的距离，其中力F做功最多的是(　　)
A．
B．
C．
D．
4、以下说法中正确的是 ( )
A．物体受到拉力作用向上匀速运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1J
B．物体受拉力作用向上运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1J
C．物体运动，重力做的功是-1J，但物体重力势能的增加量不是1J
D．没有摩擦时物体由A沿直线运动到B，克服重力做的功是1J,有摩擦时物体由A沿曲线运动到B，克服重力做的功大于1J
5、 (本题9分)人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体（ ）
A．处于超重状态
B．所受的合力不变
C．速度的大小不变
D．受到万有引力和重力两个力的作用
6、 (本题9分)一辆汽车从静止开始启动，先匀加速达到某一速度后以恒定功率运动，最后做匀速运动．下列汽车的速度v、位移x、加速度a及汽车牵引力做的功W随时间t的变化图象可能正确的是
A． B．
C． D．
7、一木块静止在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块中，并留在了木块里。则在子弹射入木块的过程中（ ）
A．子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小相等
B．子弹对木块的冲量大于木块对子弹的冲量
C．子弹对木块做的功与木块对子弹做的功大小相等
D．子弹对木块做的功小于木块对子弹做的功
8、在水平路面上AB段光滑，BC段粗糙，两段长度相同，如图所示。在A处静止的小物体(可视为质点)在水平恒力F作用下，从A点开始运动，到C点恰好停下。下列判断正确的是(　　)

A．水平恒力F在两段路面上做功相等
B．整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功
C．水平恒力F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率
D．水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率大于在BC段中点位置瞬时功率
9、 (本题9分)如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆AB，是按照从高度为h处以初速度平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点．现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下．已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时　　

A．小球的速率为
B．小球的速率为
C．小球在水平方向的速度大小为
D．小球在水平方向的速度大小为
10、 (本题9分)关于合运动与分运动及运动的合成，下列说法中正确的是(　　)
A．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B．合运动的时间一定比每一个分运动的时间大
C．分运动的时间一定与它们合运动的时间相等
D．合运动的速度可以比每个分运动的速度小
11、 (本题9分)以下关于分运动和合运动的关系的讨论中，错误的说法是（　　）
A．两个直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动
B．两个匀速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动
C．两个匀变速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动
D．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等
12、 (本题9分)如下图所示，各接触面是光滑的，则A、B间可能无弹力作用的是( )
A．
B．
C．
D．
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律

（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_____
A．重物选用质量和密度较大的金属锤
B．两限位孔在同一竖直面内上下对正
C．精确测量出重物的质量
D．用手托稳重物，释放重物后，再接通电源
（2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_____。

A．OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度
C．BD、CF和EG的长度 D．AC、BD和EC的长度
（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是_____
A．该误差属于偶然误差
B．该误差属于系统误差
C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D．可以通过消除空气阻力和摩擦阻力的影响来消除该误差
（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2﹣h图象去研究机械能是否守恒，若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2﹣h图象是图中的哪一个_____。

14、（10分）某同学在《验证机械能守恒定律》实验中，让质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点。选取一条理想的纸带如图所示，O是打点计时器打的第一个点，A、B、C、D为相邻四个连续的计数点。已知打点计时器使用的交流电周期为0.02秒，重锤的质量m=1.00kg，当地的重力加速度g=9.80m/s2。根据这些数据可以计算出：重锤下落到C点时的动能为______J；从开始下落到C点的过程中，重锤的重力势能减少了______J。（计算结果保留3位有效数字）。通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能________（选填“略大于”或“等于”或“略小于”）重锤增加的动能，分析其原因________________________

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)如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为m=1kg的物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度BC的长为L=6m，沿逆时针方向以恒定速度v=1m/s匀速转动．CD为光滑的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道，DE与CD相切于D点．已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s1．

（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能；
（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C点，并经过圆弧轨道DE，从其最高点E飞出，最终落在CD上距D点的距离为x=1.1m处（CD长大于1.1m），求物块通过E点时受到的压力大小；
（3）满足（1）条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能．
16、（12分）过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，半径、。一个质量为kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动，A、B间距。小球与水平轨道间的动摩擦因数，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取，计算结果保留小数点后一位数字。试求：

(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；
(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L应是多少。
17、（12分） (本题9分)如图所示，光滑斜面倾角为37°，质量为m、电荷量为q的一带有正电的小物块，置于斜面上．当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，重力加速度为g，已知sin37°＝1．6，cos37°＝1．8，求：

（1）该电场的电场强度有多大？
（2）若电场强度变为原来的，物块沿斜面下滑距离为L时的速度有多大？
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、A
【解析】
设以的角速度转动时，物体恰好能静止，则在竖直方向上，在水平方向上，故解得，A正确．
2、D
【解析】
当声音由钢轨传到空气中时，频率不变，由题意得知波速减小，由波速公式v=λf可知，波长变短。
A．频率变小，波长变长，与结论不相符，选项A错误；
B．频率变大，波长变短，与结论不相符，选项B错误；
C．频率不变，波长变长，与结论不相符，选项C错误；
D．频率不变，波长变短，与结论相符，选项D正确；
3、A
【解析】
由图知，A项图中力的方向和位移方向相同，B项图中力的方向和位移方向夹角为30°，C项图中力的方向和位移方向夹角为30°，D项图中力的方向和位移方向夹角为30°；力大小相等、位移相同，据知，A图中力做功最多．故A项正确，BCD三项错误．
4、B
【解析】
A．物体受拉力作用向上匀速运动，合力做功为零，拉力做的功是1J，则重力做功为-1J，则物体重力势能的增加量是1J，故A错误.
B．物体受拉力作用向上如果不是匀速运动，拉力做的功是1J，则物体重力势能的增加量就不一定是1J .所以B正确.
C．物体运动，重力做的功是-1J ，物体重力势能的增加量一定是1J .所以C错误.
D．重力做功仅仅与重力的大小、始末的位置有关，所以没有摩擦时物体由A沿直线运动到B，克服重力做的功是1J，有摩擦时物体由A沿曲线运动到B，克服重力做的功仍然是1J.故D错误.
5、C
【解析】
A. 人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体处于失重状态，选项A错误；
B. 卫星所受的合力大小不变，方向不断变化，选项B错误；
C. 卫星的速度的大小不变，选项C正确；
D. 卫星只受到万有引力作用，选项D错误．
6、D
【解析】
AC、汽车先做匀加速直线运动，速度随时间均匀变化，然后P保持不变，速度增大，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动，故AC错误；
B、匀加速直线运动时，根据知，图线是抛物线的分支，然后做变加速直线运动，图线是曲线，最后做匀速直线运动，图线为倾斜的直线，故B错误；
D、开始牵引力不变，牵引力功，牵引力功与时间成抛物线关系，然后功率不变，根据W=Pt知，功与时间成线性关系，故D正确；
故选D．
【点睛】对于机车启动问题，要根据牛顿第二定律和汽车功率P=Fv进行讨论，弄清过程中速度、加速度、牵引力、功率等变化情况．
7、AD
【解析】
AB. 子弹对木块的作用力与木块对子弹的作用力是一对作用力与反作用力，故两者大小相等，作用时间也相等，所以子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小相等，故A正确，B错误。
CD. 子弹对木块的作用力与木块对子弹的作用力大小速度，但是子弹的对地位移大于木块的对地位移，子弹对木块做的功小于木块对子弹做的功，故C错误，D正确。
8、AB
【解析】
A.由W=Fs知，恒力F对两种路面下做功一样多，即W1=W2，故A正确。
B.在整个过程中，根据动能定理可知WF-Wf=0-0，故整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功，故B正确；
C.在AB段做初速度为零的匀加速直线运动，在BC段可看做反向的初速度为零的运动加速直线运动，通过v-t图象如图，可知，在两段所需时间相同，根据P=W/t可知，水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率，故C错误；

D.由图可知，在AB段中点位置瞬时速度和在BC段中点位置瞬时速度相同，故水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率等于在BC段中点位置瞬时功率，故D错误；
9、BD
【解析】
AB、由于杆AB光滑，小球在整个运动过程中，受重力mg和杆的弹力N作用，又由于弹力N始终与小球运动的速度相垂直，因此一直不做功，根据动能定理有：mgh＝－0，解得小球到达轨道B端时的速率为v＝，故A错误；B正确；
CD、由于杆AB是按照从高度为h处以初速度v0平抛的运动轨迹制成的，不妨假设B端的切线方向与水平方向间的夹角为θ，当物体以初速度v0平抛运动至B端时，根据动能定理有：mgh＝－，解得：v′＝，根据几何关系有：cosθ＝＝，所以小球沿杆到达轨道B端在水平方向的速度大小为：vx＝vcosθ＝，故C错误；D正确．
10、CD
【解析】
AD．根据平行四边形定则，知合速度的大小可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等，故A错误，D正确；
BC．分运动与合运动具有等时性，运动时间一定相等，故B错误，C正确．
故选CD．
11、ACD
【解析】
根据平行四边形定则知，两个直线运动的合运动，若合加速度与合初速度的方向共线，则是直线运动；若两者方向不共线，则可能是曲线运动．故A正确．根据平行四边形定则知，两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，因为合加速度为零，做匀速直线运动，故B错误．根据平行四边形定则知，两个匀变速直线运动的合运动，若合速度与合加速度共线，则是直线运动；若两者不共线，则是曲线运动．故C正确．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等．故D正确．本题选择错误的，故选B．
点睛：考查平行四边形定则的应用，解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上.
12、AC
【解析】
由图可知：B、D两选项肯定有弹力，因为AB间虽是微小形变，但很容易判定它们存在弹力；
而A选项：假设AB间有弹力，则AB两物体均不能处于平衡状态，所以要运动，然而AB两物体没有运动．故A选项没有弹力；
同理C选项中，AB间物体也没有弹力，否则会运动．
故选AC．
判断微观形变可用假设法：假设接触面有弹力，则运用力的平衡条件来判定是否平衡．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、AB B B B
【解析】
第一空.A、重物选用质量和密度较大的金属锤，这样能减少空气阻力的影响，从而减小实验误差，A正确；
B、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，图甲中两限位孔必须在同一竖直线，两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小实验误差，B正确；
C、因为在实验中比较的是的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，C错误；
D、因为纸带运动过程很短暂，释放重物前，应先接通电源，否则打出的点迹过少，影响实验数据的采集，D错误。
第二空.要能验证机械能守恒定律，需求解出一个计时点的速度，和从O点到该点的距离，而在计算计时点的速度时，是利用匀变速直线运动过程中某一段的中间时刻的速度等于该段的平均速度来求解的。
A、当知道OA、AD和EG的长度时，无法算出任何一点的速度，A错误；
B、当知道OC、BC和CD的长度时，能求出C点的速度，从求出O到C点的动能变化量，知道OC的长度，可以求出O到C重力势能的变化量，可以验证机械能守恒，B正确；
C、当知道BD、CF和EG的长度，无法算出任何一点的速度，故C错误；
D、当知道AC、BD和EC的长度，无法算出任何一点的速度，故D错误；
第三空.实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差是系统误差，无法消除，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差，ACD错误，B正确。
第四空.若实验中重锤所受阻力不可忽略，根据动能定理得，解得，即当时，根据数学知识知B图正确。
14、7.61 7.63 “略大于” 纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功, 重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能
【解析】
第一空.利用匀变速直线运动的推论，所以动能为，
第二空.重力势能减小量，
第三空.通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能略大于重锤增加的动能，
第四空.其原因为纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功, 重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能。

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）（1）N=11.5N（3）Q=16J
【解析】
（1）由动量定理知：
由能量守恒定律知：
解得：
（1）由平抛运动知：竖直方向：
水平方向：
在E点，由牛顿第二定律知：
解得：N=11.5N
（3）从D到E，由动能定理知：
解得：
从B到D，由动能定理知
解得：
对物块
解得：t=1s；

由能量守恒定律知：
解得：Q=16J
16、 (1)10.0N；(2)12.5m
【解析】
(1)设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1，根据动能定理得
-μmgL1-2mgR1=mv12-mv02
小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律有
F+mg=m
代入数据解得轨道对小球作用力的大小
F=10.0 N
(2)设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，小球恰能通过第二圆形轨道，根据牛顿第二定律有
mg=m
根据动能定理
-μmg（L1+L）-2mgR2=mv22-mv02
代入数据解得B、C间距
L=12.5m
17、（1） （2）
【解析】
（1）物体受到的力有重力mg、支持力FN、电场力qE，如图所示

根据平衡条件得：

解得：

（2）当电场强度变为原来的时，电场力减小，故物块沿斜面下滑
由动能定理得：

解得：

本题主要考查了带电小物块在斜面上静止与运动的问题．问题一是平衡条件的应用，受力分析后应用平衡条件即可；问题二是动能定理的应用．