2024-2025学年四川省成都市彭州中学高一物理第二学期期末调研试题含解析.doc

2024-2025学年四川省成都市彭州中学高一物理第二学期期末调研试题
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（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)如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（　　）

A．A、B两点电势不相等
B．A、B两点电场强度不相等
C．感应电荷产生的附加电场电场强度EA＞EB
D．当电键S闭合时，电子从导体沿导线向大地移动
2、 (本题9分)如图所示，一个凹形桥模拟器固定在水平地面上，其凹形轨道是半径为0.4m的半圆，且在半圆最低点装有一个压力传感器（图中未画出）。一质量为0.4kg的玩具小车经过凹形轨道最低点时，传感器的示数为8N，则此时小车的速度大小为（取g=10m/s2）

A．2m/s B．4m/s C．8m/s D．16m/s
3、跳台滑雪是利用自然山形建成的跳台进行的滑雪运动之一，起源于挪威。运动员脚着特制的滑雪板，沿着跳台的倾斜助滑道下滑，借助下滑速度和弹跳力，使身体跃入空中，在空中飞行约4-5秒钟后，落在山坡上。某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中( )

A．所受合外力始终为零 B．所受摩擦力大小不变
C．合外力做功一定为零 D．机械能始终保持不变
4、下列说法中符合物理史实的是
A．伽利略发现了行星的运动规律，开普勒发现了万有引力定律
B．哥白尼创立地心说，“地心说”是错误的, “日心说”是对的,太阳是宇宙的中心
C．牛顿首次在实验室里较准确地测出了万有引力常量
D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律
5、 (本题9分)如图所示，一小球自A点由静止开始自由下落，到达B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩至最短．若不计弹簧的质量和空气阻力，在小球由A至B到C的运动过程中

A．小球在B点时动能最大
B．小球的机械能守恒
C．小球由B到C的加速度先减小后增大
D．小球由B到C的过程中，动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
6、 (本题9分)质量为的铅球从一定高度自由下落后进入足够深的泥潭中之后做减速运动若铅球在泥潭中受到的阻力大小恒为,则铅球在泥潭中下降的过程中（ ）
A．铅球的动能减少
B．铅球的机械能减少
C．铅球的机械能减少
D．铅球的重力势能减少
7、 (本题9分)机车以恒定加速度启动，在达到额定功率之前的过程中，下列速度—时间、机车功率—时间图像中正确的是：
A．
B．
C．
D．
8、 (本题9分)如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法中正确的是

A．弹簧的弹性势能一直增大
B．小球的动能先增大后减小
C．小球的重力势能先增大后减小
D．小球和弹簧系统的机械能先增大后减小
9、 (本题9分)如下图（a）所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移s的关系如图（b）所示（g=10m/s2），下列结论正确的是（ ）

A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态
B．弹簧的劲度系数为750N/m
C．物体的质量为2kg
D．物体的加速度大小为5m/s2
10、 (本题9分)若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大
B．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小
C．卫星的轨道半径越大，它的运行周期越小
D．卫星的轨道半径越大，它的运行周期越大
11、如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是RA=RC=2RB．若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上三点的角速度之比和线速度之比为（　 　）

A．角速度之比1：1：2
B．角速度之比1：2：2
C．线速度之比1：1：2
D．线速度之比1：2：2
12、 (本题9分)质点作匀速圆周运动，下列物理量不变的是（ ）
A．速度 B．速率 C．角速度 D．加速度
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (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”．在一次实验中,质量m =1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如下图2所示(相邻记时点时间间隔为0.02s),那么:

(1)纸带的_____(用字母“P”或“C”表示)端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB =_________m/s;
(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP =_____ J,此过程中物体动能的增加量△Ek =______ J;(g取9.8m/s2) 可得到的实验的结论是______________________（计算结果均保留2位有效数字）
14、 (本题9分)在“研究平抛物体运动”的实验中，下图为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分相片（与实物比例为1:1），图中正方形方格的边长为5cm，取g=10m/s2，则：

（1）闪光周期是______s．
（2）小球运动的水平分速度为______m/s．
（3）小球经过B点时竖直分速度的大小为______m/s．
15、 (本题9分)小杰同学进行验证机械能守恒定律实验,采用如图甲装置．
(1)除了图甲所示装置中的器材之外,还必须从图乙中选取实验器材__________

A．B．
C．D．
(2)根据图丙的纸带分析计算,可知打点计时器打下点5时纸带速度的大小为_________．(打点计时器所接电源频率为,保留3位有效数字)

(3)若实验数据处理结果是从点0到点5,该过程中动能的增加量略小于重力势能的减少量,原因可能是___________．
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示，弹簧的一端固定,另一端连接一个物块，弹簧质量不计．物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为μ．以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F=kx，k为常量．
(1)有甲乙两位同学画出了F随x变化的示意图，你认为哪位同学的图像更有道理？论述之；
(2)根据选择的F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功；
(3)物块由x1处向右运动到x3处，然后由x3处返回到x2处，在这个过程中，求弹力所做的功；滑动摩擦力所做的功；比较两种力做功的特点有何不同．

17、（10分） (本题9分)如图，在光滑的水平地面上，质量为M=3.0kg的长木板A的左端，叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B（可视为质点），处于静止状态，小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.1．在木板A的左端正上方，用长为R=0.8m的不可伸长的轻绳将质量为m=1.0kg的小球C悬于固定点O点．现将小球C拉至与O等高的位置且使轻绳拉直，由静止释放到达O点的正下方时，小球C与B发生弹性正碰，空气阻力不计，取g=10m/s2．求：
（1）C与B碰撞后B的速度是多少？
（2）木板长度L至少为多大时，小物块才不会滑出木板？

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】
导体处于静电平衡状态，导体是一个等势体，导体内部场强处处为零；即外部电场在导体内部产生的电场强度与感应电荷在该点的电场强度等大反向.
【详解】
A．导体处于静电平衡状态，导体是一个等势体，导体内部场强处处为零．A、B两点电势相等，A错误；
B．A、B两点电场强度都为零，B错误；
C．感应电荷产生的附加电场与正电荷在同一点产生的场强等值反向，所以EA＞EB，C正确；
D．当电键S闭合时，电子从低电势（大地）沿导线向高电势点（导体）移动，选项D错误；
故选C．
2、A
【解析】
小车经过凹形桥的最低点时，受重力和支持力，沿半径方向的合外力提供向心力，由牛顿第二定律有：，由牛顿第三定律得，而即为视重为8N，联立得瞬时速度，故选A。
此题考查圆周运动的力和运动的关系，注意分析受力和力的作用效果．
3、C
【解析】
运动员做曲线运动，合力方向与速度不共线；运动员所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分量；根据动能定理可知合外力做功；运动员的动能不变，势能减小，则机械能减小.
【详解】
运动员做曲线运动，合力方向与速度不共线，所受的合力不为零，选项A错误；运动员所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分量，可知运动员沿AB下滑过程中，摩擦力减小，选项B错误；根据动能定理可知，动能的变化量为零，可知合外力做功一定为零，选项C正确；运动员的动能不变，势能减小，则机械能减小，选项D错误；故选C.
4、D
【解析】
开普勒发现了行星的运动规律，牛顿发现了万有引力定律，选项A错误； 哥白尼创立日心说，现在看来“地心说”和“日心说”都是错误的,太阳并不是宇宙的中心，选项B错误； 卡文迪许首次在实验室里较准确地测出了万有引力常量，选项C错误； 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，选项D正确；故选D.
5、C
【解析】
根据机械能守恒的条件判断小球从A到B到C的过程中机械能是否守恒．通过小球的受力，根据加速度方向与速度方向的关系，判断出小球的运动情况，确定小球的加速度的变化以及何位置动能最大．根据能量守恒定律判断动能的变化与弹性势能的变化关系．
【详解】
小球在A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，大小不变．小球从接触弹簧开始，重力先大于弹力，加速度方向向下，向下加速，加速度逐渐减小，当重力与弹簧弹力相等时，速度最大，然后弹力大于重力，加速度方向向上，做减速运动，加速度逐渐增大．故小球从B到C过程中加速度先减小后增大，在BC之间的某位置动能最大．故A错误，C正确．小球由B到C的过程中，弹力对小球做功，则小球的机械能不守恒，选项B错误；小球由B到C的过程中，动能减小，重力势能减小，弹性势能增加，根据能量守恒定律知，动能和重力势能的减小量等于弹性势能的增加量．故D错误．故选C．
明确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从B到C过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在BC之间某位置速度最大，到C点速度减为零，弹簧压缩到最短．
6、D
【解析】
在铅球减速下降高度为h的过程中，铅球受重力和阻力，运用动能定理得：（mg-F）h=△Ek
由于铅球动能是减小的，所以铅球动能减少（F-mg）h，故A错误．根据重力做功与重力势能变化的关系得：WG=-△Ep=mgh，铅球的重力势能减少了mgh，因机械能等于重力势能与动能之和，所以铅球的机械能减少（F-mg）h+mgh=Fh，故BC错误，故D正确．故选D．
点睛：解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化，并能建立定量关系．我们要正确的对物体进行受力分析，能够求出某个力做的功．
7、AC
【解析】
AB.机车保持加速度不变启动，则速度为，在达到额定功率前均做匀加速直线运动，图像为过原点的倾斜直线；故A正确，B错误.
CD.机车的功率，匀加速直线运动，联立有，可知机车的功率随时间均匀增大；C正确，D错误.
8、AB
【解析】
A、小球在向下运动过程中，弹簧的压缩量越来越大，弹簧的弹性势能一直增大，故A正确；
B、小球在向下运动过程中，受到重力与弹簧弹力作用，开始的一段时间内，重力大于弹力，合外力做正功，小球动能增大，后来弹簧的弹力大于小球重力，合力对小球做负功，小球的动能减小，因此小球动能先增大后减小，故B正确；
C、在向下运动过程中，小球的质量不变而高度逐渐减小，小球的重力势能一直减小，故C错误；
D、小球在向下运动过程中，受到重力与弹簧弹力的作用，除重力之外，弹簧弹力对小球做负功，小球和弹簧系统的机械能不变。故D错误。
9、CD
【解析】
试题分析：物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长，故A错误；
刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有①
拉力F1为10N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律，有
②
物体与弹簧分离后，拉力F2为30N，根据牛顿第二定律，有
③
代入数据解得
；故B错误，CD正确；
考点：牛顿第二定律；胡克定律
10、BD
【解析】
卫星绕地球做匀速圆周运动是因为万有引力充当向心力，由万有引力公式可知周期、半径及线速度的关系；
【详解】
卫星的向心力由万有引力提供得；
A、由万有引力公式可得运行线速度，故半径越大，运行速度越小，故A错误，B正确；
C、由万有引力公式可得运行周期，故半径越大，运行周期越大，故C错误，D正确．
判断卫星各量的变化时，最好直接利用万有引力公式充当向心力列出方程推导出结论后再进行判断，千万不要乱套公式．
11、BC
【解析】
试题分析：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故va=vb，则va：vb=1：1，由角速度和线速度的关系式v=ωR可得ωa：ωb=1：2；由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即ωb=ωc，故ωb：ωc=1：1，ωa：ωb：ωc=1：2：2；由角速度和线速度的关系式v=ωR可得：vb：vC=RB：RC=1：2，则va：vb：vC=1：1：2，故选BC．
考点：角速度；线速度
12、BC
【解析】
匀速圆周运动的线速度、加速度大小不变、方向变化，不变的是周期和角速度，BC正确．

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、P 0.98 0.49 0.48 在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．
【解析】
（1）根据相等时间内的位移逐渐增大，确定纸带的哪一端与重物相连．
（2、3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．
【详解】
（1）在相等时间内位移逐渐增大，可知纸带的P端与重物相连．
（2）B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则：．
（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量为：△EP=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J，
此过程中物体动能的增加量为：△Ek＝mvB2＝×1×0.982=0.48J．实验结论是：在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．
解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会根据纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．
14、0.1； 1.5； 2；
【解析】
（1）在竖直方向上，根据得，闪光相等的时间间隔为：，（2）小球平抛运动的初速度为：；（3）B点竖直分速度为：．
【点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔．根据水平位移和时间间隔求出初速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度．
15、（1）B （2）0.925(0.900-0.950均可) （3）重物受到空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦力作用
【解析】
（1）除了所给的仪器外，还需要借助于刻度尺测量计数点之间的距离，所以需要B仪器．
（2）利用中点时刻的速度等于平均速度则 (0.900-0.950均可)
（3）由于重物受到空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦力作用，则会导致动能的增加量略小于重力势能的减少量．
故本题答案是：（1）B （2）0.925(0.900-0.950均可) （3）重物受到空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦力作用
根据中点时刻的速度等于平均速度求解纸带上某点的速度，要考虑到实际情况即空气阻力的存在导致动能的增加与重力势能的减小不相等．

三．计算题(22分)
16、 (1)两位同学的示意图都可以(2)(3)，Wf=-μmg（2x3-x1-x2）弹力做功与实际路径无关，取决于始末两点间的位置，而摩擦力做功与实际路径有关．
【解析】
(1)根据胡克定律有F=kx，k是常数，即弹力F与弹簧形变量x成正比，甲乙两同学只是取力的正方向不同，两位同学的示意图都可以；
(2)物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中，弹力做负功：F-x图线下的面积等于弹力做功大小；故弹力做功为

(3)物块由x1向右运动到x3的过程中，弹力做功为：

物块由x3运动到x2的过程中，弹力做功为：

整个过程中弹力做功：

整个过程中，摩擦力做功：
Wf=-μmg（2x3-x1-x2）
比较两力做功可知，弹力做功与实际路径无关，取决于始末两点间的位置，而摩擦力做功与实际路径有关．
17、（1）4m/s（2）2m
【解析】
（1）从开始下落到与B碰撞前瞬间，据机械能守恒定律得
小球与B碰撞过程中动量和机械能均守恒，取向右为正方向，则有
mv0=mv1+mv2

解得：v1=0，v2=v0=4m/s
（2）B在木板A上滑动过程，系统动量守恒，有mv2=（m+M）v
B在木板A上滑动的过程中，由能量守恒定律得

代入数据解得 L=2m
本题主要考查了机械能守恒定律、动量守恒定律及功能关系的直接应用，要正确分析物体运动的过程，难度适中．