江苏省苏州苏州星海中学2024-2025学年物理高一下期末综合测试试题含解析.doc

江苏省苏州苏州星海中学2024-2025学年物理高一下期末综合测试试题
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)有一颗行星，其近地卫星的线速度大小为v，假设字航员在该行星表面上做实验，字航员站在正以加速度a匀加速上升的电梯中，用弹簧测力计悬挂质量为m的物体时，看到弹簧测力计的示数为F.已知引力常量为G，则这颗行星的质量是
A． B． C． D．
2、 (本题9分)做匀速圆周运动的物体,发生变化的物理量是
A．速度 B．动能 C．角速度 D．周期
3、 (本题9分)游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图甲所示，我们把这种情形抽象为图乙的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，将小球从弧形轨道上端距地面高度为h处释放，小球进入半径为R的圆轨道下端后沿圆轨道运动。欲使小球运动到竖直圆轨道最高点时轨道对小球的压力等于小球的重力，则h与R应满足的关系是（不考虑摩擦阻力和空气阻力）( )
A．h=2R
B．h=2.5R
C．h=3R
D．h=3.5R
4、 (本题9分)如图所示，光滑水平面上，甲、乙两个球分别以大小为v1=1m/s、v2=2m/s的速度做相向运动，碰撞后两球粘在一起以0.5m/s的速度一起向右运动，则甲、乙两球的质量之比为

A．1：1 B．1：2 C．5：1 D．5：3
5、 (本题9分)如图甲所示，在一次海上救援行动中，直升机沿水平方向匀速飞行，同时悬索系住伤员匀速上拉，以地面为参考系，伤员从 A至B的运动轨迹可能是图乙中的

A．折线ACB B．线段 C．曲线AmB D．曲线AnB
6、 (本题9分)关于运动的合成，下列说法正确的有
A．只有方向相互垂直的运动才能合成
B．两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动
C．两个匀变速直线运动的合运动可能是曲线运动
D．匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
7、 (本题9分)关于多用电表的使用，下列说法正确的是（　　）
A．测量电路中的电阻前，需要把电阻与电路断开
B．测量电阻时，每次更换倍率后，都要重新欧姆调零
C．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关旋转到倍率较大的档位
D．测量完毕后，应将选择开关旋转到倍率最大的欧姆档
8、 (本题9分)如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保 持静止后悬线与竖直方向的夹角均为θ= 45°，重力加速度为g，静电力常量为k．则

A．带电小球A在B处产生的电场强度大小
B．带电小球A在B处产生的电场强度大小
C．细绳的长度
D．细绳的长度
9、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．
10、 (本题9分)蹦极是一项非常刺激的娱乐运动。如图所示，游客站在平台上，用橡皮绳固定住身体后由静止下落。选择起跳点所在平面为零势能面，竖直向下为正方向。设游客下落的时间为t，位移为x，速度为v，加速度为a，重力势能为，机械能为若不计空气阻力，游客从开始下落至最低点的过程中，下列图象正确的有　　

A． B．
C． D．
二、实验题
11、（4分） (本题9分)如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置，实验中所用重物的质量m=0.2kg，图乙所示是实验中打出的一条纸带，打点时间间隔为0.02s，纸带上各点是打下的实际点，从开始下落的起点0点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=___________J，此运动过程中重物动能的增加量△Ek=_________J，由多次实验表明重物动能的增加量小于重物重力势能的减少量△Ep，分析其原因可能是___________。（当地重力加速度为9.8m/s2，保留三位有效数字）

12、（10分） (本题9分)某同学做探究合力做功与物体速度变化量的关系的实验装置如图所示，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行．用1条橡皮筋时弹力对小车做的功记为W，当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．回答下列问题：

(1)本实验中，要调节小木块a的位置，目的是__________________________．
(2)用完全相同的橡皮筋的目的是____________________________________，每次实验__________(填必须或不必)计算出橡皮筋对小车做功的具体数值．
(3)为了测量小车获得的速度，应选用纸带上所打的点间距__________(填相等或不相等)的一段．
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)现有一根长L=0.4m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，（g=10m/s2，=1.7）．则：

（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？
（2）在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？
（3）小球以速度v2=1m/s水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间．
14、（14分） (本题9分)一根长40cm的轻杆，一端固定于O点，另一端拴着一个质量为2kg的小球，绕O点在竖直面内运动，在最高点时，求: (g=10m/s2)

(1)当杆对小球施加拉力的大小为25N时，小球的速度大小；
(2)小球的速度大小为1m/s时，杆对小球的作用力。
15、（13分） (本题9分)如图，一质量为M=1.5kg的物块静止在光滑桌面边缘，桌面离水平面的高度为h=1.15m．一质量为m=0.5kg的木块以水平速度v0=4m/s与物块相碰并粘在一起，碰撞时间极短，重力加速度为g=10m/s1．不及空气阻力，求：

（1）碰撞过程中系统损失的机械能；
（1）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离．
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、D
【解析】
对物体根据牛顿第二定律可得

解得

在地球表面，根据万有引力等于重力和万有引力提供向心力可得，

解得

故D正确，ABC错误；
故选D．
根据牛顿第二定律求得地球表面的加速度，根据万有引力等于重力和万有引力提供向心力可得这颗行星的质量．
2、A
【解析】
匀速圆周运动速度大小不变，方向改变．故A正确．匀速圆周运动速度大小不变，所以动能也不变．故B错误．匀速圆周运动的角速度是大小与方向均不变．故C错误．匀速圆周运动的周期也不变，故D错误．所以A正确，BCD错误．
3、C
【解析】
试题分析：小球运动到竖直圆轨道最高点时轨道对小球的压力恰好等于零时重力完全充当向心力，根据牛顿运动定律和机械能守恒定律分析解题
小球恰能通过圆轨道最高点时，重力提供向心力，即应满足：，小球运动到最高点的过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律：，解得，B正确．
4、C
【解析】
设碰撞前甲球的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：，代入数据解得： m甲：m乙=5：1，故C正确，ABD错误．
5、B
【解析】
伤员参加了两个分运动，水平方向匀速移动，竖直方向匀速上升，合速度是两个分速度的矢量和，遵循平行四边形定则，由于两个分速度大小和方向都恒定，故合速度是固定不变，即合运动是匀速直线运动，故轨迹是线段AB；故ACD错误，B正确．
6、BC
【解析】
A：任意两个互成角度的运动均可合成，故A项错误．
B：两个匀速直线运动的合加速度为零，则两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动．故B项正确．
C：两个匀变速直线运动的合初速度和合加速度的方向可能不在一条直线上，则两个匀变速直线运动的合运动可能是曲线运动．故C项正确．
D：匀速直线运动和匀变速直线运动的合初速度和合加速度的方向可能在不一条直线上，匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动可能是匀变速曲线运动．例如平抛，故D项错误．
点睛：若两个匀变速直线运动的合初速度和合加速度的方向不在一条直线上，则两个匀变速直线运动的合运动是匀变速曲线运动；若两个匀变速直线运动的合初速度和合加速度的方向在一条直线上，则两个匀变速直线运动的合运动是匀变速直线运动．
7、AB
【解析】
A、测电路中某个电阻的阻值时，一定要将该电阻与其它元件断开，避免测量出现较大误差，故A正确；
B、测量电阻时，每次更换倍率后，都要重新欧姆调零，故B正确；
C、将两表笔与待测电阻相连，发现电表指针偏转角度太大，所测的电阻值读数比较小，则应换用倍率较小的档位，调零后再测电阻，故C错误；
D、测量完毕后，应将选择开关旋转到OFF档或者交流电压的最大档，故D错误。
8、AC
【解析】
AB．设右侧小球所受电场力为F，对右侧小球受力分析，由平衡条件可得：、，解得：；据可得，带电小球A在B处产生的电场强度大小．故A项正确，B项错误．

CD．设绳长为L，据库仑定律可得：，解得：．故C项正确，D项错误．
9、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
10、AC
【解析】
对人进行受力分析，根据牛顿第二定律得出加速度的方向，当加速度的方向与速度同向，做加速运动，当加速度的方向与速度反向，做减速运动，根据加速度方向与速度方向的关系，判断其运动规律，即可判断出势能和机械能的变化。
【详解】
当人从静止开始下落到高度等于橡皮绳达到原长时，做自由落体运动，加速度为g，此后橡皮绳开始伸长，开始时重力大于弹力，向下做加速度减小的加速运动，当重力与弹力相等时，加速度为零，速度最大，然后重力小于弹力，做加速度增大的减速运动，当人到达最低点时，加速度最大，速度为零。故A正确，B错误；在下落过程中，选择起跳点所在平面为零势能面，故重力时能，故C正确；在下落过程中，橡皮绳的弹力始终做负功，故人的机械能减小，故D错误；故选AC。
解决本题的关键会根据牛顿第二定律判断加速度的方向，会根据加速度方向和速度方向的关系，判断物体的运动即可判断出势能和机械能的变化。

二、实验题
11、1.54（1. 51-1.56 均可） 1.48（1.45-1.49 均可） 存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦（答出一项即可）
【解析】
第一空.从开始下落的起点O点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=mghB=0.2×9.8×0.785J=1.54J；
第二空.打B点时的速度；此运动过程中重物动能的增加量△Ek=；
第三空. 重物动能的增加量△Ek小于重物重力势能的减少量△Ep，分析其原因可能是存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦.
12、使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡 便于表示合外力做的功 不必 相等
【解析】
（1）要调节小木块a的位置，目的是使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，即为了平衡摩擦力，使得橡皮筋的拉力即为小车受到的合外力．
（2）用完全相同的橡皮筋的目的是便于表示合外力做的功，这样合外力做的功就可以表示成W、2W、3W、、、、、所以不需要计算出橡皮筋对小车做功的具体数值．
（3）选用纸带上所打的点间距 相等的点来验证小车最后获得的动能，然后验证功与动能之间的关系．
故本题答案是：(1). 使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡 (2). 便于表示合外力做的功 ； 不必 (3). 相等
为了找到合外力做功与动能增加之间的关系，所以在做此实验时要注意平衡摩擦力，利用增加橡皮筋的条数来达到做功按倍数增加这样一个效果，所以没必要具体求出橡皮筋做功的多少，即可验证动能定理．

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）30N（3）0.34s
【解析】
（1）小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，由重力作为向心力可以求得最小的速度；（2）根据第一问的判断可以知道，故绳中有张力，由向心力的公式可以求得绳的拉力的大小；（3）由于，故绳中没有张力，小球将做平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得运动的时间．
【详解】
（1）要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时重力恰好提供的向心力
则有：
代入数据解得：
（2）因为，所以绳中有张力，根据牛顿第二定律得：
代入数据解得：T=30N，即绳中的张力大小为30N
（3）小球将做平抛运动，经时间t绳拉直，如图所示：

在竖直方向有：，在水平方向有：
由几何知识得：
联立并代入数据解得：t=0.34s
要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，这是本题中的一个临界条件，与此时的物体的速度相对比，可以判断物体能否做圆周运动，进而再根据不同的运动的规律来分析解决问题．
14、 (1)；(2) ，方向竖直向上。
【解析】
(1)小球通过最高点时由拉力和小球的重力提供向心力， 则有：

代入数据解得：
(2)当小球速度大小为1m/s，设此时杆与球的作用力为N，则有：

代入数据解得：，负号表示杆对球的作用力方向与重力方向相反，即杆对球的作用力为支持力，方向竖直向上.
答：(1)当杆对小球施加拉力的大小为25N时，小球的速度；
(2)小球的速度大小为1m/s时，杆对小球的作用力，方向竖直向上。
15、（1）3J （1）2.5m
【解析】
试题分析：（1）对m与M组成的系统，碰撞过程中动量守恒，设碰后共同速度为v，有
mν2=（m+M）ν
解得v=1m/s
碰撞后系统损失的机械能
解得△E=3J
（1）物块离开桌面后做平抛运动，设落地点离桌面边缘的水平距离为x，有
竖直方向作自由落体：
解得t=2．5s
水平方向匀速直线： x=vt=2．5m
考点：动量守恒定律；机械能守恒定律；平抛运动
【名师点睛】本题采用程序法按时间顺序进行分析处理，是动量守恒定律与平抛运动简单的综合，比较容易．