苏州大学附属中学2024-2025学年物理高一下期末监测试题含解析.doc

苏州大学附属中学2024-2025学年物理高一下期末监测试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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)有一个电流表G，内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA．要把它改装成量程0～3V的电压表，则（　　）
A．要串联一个阻值为990Ω的电阻
B．要并联一个阻值为990Ω的电阻
C．要串联一个阻值为0.10Ω的电阻
D．要并联一个阻值为0.10Ω的电阻
2、 (本题9分)放射性同位素钍 Th经一系列α、β衰变后生成氡 Rn，以下说法正确的是（   ）
A．每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个
B．每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个
C．放射性元素钍 Th的原子核比氡 Rn原子核的中子数少4个
D．钍 Th衰变成氡 Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变
3、 (本题9分)一根弹簧的弹力（F）大小与弹簧伸长量（x）的图线如图所示，那么在弹簧的伸长量由4cm伸长到8cm的过程中，弹簧弹力做功和弹性势能的变化量为

A．0.6 J，-0.6 J
B．-0.6 J，0.6 J
C．1.8 J，-1.8 J
D．-1.8 J，1.8 J
4、 (本题9分)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识．推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列说法中正确的是
A．第谷通过研究行星观测记录．发现了行星运动的三大定律
B．卡文迪许通过扭秤实验较为精确的测出了引力常置的数值G
C．1905年德裔美国物理学家爱因斯坦在理论上概括和总结了能量守恒定律
D．牛顿运动定律是自然界普遍适用的基本规律之一
5、 (本题9分)如图所示的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球平抛运动时间之比为（ ）

A．1：1 B．4：3 C．16：9 D．9：16
6、 (本题9分)关于功率公式和，下列说法中正确的是（ ）
A．根据可知，功率与功成正比与时间成反比
B．根据可知，机器做功越多，其功率就越大
C．根据可知，当发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
D．根据可知，汽车的功率与它的速度成正比
7、 (本题9分)我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小．则关于这个实验，下列说法正确的是

A．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处
B．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处
C．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处
D．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处
8、如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是( )

A．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其所受合力始终为零
B．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其始终处于失重状态
C．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其角速度恒定
D．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其加速度不变
9、如图所示，质量为M=4kg的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m=1kg的小滑块以初速度v0=5m/s从木板的左端向右滑上木板，小滑块始终未离开木板。则下面说法正确是

A．从开始到小滑块与木板相对静止这段时间内,小滑块和木板的加速度大小之比为1:4
B．.整个过程中因摩擦产生的热量为10J
C．可以求出木板的最小长度是3.5m
D．从开始到小滑块与木板相对静止这段时间内，小滑块与木板的位移之比是6:1
10、 (本题9分)如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点，第二次在水平恒力作用下，从P点静止开始运动并恰好能到达Q点，关于这两个过程，下列说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度为g）

A．第一个过程中，力F在逐渐变大
B．第一个过程力F的瞬时功率逐渐变大
C．第二个过程到达Q时，绳子拉力为T=mg
D．第二个过程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后减小
11、 (本题9分)宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2，两者相距为L.两者的轨道半径分别为r1和r2，则（）
A．双星轨道半径之比
B．双星轨道半径之比
C．双星的线速度之比
D．双星的线速度之比
12、 (本题9分)金星和木星是除太阳和月球以外最明亮的天体．金星为昏星（即长庚星），肉眼清晰可见；而以色彩斑斓的条纹和平行于赤道的大红斑而闻名的木星，日落后比金星要暗一些．金星到太阳的距离小于木星到太阳的距离，下列关于金星和木星的说法正确的是（ ）
A．金星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
B．木星与太阳的连线在相等的时间内转过的角度相等
C．金星绕太阳运动的公转周期比木星绕太阳运动的公转周期小
D．金星绕太阳运动的线速度一定比木星绕太阳运动的线速度小
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分） (本题9分)同学们分别利用图甲、乙所示的两种装置采用不同方案进行“探究物体运动的加速度与所受合外力关系”的的实验，其中小车A质量约为350g，并与纸带相连，B为打点计时器，托盘C内装有砝码，托盘自身的质量为5g；D为无线测力传感器。两种方案的不同在于: 方案一采用托盘和砝码的重力值作为小车受到的拉力，方案二则用传感器D直接测量绳子对小车的拉力。

(1)关于器材的选取，下列说法正确的是（____________）
A．方案一必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个
B．方案一可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个
C．方案二必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个
D．方案二可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个
(2)两种方案都必须进行的实验操作是（____________）
A．需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力
B．应先接通打点计时器电源，再释放小车
C．为了减小误差，每次小车应从同一位置释放
D．需要记录托盘中砝码的质量
(3)某组同学利用方案进行了实验，并将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的a-F图中，请你根据图中点迹，绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线___________。

(4)根据第(3)问中你所绘制的图线，可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是____________________________________________。
(5)若某组同学利用方案一进行实验室，忘记了将轨道右端垫高平衡摩擦力，一直是轨道处于水平状态，请根据牛顿运动定律，通过推导说明由这种操作和正确操作分别获取的数据所绘制的a-F图线的斜率和纵轴截距_____________________。
14、（10分）（1）在测定金属丝电阻率的实验中，如图所示，用螺旋测微器测得金属丝的直径d = ____________mm。
（2）如图所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d = ________cm；

（3）某同学首先用多用电表粗测电阻的大小，将多用表选择开关置于×10 Ω挡，调零后，将红黑表笔分别接电阻两端，发现指针读数如图所示，则所测阻值为________Ω。

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)“天宫一号”是我国自主研发的目标飞行器，是中国空间实验室的雏形，2017年6月，“神舟十号”与“太空一号”成功对接．现已知“太空一号”飞行器在轨运行周期为To，运行速度为，地球半径为R，引力常量为假设“天宫一号”环绕地球做匀速圖周运动，求：

“天宫号”的轨道高度h．
地球的质量M．
16、（12分） (本题9分)质量为m1＝10g 的小球在光滑的水平桌面上以v1＝30 cm/s的速率向右运动，恰遇上质量为m2＝50 g的小球以v2＝10 cm/s的速率向左运动，碰撞后，小球m2恰好静止，则碰后小球m1的速度大小、方向如何？
17、（12分）如图所示在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量m=2kg的小球A，另一端连接质量M=12kg的重物B，小球A沿半径r=0.15m的圆做匀速圆周运动。取g=10m/s2。求：

(1)当小球A做匀速圆周运动的角速度ω=10rd/s时，重物B所受地面的支持力大小F；
(2)当重物B所受地面的支持力为零时，小球A做匀速圆周运动的线速度大小v.
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】
把电流表改装成3V电压表需要串联的电阻：；故选A.
点睛：把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出定值阻值．
2、B
【解析】
经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，结合电荷数守恒、质量数守恒分析判断．
【详解】
A、经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，故A错误；
B、经过一次衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B正确；
C、元素钍的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数多8个，故C错误；
D、钍衰变成氡，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次衰变，2次衰变，故D错误．
3、D
【解析】
F-x图象与x轴包围的面积表示弹力做功的大小，故弹簧由伸长量4cm到伸长量8cm的过程中，弹力的功：，弹力做功为-1.8J，故弹力势能增加了1.8J
A. 0.6 J，-0.6 J与分析不符，A错误
B. -0.6 J，0.6 J与分析不符，B错误
C. 1.8 J，-1.8 J与分析不符，C错误
D. -1.8 J，1.8 J与分析相符，D正确
4、B
【解析】
A．开普勒通过研究第谷行星观测记录，发现了行星运动的三大定律，选项A错误；
B．卡文迪许通过扭秤实验较为精确的测出了引力常置的数值G，选项B正确；
C．1847 年德国物理学家亥姆霍兹发表了著作《论力的守恒》，在理论上概括和总结了能量守恒定律，故C错误；
D．牛顿运动定律只适用宏观、低速的物体，并不是自然界普遍适用的基本规律，故D错误．
故选B.
5、D
【解析】
小球落在斜面上时，位移和水平方向的夹角等于斜面的倾角，则：

所以时间t：
，
则A、B两个小球平抛运动时间之比：
，
A．，而并非1：1，A错误；
B．，而并非4：5，B错误；
C．，而并非16：9，C错误；
D．，D正确。
6、C
【解析】
A、是功率的定义式，不是决定式，所以不能说功率与功成正比与时间成反比，故A错；
B、机器做功多，但功率不一定大，因为不确定做这些功用了多长时间，故B错误；
C、根据可知，当发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，故C正确；
D、汽车有额定功率，达到额定功率后不管速度如何变，功率是一定的，故D错误；
本题选：C
7、ACD
【解析】
在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．
AB.在探究向心力和角速度的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要半径、质量都相同，则需要将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处．故A正确，B错误；
C.探究向心力和半径的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要质量、角速度都相同，如角速度相同，则应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，故C正确．
D.探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，即将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处，故D正确．
8、BC
【解析】
AB．汽车在凸形桥上行驶的过程中因为做匀速圆周运动，汽车的合力始终不为零；汽车的向心加速度有竖直向下的加速度分量，所以处于失重状态，故A错误，B正确.
CD．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，因速率恒定，做匀速圆周运动，故角速度不变，加速度大小不变，方向一直在改变，故C正确，D错误
9、BD
【解析】
由牛顿第二定律分别求出加速度即可；分析滑块和木板组成的系统所受的外力，判断动量是否守恒。滑块相对木板静止时，由动量守恒定律求出两者的共同速度，由能量守恒定律求内能。再由，求木板的最小长度L；由运动学公式求滑块与木板的位移之比。
【详解】
A．滑块在水平方向只受到摩擦力的作用，由牛顿第二定律可得：，地面光滑，可知M在水平方向也只受到m对M的摩擦力，由牛顿第二_定律可得：，其中μ是二者之间的动摩擦因数，即：，故A错误；
B．水平面光滑，则滑块和木板组成的系统所受的合外力为零，两者水平方向动量守恒，滑块相对木板静止时，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：，解得： v= 1m/s。根据能量守恒定律得，整个辻程中因摩擦产生的内能：，故B正确；
C．设木板的最小长度为L，則有，但由于不知道动摩擦因数，不能求出木板的最小长度，故C错误；
D.从开始到滑块与木板相対静止込段吋向内，滑快与木板的位移之比是：
，故D正确。
本题主要考查了板块模型的综合应用，属于中等题型。
10、ABC
【解析】
试题分析：第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，根据平衡条件得：F的最大值，随着增大，F逐渐增大，因为速率恒定，而F在增大，所以在增大，故AB正确；第二次运动到Q点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力，故C正确；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，当绳子方向与重力和F′方向在同一直线上时，小球处于“最低点”，最低点的速度最大，此时速度与新的“重力”方向垂直，即与重力和水平恒力的合力方向垂直，功率为零，所以两力的合力的功率先减小为零，后再增大，功率先减小后增大，D错误；
考点：动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用；功率的计算．
【名师点睛】本题的难点在第二次拉动小球运动过程的处理，由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，根据单摆的知识求解，难度适中
11、BD
【解析】
AB．双星的周期相同，对m1研究可得：

对m2研究可得：

则

即

故A项错误，B项正确．
CD．双星的周期相同

据

可得

故C项错误，D项正确．
故选BD.
12、AC
【解析】
AB、对任意一个行星来说，根据开普勒第二定律可知金星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故A正确，B错误；
C、根据万有引力提供向心力，则有，解得，因为金星轨道半径比木星小，所以金星绕太阳运动的公转周期比木星绕太阳运动的公转周期小，故C正确；
D、根据万有引力提供向心力，则有，解得，轨道半径越小，线速度越大，因为金星轨道半径比木星小，金星绕太阳运动的线速度比木星绕太阳运动的线速度大，故D错误。
故选AC．
开普勒第二定律，对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，根据万有引力提供向心力，求出公转周期和线速度关系．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、AD AB 见解析图 平衡摩擦过度 见解析
【解析】
(1)[1]乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，也不要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量，而甲装置是需要的。故选AD.
(2)[2]两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力，这样才能保证拉力的功等于合外力的功，A正确；根据打点计时器使用规范，两种方案都需要应先接通打点计时器电源，再释放小车，B正确；测量过程中与小车是否在同一位置释放无关，故C错误；乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，故D错误.
(3)[3]关系图线如图所示：

(4)[4]由图可知当F=0时加速度a不为零，所以不妥之处在于右端垫得过高，平衡摩擦过度.
(5)[5]由牛顿第二定律可知，未平衡摩擦时有：

得：

平衡摩擦时有：

得：

两次对比可知，忘记右端垫高平衡摩擦对图像斜率无影响，但在纵轴上会产生的负截距.
14、0.730 0.53 200
【解析】
（1）[1]．金属丝的直径：0. 5mm+0.01mm×23.0=0.730mm。
（2）[2]．遮光条的宽度：0.5cm+0.1mm×3=0.53cm；
（3）[3]．所测阻值：20×10 Ω=200Ω.

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) (2)
【解析】
(1)设“天宫一号”的轨道半径为r，则有：
“天宫一号”的轨道高度为：
即为：
(2)对“天宫一号”有：
所以有：
万有引力应用问题主要从以下两点入手：一是星表面重力与万有引力相等，二是万有引力提供圆周运动向心力．
16、20 cm/s　方向向左
【解析】取向右为正方向，则两球的速度分别为：
v1＝30 cm/s，v2＝－10 cm/s，v′2＝0
光滑水平方向不受力，故由两球组成的系统，竖直方向重力与支持力平衡，桌面满足动量守恒定律条件。
由动量守恒定律列方程m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2，
代入数据得v′1＝－20 cm/s，
故m1碰后速度的大小为20 cm/s，方向向左。
17、 (1)F=90N (2)v=3m/s
【解析】
（1）以小球A为研究对象，其做圆周运动所需的向心力由绳子的拉力T1提供，有：
T1=mr
以重物B为研究对象，由其受力情况可知：T1′+F=Mg，
其中 T1=T1′
解得:F=90N
（2）此时绳子的拉力大小T2等于重物B所受的重力大小，即:T2=Mg
以小球A为研究对象，有T2=m
解得:v=3m/s