2024-2025学年新疆伊犁哈萨克自治州奎屯市第一高级中学物理高一下期末统考试题含解析.doc

2024-2025学年新疆伊犁哈萨克自治州奎屯市第一高级中学物理高一下期末统考试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，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、如图所示，在水平地面上O点正上方的A、B两点同时水平抛出两个相同小球，它们最后都落到地面上的C点，则两球（ ）

A．有可能同时落地
B．落在C点的速度方向可能相同
C．落在C点的速度大小可能相同
D．落在C点的重力的瞬时功率可能相同
2、 (本题9分)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则

A．B的加速度比A的大
B．B在最高点的速度比A在最高点的大
C．B的飞行时间比A的长
D．B在落地时的速率等于A在落地时的速率
3、 (本题9分)如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，OM水平，ON竖直且光滑，用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上，B球的质量为2kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均处于静止状态，此时OA=0.3m，OB=0.4m，改变水平力F的大小，使A球向右加速运动，已知A球向右运动0.1m时速度大小为3m/s，则在此过程中绳对B球的拉力所做的功为（取g=10m/s2）( )

A．11J B．16J C．18J D．9J
4、(本题9分)在物理学发展过程中，很多科学家做出了巨大的贡献，下列说法中符合史实的是
A．卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量。
B．开普勒利用他精湛的数学知识经过长期观察计算分析，最后终于发现了万有引力定律。
C．伽利略通过观测、分析计算发现了行星的运动规律。
D．库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，并引入了“场”的概念。
5、 (本题9分)如图所示，一物体沿竖直平面内的三条不同的路径由A点运动到B点，则在此过程中，物体所受的重力做的功（ ）

A．沿Ⅰ较大 B．沿Ⅱ较大
C．沿Ⅲ较大 D．一样大
6、 (本题9分)如图所示，斜面倾斜角为，从斜面的点分别以和的速度水平抛出、两个小球，不计空气阻力，若两个小球均落在斜面上且不发生反弹，则（ ）

A．、两球的水平位移大小之比为
B．、两球飞行时间之比为
C．、两球下落的高度之比为
D．、两球落到斜面上的速度大小之比为
7、 (本题9分)用如图所示实验装置探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，电容器带电后与电源断开．下列说法中正确的有

A．上移左极板，静电计指针张角变小
B．右移左极板，静电计指针张角变大
C．在两极板间插入一课本，静电计指针张角变小
D．若教室内空气湿度较大，则实验现象不明显
8、如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），小球从紧靠左极板处由静止开始释放，小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打在右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中（ ）

A．它们的运动时间的关系为
B．它们的电荷量之比为
C．它们的动能增量之比为
D．它们的电势能减少量之比为
9、下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是
A．第一宇宙速度v1＝7.9 km/s是人造卫星的最小发射速度．
B．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚．
C．美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度．
D．不同行星的第一宇宙速度是不同的
10、质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是8kg·m/s，B求的动量是4kg·m/s，当A求追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（ ）
A．6kg·m/s,6kg·m/s
B．7kg·m/s,5kg·m/s
C．-2kg·m/s,14kg·m/s
D．-4kg·m/s,6kg·m/s
二、实验题
11、（4分） (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m＝1kg的重物自由下落，电火花打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s）．

（1）关于实验过程，下列说法正确的有___．
A．选用4〜6V交流电源
B．选择体积小，质量大的重物
C．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验
D．若先释放重物，后接通电源，打出的纸带无法进行实验验证
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝_____m/s；（保留三位有效数字）
（3）从起点0到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量DEP＝_____J，此过程中物体动能的增加量
DEk＝_____J，由此得到的实验结论是____（填“重物的机械能守恒”或“重物的机械能不守恒”）（g取9.8m/s2，所有计算保留三位有效数字）
12、（10分） (本题9分)为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示的实验装置：

（1）以下实验操作正确的是___
A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动
B．调节滑轮的高度，使细线与木板平行
C．先接通电源后释放小车
D．实验中小车的加速度越大越好
（2）在实验中，得到一条如图乙所示的纸带，己知相邻计数点间的时间间隔为，且间距已量出分别，则小车的加速度a=___ （结果保留两位有效数字）.
（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受拉力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条’图线，如图丙所示，图线___是在轨道倾斜情况下得到的（填“①"或“②”）；小车及车中袪码的总质量______kg（结果保留两位有效数字）.
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）一质量为500t的机车，以恒定功率375kW由静止出发，经过5min速度达到最大值54km/h，设机车所受阻力f恒定不变，取g＝10m/s2，试求：
（1）机车受到的阻力f的大小．
（2）机车在这5min内行驶的路程．
14、（14分） (本题9分)如图所示，虚线MN、PQ之间存在水平向右的匀强电场，两虚线间距离为d．一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，从a点由静止释放，经电压为U的电场加速后，由b点垂直进入水平匀强电场中，从MN上的某点c(图中未画出)离开，其速度与电场方向成45°角．不计带电粒子的重力．求：

(1)带电粒子刚进入水平匀强电场时的速率v0；
(2)水平匀强电场的场强大小E；
(3)bc两点间的电势差Ubc．
15、（13分） (本题9分)如图，在xOy平而内，x=0与x=3L两直线之间存在两匀强磁场，磁感应强度大小相同，方向均垂直于xOy平面，x轴为两磁场的分界线；在第I象限内存在沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从x轴上的A点以某一初速度射入电场，一段时间后，该粒子运动到y轴上的P（0，）点，以速度v0垂直于y轴方向进入磁场。不计粒子的重力。
（1）求A点的坐标；
（2）若粒子能从磁场右边界离开，求磁感应强度的取值范围；
（3）若粒子能从O'（3L，0）点离开，求磁感应强度的可能取值。

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、C
【解析】
A、小球在竖直方向做自由落体运动，根据：，可知高度不同，所以运动时间一定不同，故A错误；
B、平抛运动轨迹为抛物线，速度方向为该点的切线方向，分别从AB两点抛出的小球轨迹不同，在C点的切线方向也不同，所以落地时方向不可能相同，故B错误；
C、由动能定理：，落地速度为：，则知落在C点的速度大小可能相同，故C正确；
D、落在C点时重力的功率，由于A、B是两个相同的小球，而下落的高度不同，所以重力的功率也不相同，故D错误；
综上所述本题答案是：C
2、B
【解析】
不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g。大小相等，故A错误。两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由 知下落时间相等，则两球运动的时间相等。故C错误。由h=vyt-gt2，最大高度h、t相同，则知竖直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球，由vy=v0sinα（α是初速度与水平方向的夹角）得知，A球的初速度小于B球的初速度，两球水平方向的分初速度为v0cosα=vycotα，由于B球的初速度与水平方向的夹角小，所以B球水平分初速度较大，而两球水平方向都做匀速直线运动，故B在最高点的速度比A在最高点的大。故B正确。根据速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知B在落地时的速率比A落地时的速率大。故D错误。
3、C
【解析】
A球向右运动1．1m时，由几何关系得，B上升距离：h=1．4m-m=1．1m；此时细绳与水平方向夹角的正切值：tanθ=，则得 cosθ=，sinθ=由运动的合成与分解知识可知：B球的速度为 vBsinθ=vAcosθ，可得 vB=4m/s；以B球为研究对象，由动能定理得：WF-mgh=mvB2,代入数据解得：WF="18J," 即绳对B球的拉力所做的功为18J
本题中绳子拉力为变力，不能根据功的计算公式求拉力做功，而要根据动能定理求变力做功．
4、A
【解析】
A. 卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量，选项A正确；
B. 牛顿利用他精湛的数学知识经过长期观察计算分析，最后终于发现了万有引力定律，选项B错误。
C. 开普勒通过观测、分析计算发现了行星的运动规律，选项C错误。
D. 库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，法拉第引入了“场”的概念，选项D错误。
5、D
【解析】
物体沿不同的路径Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从A滑到B，初末位置一样，路径不同，根据重力做功的特点只跟始末位置有关，跟路径无关得：WG=-mgh，故D正确，ABC错误。
6、AB
【解析】
AB.根据得，

可知飞行时间之比为1：2，水平位移x=v0t，水平速度之比为1：2，则水平位移之比为1：1，故A B符合题意。
C.根据h＝gt2得，时间之比为1：2，则下落高度之比为1：1．故C不符合题意。
D.落在斜面上竖直分速度vy=gt=2v0tanθ，根据平行四边形定则知，落在斜面上的速度

可知落在斜面上的速度之比为1：2．故D不符合题意。
7、CD
【解析】
电容器带电后与电源断开，则电容器带电量Q一定，由，上移左极板，则S减小，C减小，由Q=CU可知，U变大，则静电计指针张角变大，选项A错误；由，右移左极板，则d减小，C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项B错误；在两极板间插入一课本，ε变大，由，则C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项C正确；若教室内空气湿度较大，则电容器所带的电量不容易保持，则实验现象不明显，选项D正确.
8、BD
【解析】
两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，由公式，可知它们运动时间相同，故A错误．小球在水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，由，得加速度之比．根据牛顿第二定律得，两球的加速度分别为，，则，故B正确．由场力做功分别为，，由于，，得，故电势能的减小量为，而重力做功相同，则合力做功之比．则动能增加量之比，故C错误，D正确．故选BD.
【点睛】两小球在匀强电场中受到电场力和重力作用，都做匀加速直线运动，运用运动的分解可知：两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，运动时间相同．两小球水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，根据牛顿第二定律和运动学公式研究电荷量之比．根据电场力做功之比，研究电势能减小量之比．根据数学知识分析合力对两球做功的关系，由动能定理分析动能增加量之比．
9、ABD
【解析】
A、第一宇宙速度v1=7.9km/s是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，也是人造卫星的最小发射速度，故A正确；
B、第二宇宙速度为11.2 km/s，是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，故B正确；
C、发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第二宇宙速度，因它绕火星旋转，仍在太阳的束缚下，故C错误；
D、在地球表面万有引力提供向心力，则有：，解得：，不同行星的质量、半径不同，所以不同行星的第一宇宙速度是不同的；故D正确.
故选ABD.
10、AB
【解析】
两球碰撞动量守恒，动能不增加，以下四个选项动量都是守恒的，只需比较碰前后的动能关系就可，动量和动能的关系为，可知碰前的总动能为
A.碰后的总动量为：，所以6kg·m/s,6kg·m/s是可能的，故A正确。
B. 碰后的总动量为：，所以7kg·m/s,5kg·m/s是可能的，故B正确。
C. 碰后的总动量为：，所以-2kg·m/s,14kg·m/s是不可能的，故C错误。
D. 碰后的总动量为：，所以-4kg·m/s,6kg·m/s是不可能的，故D错误。

二、实验题
11、 (1)BC(2)1.55m/s(3)1.22J1.20J重物的机械能守恒
【解析】
（1）电火花打点计时器使用的是220V的交流电源，A错误；为了减小实验过程中的空气阻力，应使用体积小，质量大的重物体，B正确；为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验，C正确；若先释放重物，后接通电源，则纸带上打出的点比较少，获得的数据较小，误差较大，但不是无法验证实验，D错误；
（2）根据匀变速直线运动的中间时刻速度推论可得
（3）减小的重力势能为，增加的动能为，在误差允许的范围内，重物的机械能守恒
12、 (1) BC； (2) 1.34 ； (3)①， 1.67
【解析】
（1）[1]A.平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力。所以平衡时应为：将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动.故A错误.
B.为了使绳子拉力代替小车受到的合力，需要调节滑轮的高度，使细线与木板平行.故B正确.
C.使用打点计时器时，为了有效利用纸带，应先接通电源后释放小车.故C正确.
D.试验中小车的加速度不是越大越好，加速度太大，纸带打的点太少，不利于测量.故D错误.
（2）[2]由匀变速运动的规律得：
s4-s1=3a1T2
s5-s2=3a2T2
s6-s3=3a3T2
联立并代入数据解得：

（3）[3] 由图象可知，当F=1时，a≠1．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高。所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。
[4]根据
F=ma
得a-F图象的斜率

由a-F图象得图象斜率k=1.5，所以
m=1.67kg

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)2.5×104N　(2)2250 m
【解析】
（1）已知P0=375 kW=3.75×105 W，vmax=54 km/h=15 m/s，
根据P0=Fvmax时，F=f，得：P0=fvmax
机车受到的阻力
（2）机车在这5 min内，牵引力为变力，做正功，阻力做负功，重力、弹力不做功．
牵引力做的功为：WF=P0t
根据动能定理有：
代入数据解得：s=2250m
14、（1）（2）（3）
【解析】
（1）对粒子从a运动到b过程应用动能定理
得：
（2）粒子在竖直方向上做匀速直线运动，粒子从b运动到c的时间：

粒子在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，
加速度：a=
离开电场时水平分速度：
由题意得：
解得：
（3）粒子运动到c点时速度为：
bc过程对粒子应用动能定理：
得：
15、（1）（，0）；（2）；（3）B可能的取值为，，
【解析】
（1）粒子由A点到P点的运动可看成由P点到A点做类平抛运动，设运动时间为t，加速度大小为a，有
xA=v0t ①
qE=ma ②
③
由①②③得
④
A点的坐标为（，0）⑤
（2）只要粒子不会从左边界离开，粒子就能到达右边界，设B的最大值为Bm，最小轨迹半径为R0，轨迹如答图a，图示的夹角为θ，则

根据几何关系有
2R0cosθ=R0⑥
R0sinθ+R0=⑦
在磁场中由洛伦兹力提供向心力，则有
⑧
由⑥⑦⑧得
⑨
即磁感应强度的取值范围为
⑩
（3）设粒子到达O′点的过程中，经过x轴n次，一次到达x轴的位置与坐标原点O的距离为xn，如答图b，

若粒子在第一次到达x轴的轨迹圆心角大于90°，即当时粒子将不可能到达O′点，故xn需要满足
⑪
且
（2n-1）xn=3L⑫
故n只能取1、2、3（如答图c）

即x可能的取值为3L，L，⑬
又轨迹半径Rn满足
⑭
在磁场中由洛伦兹力提供向心力，则有
⑮
由⑪⑫⑬⑭⑮得B可能取值为，，⑯