2024-2025学年天津市静海区独流中学等四校物理高一下期末经典试题含解析.doc

2024-2025学年天津市静海区独流中学等四校物理高一下期末经典试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A．其角速度与转速成反比，与周期成正比
B．运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述
C．匀速圆周运动是匀速运动，因为其速度保持不变
D．做匀速圆周运动的物体，所受合力为零
2、 (本题9分)一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由P向Q行驶，速率逐渐增大．下列四图中画出了汽车转弯所受合力F，则符合条件的是
A． B．
C． D．
3、 (本题9分)2018年12月，时速350km的“复兴号”新型动车组首次公开亮相，如图所示. 设动车运行时受到的阻力与速度成正比. 若动车以速度v匀速行驶，发动机的功率为P. 当动车以速度2v匀速行驶，则发动机的功率为

A．P B．2P
C．4P D．8P
4、如图所示，是中国古代玩具饮水鸟，它的神奇之处是，在鸟的面前放上一杯水，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口水后，鸟将绕着O点不停摆动，一会儿它又会俯下身去，再“喝”一口水．A、B是鸟上两点，则在摆动过程中（　　）

A．A、B两点的线速度大小相同
B．A、B两点的向心加速度大小相同
C．A、B两点的角速度大小相同
D．A、B两点的向心加速度方向相同
5、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
6、下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系不正确的是( )
A．如果物体所受合外力为零,则合外力对物体做的功一定为零
B．如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零
C．物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化
D．物体的动能不变,所受合外力一定为零
7、 (本题9分)“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示。之后卫星在P点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动，对此下列说法正确的是（ ）

A．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度大于月球的第一宇宙速度
B．卫星沿轨道Ⅰ运动到P点时要点火减速才能到达轨道Ⅱ
C．卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P点的加速度
D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小
8、某只走时准确的时钟，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.2：1，则下列说法正确的是（　　）

A．分针角速度是时针的12倍
B．分针角速度是时针的60倍
C．分针针尖线速度是时针针尖线速度的14.4倍
D．分针针尖线速度是时针针尖线速度的72倍
9、 (本题9分)如图所示，在xoy平面的第Ⅰ象限内存在垂直xoy平面向里的匀强磁场，两个相同的带正电粒子以相同的速率从x轴上坐标（，0）的C点沿不同方向射入磁场，分别到达y轴上坐标为（0，3L）的A点和B点（坐标未知），到达时速度方向均垂直y轴，不计粒子重力及其相互作用。根据题设条件下列说法正确的是（　　）

A．可以确定带电粒子在磁场中运动的半径
B．若磁感应强度B已知可以求出带电粒子的比荷
C．因磁感应强度B未知故无法求出带电粒子在磁场中运动时间之比
D．可以确定B点的位置坐标
10、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知

A．三个等势面中，c的电势最低
B．带电粒子在P点的电势能比在Q点的大
C．带电粒子在P点的动能与电势能之和比在Q点的大
D．带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b
二、实验题
11、（4分） (本题9分)用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验
（1）若实验中所用重物的质量m =1kg，打点时间间隔为0.02s,打出的纸带如下图所示，0、A、B、C、D为相邻的几点，测的 OA = 0.18cm、OB = 0.76cm、OC = 1.71cm、OD = 3.04cm,査出当地的重力加速度g= 9.8m/s2，则重物在B点时的动能=____J．从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是______J，由此得出的结论是__________．(计算结果保留两位有效数字）
（2）根据纸带算出相关各点的速度v量出出下落的距离以v2/2力纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的________．就证明机械能是守恒的，图像的斜率代表的物理量是_______．

A． B． C． D．
12、（10分） (本题9分)某同学用图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，图是用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，0点为重锤下落的起点，选取的计数点A、B、C、D到0点的距离在图中已标出，重力加速度g取，若重锤的质量为计算结果保留两位有效数字．

打点计时器打出B点时，重锤下落的速度______，重锤的动能______J．
从起点0到打下B点过程中，重锤的重力势能的减小量为______J．
根据、计算，在误差允许范围内，从起点O到打下B点过程中，你得到的结论是______．
图是根据某次实验数据绘出的图象，图线不过坐标原点的原因是______．
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）跳台滑雪是化学爱好者喜欢的一种运动，某滑雪轨道可以简化成如图所示的示意图，其中助滑雪道CB段长L=40m，且与水平方向夹角α=37°，BO段是水平起跳台，OA段是着陆雪道，CB段与BO段用一小段光滑圆弧相连，滑雪者从助滑雪道CB上的C点在自身重力作用下由静止开始运动，滑到O点水平飞出，此时速度大小=20m/s，不计空气阻力，经t=2s落在着陆雪道上的A点，已知滑雪者和装备的总质量为m=50kg（可视为质点），g取10m/·sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)滑雪者经过CO段过程中减少的机械能
(2)滑雪者即将落到A点时的动能
14、（14分） (本题9分)如图所示，在竖直平面内有一“”管道装置，它是由两个完全相同的圆弧管道和两直管道组成。直管道和圆弧管道分别相切于、、、，、分别是两圆弧管道的最高点，、分别是两圆弧管道的最低点，、固定在同一水平地面上。两直管道略微错开，其中圆弧管道光滑，直管道粗糙，管道的粗细可忽略。圆弧管道的半径均为R，。一质量为m的小物块以水平向左的速度从点出发沿管道运动，小物块与直管道间的动摩擦因数为。设，m=1kg，R=1.5m，，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

（1）小物块从点出发时对管道的作用力；
（2）小物块第一次经过点时的速度大小；
（3）小物块在直管道上经过的总路程。
15、（13分） (本题9分)质量为5´103 kg的汽车在t＝0时刻速度v0＝0，随后以P＝6´104 W的额定功率沿平直公路前进，设汽车受恒定阻力，其大小为1．5´103N．求：
（1）汽车的最大速度vm；
（1）汽车速度达到6m/s时其加速度多大？
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、B
【解析】
A.根据可知角速度与转速成正比；由可知角速度与周期成反比，故选项A不符合题意

B.角速度描述物体绕圆心转动快慢的物理量，线速度表示单位时间内转过的弧长，描述物体沿圆周运动的快慢的物理量，故选项B符合题意

C.匀速圆周运动其轨迹是曲线，速度方向一定改变，不是匀速运动，故选项C不符合题意

D.匀速圆周运动是变速运动，受到的合外力不等于0，故选项D不符合题意

2、C
【解析】
汽车从M点运动到N做曲线运动，速度沿切线方向，速度的大小越来越大，故合力有两个分力的效果，一个分力提供向心力，改变速度的方向，故此分力的方向与沿切线方向垂直，另一个分力是增加速度的大小，故此分力的方向与切线方向同向，故合力与速度的方向的夹角要小于，故C正确，ABD错误．
3、C
【解析】
由于动车航行时所受水的阻力与它的速度成正比，所以动车以速度v水平匀速航行时，受到的阻力的大小为：f=kv，此时动车受到的阻力的大小和牵引力的大小相等，即：P=Fv=fv=kv2，
当动车以速度2v水平匀速航行时，动车受到的水的阻力的大小为：f′=2kv=2f，所以此时的功率的大小为：P′=f′•2v=2f•2v=4P；
A. P，与结论不相符，选项A错误；
B. 2P，与结论不相符，选项B错误；
C. 4P，与结论相符，选项C正确；
D. 8P，与结论不相符，选项D错误；
4、C
【解析】
A、B在同一轴上转动角速度相等，根据v=rω比较线速度大小关系；根据a=rω2比较向心加速度大小关系．
【详解】
A、B在同一轴上转动角速度相等，故C正确；由图可知A的转动半径大于B的转动半径，根据v=rω可知A点的线速度大于B点的线速度，故A错误；由图可知A的转动半径大于B的转动半径，根据a=rω2可知A点的向心加速度大于B点的加速度，且方向不同，故BD错误．所以C正确，ABD错误．
解决本题的关键知道线速度、角速度、加速度的关系，以及知道共轴转动，角速度相等．
5、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.
6、BCD
【解析】
A. 如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零，此说法正确，选项A不符合题意；
B. 如果合外力对物体所做的功为零，则合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项B符合题意；
C. 物体在合外力作用下做变速运动，动能可能不变，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项C符合题意；
D. 物体的动能不变，所受合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项D符合题意；
7、BD
【解析】
A. 根据 可知，因为近地轨道半径小于轨道Ⅲ上运动的半径，所以卫星在轨道Ⅲ上运动的速度小于月球的第一宇宙速度，A错误。
B. 卫星沿轨道Ⅰ运动到P点时要点火减速，近心运动才能到达轨道Ⅱ，B正确。
C. 根据可知，卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的加速度等于沿轨道Ⅰ运动到P点的加速度，C错误。
D. 从轨道I至II到III的过程中，每次经过P点，均需“制动”减速做近心运动进入低轨道，则卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小，D正确。
8、AC
【解析】
AB、时针的周期为，分针的周期为；，根据得角速度之比为：，可知分针角速度是时针的12倍，故A正确，B错误；
CD、由可得，线速度之比为，即分针针尖线速度是时针针尖线速度的14.4倍，故C正确，D错误．
本题关键是建立圆周运动的运动模型，然后结合线速度、角速度、周期、转速间的关系列式分析．
9、AD
【解析】
A．已知粒子的入射点及出射方向，同时已知圆上的两点，根据出射点速度相互垂直的方向及AC连线的中垂线的交点即可明确粒子运动圆的圆心位置，由几何关系可知AC长为

且有

则

因两粒子的速率相同，且是同种粒子，则可知，它们的半径相同，即两粒子的半径均可求出，故A正确；
B．由公式

得

由于不知道粒子的运动速率，则无法求出带电粒子的比荷，故B错误；
C．根据几何关系可知从A射出的粒子对应的圆心角为，B对应的圆心角为；即可确定对应的圆心角，由公式

由于两粒子是同种粒子，则周期相同，所以可以求出带电粒子在磁场中运动时间之比，故C错误；
D．由几何关系可求得B点对应的坐标，故D正确。
故选AD。

10、BD
【解析】
A.负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上，故c点电势最高；故A错误.
B.利用推论：负电荷在电势高处电势能小，知道P点电势能大；故B正确.
C.只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故带电质点在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和；故C错误.
D.带电质点在R点的受力方向沿着电场线的切线方向，电场线与等势面垂直，故质点在R点的加速度方向与等势面垂直；故D正确.

二、实验题
11、0.072； 0.074； 在实验误差允许范围内减少的物体重力势能等于增加的动能，物体自由下落的过程中机械能守恒； C； 重力加速度；
【解析】
（1）明确了实验原理，确定实验需要测量的物理量，则可进一步知道实验所需要的器材．由AC间的平均速度求出B点的速度，再求重物在B点时的动能．OB距离等于重物从开始下落到B点的高度h，由求出重力势能的减小量，并得出结论．（2）根据需要验证的方程，根据数学式选择图象，并分析斜率的意义．
【详解】
（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，面积打纸带上B点时小车的瞬时速度大小为，重物在B点时的动能，从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量，在实验误差允许范围内减少的物体重力势能等于增加的动能，物体自由下落的过程中机械能守恒；（2）本实验需要验证的方程是，约去质量m，即为，所以图象是过原点的直线，故选C，根据数学可知：图象斜率等于重力加速度g．
验原理是实验的核心，根据原理作图象、分析误差、选择器材、安排实验步骤等等．图象往往从数学角度理解物理意义．
12、 在误差允许的范围内，重物机械能守恒 开始打点时重锤有一定的速度
【解析】
纸带法实验中，纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能，根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值，图线不过原点，抓住h为零，速度不为零，得出图线不过原点的原因；
【详解】
解：利用匀变速直线运动的推论
而B点的动能为：
从起点0到打下B点过程中，动能的增加量 J
重力势能减小量
在误差允许的范围内，可认为减小的重力势能等于增加的动能，故说明重物下落时机械能守恒
小明用实验测得数据画出图象图线不过坐标原点，即时，速度不为零，刚释放时重锤速度不为零；
解决本题的关键知道实验的原理，以及操作中的注意事项，会通过图线特点分析图线不过原点的原因．

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)2000J (2)2×104J
【解析】
(1). 运动员经过CO段过程中减少的机械能

据题 L=40m，m=50kg，代入上式解得
E减=2000J
(2)在OA段运动员下落的竖直高度：

滑雪者即将落到A点时的动能

14、（1）106N，方向向下（2）4m/s（3）m
【解析】
(1)物块在C1点做圆周运动，由牛顿第二定律有：

可得：
由牛顿第三定律可知，小物块对管道的作用力大小为106N，方向向下
(2)由几何知识易有：
从C1到C2由动能定理可得：
可得：
(3)以C1C2水平线作为重力势能的参考平面，则小物块越过D1、D2点时的机械能需满足：

由于直管道的摩擦，物块每完整经历直管道一次，机械能的减少量满足：

设n为从第一次经过D1后，翻越D1和D2的总次数，则有：
，

可得：n=2，表明小物块在第二次经过D1后就到不了D2，之后在D1B1A2C2D2之间往复运动直至稳定，最后在A2及C2右侧与A2等高处之间往复稳定运动。
由开始到稳定运动到达A2点，由动能定理有：

可得：s=m
故在B1A2直管道上经过的路程为s'=s－l=m
15、（1） （1）1.5m/s1
【解析】
（1）当汽车达到最大速度vm时，牵引力F等于阻力f
∵ P =Fvm= f vm，
∴
（1）汽车速度v达到6m/s时，其牵引力为
FN = 1×104 N
根据牛顿第二定律：F－f = ma
故此时汽车加速度大小为 a = = m/s1 = 1.5m/s1