河南省永城市2024-2025学年物理高一下期末检测试题含解析.doc

河南省永城市2024-2025学年物理高一下期末检测试题
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)2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接．任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接．变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1 、R2，线速度大小分别为．则等于( )
A． B． C． D．
2、 (本题9分)如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”，实际上相当于两个人拔河．如果绳质 量不计，且保持水平，甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜．则下列说法中正确的是

A．甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力
B．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小
C．甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D．只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小
3、如图，广州塔摩天轮位于塔顶450米高空处，摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成，沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动，则坐于观光球舱中的某游客

A．动量不变
B．线速度不变
C．合外力不变
D．机械能不守恒
4、 (本题9分)甲、乙两物体的质量之比为m甲：m乙=1：2，它们分别在相同力的作用下，沿光滑水平面，从静止开始做匀加速直线运动．当两个物体通过相等的位移时，则甲、乙两物体此时的动能之比为 （ ）
A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．1：8
5、 (本题9分)江西艺人茅荣荣，他以7个半小时内连续颠球5万次成为新的吉尼斯纪录创造者，而这个世界纪录至今无人超越．若足球用头顶起，某一次上升高度为80cm，足球的重量为400g，与头顶作用时间∆t为0.1s，则足球本次在空中的运动时间；足球给头部的作用力大小分别为（空气阻力不计，g=10m/s2）
A．t=0.4s；FN=36N B．t=0.4s；FN=68N
C．t=0.8s；FN=68N D．t=0.8s；FN=36N
6、在某电视台观看“蹦极”节目。简化如图，一根弹性橡皮绳一端系于跳台，另一端系于蹦极者身上，不计空气阻力。跳极者从开始下落到最低点的过程中。下列说法正确的是（　　）

A．蹦极者的机械能不变
B．蹦极者下落至橡皮绳原长位置时动能最大
C．蹦极者下落至最低点时橡皮绳的弹性势能最大
D．蹦极者重力势能与橡皮绳弹性势能之和不变
7、 (本题9分)如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直）（　　）

A．小球的机械能先增大后减小 B．小球的重力势能一直减小
C．小球的动能先增大后减小 D．弹簧的弹性势能一直在增大
8、 (本题9分)关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是(　　)
A．它是人造地球卫星环绕地球运转的最大速度
B．它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度
C．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道最小发射速度
D．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道的最大发射速度
9、 (本题9分)如图，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1顺时针转动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v1>v2)滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端。在上述过程中，下列判断正确的是

A．滑块返回传送带右端的速率为v2
B．此过程中电动机对传送带做功为2mv1v2
C．此过程中传送带对滑块做功为mv－mv
D．此过程中滑块与传送带之间因摩擦产生的热量为m(v1－v2)2
10、如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率保持不变．

由图像可知（ ）
A．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大
C．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D．t1~t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
11、 (本题9分)图为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是

A．到达集尘极的尘埃带正电荷
B．电场方向由集尘极指向放电极
C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
12、 (本题9分)我国探月计划分成“绕、落、回”三部分．若已知地球和月球的半径之比为a:1，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b:1，以下说法正确的是（ ）
A．地球与月球的第一宇宙速度之比为
B．地球与月球的质量之比为
C．飞船绕地球表达飞行和绕月球表面飞行的周期之比为
D．在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月球的引力大小相等时，此处与地球中心和月球中心的距离之比为a：b
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)（1）在“用打点计时器测速度”实验中，电磁打点计时器和电火花计时器都使用_____（填“直流”或“交流”）电源。在我国，电火花打点计时器工作电压为_____，两个相邻点的时间间隔为_____。
（1）如下图为物体做匀加速运动时打点计时器打出的一条纸带，图中相邻的点间还有四个点未画出，已知打点计时器接交流50Hz的电源，则打点计时器打出D点时，物体的速度大小为_____m/s，物体运动的加速度大小为_____m/s1．（计算结果保留两位有效数字）

14、 (本题9分)小王在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，选用的实验器材如下：小灯泡1只（，），电压表1只（量程、内阻约），电流表1只（量程、内阻约），滑动变阻器1只（阻值范围、额定电流），干电池2节，开关1个，导线若干：

(1)图甲为部分连线的电路图，电压表一端已经连接好，另一端应该接在_________（填“”或“”），在开关闭合前，调节滑动变阻器的滑片，使它靠近变阻器_________（填“左端”或“右端”）的接线柱；
(2)在测量数据时，某次电流表示数如图乙所示，读数为_________，图丙为相对应的电压表示数，其中正确的是_________（填“A”、“B”或“C”），此时小灯泡的实际功率为_________。

15、 (本题9分)某同学利用如图甲所示的实验装置探究合力做功与动能变化之间的关系。

（1）除了图示的实验器材，下列器材中还必须使用的是_______
A．直流电源 B．刻度尺
C．秒表 D．天平（含砝码）
（2）实验中需要通过调整木板倾斜程度以平衡摩擦力，目的是_______
A．为了使小车能做匀加速运动
B．为了增大绳子对小车的拉力
C．为了使绳子对小车做的功等于合外力对小车做的功
（3）平衡摩擦力后，为了使绳子的拉力约等于钩码的总重力，实验中确保钩码的总质量远远小于小车的质量。实验时，先接通电源，再释放小车，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个计数点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为sA、sB、sC，相邻计数点间的时间间隔为T，已知当地重力加速度为g，实验时钩码的总质量为m，小车的质量为M。从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=___________； 小车动能变化量ΔEk=_____________
三．计算题(22分)
16、（12分）如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道ABC竖直地放在水平面上，一个质量为m的小球在C处以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口A处飞出时，对轨道的压力恰好为零，则小球落地点距C处多远? 小球冲上轨道时的速度是多大？重力加速度为g

17、（10分）如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为＋Q的点电荷．一质量为m、带电荷量为＋q的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v．已知点电荷＋Q产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），PA连线与水平轨道的夹角为60°，试求：
（1）物块在A点时受到轨道支持力的大小；
（2）点电荷＋Q产生的电场在B点的电势．

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、B
【解析】
天宫一号绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力，根据万有引力定律充当向心力比较线速度的大小关系；
【详解】
“神舟八号”飞船与“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力：，得：，故，故B正确、ACD错误．
本题的关键根据万有引力提供向心力，解出线速度与轨道半径的关系．
2、B
【解析】
“押加”比赛中两队对绳子的拉力等大反向，之所以甲获胜，原因是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力.
【详解】
甲对绳的拉力和绳对甲的拉力为作用力和反作用力，而绳对乙的拉力和乙对绳的拉力是一对相互作用力；而绳子上张力是相同的，故甲拉乙的力与乙拉甲的力大小始终相等，与运动状态无关，但二者不是作用力和反作用力，故A、C、D错误，B正确；故选B.
本题考查物理知识在生活中的应用，由此题的知识我们可以知道，在拔河比赛中要挑选一些体重大的同学，以增加与地面之间的最大静摩擦力.
3、D
【解析】
坐于观光球舱中的某游客线速度的大小不变，但方向不断改变，可知动量也不断变化，线速度不断改变；由于向心加速度方向不断变化，可知合外力大小不变，但方向不断改变，选项ABC错误；由于动能不变，重力势能不断变化，可知机械能不守恒，选项D正确.
4、A
【解析】
由动能定理知，合外力做功等于物体动能的增量．以物体为研究对象，重力支持力不做功，只有力F做功，合外力功为：，甲乙两物体受力相同，位移相同，所以合外力做功相同，即动能增量相同，且均从静止开始，所以甲乙动能相同，故A正确，BCD错误。
5、D
【解析】
足球自由下落时有：
h=gt2，
解得：
，
竖直上抛运动的总时间为自由落体的2倍，则
t总=2t=2×0.4s=0.8s；
设竖直向上为正方向，由动量定理得：
（FN-mg）△t=mv-（-mv）；
v=gt=10×0.4=4m/s；
联立解得：
FN=36N；
A．t=0.4s；FN=36N，与结论不相符，选项A错误；
B．t=0.4s；FN=68N，与结论不相符，选项B错误；
C．t=0.8s；FN=68N，与结论不相符，选项C错误；
D．t=0.8s；FN=36N，与结论相符，选项D正确；
故选D．
本题考查动量定理的应用及自由落体运动的规律，要注意在应用动量定理解题时要注意矢量性，应先设定正方向．
6、C
【解析】
A．下落过程中，弹性绳对蹦极者向上的力做负功，则蹦极者的机械能减少.故选项A不符合题意.
B．弹性绳刚开始绷紧时，弹性绳的拉力为零，物体只受重力，合外力向下，运动员向下做加速运动，速度继续增大，故此时运动员的速度不是最大.故选项B不符合题意.
C．到最低点弹性绳的形变量最大，所以弹性势能最大.故选项C符合题意.
D．在整个下落过程中，运动员和弹性绳组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，由于运动员的动能先增大后减小，所以由系统的机械能守恒知，重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大.故选项D不符合题意.
7、BCD
【解析】
解答本题需要掌握：正确判断物体机械能是否守恒；正确分析小球下落过程中弹簧弹力的变化从而进一步明确速度、加速度的变化情况；弄清小球下落过程中的功能转化，小球和弹簧接触直至压缩最短过程中，弹簧弹力对小球做负功，因此小球机械能减小。
【详解】
A项：小球下落过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒，但是小球机械能不守恒，因下落过程中弹簧弹力对其做负功，所以小球机械能减小，故A错误；
B项：小球在下落过程中，重力做正功，所以重力势能一直减小，故B正确；
C项：小球下落和弹簧接触过程中，开始做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故其动能先增大后减小，故C正确；
D项：小球下落将弹簧压缩，所以弹簧的弹性势能一直在增大，故D正确。
弹簧问题往往是动态变化的，分析这类问题时用动态变化的观点进行，同时注意其过程中的功能转化关系。
8、AC
【解析】
由万有引力提供向心力，得，所以第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．故AC错误，BD正确．故选AC．
【点睛】由万有引力提供向心力解得卫星做圆周运动的线速度表达式，判断速度与轨道半径的关系可得，第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，轨道半径最小，线速度最大．
9、AB
【解析】
A.由于传送带足够长，滑块受向右的摩擦力，减速向左滑行，至速度为0，之后，再加速向右滑行，由于v1>v2，物体会在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于v2时，物体回到原出发点，即滑块返回传送带右端的速率为v2，故A正确；
B.设滑块向左运动的时间t1，位移为x1，则：
摩擦力对滑块做功：W1=fx1=①
又摩擦力做功等于滑块动能的减小，即：W1=mv22  ②
该过程中传送带的位移：x2=v1t1
摩擦力对传送带做功：  ③
将①②代入③得：W2=mv1v2
同理可计算，滑块返回到出发点时摩擦力对传送带做功为W2=mv1v2
则此过程中电动机对传送带做功为W=W2+ =2mv1v2，选项B正确；
C.此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理W′=△EK得：W=△EK=mv22-mv22=0，故C错误；
D.物块向左减速运动时，物块相对传送带的位移为：
物块向右加速运动时，物块相对传送带的位移为：
则此过程中滑块与传送带问因摩擦产生的热量为 ，故D错误。
10、BC
【解析】
考点：功率、平均功率和瞬时功率．
分析：由图可知，汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要变大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．
解答：解：A、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误．
B、由A的分析可知，B正确．
C、t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确．
D、由C的分析可知，D错误．
故选BC．
点评：这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．
11、BD
【解析】
本题考查运用分析实际问题工作原理的能力，解题时，抓住尘埃的运动方向是突破口，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例．
【详解】
AB．由图示可知，集尘机电势高，放电极电势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电场方向由集尘极指向放电极，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知尘埃所受的电场力向右，故到达集尘极的尘埃带负电荷，故A错误，B正确．
C．电场方向向左，带电尘埃所受电场力方向向右，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；
D．由F=Eq可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确．
12、ABC
【解析】
在星球表面，重力提供向心力，故：mg=m，解得：v=；已知地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故地球与月球的第一宇宙速度之比为，故A正确；在星球表面，重力等于万有引力，故：mg=G；故M=；由于地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故地球与月球的质量之比为a2b，故B正确；在星球表面，重力提供向心力，故：mg=m（）2R，解得：；由于地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故飞船绕地球表面飞行和绕月球表面飞行的周期之比为，故C正确；在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月球的引力大小相等，根据万有引力定律，有：，故，故D错误；故选ABC．
点睛：对于人造卫星的问题，关键是明确两个思路：卫星的万有引力提供向心力；在地球表面附近，重力等于万有引力．

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、交流 110V 0.01s 0.96 1.0
【解析】
（1）[1][1][3]电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源；只是电磁打点计时器由学生电源供电，工作电压6V以下，而电火花打点计时器工作电压为110V。已知打点计时器接交流50Hz的电源，两个相邻点的时间间隔为0.01s；
（1）[4]相邻的点间还有四个点未画出，计数点间的时间间隔为：
T=0.01×5=0.1s
做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则打点计时器打出D点时，物体的速度大小为：
m/s
[5]由匀变速直线运动的推论：可知，加速度为：
m/s1
14、 左端 0.26 B
【解析】
(1)[1][2]灯正常工作时的电阻

电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，图甲所示电路中，导线应接在a点，由图示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路，闭合开关前滑片应置于左端。
(2)[3][4][5]电流表量程为0.6A，由图示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为0.26A。
灯泡额定电压为25V，电压表量程为3V，由图丙所示可知，A、C所示不符合实际，B所示电压表是正确的，其分度值为0.1V，示数为2.00V，此时灯泡实际功率为

15、 BD C mgSB
【解析】（1）实验需要测出小车的质量，因此需要天平，进行实验数据处理时要求出小车的速度，需要用刻度尺测出计数点间的距离，故选BD．
（2）实验前要把木板的一端适当垫高以平衡摩擦力，平衡摩擦力后小车受到的合力等于绳子的拉力，可以使绳子对小车做的功等于合外力对小车做的功，故AB错误，C正确；故选C．
（3）从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=mgsB；
打下B点时小车的速度：vB=，小车动能变化量△Ek=Mv2=；
点睛：探究合力做功与动能变化之间的关系关系实验时需要求出小车动能的变化量与合外力做功，实验前要平衡摩擦力，需要测出小车质量与速度，知道实验原理是解题的前提．

三．计算题(22分)
16、2R
【解析】
由题意知，当小球在A点时由重力提供向心力，可得：

所以 

小球离开A点后做平抛运动，则有：
水平方向有：
x=vAt
竖直方向有：
2R=gt2，
得：
，
联立解得小球落地点到C点的水平距离：
．
小球从C点到A点过程，机械能守恒，以C点所在水平面为零势能参考面：

由以上方程联立解得：

17、（1） （2）
【解析】
（1）物体受到点电荷的库仑力

由几何关系可知

设物体在A点时受到轨道的支持力大小为N，由平衡条件有

解得

（2）设点电荷产生的电场在B点的电势为，由动能定理有：

解得