2024-2025学年河北省保定市曲阳县第一中学物理高一下期末经典试题含解析.doc

2024-2025学年河北省保定市曲阳县第一中学物理高一下期末经典试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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)如图所示，一重为G的小球沿倾角为θ的斜面下滑，当速度为v时，小球所受重力做功的瞬时功率为

A．Gv B．Gvsinθ
C．Gvtanθ D．Gvcosθ
2、 (本题9分)汽车以 72 km / h 的速度通过凸形桥最高点时，对桥面的压力是车重的 3 / 4 ，则当车对桥面最高点的压力恰好为零时，车速为
A．40 km / h B．40 m / s C．120 km / h D．120 m / h
3、 (本题9分)如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，在斜面上的落点分别是a和b，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是(    )

A．落在b点的小球飞行过程中速度变化快
B．落在a点的小球飞行过程中速度变化大
C．小球落在a点和b点时的速度方向不同
D．两小球的飞行时间均与初速度成正比
4、 (本题9分)对于万有引力定律的表述式，下面说法中不正确的是（ 　　）
A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的
B．当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大
C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，方向相反，是一对作用力与反作用力
D．m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关
5、 (本题9分)宇航员站在某一星球上，将一个小球距离星球表面h高度处由静止释放使其做自由落体运动，经过t时间后小球到达星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则下列选项正确的是( )
A．该星球的质量为
B．该星球表面的重力加速度为
C．该星球的第一宇宙速度为
D．通过以上数据无法确定该星球的密度
6、 (本题9分)对于某一电解电容器，下列说法中正确的是
A．电容器带电荷量越多，电容越大
B．电容器两极板间电压越小，电容越大
C．电容器的电容与所帯电荷量成正比，与极板间的电压成反比
D．随电容器所带电荷量的增加，电容器两极板间的电压也增大
7、 (本题9分)美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察，在行星表面h高度（远小于行星半径）处以初速度v水平抛出一个小球，测得水平位移为x。已知该行星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（ ）
A．该行星表面的重力加速度为
B．该行星的质量为
C．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为
D．该行星的第一宇宙速度为
8、 (本题9分)A、B两个质量相等的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7kg·m/s，B球的动量是5 kg·m/s，A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是(　　)
A．pA′＝8kg·m/s，pB′＝4 kg·m/s
B．pA′＝6kg·m/s，pB′＝6 kg·m/s
C．pA′＝5kg·m/s，pB′＝7 kg·m/s
D．pA′＝－2kg·m/s，pB′＝14 kg·m/s
9、 (本题9分)如图所示，质量为m的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为3m的木板B上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动．在环的最低点静止放有一质量为m的小球C．现给小球一水平向右的瞬时速度v0，小球会在圆环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，初速度v0必须满足（ ）

A．最小值为
B．最小值为
C．最大值为
D．最大值为
10、 (本题9分)如图所示，传送带由电动机带动，始终保持以速度υ匀速斜向上运动．某时刻把质量为m的物体无初速度的放在传送带上，物体在传送带上运动了一段时间上升了h高度后，恰与传送带保持相对静止．对于物体从静止释放到刚好相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是( )

A．支持力对物体的冲量为0
B．摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量
C．物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量为mυ2/2＋mgh
D．由于放上物体，电动机因此多消耗了mυ2＋2mgh 的电能
11、1016年我国成功发射了神舟十一号载人飞船并顺利和天宫二号对接．飞船在发射过程中先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P加速，飞船由椭圆轨道变成图示的圆轨道1．下列判断正确的是

A．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的速度等于沿圆轨道1通过P点时的速度
B．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的速度小于沿圆轨道1通过P点时的速度
C．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的加速度等于沿圆轨道1通过P点时的加速度
D．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的加速度小于沿圆轨道1通过P点时的加速度
12、 (本题9分)如图所示，人在岸上匀速的、拉着质量不计的绳子使船靠岸，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当船沿水面行驶x米的位移时，轻绳与水平面的夹角为θ，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（　　）

A．人拉绳的速度大小是
B．船行驶x米位移的过程，人的拉力做功为Fxcosθ
C．船行驶x米位移时，人的拉力的瞬时功率为Fvcosθ
D．此时船的加速度为
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)某同学在做平抛运动实验时得出如图所示的小球运动轨迹，a，b，c是运动轨迹上的三个位置。则：（计算结果保留一位小数。 g取）

（1）小球由a运动到b所用的时间为___________s；
（2）小球平抛运动的初速度为___________m/s；
（3）小球运动到b点的速度为___________m/s。
14、（10分） (本题9分)如图甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车上系有一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得水平向右的速度时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图乙所示，电源频率为51Hz，则碰撞前甲车速度大小为________m/s，碰撞后的共同速度大小为________m/s．已测得甲小车的质量m1=1．21kg，乙小车的质量m2=1．11kg，由以上测量结果可得：碰前总动量为_____kg•m/s；碰后总动量为_____kg•m/s．

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)居家学习的某同学设计了一个把阳光导入地下室的简易装置。如图，ABCD为薄壁矩形透明槽装满水后的竖直截面，其中AB=d，AD=2d，平面镜一端靠在A处，与水平底面夹角θ=45°斜放入水槽。太阳光入射到AD面上，其中一细束光线以入射角53°射到水面上的O点，进入水中后，射到平面镜距A点为处。不考虑光的色散现象及水槽壁对光线传播的影响，取水对该束光的折射率，sin53°=，cos53°=。求该束光：
（i）射到平面镜时的入射角；
（ii）第次从水中射出的位置与D点的距离x。

16、（12分）如图所示，倾角为的粗糙平直导轨与半径为r的光滑圆环轨道相切，切点为b，整个轨道处在竖直平面内. 一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为H=3r的d处无初速下滑进入圆环轨道，接着小滑块从最高点a水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的c点. 已知圆环最低点为e点，重力加速度为g，不计空气阻力. 求：
（1）小滑块在a点飞出的动能；
（）小滑块在e点对圆环轨道压力的大小；
（3）小滑块与斜轨之间的动摩擦因数. （计算结果可以保留根号）

17、（12分）如图所示，竖直平面内的一半径R＝0.5 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，质量m＝0.1 kg的小球(可看作质点)从B点正上方H＝0.75 m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，(取g＝10 m/s2)求：

（1）小球经过B点时的动能；
（2）小球经过最低点C时的速度大小vC；
（3）小球经过最低点C时对轨道的压力大小．
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、B
【解析】小球所受重力的方向竖直向下，小球速度方向沿斜面向下，重力与速度方向间夹角为，当小球速度为v时，小球所受重力做功的瞬时功率。故B项正确，ACD三项错误。
点睛：瞬时功率的计算公式，公式中角度指力与速度方向之间的夹角。
2、B
【解析】
汽车在通过桥顶时，做的是圆周运动，汽车重力与桥面给汽车的支持力的合力提供向心力，即

当车速为v1=72km/h=20m/s时，

要使得桥面对汽车支持力为零，则

两式联立求解得到
v2=2v1
即
v2=144km/h=40m/s
故B项正确，ACD错误．
故选B
3、D
【解析】
两个小球做的都是平抛运动，平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，物体的运动的时间是由竖直方向上下落的高度决定的．落地速度由高度和初速度共同决定，可列式进行分析．
【详解】
AB、平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，速度变化一样快，b球运动时间长所以速度变化大，故AB错误
C、落在a点和b点的小球，由，而速度偏转角 应有，由于 ，所以他们速度方向相同，故C错误．
D、落在a点和b点的小球，由，得，所以运动时间t与v0成正比，D正确
4、B
【解析】
A．万有引力定律的表述式中的G为引力常量，它是由实验测得的，不是人为规定的，故A项正确。
B．当物体间间距较小时，物体不能视为质点，万有引力公式不成立。当r趋近于零时，万有引力不会趋于无穷大，故B项错误。
CD．m1与m2受到的引力是一对作用力与反作用力，总是大小相等的，方向相反；与m1、m2是否相等无关．故CD正确．
本题选不正确的，答案是B。
两物体间的万有引力是一对作用力与反作用力，总是大小相等的，方向相反；与两物体质量是否相等无关。
5、A
【解析】
试题分析：设该星球的重力加速度为，则根据自由落体运动规律：，得到：，故选项B错误；根据在表面重力等于万有引力：，可以得到：，故选项A正确；根据，则第一宇宙速度为：，故选项C错误；根据密度公式：，故选项D错误．
考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】本题是万有引力与平抛运动的综合，要抓住自由落体运动的加速度就等于重力加速度，能熟练根据万有引力等于重力求天体的质量及密度．
6、D
【解析】
ABC.电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关，电容不会随着电荷量以及电压的变化而变化，故ABC错误；
D.根据Q=UC可知，随电容器所带电荷量的增加，电容器两极板间的电压也增大，故D正确。
7、ABD
【解析】
根据“水平抛出一个小球”可知，考查了平抛运动。根据平抛运动的规律求解行星表面的重力加速度；行星表面物体重力等于万有引力求解行星质量；对同步卫星，根据万有引力提供向心力求解行星高度；近地卫星运行速度即为第一宇宙速度。
【详解】
A、根据平抛运动的规律可知：，解得：，故A正确；
B、根据，得行星的质量为：，故B正确；
C、根据及，解得：，故C错误；
D、根据得行星的第一宇宙速度为：，故D正确。
解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要的理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用。
8、BC
【解析】
以两物体组成的系统为研究对象，以甲的初速度方向为正方向，两个物体的质量均为m，碰撞前系统的总动能：；系统的总动量：P=7kg•m/s+5kg•m/s=12kg•m/s； 碰后甲乙两球动量为：8kg•m/s，4 kg•m/s，系统的总动量 P′=8+4=12kg•m/s，动量守恒。碰后，两球同向运动，甲的速度比乙球的速度大，不符合两球的运动情况，所以不可能，故A错误。碰后甲乙两球动量为：6 kg•m/s，6 kg•m/s，系统总动量P′=6+6=12kg•m/s，系统的动量守恒，总动能：，系统动能减小，是可能的，故B正确；碰后甲乙两球动量为：5kg•m/s，7 kg•m/s，系统动量总P′=5+7=12kg•m/s，系统动量守恒，总动能：，系统动能不变，是可能的，故C正确；如果-2kg•m/s，14kg•m/s，系统总动量P′=-2+14=12kg•m/s，系统动量守恒，系统总动能：，系统总动能增加，违反了能量守恒定律，不可能，故D错误；故选BC。
对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．
9、BC
【解析】
在最高点，速度最小时有：，解得：，从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设最低点的速度为，根据机械能守恒定律，有：，解得：；要使环不会在竖直方向上跳起，环对球的压力最大为：，最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设此时最低点的速度为，在最高点，速度最大时有：，解得：，所以保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，在最低点的速度范围为：，CD正确，AB错误．选CD．
【点睛】小球在环内侧做圆周运动，通过最高点速度最小时，轨道对球的最小弹力为零，根据牛顿第二定律求出小球在最高点的最小速度；为了不会使环在竖直方向上跳起，小球在最高点对轨道的弹力不能大于5mg，根据牛顿第二定律求出最高点的最大速度，再根据机械能守恒定律求出小球在最低点的速度范围．
10、BCD
【解析】
A：物体所受支持力的方向始终垂直传送带向上，则支持力对物体的冲量不为1．故A项错误．
B：物体从静止释放到刚好相对传送带静止过程中，物体受重力、支持力、摩擦力，支持力不做功，则摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量，即．故B项正确．
C：设物体从静止释放到刚好相对传送带静止所用时间为t，则此过程中物体位移，传送带位移，物体与传送带的相对位移大小；此过程中物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量．故C项正确．
D：由于放上物体，电动机因此多消耗的电能等于物体机械能的增量与物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量的和，即．故D项正确．
11、BC
【解析】
AB. 船在发射过程中先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P加速，由于点火加速飞船由椭圆轨道变为圆轨道，则飞船的速度增加，故A错误，B正确；
CD. 据可知，飞船变轨前后所在位置距离地球的距离都相等，则两者加速度相等，故C正确，D错误；
12、CD
【解析】
A. 船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度。如图1所示根据平行四边形定则有，v人=vcosθ，故A项与题意不相符；
B. 如图2可知，当船前进的距离为x时，人走的距离：x′=x1-x2≠x，所以人做的功W≠Fxcosθ．故B项与题意不相符；

C. 船行驶x米位移时v人=vcosθ，人的拉力的瞬时功率为：P=Fv人=Fvcosθ，故C项与题意相符；
D. 对小船受力分析，如图所示，则有

Fcosθ-f=ma
因此船的加速度大小为

故D项与题意相符。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、0.1 2.0 2.5
【解析】
(1) [1]根据平抛运动规律，在竖直方向上有

可得t=0.1s
(2) [2]在水平方向做匀速直线运动，则有

解得v0=2.0m/s
(3)[3]在b点的竖直速度

故b点速度

14、2．6, 2．4 , 2．22 , 2．22
【解析】
碰撞前Δx＝2．2cm，碰撞后Δx′＝2．8cm，T＝2．22s，由v＝得碰前v甲＝＝2．6m/s；碰后v＝＝2．4m/s．碰前总动量p2=m2v2=2．2×2．6 kg•m/s =2．22kg•m/s碰后的总动量：p2=（m2+m2）v2=2．3×2．4 kg•m/s =2．22kg•m/s．

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（i）；（ii）
【解析】
（i）光路图如图

设光线进入水面时的折射角为β1，由折射定律可得
①
②
由①②式及代入数据得
③
（ⅱ）设光射到平面镜的O′点，反射后射到水面的D1点，入射角为α3，由几何关系可得
α3=53°
AA1=O′A1
AD1=AA1+AD1=AO′cosθ+O′A1tanα3=④
DD1=AD-AD1=⑤
设光从水中射向空气的临界角为C，则
⑥
得
α3＞C⑦
光射到水面上D1点后将发生全反射，反射后到达CD面的C1点，此处入射角为α4
α4=90°-α3=37°⑧
由于α4＜C，光线从C1点射出水槽
⑨
16、（1）；（2）F′=6mg；（3）
【解析】
（1）小滑块从a点飞出后做平拋运动：
水平方向：
竖直方向：
解得：
小滑块在a点飞出的动能
（2）设小滑块在e点时速度为，由机械能守恒定律得：

在最低点由牛顿第二定律：
由牛顿第三定律得：F′=F
解得：F′=6mg
（3）bd之间长度为L，由几何关系得：
从d到最低点e过程中，由动能定理
解得
17、 (1)0.75J(2)5m/s(3)6N
【解析】
（1）小球从开始运动到B点的过程中，机械能守恒，由机械能守恒列出方程即可求解．（2）A到C的过程中，机械能守恒，由机械能守恒列出方程即可求解；（3）在C点时，做圆周运动，由机械能守恒求C点的速度．在C点，由重力和支持力的合力作为向心力，由向心力的公式可以求得轨道对它的支持力，再由牛顿第三定律求出小球经过最低点C时对轨道的压力大小．
（1）小球从A点到B点，根据机械能守恒定律得:

代入数据解得：
（2）小球从A点到C点，设经过C点速度为，根据机械能守恒定律得:

代入数据解得：
（3）小球在C点，受到的支持力与重力的合力提供向心力
由牛顿第二定律得：
代入数据解得:
由牛顿第三定律有小球对轨道压力的大小