2024-2025学年福建省宁德市普通高中物理高一第二学期期末监测试题含解析.doc

2024-2025学年福建省宁德市普通高中物理高一第二学期期末监测试题
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：（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，若质点以初速度v0正对倾角为θ＝37°的斜面水平抛出，要求质点到达斜面时位移最小，则质点的飞行时间为 ( )．

A． B． C． D．
2、 (本题9分)安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是( )
A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B．保证小球飞出时，初速度水平
C．保证小球在空中运动的时间每次都相等
D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线
3、 (本题9分)如图所示，质量为m的木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上，当推力F的大小增加到2F时，下列说法错误的是（　　）

A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
C．木块所受墙面的摩擦力方向竖直向上
D．木块所受墙面的摩擦力不变
4、 (本题9分)关于曲线运动的速度，下列说法正确的是（　　）
A．做曲线运动的物体速度方向必定变化 B．速度变化的运动必定是曲线运动
C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D．加速度变化的运动必定是曲线运动
5、 (本题9分)如图为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时做匀加速运动的v–t图线，已知在第3 s末两个物体在途中相遇，则物体的出发点的关系是

A．从同一地点出发 B．A在B前3 m处
C．B在A前3 m处 D．B在A前5 m处
6、如图所示，两个质量不同的小球甲、乙，且，分别用长度不等的两根细线挂在天花的同一点上. 它们在同一水平面内做匀速圆周运动. 设甲的向心力为、加速度为；乙的向心力为、加速度为. 则它们的

A． B．
C． D．
7、一质点在0～15 s内竖直向上运动，其加速度一时间图像如图所示，若取竖直向下为正，g取10，则下列说法正确的是( )

A．质点的机械能不断增加
B．在0～5 s内质点的动能增加
C．在10～15 s内质点的机械能一直增加
D．在t="15" s时质点的机械能大于t="5" s时质点的机械能
8、在光滑的冰面上，质量为80kg的冰球运动员甲以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，下列说法正确的是（ ）
A．碰后乙的速度的大小是1.5m/s B．碰后乙的速度的大小是1.0m/s
C．碰撞中总机械能损失了1500J D．碰撞中总机械能损失了1400J
9、 (本题9分)如图所示电路中，电源内阻不可忽略，电压表可以看作是理想表.当开关K闭合后，将滑动变阻器的触头由右端向左端移动时，下列说法正确的是

A．电灯L1变暗、L2变亮
B．电灯L1变亮、L2变暗
C．电压表示数变大
D．电源的内阻消耗的功率变大
10、如图所示，轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴上，轻杆长度为R，可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动将轻杆从与水平方向成30°角的位置由静止释放若小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变当小球运动到最低点P时，轻杆对小球的弹力大小为 。方向竖直向上，下列说法正确的是( )

A．小球受到的空气阻力大小为
B．小球运动到P点时的速度大小为
C．小球能运动到与O点等高的Q点
D．小球不能运动到与O点等高的Q点
11、如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是（　　）

A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大
B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大
C．小球下滑至最低点的过程中，合外力的冲量为零
D．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh
12、(本题9分)如图所示，有一竖直放置、两端封闭的U形管，两管内水银面左高右低，两端封闭的空气柱温度相同．要让水银柱相对玻璃管向A端移动，可以采取的措施（ ）

A．将U形管向右稍倾斜一些 B．将U形管向左稍倾斜一些
C．两边空气柱升高相同温度 D．使玻璃管竖直向上减速运动
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验：

(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_______；
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量与势能变化量
C．速度变化量与高度变化量
(2)实验得到如图乙所示的纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测出它们到起始点O 的距离分别为hA、hB 、hC 。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T，重物质量为m 。从 打O点到达B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep =_________ ，动能变化量△EK =_________；
(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。
A．利用公式v= gt计算重物速度
B．利用公式v2 = 2gh计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D．没有采用多次实验取平均值的方法
14、（10分） (本题9分)如图是研究平抛运动实验中描出的运动轨迹图，O点为抛出点。如果沿水平方向与竖直方向建立x、y坐标，轨迹上各点的x、y坐标值满足y与__________成正比例关系时，可以判断平抛运动轨迹是一条抛物线。如果要测量出平抛物体下落到某点如点的时间，必须测量出该点的__________。

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）如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，OB与OC夹角为37 ，CD连线是圆轨道竖直方向的直径、D为圆轨道的最低点和最高点，可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最低点C时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象，该图线截距为2N，且过点取求：

滑块的质量和圆轨道的半径；
若要求滑块不脱离圆轨道，则静止滑下的高度为多少；
是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D飞出后落在圆心等高处的轨道上若存在，请求出H值；若不存在，请说明理由．
16、（12分） (本题9分)如图所示，质量 m 的小环串在固定的粗糙竖直长杆上，从离地 h 高处以一定初速度向上运动，运动过程中与长杆之间存在大小mg的滑动摩擦力。小环能达到的最大高度为 3h，求：
（1）小环从 h 高处出发至第二次经过 2h 高处过程中，重力做功和摩擦力做功分别为多少？
（2）在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能，如相互吸引的物体和地球，其相对位置关系决定重力势能。对比（1）问中两力做功，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。
（3）以地面为零势能面。从出发至小环落地前，小环的机械能 E 随路程 s的变化关系是什么？
（4）上升和下降两次经过 2h 高处时的速度大小之比为多少？

17、（12分）一质量m＝2kg的物体在竖直向上的恒定拉力F作用下由静止竖直向上运动h＝2m，这时物体的速度大小v＝5m/s忽略空气阻力取g＝10m/s2，求该过程中:
(1)物体克服重力做的功WG
(2)拉力F对物体做的功WF
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、C
【解析】
试题分析：由数学知识得：从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线．设经过时间t到达斜面上，根据平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，表示出水平和竖直方向上的位移，再根据几何关系即可求解．
过抛出点作斜面的垂线，如图所示：

当质点落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向，竖直方向，根据几何关系有，即，解得，C正确．
2、B
【解析】
试题分析：斜槽末端的切线必须是水平的是为了保证小球能够水平飞出做平抛运动，即B说法正确．
考点：平抛运动
点评：本题考查了平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，根据规律列式求解．
3、B
【解析】
物块静止在竖直墙壁上，受重力、推力和弹力、静摩擦力处于平衡，根据共点力平衡判断弹力和摩擦力的变化。
【详解】
木块处于静止，推力和墙壁的弹力平衡，重力和静摩擦力平衡，摩擦力方向竖直向上；当推力增大为原来的2倍，则木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍。但摩擦力大小始终等于重力，保持不变，而方向与重力方向相反，竖直向上。故B错误，ACD正确。本题选错误的，故选：B。
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意确定物体受到静摩擦力与什么因素有关是解题的关键。
4、A
【解析】
A. 因为做曲线运动的物体，合力与速度不在一条直线上，所以做曲线运动的物体速度方向必定变化，故A符合题意；
B. 速度变化的运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，故B不符合题意；
C. 加速度恒定的运动可能是曲线运动，如平抛运动，故C不符合题意；
D. 若合力与速度在同一条直线上，合力的大小变化，加速度大小也变化，但物体做直线运动，所以加速度变化的运动不一定是曲线运动，故D不符合题意．
5、C
【解析】
A物体前3秒内的位移（应用平均速度）：xA=×3m=6m；也可解A问题与坐标轴围成的三角形的面积：xA=×3×4m=6m
B物体前3秒内的位移：xB=×3m=3m
两物体在第3s末两个物体在途中相遇，说明A物体出发时应在B物体后方3m处，即B在A前3m处，故C正确．
故选C
6、D
【解析】
小球圆周运动的向心力由重力和细线拉力的合力提供，绳与竖直方向的夹角为θ，对小球受力分析有：F向=mgtanθ=ma向，分析可知，甲球的夹角大，质量大，则向心力大，向心加速度大，即F甲>F乙 ； a甲>a乙．
A. F甲<F乙；a甲<a乙，与结论不相符，选项A错误；
B. F甲<F乙； a甲>a乙，与结论不相符，选项B错误；
C. F甲>F乙； a甲<a乙，与结论不相符，选项C错误；
D. F甲>F乙； a甲>a乙，与结论相符，选项D正确；
7、BD
【解析】
试题分析：从图中可知0~5s过程中加速度a=g，则此时只有重力做功，机械能不变，动能减小，5~10s内，a<g，有外力做正功，机械能增大，10~15s过程中a>g，外力做负功，机械能减小， AC错误B正确；根据牛顿第二定律，5-10s内，，得：，方向向上，做正功，物体机械能增加；10-15s内，，得，方向向下，物体机械能减少；物体一直向上做减速运动，而5-10s内的速度大于10-15s内的速度，则5-10s内的位移大于10-15s内的位移，故5-10s内物体机械能增加的多，10-15s内减小的少，故质点在t=15s时的机械能大于t=5s时的机械能，D正确
考点：考查机械能守恒守恒定律的应用
【名师点睛】物体机械能守恒的条件是只有重力做功或只受重力，即物体的加速度等于g，则机械能不变，若向上减速的加速度小于g，说明物体受到了向上的外力作用，机械能增加，反之向上减速的加速度大于g则机械能减小．
8、BD
【解析】
AB.设运动员甲、乙的质量分别为m、M，碰前速度大小分别为v1、v2，碰后乙的速度大小为v′2，规定碰撞前甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律有：mv1-Mv2=Mv′2，解得： ，故A错误，B正确。
CD.根据能量守恒定律可知，碰撞中总机械能的损失为：△E=mv12+Mv22-Mv′2，代入数据解得：△E=1400J，故C错误，D正确。
9、BD
【解析】
将滑动变阻器的触头由右端向左端移动时，电路中总电阻减小。根据闭合电路欧姆定律得，干路电流增大，故L1变亮，内电路电压增大，L1两端电压增大，故L2两端电压减小，L2变暗，电压表示数即路端电压变小，电源的内阻消耗的功率变大.
AB.电灯L1变亮、L2变暗；故A错误，B正确.
C.电压表的示数变小；故C错误.
D.电源的内阻消耗的功率变大；故D正确.
10、AC
【解析】
AB.小球运动到P点时，根据牛顿第二定律可得

解得小球在P点的速度大小为

根据动能定理可得：

解得

故A符合题意，B不符合题意。
CD.假设小球能运动到与O点等高的Q点，则阻力大小为 ，根据动能定理可得：

解得

故小球能运动到与O点等高的Q点，且达到Q的速度刚好为零，故C符合题意D不符合题意。
11、BCD
【解析】
A．弹簧与杆垂直时，小球的加速度由重力沿杆向下的分力提供，加速度与速度同向，小球仍然加速，当加速度为0时，小球的速度最大，A错误；
B．小球与弹簧构成的系统机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总和不变，弹簧与杆垂直时，弹簧的伸长量最小，弹性势能最小，所以小球的动能与重力势能之和最大，B正确；
C．根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化量，小球下滑至最低点的过程中，动量变化量为0，所以合外力的冲量为零，C正确；
D．根据动能定理，合外力做功之和等于动能的变化量，小球下滑至最低点的过程中，动能变化量为0，减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，D正确。
故选BCD。
12、BCD
【解析】
试题分析：设水银柱两侧的高度差为h，则：PB-PA=ρgh；先假设水银柱不动；将U形管向右稍倾斜一些，水银柱两侧的高度差变大，故A侧气体推动水银柱靠近右端，故A错误；将U形管向左稍倾斜一些，水银柱两侧的高度差变小，故B侧气体推动水银柱靠近左端，故B正确；两边空气柱升高相同温度，根据查理定律公式，有：，故，由于PB-PA=ρgh，故PB＞PA，故△PA＜△PB，故A侧气体压强的增加量小，故水银柱相对玻璃管向A端移动，故C正确；使玻璃管竖直向上减速运动，加速度向下，失重，故PB＞PA+ρ（g-a）h，故水银柱相对玻璃管向A端移动，故D正确；故选BCD．
考点：理想气体的状态变化方程

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、A C
【解析】
(1)验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选选项A；
(2)从打点到打的过程中，重物的重力势能变化量，点的瞬时速度，则动能的增加量
(3)实验中重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故选项C正确。
14、 纵坐标（或下落高度、下落距离、y值）
【解析】
[1][2]根据平抛运动规律
，
联立解得：

故轨迹上各点的x、y坐标值满足y与成正比例关系时，可以判断平抛运动轨迹是一条抛物线。根据以上分析可知，时间 ，如果要测量出平抛物体下落到某点如点的时间，必须测量出该点的纵坐标（或下落高度、下落距离、y值）。

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）m=0.2kg ,1m （2） （3）
【解析】
当时，由图象截距可知

当小物块从A点静止下滑，由图象知，，对轨道的压力

解得．
不脱离轨道分两种情况：
①到圆心等高处速度为零
有能量守恒可知，滑块从静止开始下滑高度
②通过最高点，通过最高点的临界条件
设下落高度为，
由动能定理
解得
则应该满足下落高度
假设滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的E点：

解得：
而滑块过D点的临界速度
由于：，所以存在一个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点

解得：

16、（1）；；
（2）重力做功与路径无关，仅与初末位置有关．势能的变化与初末位置有关．两者都与位置有关，所以重力有对应的重力势能．摩擦力做功与路径有关，所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”。
（3）
（4）
【解析】
（1）重力做功为
WG=-mgh
摩擦力做功

（2）重力做功与路径无关，仅与初末位置有关。势能的变化与初末位置有关。两者都与位置有关，所以重力有对应的重力势能。摩擦力做功与路径有关，所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”。                                                
（3）若以地面为零势面，小环初始势能为mgh，初始动能为

故初始机械能为4mgh
故从出发到落地前，通过路程s，克服摩擦力所做的功为mgs
机械能变化的表达式为：
E=4mgh-mgs    
（4）上升过程经过 2h 高处时：

解得

下降过程经过 2h 高处时：

解得

则速度大小之比为：

17、 (1)(2)
【解析】
(1)物体克服重力做的功为:

代入数据解得：
。
(2)由动能定理有：

代入数据解得：
。