2024-2025学年广东省汕头市达濠华侨中学高一物理第二学期期末统考试题含解析.doc

2024-2025学年广东省汕头市达濠华侨中学高一物理第二学期期末统考试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、 (本题9分)关于静电场的等势面，下列说法正确的是(　　)
A．两个电势不同的等势面可能相交
B．电场线与等势面处处相互垂直
C．同一等势面上各点电场强度一定相等
D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功
2、如图所示是一种修正带的齿轮传动装置，使用时大齿轮带动小齿轮转动，关于大齿轮上A、B两点和小齿轮上C点的运动判断正确的是

A．A、C两点的角速度相等 B．A、B两点的角速度相等
C．A、B两点的线速度大小相等 D．B、C两点的线速度大小相等
3、 (本题9分)起重机以1m/s2的加速度，将质量为100kg的货物由静止匀加速向上提升，g=10m/s2，则第1s内起重机对货物做功为（　　）
A．500J B．550J C．1000J D．1100J
4、如图所示，某跳伞员正在沿竖直方向匀速降落时，突然受到水平方向的风力作用，忽略降落伞和人在竖直方向受力的变化，下列说法正确的是

A．受到水平方向的风力，跳伞员仍做直线运动
B．受到水平方向的风力越大，跳伞员落地的时间越长
C．受到水平方向的风力越小，跳伞员落地的速度越大
D．受到水平方向的风力越大，跳伞员落地的加速度越大
5、 (本题9分)下列有关静电学的说法正确的是
A．摩擦起电和感应起电的本质是产生了新的电子
B．电荷量是不能连续变化的物理量
C．电场力做功与移动电荷的路径有关
D．沿着电场线方向电势逐渐升高
6、 (本题9分)2015年12月10日，我国成功将中星1C卫星发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道．如图所示是某卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，卫星远地点P距地心O的距离为3R.则（ ）

A．卫星在远地点的速度大于
B．卫星经过远地点时速度最小
C．卫星经过远地点时的加速度大小为
D．卫星经过远地点时加速，卫星将不能再次经过远地点
7、 (本题9分)如图所示，内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、动能、向心力、速度的平方，它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是

A．
B．
C．
D．
8、 (本题9分)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个相邻等势面，并满足，a、b间的距离小于b、c间的距离，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下从M点运动到P点的运动轨迹，下列说法正确的是

A．三个等势面中，c的电势一定最高
B．粒子在M点的动能一定比在P点时的动能小
C．粒子在M点的电势能一定比在P点时的电势能小
D．粒子从M点到N点电场力做的功小于从N点到P点电场力做的功
9、 (本题9分)2017年4月23日至4月27日，我国天舟一号货运飞船对天宫二号进行了推进剂补加，这是因为天宫二号组合体受轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，天宫二号运动中需要通过“轨道维持”使其飞回设定轨道.对于天宫二号在“轨道维持”前后对比，下列说法正确的是（ ）
A．天宫二号在“轨道维持”前的速度比“轨道维持”后的速度大
B．天宫二号在“轨道维持”前的周期比“轨道维持”后的周期小
C．天宫二号在“轨道维持”前的重力势能比“轨道维持”后的重力势能大
D．天宫二号在“轨道维持”前的机械能与“轨道维持”后的机械能相等
10、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
11、（4分） (本题9分)用如图所示装置来探究功和动能变化的关系，木板上固定两个完全相同的遮光条A、B，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，轨道放在水平桌面上，P为小桶（内有砂子），滑轮质量、摩擦不计，重力加速度大小为g．

（1）实验中轨道应倾斜一定角度，这样做的目的是__________.
（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d.
（3）实验主要步骤如下：
①测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；
②小桶P（内有沙子）的质量_________（填“需要”“不需要”）远小于木块（含遮光条）的质量．
③将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk=______，合外力对木板做功W=________；（用字母M、t1、t2、d、L、F表示）
④在小桶中增加砂子，重复③的操作，比较W、ΔEk的大小，得出实验结论.
12、（10分）刘同学做“测电源的电动势和内阻”实验。
（1）刘同学采用两节干电池串联作为电源，电流表选择0.6A量程，电压表选择3V量程。在闭合开关开始实验前其连接的电路如图所示。请帮其检查电路，指出图中的不妥之处：____________（指出一处即可）。

（2）刘同学改进电路连接，经过正确的实验操作，得到某次测量的电流表示数如图（2）所示，则该示数为________A。
（3）刘同学经过正确操作，得到多组U、I数据，作出U-I图像如图（3）所示，则该电源的电动势为______V，内阻为___________Ω。（结果均保留两位有效数字）

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）天文观测到某行星有一颗以半径R、周期T环绕该行星做圆周运动的卫星，已知卫星质量为m．求：
（1）该行星的质量M是多大?
（2）如果该行星的半径是卫星运动轨道半径的1/10，那么行星表面处的重力加速度是多大?
14、（14分） (本题9分)如图所示，质量M=1kg的长木板A静止在光滑水平面上，木板A右侧有与A等高的平台，平台与A的右端间距为s．平台最右端有一个高h=1.15 m的光滑斜坡，斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接，斜坡顶端连接另一水平面．现将质量m=1 kg的小滑块B（可视为质点）以的初速度从A的左端水平滑上A，取重力加速度g=10m/s1．求：
（1）若B与A板水平部分之间的动摩擦因数μ1=0.45，保证A与平台相碰前A、B能达到共同速度，则s应满足什么条件?
（1）平台上P、Q之间是一个宽度l=0.5m的特殊区域，该区域粗糙，且当滑块B进入后，滑块还会受到一个水平向右、大小F=18N的恒力作用，平台其余部分光滑．在满足第（1）问的条件下，若A与B共速时，B刚好滑到A的右端，A恰与平台相碰，此后B滑上平台，同时快速撤去A．设B与PQ之间的动摩擦因数0<μ间站一定距离的地方执行太空维修任务.某时刻甲、乙都以大小为v0=2 m/s的速度相向运动,甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点.甲和他的装备总质量为M1=90 kg,乙和他的装备（不包括A的质量）总质量为M2=90 kg,为了避免直接相撞,乙把手中质量为m=45 kg的物体A推向甲,甲迅速接住A后即不再松开,此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动,且安全“飘”向空间站.
求：

(1)乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出?
(2)设甲与物体A作用时间为t=0.5 s,求甲与A的相互作用力F的大小？
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】
试题分析：沿电场线的方向电势降低，所以电势不同的等势面不可能相交．故A错误；根据电场线与等势面的关系可知，电场线与等势面互相垂直，故B正确；电场强度的大小与电势的高低没有关系，所以同一等势面上各点电场强度不一定相等，故C错误；负电荷在等势面高的位置的电势能小，所以将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电势能增大，电场力做负功，故D错误．故选B。
考点：等势面
【名师点睛】本题关键记住电场线和等势面的关系，相互垂直，从电势高的等势面指向电势低的等势面，掌握等势面的基本特点：在等势面上移动电荷，电场力总是不做功．
2、B
【解析】
BC．A、B两点是同轴转动，角速度大小相等，因为RA＞RB，且v=R•ω，所以vA＞vB，故B正确，C错误；
AD．A、C两点是齿轮传动，线速度大小相等，所以B、C两点线速度大小不相等，又因为RA＞RC，故A、C两点的角速度不等，故A D错误；
3、B
【解析】
根据“起重机对货物做功”，考查了功的计算，根据牛顿第二定律求出拉力的大小，结合运动学公式求出花纹上升的位移，最后结合做功的公式，求出拉力做功大小。
【详解】
根据牛顿第二定律得，F-mg=ma，解得F=mg+ma=100×（10+1）N=1100N。上升的位移，则拉力做功W=Fx=1100×0.5J=550J．故B正确。
4、D
【解析】
A.跳伞员在受到水平风力作用时，可以将其运动分解为竖直方向匀速直线运动和水平方向加速运动；由物体做曲线运动条件可知跳伞员做曲线运动，故A错误；
B.落地时间与水平运动无关，只与竖直运动有关，则落地时间不变，故B错误；
C.落地速度为竖直速度与水平速度的合速度，风力越小，落地时水平速度越小，则落地速度越小，故C错误.
D.水平风力产生的加速度就是跳伞员落地的加速度，则风力越大加速度越大，则D正确.
5、B
【解析】
A. 摩擦起电和感应起电的本质是电荷的转移，而不是产生了新的电子，选项A错误；
B. 电荷量是不能连续变化的物理量，只能是元电荷的整数倍，选项B正确；
C. 电场力做功与移动电荷的路径无关，只与初末两态位置有关，选项C错误；
D. 沿着电场线方向电势逐渐降低，选项D错误.
6、BC
【解析】
若卫星以半径为3R做匀速圆周运动，则，在根据，整理可以得到，由于卫星到达远地点P后做近心椭圆运动，故在P点速度小于，故A错误；根据半径与速度的关系可以知道，半径越大则速度越小，故远地点速度最小，故B正确；根据，则在远地点，，故C正确；卫星经过远地点时加速，则可以以半径为3R做匀速圆周运动，则可以再次经过远地点，故D错误．
【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，以及知道变轨的原理，当万有引力小于向心力，做离心运动，当万有引力大于向心力，做近心运动．
7、CD
【解析】
根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件，结合机械能守恒定律分析即可解题。
【详解】
AB．小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点：，则在最高点小球的动能：（最小动能），在最高点小球的重力势能：，运动的过程中小球的动能与重力势能的和不变，机械能守恒，即：，故AB错误；
CD．小球从最高点到最低点，由动能定理得：，，则有在距桌面高度h处有： ，化简得：，
，故C、D正确。
本题主要考查了竖直圆周运动的综合应用，属于中等题型。
8、AB
【解析】
带电粒子所受的电场力指向轨迹内侧，由于粒子带负电，因此电场垂直于等势线向上，c的电势一定最高，故A正确．从M到P过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，因此，粒子在M点的电势能一定比在P点时的电势能大，粒子在M点时的动能一定比在P点时的动能小．故B正确，C错误．MN间的电势差等于NP间的电势差，根据W=qU知，粒子从M点到N点电场力做的功等于粒子从N点到P点电场力做的功，故D错误．故选AB.
掌握带电粒子的运动轨迹与力的方向的关系是解题的前提，灵活应用场强方向与等势面垂直，以及电场力做功与动能、电势能变化的关系是解题的关键．
9、AB
【解析】
天宫二号在“轨道维持”前轨道半径比“轨道维持”后的小，由卫星的速度公式分析知，天宫二号在“轨道维持”前的速度比“轨道维持”后的速度大，故A正确．天宫二号在“轨道维持”前轨道半径比“轨道维持”后的小，由开普勒第三定律知天宫二号在“轨道维持”前的周期比“轨道维持”后的周期小．故B正确．天宫二号在“轨道维持”前离地的高度较小，则在“轨道维持”前的重力势能比“轨道维持”后的重力势能小，故C错误．天宫二号要实现“轨道维持”，必须点火加速，所以天宫二号在“轨道维持”前的机械能小于“轨道维持”后的机械能．故D错误．
故选AB.
10、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
11、平衡木板受到的摩擦力 不需要 FL
【解析】
第一空.为了使绳子拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先平衡摩擦力；
第二空.测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；由于有弹簧秤能够测量拉力，所以没有必要使小桶P的总质量远小于木板的质量；
第三空.遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的速度分别为，，则动能的变化为：.
第四空.合力所做的功就是绳子拉力做的功，W合=FL.
12、 (1)①连接电压表负接线柱的导线应接在电流表的负接线柱或电源负极；②滑变器的滑片应置于左端或接入电阻最大的那一端。 (2)0.25A(按十分之一估读也算对，比如0.248A等) (3)3.0V， 4.3~4.4Ω
【解析】
第一空.由实物图可知，图中不妥之处有：连接电压表负接线柱应接在电流表的负接线柱或电源负极；
第二空.当电流表选择0.6A量程时，每小格分度值为0.02A，故按本位估读，即0.248A；
第三空.根据电源的U-I图象的物理意义可知，图象在纵轴的截距表示电源电动势，即为：
E=3.0V，斜率表示内阻大小，即为：

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）
【解析】
（1）设行星质量为M，万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，则
……………………………………………………………①
…………………………………………………………………②
（2）设为行星的半径，则………………………………………③
因为行星表面处的重力约等于万有引力，所以………………④
解得……………………………………………………………⑤
14、（1）s应满足s>1m （1）
【解析】
(1)设AB的共同速度为，由动量守恒定律有

对A由动能定理：-0
解得s=1m,即保证A与平台相碰前AB能共速，s应满足s>1m.
(1)设滑块到达Q处的速度为，且滑块恰好达到斜坡顶端，根据机械能守恒定律：

由(1)可知滑块进入PQ间时的速度大小为，当滑块到达Q处速度为，
对滑块由动能定理：
解得：
即，滑块从斜坡顶端离开；滑块在PQ间通过的路程为0.5m;
若滑块滑上斜坡后，从斜坡返回，到达P点速度刚好为零，设此时动摩擦因数为，对滑块由动能定理：
解得：
，滑块从P左端离开，滑块在PQ间通过的路程为1m.
若，则B最终静止在Q点，设滑块在PQ间通过的路程为，对滑块由动能定理：
解得：
【点睛】解决本题的关键是要分析清楚物体的运动情况，确定滑块可能的运动状态，知道涉及力在空间的效果时运用动能定理研究．滑动摩擦力做功与路程有关．
15、 (1) 5.2m/s(2)432N
【解析】
(1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,可求得甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动的速度；进而可求得乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出。
(2)对甲根据动量定理可求得甲与A的相互作用力。
【详解】
(1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以乙的方向为正方向,则有：(M2+m)v0-M1v0=(M1+M2+m)v1
以乙和A组成的系统为研究对象,由动量守恒得：
(M2+m)v0=M2v1+mv
代入数据联立解得：
v1=0.4m/s,v=5.2m/s
(2)以甲为研究对象,由动量定理得：
Ft=M1v1-(-M1v0)
代入数据解得F=432N
答案:(1)5.2m/s；(2)432N