2024-2025学年大庆市重点中学物理高一下期末调研试题含解析.doc

2024-2025学年大庆市重点中学物理高一下期末调研试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）

A．A对B的摩擦力指向圆心
B．B运动所需的向心力大于A运动所需的向心力
C．盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
D．若逐渐增大圆盘的转速（A、B两物块仍相对盘静止），盘对B的摩擦力始终指向圆心且不断增大
2、 (本题9分)在山区某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成如图的模型，铁索的两个固定点A，B在同一水平面内，A，B间的距离为L=80m，绳索的最低点离AB间的垂直距离H=8m，若把绳索看做是圆弧，已知一质量m=52kg的人借助滑轮（质量不计）滑到最低点的速度v=10m/s，，那么（　　）

A．人在整个绳索上运动可看成匀速圆周运动
B．可求得绳索的圆弧半径为102m
C．在滑到最低点时人处于失重状态
D．人在滑到最低点时对绳索的压力为570N
3、 (本题9分)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，若

A．保持S不变，增大d，则θ变大
B．保持S不变，增大d，则θ变小
C．保持d不变，减小S，则θ变小
D．保持d不变，减小S，则θ不变
4、如图，开口向下的玻璃管竖直插在水印漕中，管内封闭了一定质量的气体，管内液面高与水印漕中液面。保持气体温度不变，缓慢的将玻璃管向下压。能描述该过程中管内气体变化的图像是（箭头表示状态变化的方向）（ ）

A． B．
C． D．
5、 (本题9分)如图所示，做匀速直线运动的列车受到的阻力与它速率的平方成正比．如果列车运行速率提升为原来的2倍，则它发动机的输出功率变为原来的(　　)

A．倍 B．2倍 C．4倍 D．8倍
6、 (本题9分)一只小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变大，那么小船过河的时间将
A．不变 B．变小
C．变大 D．都有可能
7、 (本题9分)宇宙中两颗靠得很近的天体组合为双星。如图，某双屋由质量不等的星体和构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动。到O的距离为r，已知万有引力常量为以下说法中正确的是　　

A．它们做圆周运动的线速度大小相等
B．它们做圆周运动的动量大小相等
C．若已知做圆周运动的周期T，则可求的质量
D．若已知做圆周运动的周期T，则可求的质量
8、 (本题9分)下列说法中正确的是　　
A．做曲线运动的物体一定具有加速度
B．做曲线运动物体的加速度一定是变化的
C．物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动
D．物体在变力的作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动
9、 (本题9分)“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度使其能跳到旁边平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平合的高度为h，水平速度为v；若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g，则（ ）

A．棋子从最高点落到平台上所需时间
B．若棋子在最高点的速度v变大，则其落到平台上的时间变长
C．棋子从最高点落到平台的过程中，重力势能增加mgh
D．棋子落到平台上时的速度大小为
10、将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同.现将一个可视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程中，下列说法正确的是（ ）

A．沿着1和2下滑到底端时，物块速度的大小不相等；沿着2和3下滑到底端时，物块速度的大小相等
B．沿着1下滑到底端时，物块的速率最大
C．物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的
D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，沿着1下滑产生的热量多
11、 (本题9分)如图为过山车以及轨道简化模型，不计一切阻力，以下判断正确的是

A．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动
B．过山车在圆轨道最低点时乘客处于失重状态
C．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于
D．过山车在斜面h＝3R高处由静止滑下通过圆轨道最高点时对轨道压力大小等于其重力
12、 (本题9分)M、N是一对水平放置的平行板电容器，将它与一电动势为E，内阻为r的电源组成如图所示的电路，R是并联在电容器上的滑动变阻器，G是灵敏电流计，在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状态，如图，下列说法正确的是

A．打开S后，使两极板靠近，则微粒将向上运动
B．打开S后，使两极板靠近，则微粒仍保持静止
C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，灵敏电流计中有从a向b的电流
D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，灵敏电流计中有从b向a的电流
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)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．

(1)实验所用的电源为学生电源输出电压有的交流电和的直流电两种，实验中应选用的电源为的___________电．
(2)实验中同学用天平测出了重锤的质量，而同学认为没有必要测出重锤质量，你认为__________(填“有”或“没有”)必要测出重锤的质量．
(3)打开电源开关，让重锤自由下落，打点计时器在纸带上打出了一系列的点，如图所示，点为打点计时器所打的第一个点，相邻计数点间的时间间隔为，重力加速度为．若重锤的质量用表示，从点到打下计数点的过程中，重锤重力势能的减少量___________，动能的增加量___________．

(4)实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度为，重锤的质量为．试用这些物理量和纸带上的数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为_____________．
14、（10分）利用图2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．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_________。
A．交流电源
B．刻度尺
C．天平（含砝码）
③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。
已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打Ｏ点到打Ｂ点的过程中，重物的重力势能变化量＝_____，动能变化量＝_____。

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)质量为2的滑块以的初速度从倾角为30°的斜面底端向上滑行,上滑的最大距离为,则滑块回到原出发点的动能是多少?(取10)
16、（12分） (本题9分)如图所示，底面水平光滑的U型槽内静止放置一质量M=3 kg的小车，小车的上表面与槽口等高，小车紧贴左端槽口。现让一质量为m=1 kg的小物块(可视为质点)，以v0=4 m/s的水平速度滑上小车。在以后的运动中，当小车与槽口相碰则立即原速返回。已知U型槽长度足够大，小车与槽口碰撞前小物块与小车已共速，小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10 m/s2。求：

(1)小车第一次与右边槽口碰前瞬间的速度大小；
(2)滑块不离开小车，小车的长度至少为多长？
17、（12分） (本题9分)如图所示，一个人用一根长1m，最大承受拉力为74N的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面的高度为h＝6m．转动中小球在最低点时绳子恰好断裂(g取10m/s2),求：

(1)绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离是多少？
(2)绳断后到小球落地这一过程，小球重力的平均功率是多少？
(3)小球落地瞬间，小球重力的瞬时功率是多少？
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】
A．两物体随圆盘转动，都有沿半径向外的滑动趋势，受力分析如图

则所受静摩擦力均沿半径指向圆心，由牛顿第三定理可知A对B的静摩擦力沿半径向外，故A错误；
B．两物体随圆盘转动，角速度相同为，运动半径为，则两物体转动所需的向心力均为，即B运动所需的向心力等于A运动所需的向心力，故B错误；
C．对整体由牛顿第二定律可知

对A由牛顿第二定律得

则盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍，故C正确；
D．在增大圆盘转速的瞬间，两物体有沿半径向外的趋势和沿切线向后的趋势，则此时静摩擦力方向在径向和切向之间，与线速度成锐角，径向分力继续提供向心力，切向分力提供切向加速度使线速度增大，从而保证滑块继续跟着圆盘转动，而物体随转盘一起转时静摩擦力又恢复成沿半径方向提供向心力，故增大圆盘转速，盘对B的摩擦力大小不断增大，但方向不是始终指向圆心，故D错误。
故选C。
2、D
【解析】
A、从最高点滑到最低点的过程中速度在增大，所以不可能是匀速圆周运动，故A错误；
B、如图由几何关系：，L=80m，h=8m，代入解得，绳索的圆弧半径r=104m，故B错误；
C、在最低点，人对绳索的压力大于重力，处于超重状态，故C错误；
D、滑到最低点时，由牛顿第二定律：，得到，由牛顿第三定律，人对绳索的压力为570N，故D正确；
故选D．
人借助滑轮下滑过程中，根据速度是否变化，判断人是否做匀速圆周运动．由几何知识求出圆弧的半径．人在滑到最低点时由重力和绳索的合力提供向心力，根据牛顿运动定律求出人在滑到最低点时对绳索的压力，并分析人处于超重还是失重状态．
3、A
【解析】
AB、电容器所带电荷量Q不变，由可知不变，增大d，则变小，而由可得电容器的电压U变大，从而使得静电计的电压U变大，其指针的偏角θ变大，故A正确、B错误;
CD、同理可知保持d不变，减小S，则变小，而由可得电容器的电压U变大，使得静电计的电压U变大，其指针的偏角θ变大，故选项C、D均错误．
故选:A.
4、A
【解析】
ABCD．根据理想气体状态方程：，对于一定量的理想气态在温度不变时有pV为常数，由数学知识知p-V图线为双曲线，缓慢的将玻璃管向下压，则封闭气体体积减小，故对应图象为A；故A项正确，B、C、D项错误.
5、D
【解析】
根据可知如果列车运行速率提升为原来的2倍，则它发动机的输出功率变为原来的8倍，故选D.
6、A
【解析】
将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向方向的分运动有关，故船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；
A. 不变，与结论相符，选项A正确；
B. 变小，与结论不相符，选项B错误；
C. 变大，与结论不相符，选项C错误；
D. 都有可能，与结论不相符，选项D错误；
7、BC
【解析】
这是一个双星的问题，和绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，和有相同的角速度和周期，结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题。
【详解】
设星体和的质量分别为、，它们的轨道半径分别是r、；星体、做圆周运动的向心力由万有引力提供得：
可得：
可知二者的质量不同则轨道半径不同；由于双星的周期与角速度是相等的，由：可知二者的线速度大小不同，故A错误；将式两侧同时乘以角速度可得：，即：，可知二者的动量大小相等，故B正确；若已知做圆周运动的周期T，星体做圆周运动的向心力由万有引力提供得： ，即；联立即可求出的质量，故C正确，D错误。故选BC。
本题考查万有引力定律的应用，双星的特点是两个星体周期相等，星体间的万有引力提供各自所需的向心力。
8、AD
【解析】
平抛运动的加速度不变，B错；同理C错；
9、AD
【解析】A项：由棋子只受重力作用，所以棋子从最高点落到平台上做平抛运动，所以从最高点落到平台的时间为，故A正确；
B项：由棋子从最高点落到平台上做平抛运动，而平抛运动的物体在空中运动的时间取决于高度，与水平方向的速度无关，故B错误；
C项：棋子从最高点落到平台的过程中，重力做正功，所以重力势能减小mgh，故C错误；
D项：棋子落到平台时的竖直方向的速度为，根据速度的合成得：棋子落到平台上时的速度大小为，故D正确。
10、BC
【解析】
对物块从高为h的斜面上由静止滑到底端时，根据动能定理有
①
其中Wf为物块克服摩擦力做的功，因滑动摩擦力

所以物块克服摩擦力做的功为
②
由图可知，Lcosθ为斜面底边长可见，物体从斜面顶端下滑到底端时，克服摩擦力做功与斜面底端长度L底成正比。
AB.B因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，沿着1重力做功大于沿2重力做功，根据①式得知，沿着1下滑到底端时物块的速度大于沿2下滑到底端时速度；沿着2和3下滑到底端时，重力做功相同，而沿2物体克服摩擦力做功小于沿3克服摩擦力做功，则由①式得知，沿着2下滑到底端时物块的速度大于沿3下滑到底端时速度，所以沿着1下滑到底端时，物块的速率最大，而沿着3下滑到底端时，物块的速率最小，故A项与题意不相符，B项与题意相符；
C. 沿3时克服摩擦力做的功最多，物体的机械能损失最大，产生的热量最多，故C项与题意相符；
D. 因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，物块沿1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，故D项与题意不相符。
11、CD
【解析】
A．过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，只有重力做功，其机械能守恒，动能和重力势能相互转化，知速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A错误；
B．在最低点时，乘客的加速度向上，处于超重状态，故B错误；
C．在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当轨道对车的压力为零时，速度最小，则

得：

所以过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于，故C正确；
D．过山车在斜面h=3R高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得：

解得；

所以轨道对车的支持力为

故D正确；
12、BC
【解析】
AB、打开S之前，由于带电的油滴处于悬浮状态，则有，打开S后，电容器的两极板所带电量保持不变，根据，，可得，使两极板靠近，电容器的两极板间的电场强度不变，所以带电的油滴仍保持静止，故选项B正确，A错误；
CD、电容器两极板间的电压，当将滑动变阻器的滑片向上滑动时，增大，增大，电容器的电量增加，处于充电状态，灵敏电流计中有电流，由于电容器上板带正电则灵敏电流计中有从向的电流，故选项C正确，D错误。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（1）交流 （2）没有 （3）， （4）
【解析】
（1）[1]电磁打点计时器使用的低压交流电，故选6V的交流电；
（2）[2]因为我们是比较、的大小关系，故m可约去比较，不需要测出重锤的质量；
（3）[3][4]重力势能减少量为；打下B点的速度为，故到B点时重锤增加的动能为
；
[5]根据动能定理可得
，
解得
．
14、 ①A ② AB ③
【解析】此实验要验证的是重物重力势能的减小量与动能增加量之间的关系，故选项A正确；
②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是：交流电源和刻度尺；因质量从方程两边消掉，故不许用天平测量质量；故选AB.
③从打Ｏ点到打Ｂ点的过程中，重物的重力势能变化量＝mghB；打B点时物体的速度，则动能变化量＝

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、
【解析】
设滑块沿斜面向上滑行过程中克服摩擦力做功为,滑块在上滑过程中,根据动能定理,有:

滑块上滑和下滑过程中克服摩擦力做功相等,滑块在下滑过程中,
有:
解得: .
16、（1）；（2）3.75m；
【解析】本题考查动量与能量相结合的问题，涉及动量守恒、功能关系的应用。
(1)设小物块与小车第一次共速的速度为，由动量守恒定律，得：
解得：
(2) 从小物块滑上小车到第一次与小车共速的过程中，由能量守恒，得：

设小物块与小车第二次共速的速度为，由动量守恒定律，得：

从小车原速反弹到小物块第二次与小车共速的过程中，由能量守恒，得：

在以后的运动中，小车与平台相碰后相对运动方向都会反向，且相对运动距离都较上一次小，因此，小物块第二次与小车共速时，小物块距小车左端最远
小车的长度至少为：
联立以上各式，代入数据，得：3.75m
17、 (1)x=8m (2) (3)P=100W
【解析】
（1）在最低点时绳子恰好断裂前一瞬间，根据牛顿第二定律，

绳子断裂后做平抛运动：
竖直方向：

水平距离：

联立各式并代入数据得：
=8m
（2）小球下落的过程中
重力做功：

重力做功的平均功率：

解得：
=50W
（3）小球落地瞬间
竖直方向的分速度为：

所以在落地一瞬间，重力的瞬时功率为：

解得：
=100W
（1）根据最低点绳子断裂的临界条件，绳子拉力和重力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律，可求得平抛的水平初速度；根据平抛运动的规律，可以求得小球落地点与抛出点间的水平距离；
（2）根据平均功率的定义，可求得整个下落过程中重力做功的平均功率；
（3）重力做功的瞬时功率为：，求得落地速度的竖直分量，即可求解落地瞬间，重力做功的瞬时功率．