2024-2025学年福建省清流县第二中学高一下物理期末联考试题含解析.doc

2024-2025学年福建省清流县第二中学高一下物理期末联考试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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)在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（ ）
A． B．
C． D．
2、 (本题9分)我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km，它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是（　　）
A．周期
B．角速度
C．线速度
D．向心加速度
3、行星绕恒星运动时，其运动周期T的平方与运动轨道半径R的三次方之比为常数，即T2/R3=k,则k的大小决定于（ ）
A．行星质量 B．恒星质量
C．与行星和恒星的质量都有关 D．与恒星的质量及行星的速率有关
4、 (本题9分)关于功的概念，以下说法正确的是
A．力是矢量，位移是矢量所以功也是矢量
B．功有正、负，所以功也有方向
C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有发生位移
D．一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移方向间夹角的余弦三者的乘积
5、甲、乙、丙、丁四个电阻的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．甲的阻值最大 B．乙的阻值最大 C．丙的阻值最大 D．丁的阻值最大
6、 (本题9分)物块从固定粗糙斜面的底端，以某一初速度沿斜面上滑至最高点后，再沿斜面下滑至底端．下列说法正确的是（   ）
A．上滑过程中摩擦力的冲量大于下滑过程中摩擦力的冲量
B．上滑过程中机械能损失小于下滑过程中机械能损失
C．上滑过程中物块动量变化的方向与下滑过程中动量变化的方向相同
D．上滑过程中物块动能的减少量等于下滑过程中动能的增加量
7、 (本题9分)自行车运动是治疗帕金森病有效、廉价的方法，对提高患者总体健康状况、改善平衡能力和协调能力，缓解焦虑和抑郁等都有重要作用．图示是某自行车的部分传动装置，其大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为分别是三个轮子边缘上的点．当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时，下列说法中正确的是（ ）

A．A、B两点的角速度大小之比为1：1
B．A、C两点的周期之比为
C．BC两点的向心加速度大小之比为
D．A、C两点的向心加速度大小之比为
8、 (本题9分)我国的火星探测计划在2018年展开，在火星发射轨道探测器和火星巡视器。已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的。下列说法中正确的是
A．火星探测器的发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度
B．火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度
C．火星表面与地球表面的重力加速度之比为4:9
D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的倍
9、 (本题9分)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
10、绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）．下列说法正确的是（ ）

A．绳系卫星在航天器的前上方
B．绳系卫星在航天器的后上方
C．绳系卫星的加速度比航天器的小
D．绳系卫星的加速度比航天器的大
11、 (本题9分)如图所示，倾角为θ的斜面A固定在水平地面上，质量为M的斜劈B置于斜面A上，质量为m的物块C置于斜劈B上，A、B、C均处于静止状态，重力加速度为g。下列说法正确的是

A．B、C整体受到的合力为零
B．斜面A受到斜劈B的作用力大小为Mgcosθ+mg
C．斜劈B受到斜面A的摩擦力方向沿斜面A向上
D．物块C受到斜劈B的摩擦力大小为mgsinθ
12、 (本题9分)如图所示，电动机通过根轻绳拉小车水平向左运动，电动机功率不变，小车通过位置时速度为，此时轻绳与水平方向的夹角为．设小车所受阻力恒为，小车质量为．取不计滑轮质量及其摩擦，则小车通过位置时（ ）

A．电动机收绳速度大小为
B．绳的拉力大小为
C．小车受到的支持力大小为
D．小车的加速度大小为
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)在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点间的时间间隔为0.01s，长度单位是cm，g取9.8m/s1．求：

（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=__________m/s(保留两位有效数字)．
（1）从起点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能减小量ΔEP=___________J，动能的增加量ΔE­k=_________________J（保留两位有效数字）．
（3）即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的ΔEp也一定略大于ΔEk，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因____________________________________________________．
14、（10分） (本题9分)在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法面出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图甲所示．

某同学在描绘中抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示.在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20 cm，=20.20cm，A、B、C三点同水平距离=x=12.40cm，g取10m/s²，则物体平抛运动的初速度的计算式为______________(用字母、、x和g表示)，代入数据得其大小为________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)如图所示，在竖直直角坐标系内，轴下方区域I存在场强大小为E、方向沿y轴正方向的匀强电场，轴上方区域Ⅱ存在方向沿轴正方向的匀强电场。已知图中点D的坐标为()，虚线轴。两固定平行绝缘挡板AB、DC间距为3L，OC在轴上，AB、OC板平面垂直纸面，点B在y轴上。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)从D点由静止开始向上运动，通过轴后不与AB碰撞，恰好到达B点，已知AB=14L，OC=13L。

（1）求区域Ⅱ的场强大小以及粒子从D点运动到B点所用的时间；
（2）改变该粒子的初位置，粒子从GD上某点M由静止开始向上运动，通过轴后第一次与AB相碰前瞬间动能恰好最大。
①求此最大动能以及M点与轴间的距离；
②若粒子与AB、OC碰撞前后均无动能损失(碰后水平方向速度不变，竖直方向速度大小不变，方向相反)，求粒子通过y轴时的位置与O点的距离y2。
16、（12分） (本题9分)如图所示，桌面离地高度为h，质量为m的小球从离桌面H高处由静止下落．若以桌面为参考平面，求:

(1)小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功,
(2)小球落地时的速度.
17、（12分） (本题9分)滑雪者为什么能在软绵绵的雪地中高速奔驰呢？其原因是白雪内有很多小孔，小孔内充满空气．当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦．然而当滑雪板对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大．假设滑雪者的速度超过4 m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1＝0.25变为μ2＝0.1．一滑雪者从倾角为θ＝37°的坡顶A由静止开始自由下滑，滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示．不计空气阻力，坡长为l＝26 m，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.2．求：

(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化经历的时间；
(2)滑雪者到达B处的速度；
(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离．
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】
选取物体从刚抛出到正好落地，空气阻力做功为Wf，设阻力做功的大小为Wf，由动能定理可得：，可得：，故C正确。
2、A
【解析】
设卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为M卫星绕地球匀速做圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则得：
得：，，，
可知，卫星的轨道半径越大，周期越大，而角速度、线速度和向心加速度越小，“高分五号”的轨道半径比“高分四号”的小，所以“高分五号”较小的是周期，较大的是角速度、线速度和向心加速度，故A错误，BCD正确。
点睛：解决本题的关键是要掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道卫星的线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系，对于周期，也可以根据开普勒第三定律分析。
3、B
【解析】
根据万有引力提供向心力：，整理得：，所以k仅与中心天体恒星的质量有关，ACD错误B正确
4、D
【解析】
A．功是物体之间能量转化的量度，它是标量。故A错误。
B．功有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体的做功效果。故B错误。
C．当力的方向和物体位移的方向垂直时，力对物体就不做功，所以物体的位移并不一定是零。故C错误。
D．根据功的定义可知，一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。故D正确。
5、A
【解析】
由欧姆定律可知，则U-I图像的斜率等于电阻的大小，由图像可知，甲的阻值最大，丁电阻最小；
A. 甲的阻值最大，与结论相符，选项A正确；
B. 乙的阻值最大，与结论不相符，选项B错误；
C. 丙的阻值最大，与结论不相符，选项C错误；
D. 丁的阻值最大，与结论不相符，选项D错误；
6、C
【解析】
A．设物体在斜面底端向上滑动的速度为，又回到斜面底端的速度为，由能量转化的观点有，故 ，物体在斜面划上和划下的过程都是匀变速运动，因此设斜面的长度为L，由运动学关系可得，故，上滑时摩擦力的冲量，下滑过程摩擦力的冲量，故，故A错误；
B．物体在上滑时和下滑时的过程中摩擦力做功损耗机械能，因摩擦力一样，距离L也一样，因此上滑时和下滑时损耗的机械能相同；故B错误；
C．上滑时过程动量的变化方向沿斜面向下，下滑过程动量的变化方向也沿斜面向下，故C正确；
D．对上滑过程写动能定理有；
对下滑过程写动能定理有；故上滑过程的减少量和下滑的增加量不一样，故D错误．
7、BD
【解析】
大齿轮边缘的A点和小齿轮边缘上的B点线速度的大小相等，根据v=Rω可知：R2ω2=R2ω2，所以：．故A错误；小齿轮边缘的B点和后轮边缘的C点共轴，所以转动的角速度相等即ω2=ω2，根据．所以B与C的周期相等，即T2=T2；
根据，则A与B的周期之比： ，所以A、C两点的周期之比为．故B正确；小齿轮边缘的B点和后轮边缘的C点共轴，所以转动的角速度相等，根据a=ω2r，可知B、C两点的向心速度大小之比为a2：a2=R2：R2．故C错误；大齿轮边缘的A点和小齿轮边缘上的B点线速度的大小相等，根据，所以：a2：a2=R2：R2．所以：．故D正确．故选BD.
点睛：本题考查灵活选择物理规律的能力．对于圆周运动，公式较多，要根据不同的条件灵活选择公式．解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等．
8、BC
【解析】AB、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A错误，B正确；
CD、由得，，则有火星表面与地球表面的重力加速度之比，火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比，故C正确，D错误；
故选BC。
9、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。
10、AC
【解析】
航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故AB错误； 航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式 知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．故D正确，C错误．
11、AC
【解析】
A、斜劈B和物块C整体处于平衡状态，则整体受到的合力大小为0；A正确。B、对BC组成的整体进行受力分析可知，A对B的作用力与B、C受到的重力大小相等，方向相反。所以A对B的作用力大小为Mg+mg，根据牛顿第三定律可知，斜面A受到斜劈B的作用力大小为Mg+mg；故B错误。C、根据B和C的整体平衡可知A对B的静摩擦力沿斜面向上，大小等于两重力的下滑分力，，C正确。D、C受到B对C的摩擦力为mgcosθ，方向垂直斜面A向上，D错误。故选AC。
若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法。对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；很多情况下，通常采用整体法和隔离法相结合的方法。
12、AD
【解析】
电动机收绳速度大小为，选项A正确；绳的拉力大小为，选项B错误；小车受到的支持力大小为，选项C错误；小车的加速度大小为，选项D正确；故选AD.
点睛：此题关键是要区别速度分解和力的分解的不同方法；注意小车的速度是合速度，绳子的速度是分速度；

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（1）vB=____0.97m/s________(保留两位有效数字)．
（1）ΔEP=____0.48J_____，ΔE­k=_____0.47J____（保留两个有效数字）．
（3）重锤下落过程中受到阻力及纸带受到打点计时器的阻力作用，重锤的机械能减小
【解析】
(1)打点计时器打下记数点B时，物体的速度．
(1)从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量；动能的增加量．
(3)该实验求得的ΔEP一定略大于ΔEK，原因是空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦力做功，一部分机械能转化为内能．
14、 1.24m/s
【解析】
根据h2−h1＝gT2得，，则初速度．
代入数据解得

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）； （2）①，；②
【解析】
（1）该粒子带正电，从D点运动到轴所用的时间设为，则

根据牛顿第二定律有

粒子在区域II中做类平抛运动，所用的时间设为，则

根据牛顿第二定律有

粒子从D点运动到B点所用的时间

解得
，
（2）①设粒子通过轴时的速度大小为，碰到AB前做类平抛运动的时间为t，则

粒子第一次碰到AB前瞬间的轴分速度大小

碰前瞬间动能

即

由于为定值，当即时动能有最大值
由（1）得

最大动能

对应的

粒子在区域I中做初速度为零的匀加速直线运动，则

解得

②粒子在区域II中的运动可等效为粒子以大小为的初速度在场强大小为6E的匀强电场中做类平抛运动直接到达y轴的K点，如图所示，则时间仍然为

得

由于，粒子与AB碰撞一次后，再与CD碰撞一次，最后到达B处
则

16、 (1) (2).
【解析】
（1）以桌面为参考平面，落地时，物体的重力势能为：Ep=−mgh；
物体下落的始末位置的高度差为：H+h
故重力做功为：WG=mg(h+H)；
（2）根据动能定理WG=Ek，
mg(h+H)= mv2，得
重力做功只与物体始末位置有关，与路径无关，与零势能点的选取无关；重力势能大小与零势能点的选取有关，同一位置选择的零势能点不同，对应的重力势能就不同．根据动能定理可求小球落地时的速度.
17、1s 99.2m
【解析】
由牛顿第二定律分别求出动摩擦因数恒变化前后的加速度，再由运动学知识可求解速度、位移和时间．
【详解】
(1)由牛顿第二定律得滑雪者在斜坡的加速度：a1==4m/s2
解得滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间：t==1s
(2)由静止到动摩擦因素发生变化的位移：x1=a1t2=2m
动摩擦因数变化后，由牛顿第二定律得加速度：a2==5m/s2
由vB2-v2=2a2(L-x1)
解得滑雪者到达B处时的速度：vB=16m/s
(3)设滑雪者速度由vB=16m/s减速到v1=4m/s期间运动的位移为x3，则由动能定理有：
；解得x3=96m
速度由v1=4m/s减速到零期间运动的位移为x4，则由动能定理有：
；解得 x4=3.2m
所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为x=x3+x4=96+ 3.2=99.2m