湖南省洞口县第二中学2024-2025学年物理高一第二学期期末经典试题含解析.doc

湖南省洞口县第二中学2024-2025学年物理高一第二学期期末经典试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．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：（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)有一根轻绳拴了一个物体，如图所示，若整体以加速度a向下做减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是（ ）

A．重力做正功，拉力做负功，合外力做负功
B．重力做正功，拉力做负功，合外力做正功
C．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功
D．重力做负功，拉力做负功，合外力做正功
2、 (本题9分)针对下图中工厂烟囱向空中排放大量废气的现象，下列说法中，错误的是（　　）

A．排放废气不仅浪费能源，而且严重违反能量守恒定律
B．排放废气引起能量耗散，但并没有违反能量守恒定律
C．当前存在着环境恶化和能源短缺问题，所以必须加强废气排放等污染治理
D．能量守恒定律揭示出了各种自然现象之间的相互联系与转化
3、 (本题9分)如图所示，甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带，倾斜于水平地面放置．以同样恒定速率v向上运动．现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v．已知B处离地面高度为H，则在物体从A到B的运动过程中( )

A．两种传送带对小物体做功相等
B．将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等
C．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲的大
D．将小物体传送到B处，两种系统产生的热量相等
4、 (本题9分)如图，三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm, bc=3 cm, ca=4 cm. 小球c所受库仑力的合力的方向垂直于a、b的连线，设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则

A．a、b为异种电荷，k= 4/3
B．a、 b为同种电荷，k=4/3
C．a、b为同种电荷，k=16/9
D．a、b为异种电荷，k=16/9
5、 (本题9分)如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定（ ）

A．等于拉力所做的功
B．等于合力所做的功
C．等于克服摩擦力所做的功
D．大于克服摩擦力所做的功
6、 (本题9分)左端封闭右端开口粗细均匀的倒置 U 形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则（ ）

A．气体柱Ⅰ长度减小
B．气体柱Ⅱ长度将增大
C．左管中水银柱A将上移
D．右管中水银面将下降
7、 (本题9分)一质量为2kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的s-t图象和y方向的v-t图象分别如图所示.则该质点

A．初速度大小为3m/s
B．所受的合外力为3N
C．做匀变速曲线运动
D．初速度方向与合外力方向垂直
8、如图所示，一卫星绕地球运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。下列说法中正确的是(　　)

A．卫星在A点的速度最大
B．卫星在C点的速度最大
C．卫星在A点的加速度最大
D．卫星在C点的加速度最大
9、 (本题9分)质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不伸长绳上。先将小球拉至同一水平位置(如图示)从静止释放，当二绳竖直时，则（ ）

A．两球速度一样大 B．两球的动能一样大
C．两球的机械能一样大 D．两球所受的拉力一样大
10、如图所示，质量为m的小球从距离地面高度为H的A点由静止释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h的B点时速度减为零不计空气阻力，重力加速度为g。则关于小球下落过程中，说法正确的是

A．整个下落过程中，小球的机械能减少了mgH
B．整个下落过程中，小球克服阻力做的功为mg(H+h)
C．在陷入泥潭过程中，小球所受阻力的冲量大于m
D．在陷入泥潭过程中，小球动量的改变量的大小等于m
11、 (本题9分)某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C点与B点关于放电极对称，下列说法正确的是(　　)

A．A点电势低于B点电势
B．A点电场强度小于C点电场强度
C．烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能
D．烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能
12、如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是

A．M可能为电子，N可能为质子
B．N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功
C．N在d点的电势能等于它在c点的电势能
D．M在b点的动能大于它在a点的动能
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)某实验小组要探究“功与物体速度变化的关系”，实验装置如图所示.

实验主要步骤如下：
①实验时，为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力，在未连接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，接通电源，轻推小车，小车运动稳定后，得到的纸带应该是如图的__________（填“甲”或“乙”）；

②使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，沿木板运动，此过程中橡皮筋对小车做的功记为W；
③再分别改用完全相同的2条、3条…橡皮筋作用于小车，每次从同一位置由静止释放小车，使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W；
④分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3、…．如图所示是实验中打出的一条纸带，为了测量小车获得的最大速度，应选用纸带的__________（填“AG”或“GJ”）部分进行测量；

⑤根据实验数据，作出W－v图象，下列符合实际的图象是_________.

14、（10分） (本题9分)测量小物块与平板之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的板的上表面在点相切，点在水平地面的垂直投影为，重力加速度为，实验步骤如下：
①用天平称出物块的质量；
②测量出轨道的半径、的长度和的高度；
③将物块在点由静止释放，在物块落地处标记其落地点；

④重复步骤③，共做次；
⑤将个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圈心到的距离．
用实验中的测量量表示：
（1）物块到达点时的动能_____________；
（2）物块到达点时的动能______________；
（3）在物块从运动到的过程中，物块克服摩擦力做的功________________；
（4）物块与平板之间的动摩擦因数________________．

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）在抢险救灾中，时间意味着生命．为了缩短下楼的时间，消防员往往抱着室内的速降杆直接滑下，如图所示．在一次接到火灾报警后，一名质量为的消防员从脚离地的速降杆上由静止开始做自由落体运动，下降后立即抱紧杆，然后以的加速度匀减速下降，安全着地（取）求

（1）消防员减速下滑时受到的阻力大小；
（2）消防员着地的速度；
（3）消防员下滑至地面过程中的机械能变化量．
16、（12分） (本题9分)预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度g，万有引力常量为G，（球体体积公式）．求：
（1）月球的质量M；
（2）月球的第一宇宙速度v；
（3）月球的平均密度．
17、（12分）如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域；半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰在MN的中点，半圆管的一半处于电场中．一质量为m，可视为质点的带正电小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，能够通过B点正下方的C点．重力加速度为g，小球在C点处的加速度大小为5g/1．求：

（1）小球所受电场力的大小；
（2）小球在B点时，对半圆轨道的压力大小；
（1）虚线框MNPQ的宽度和高度满足的条件．
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、A
【解析】
物体向下运动，重力与位移方向夹角为0，故重力做正功；拉力方向向上，与位移方向夹角为180°，故拉力做负功；物体做减速运动，动能减小，根据动能定理合外力做负功；
A. 重力做正功，拉力做负功，合外力做负功，与结论相符，选项A正确；
B. 重力做正功，拉力做负功，合外力做正功，与结论不相符，选项B错误；
C. 重力做正功，拉力做正功，合外力做正功，与结论不相符，选项C错误；
D. 重力做负功，拉力做负功，合外力做正功，与结论不相符，选项D错误；
2、A
【解析】
A． 排放废气浪费能源，但不违反能量守恒定律，故A错误，符合题意；
B． 排放废气引起能量耗散，但并没有违反能量守恒定律，故B正确，不符合题意；
C． 当前存在着环境恶化和能源短缺问题，所以必须加强废气排放等污染治理，故C正确，不符合题意；
D． 能量守恒定律揭示出了各种自然现象之间的相互联系与转化，故D正确，不符合题意。
故选A。
3、A
【解析】
试题分析：小物体的加速度为，根据，可知甲中动摩擦因数较小，加速度较小，选项A错误．两种情况下，传送带对小物体做功又可分为两段，第一段是滑动摩擦力做正功，第二段是静摩擦力做正功，根据功能原理，整个过程中摩擦力所做的总功等于物块机械能的增量，动能和势能的增量相等，因此选项C正确．也表明第一段滑动摩擦力做功，甲的大，一对滑动摩擦力做功，甲的也大，选项D错误．两种传送带消耗的电能甲的也大选项B错误．
考点：本题考查传送带问题，涉及机械能和能量的转化问题．
4、B
【解析】
根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球c所受库仑力的合力的方向垂直于a，b的连线，可知，a，b的电荷同号，对小球C受力分析，因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此ac⊥bc，那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形之比，则有：，而根据库仑定律，，而综上所得，，故B正确。
5、B
【解析】
本题主要考察动能定理。
【详解】
本题问物体获得的动能，因为物体初动能为0 ，所以获得的动能即为物体动能的变化，又知动能定理：合外力做功等于物体动能的变化，所以合力做功，B符合题意。
6、A
【解析】
设大气压强为，由图示可知，封闭气体压强：

当U型管做自由落体运动时，水银处于完全失重状态，对封闭气体不产生压强，封闭气体压强都等于大气压。
AD.气柱I的压强变大，温度不变，由玻意耳定律可知，气体体积变小，气柱长度变小，右管中的水银面上升，故A正确，D错误；
BC.Ⅱ部分气体压强不变，温度不变，由理想气体状态方程可知，气体体积不变，气柱长度不变，左管中水银柱A不动，故B错误，C错误。
7、BC
【解析】
A.由图可知，质点在x方向上的初速度为，y方向上初速度为3m/s，根据平行四边形定则，则初速度的大小；故A错误.
BD.质点的加速度方向沿x轴方向，，则F合=ma=2×1.5=3N，合力的方向沿y轴方向，与初速度的方向不垂直；故B正确，D错误.
C.质点受到的合外力不变，则质点的加速度不变，所以质点做匀变速曲线运动；故C正确.
8、AC
【解析】
AB．A点为近地点，C点为远地点，所以A点速度最大，A正确B错误
CD．A点为近地点，C点为远地点，根据万有引力定律可知，卫星在A点的加速度最大，C正确D错误
9、CD
【解析】
A球和B球在下落过程中只有重力做功，所以机械能守恒，设释放时的水平面为零势能点，所以两球的机械能在运动过程中总为零，故两球的机械能相等，C正确。过程中A球的重力做功为mgl，B球的重力做功为2mgl，所以在竖直方向上A球的动能为mgl，B球的动能为2mgl，AB错误，在竖直方向是,得绳子对A球的拉力为3mg，，得绳子对B球的拉力为3mg，所以两球所受的拉力一样大，D正确。
10、BCD
【解析】
A.小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小mg(H+h），则小球的机械能减小了mg(H+h);故A错误.
B.对全过程运用动能定理得，mg(H+h)-Wf=0，则小球克服阻力做功Wf=mg(H+h);故B正确.
C.落到地面的速度，对进入泥潭的过程取向下为正方向，运用动量定理得，IG-If=0-mv，知阻力的冲量大小，则小球所受阻力的冲量大于m;故C正确.
D.落到地面的速度，对进入泥潭后的速度为0所以小球动量的改变量大小等于m;故D正确.
11、AC
【解析】
由沿电场线方向电势降低可知，A点电势低于B点电势，A正确；由图可知，A点电场线比C点密集，因此A点的场强大于C点场强，B错误；烟尘颗粒带负电，从A到B的过程中，电场力做正功，动能增加，烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能，电势能减小，烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能，C正确D错误．
12、AB
【解析】
A．据做曲线运动物体所受合外力指向轨迹内侧知，带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，则带电粒子M带负电；带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，则带电粒子N带正电；所以M可能为电子，N可能为质子．故A项符合题意
BC．带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，N在从c点运动到d点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子N做正功，带电粒子N在d点的电势能小于它在c点的电势能．故B项符合题意，C项不符合题意；
D．带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，M在从a点运动到b点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子M做负功，带电粒子M动能减小，则带电粒子M在b点的动能小于它在a点的动能．故D项不符合题意．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、乙 GJ D
【解析】
第一空：平衡合适的依据是小车做匀速直线运动，选择乙图
第二空：我们应测量橡皮筋做功结束以后的速度，且此时小车匀速，应选择GJ部分
第三空：由于 根据实验数据，作出W－v图象为抛物线，D正确
14、 ; ; ; ;
【解析】
（1）从A到B,由动能定理得
（2）根据平抛运动可知
竖直方向上
水平方向上
物体在C的动能为
解得
（3） 从B到C根据动能定理可得：
解得：
（4）
解得：
故本题答案是(1). ; (2). ; (3). ; (4). ;
点睛： (1)物块由A到B点过程,由动能定理可以求出物块到达B时的动能;
(2)物块离开C点后做平抛运动,由平抛运动的知识可以求出物块在C点的速度,然后求出在C点的动能;
(3)根据动能定理求得摩擦力做功
(4)由B到C,由动能定理列式可以求出动摩擦因数.

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)900N (2)5m/s (3) 减少了10710J
【解析】
（1）减速下滑的过程中，根据牛顿第二定律得：
f-mg=ma
代入数据解得：
f=900N；
（2）消防员整个过程中，先向下加速运动后向下减速运动，自由落体7.2m的过程中，末速度为：

减速下滑的高度为：h2=11.9m，着地速度为v2，则有：

解得：
v2=5m/s．
（3）以地面为零势能面，消防员在速降杆顶端时，机械能为：
E1=mgH=600×19.1J=11460J；
着地时，机械能为：

消防员下滑至地面过程中的机械能变化量为：
△E=E1-E2=10710J
减少了10710J．
16、（1） （2） （3）
【解析】
（1）月球表面物体的重力等于万有引力；
（2）月球表面所需的最小发射速度即为第一宇宙速度；
（3）根据密度公式，代入月球的质量求解即可．
【详解】
（1）月球表面物体的重力等于万有引力 ①
解得月球的质量 ②
（2）在月球表面所需的最小发射速度即为第一宇宙速度，有 ③
由①③式得：；
（3）月球的平均密度 ⑤
月球的体积 ⑥
联立②⑤⑥式得：．
本题考查了天体运动中的天体质量、密度、第一宇宙速度的求解，较为简单．
17、（1）（2）（1），
【解析】
（1）小球在C处受水平向右的电场力F和竖直方向的重力mg，由题，加速度为g
则由=m(g) 解得 Eq=
（2）小球从A→B过程，根据动能定理得：mg?2R-qER=m
解得：vB=
根据牛顿第二定律得：N-mg=m代入解得：N=
（1）小球从B→C水平方向做匀减速直线运动，竖直方向做自由落体运动
水平方向：ax==竖直方向：ay=g
设向左减速时间为t，则有t==x=vBt=y=g（2t）2=
虚线框MNPQ的宽度应满足条件L＞2R，高度应满足条件H＞R+=．