超级全能生2024-2025学年高一下物理期末检测试题含解析.doc

超级全能生2024-2025学年高一下物理期末检测试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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)安培提出了著名的分子电流假说．根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设电量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，下列关于该环形电流的说法正确的是
A．电流大小为，电流方向为顺时针
B．电流大小为，电流方向为逆时针
C．电流大小为，电流方向为顺时针
D．电流大小为，电流方向为逆时针
2、如图所示，A和B两物块的接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑，在下滑过程中B的受力个数为 ( )

A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
3、 (本题9分)如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g．当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对轻杆拉力的大小为（ ）

A．Mg-5mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg
4、物体仅在拉力、重力作用下竖直向上做匀变速直线运动，重力做功-2J，拉力做功3J，则下列说法正确的是
A．物体的重力势能减少2J
B．物体的动能增加3J
C．物体的动能增加1J
D．物体的机械能增加1J
5、 (本题9分)火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车速度提高时会使轨道的外轨受损．为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是
A．适当增高内轨 B．适当降低外轨 C．减小弯道半径 D．增大弯道半径
6、已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T．假设地球是一个均匀球体，那么仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（　　）
A．月球的质量 B．地球的质量
C．地球表面的重力加速度 D．地球的密度
7、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、 (本题9分)2019 年北京时间 4 月 10 日 21 时，人类历史上首张黑洞照片被正式披露，引起世界轰动．黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也不能逃逸，并伴随很多新奇的物理现象．传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来．但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“黑洞温度”T： ，其中 h 为普朗克常量，c 为真空中的光速，G 为万有引力常量，M 为黑洞质量，k 是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”．以下能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是（ ）
A． B． C． D．
9、 (本题9分)关于重力势能，以下说法正确的是（　　）
A．重力势能的大小是相对的
B．重力势能的变化量跟物体运动路径无关
C．如果一个物体克服重力做功8J，则它的重力势能就减少8J
D．如果选同一个参考平面，甲、乙的重力势能分别为9J和-9J，则两个重力势能的大小是相等的
10、 (本题9分)关于静电的利用和防范，以下说法正确的是
A．制作汽油桶的材料用塑料比用金属好
B．静电除尘和静电复印是利用异种电荷相互吸引的原理
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，只是为了美观没有实际用途
D．飞机在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎是为了降落时及时导走机身上聚集的静电荷
11、 (本题9分)如图所示，在长江边一段平行江道，一轮船的船头指向始终垂直于江岸方向，轮船在静水中运动的速度保持不变，水匀速流动（假设整个江道水流速度相同），下列说法正确的是

A．水流速度越大，轮船行驶位移越大
B．水流速度越大，轮船行驶位移不变
C．水流速度越大，过江时间越短
D．水流速度越大，过江时间不变
12、 (本题9分)如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计 弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中正确的是（ ）

A．小球和弹簧总机械能守恒
B．小球的重力势能随时间均匀减少
C．小球在b点时动能最大
D．到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
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)某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电传感器，该传感器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k如图所示．测量时先调节输入端的电压，使传感器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压,现有下列器材：
力电传感器、质量为的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电传感器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量：
(1)设计一个电路，要求力电传感器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图_______________。

(2)以下为简要的测量步骤，请将不完整处补充完整：
A．调节滑动变阻器，使传感器的输出电压为零；
B．将_______放在传感器上，记下输出电压 U0
C．将待测物放在传感器上，记下输出电压
(3)根据以上测量，可求出：比例系数_____，待测物体的质量_______.
14、（10分）某组同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律，实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打下一系列点．

（1）他们拿到了所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要__________．（选填选项前的字母）
A．交流电源
B．毫米刻度尺
C．天平及砝码
D．秒表
（2）先接通打点计时器的电源，再释放重物，打出的某条纸带如图2所示，O是纸带静止时打出的点，A、B、C是标出的3个计数点，测出它们到O点的距离分别为=12.16cm、=19.1cm和=27.36cm，其中有一个数值在记录时有误，是__________（选填选项前的字母）

A．
B．
C．
（3）已知重锤的质量为m，当地重力加速度为g，两相邻计数点间的时间间隔为T．为了验证机械能守恒定律，需要将重锤动能的增加量m与重锤重力势能的减少量__________进行比较．（选填选项前的字母）
A．
B．
C．
（4）他们在纸带上选取多个计数点，分别测量它们到起始点O的距离h，计算对应各计数点的重物速度v，描绘出图像，如下图所示，正确的是__________．（选填选项前的字母）

（5）推导题（4中图线的斜率表达式___________（所需物理量自行设定）
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)2018年4月9日，深圳国际无人机展开幕．其中，公开展出的软体飞机引发观众广泛关注．据介绍，软体飞机是没有硬质骨架的飞机，从箱子里面取出来吹气成型．同比之下机翼面积大，载荷能力强，可做超低速超低空飞行，具有良好的弹性，耐撞击而不易受损．可用于航拍、航测、遥感等用途．飞翔从容、稳定、柔和、自如，易操纵，被称为“空中自行车”“无线的风筝”若一质量为m的软体飞机超低空飞行，在距离地面h高度的水平面内，以速率v做半径为R的匀速圆周运动，重力加速度为g。
（1）求空气对飞机的作用力的大小；
（2）若飞机在匀速圆周运动过程中，飞机上的一个质点脱落，求质点落地点与飞机做匀速圆周运动的圆心之间的距离（空气阻力忽略不计）．
16、（12分） (本题9分)如图所示，质量为m＝2kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为θ＝37°、大小F＝10N的拉力作用，物体移动了l＝2m，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.3，（ sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）．求：

(1)拉力F所做的功W1.
(2)摩擦力f所做的功W2.
(3)合力F合所做的功W.
17、（12分） (本题9分)如图所示，BCD是半径R=0.4m的竖直圆形光滑轨道，D是轨道的最高点，水平面AB与圆轨道在B点相切．一质量为m=1kg可以看成质点的物体静止于水平面上的A点．现用F=7N的水平恒力作用在物体上，使它在水平面上做匀加速直线运动，当物体到达B点时撤去外力F，之后物体沿BCD轨道运动，物体到达D点时的速度大小vD=4m/s．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度g=10m/s1．求：

（1）在D点轨道对物体的压力大小FN；
（1）物体运动到B点时的速度大小vB；
（3）A与B之间的距离x．
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、D
【解析】
电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为，根据电流的定义式可得电流强度为：，因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故D正确，ABC错误．
2、B
【解析】
因为匀速下滑所以受力平衡，则A受重力和支持力，（以整体为研究对象B必须受斜面给的摩擦力）B受重力支持力摩擦力还有A对B的压力共4个力，选B
3、C
【解析】
试题分析：小圆环到达大圆环低端时满足：，对小圆环在最低点，有牛顿定律可得：；对大圆环，由平衡可知：，解得，选项C正确．
考点：牛顿定律及物体的平衡．
4、C
【解析】
A. 物体的重力做功-2J，则重力势能增加2J，选项A错误；

B. 合力功为3J+(-2J)=1J，则物体的动能增加1J，选项B正确；
C. 由B的分析可知，选项C错误；
D. 拉力做功为3J，则物体的机械能增加3J，选项D错误.
5、D
【解析】
火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略高于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压．此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图．，解得．当火车速度增大时，应适当增大转弯半径或适当增高外轨．综上分析，BD正确．

6、B
【解析】
A.万有引力提供环绕天体的向心力，此式只能计算中心天体的质量，根据题给定的数据可以计算中心天体地球的质量，而不能计算环绕天体月球的质量，故A不符合题意
B.根据万有引力提供向心力可得：

可得中心天体质量，故B符合题意；
C.在地球表面重力和万有引力相等，即

所以

因不知道地球半径故不可以求出地球表面的重力加速度；故C不符合题意；
D.因为月球不是近地飞行，故在不知道地球半径的情况下无法求得地球的密度，故D不符合题意．
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、BCD
【解析】
根据得

h的单位为J•s=Nms=kg•m2/s，c的单位是m/s，G的单位是N•m2/kg2=kg•m3/s2，M的单位是kg，T的单位是K，代入上式可得k的单位是 ，不等于。
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论相符，选项B正确；
C．，与结论相符，选项C正确；
D．，与结论相符，选项D正确；
9、AB
【解析】
A．由定义式可知，重力势能的大小是相对的，故A正确；
B．重力势能的变化量取决于重力所做的功，与运动路径无关，故B正确；
C．一个物体克服重力做功8J，则重力势能增加8J，故C错误；
D．对于同一参考平面，正的重力势能一定比负的重力势能大，故D错误；
故选AB．
重力势能大小为mgh，h为物体相对于零势能面的高度；重力做功和路径无关，重力势能的变化量也与路径无关．重力势能的正负表示大小．
10、BD
【解析】
A. 制作汽油桶的金属比用塑料好，属于静电的防止，故A项不符合题意；
B. 静电除尘是利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到带电的电极上，静电复印也是利用正负电荷之间的相互吸引的原理制成的，故B项符合题意；
C. 油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以将运输的过程中产生的静电及时导走，避免产生电火花引起的爆炸，故C项不符合题意
D. 飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生静电导走，避免对飞机造成危害，故D项符合题意．
11、AD
【解析】
C、D、因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，；设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v，，所以不论水速多大时间不变；故C错误，D正确．A、B、如果水速越大，相同时间内沿水速方向的位移越大，船在水中运动的总位移就越大，故B错误，A正确．故选AD．
关键是将运动分解为垂直于河岸和平行于河岸两个分运动，然后分别作答即可解决此类问题．
12、AD
【解析】
A．在此过程中只有重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧总机械能守恒，故A正确；
C．小球下落刚接触弹簧时，仅受重力，加速度为重力加速度，速度继续增大，当小球向下运动到某一位置时，重力等于弹簧向上的弹力，此时加速度为零，速度达到最大值，再向下运动的过程中，弹簧弹力大于重力，加速度向上，小球开始减速，直到运动到最低点时，速度为零。所以b→c小球的动能先增大后减少，b点不是小球速度最大的点，故C错误；
B．由上分析可知小球由a→b→c的运动过程中做变速运动，所以重力势能并不随时间均匀减少，故B错误；
D．在此过程中，系统机械能守恒，小球在a、c点时动能为零，故球减少的重力势能等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确。
故选AD.

二、实验题本题共16分，答案写在题中横线上）
13、如图所示:
砝码m0
【解析】
(1)根据题意确定输入端电路，在输出端接测量输出电压的电压表．
(2)先调节输入电压，使输出电压为零，然后测量物体质量；根据测量数据求出系数k．
(3)从电源电压与量程等角度分析可能出现的问题．
【详解】
(1)根据“可测得与物体的质量成正比的输出电压U”可知：输出端应接电压表．又根据“为了使输入电路的电压调节范围尽可能大”可知：必须用滑动变阻器在输入端组成分压电路．设计的电路如图所示．

(2)测量步骤与结果：
A、调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；
B、将质量为m0的砝码放在转换器上，记下输出电压U0；
C、将待测物放在转换器上，记下输出电压U1，
(3)由以上测量可知，U0=km0g，U1=kmg
得，所以
这是一道设计型实验题，属开放型试题中重要的一种．力电转换器是学生没有用过的新仪器，能不能在试题所提供的各种信息中抓住最关键的有用信息，对学生的处理信息、电路设计和实验创新能力提出了较高要求．
14、AB B B A k=2g
【解析】
(1)[1]. “验证机械能守恒定律”的实验中除所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要交流电源和毫米刻度尺，故选AB；
(2)[2].毫米刻度尺应估读到001cm，所以hB的读数有误，故选B；
(3)[3].由求解的是重物从开始下落到B时的动能增量，则重锤重力势能的减少量应该对应于mghB，故选B；
(4)[4].由

可得
，
则图像应该是过原点的直线，故选A；
(5)[5].在(4)中图像斜率的表达式为k=2g．

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）
【解析】
（1）受力分析，根据牛顿第二定律有：F向=F合=m．
根据平行四边形定则，如图．

空气对飞机的作用力．
（2）飞机上的质点脱落后，做初速度为v的平抛运动，
由平抛运动规律，可知，x=vt
 h=gt2；
根据几何关系，则有：

质点落地点与飞机做匀速圆周运动的圆心之间的距离为
质点落地点与飞机做匀速圆周运动的圆心之间的距离：L=
点睛：解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，掌握平抛运动的处理规律，注意几何关系的正确应用．
16、（1）16J（2）-8.4J（3）7.6J
【解析】
对物体进行受力分析，如图所示．

（1）拉力的功；
（2）物体对地面的压力；
摩擦力；
故摩擦力所做功的；
（3）重力与位移相互垂直，故重力做功为=0；
支持力与位移相互垂直，故支持力做功；
合外力的功；
17、（1）30N (1) （3）4m
【解析】
试题分析：(1) 在D点，物体受力，根据牛顿第二定律即可求出轨道对物体的压力大小；
(1) 物体从B到D，根据机械能守恒定律，可求出物体运动到B点时的速度大小；
(3) 物体从A到B，根据动能定理可求出A与B之间的距离．
解：(1)在D点，物体受力，根据牛顿第二定律，代入数据解得;
(1) 物体从B到D，根据机械能守恒定律

代入数据解得：；
(3) 物体从A到B，根据动能定理

代入数据解得．
点晴：力与运动学中的基础题，主要包括圆周运动，受力分析，动能定理等内容，难度中等；尽量减小细节上的错误．