四川省仁寿县第一中学2024-2025学年物理高一下期末检测试题含解析.doc

四川省仁寿县第一中学2024-2025学年物理高一下期末检测试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、C919大型客机是我国具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，假设地球是一个质量均匀分布的球体，客机在赤道上空绕地心做匀速圆周运动，空气阻力大小不变，不考虑油料消耗导致的客机质量变化，关于客机，下列说法正确的是

A．发动机的功率不变
B．客机作匀变速运动
C．客机处于平衡状态
D．客机所受地球引力等于向心力
2、 (本题9分)如图为运动员投掷铅球的过程示意图。在运动员的作用下，铅球从a点由静止加速到b点，在b点以与水平方向成一定角度的速度斜向上飞出，c为铅球能达到的最高点。下列说法中正确的是（ ）

A．从a到b，运动员对铅球做的功等于铅球动能的增加量
B．从b到c，铅球速度方向与加速度方向间夹角一直减小
C．从a到d，重力对铅球一直做正功
D．从b到d，铅球的动能先减小到零后逐渐增大
3、 (本题9分)轮船以速度16m/s匀速运动，它所受到的阻力为1.5×107N，发动机的实际功率是
A．9.0×104kW B．2.4×105kW C．8.0×104kW D．8.0×103kW
4、 (本题9分)如图所示，在风平浪静的海面上有一艘匀速行驶的邮轮．一名船员Ａ用水桶Ｂ到海中取水．某一段时间内，船员拉着连接水桶绳索的另一头将装满了水的水桶提起，船员和水桶以相同的水平速度相对于海面匀速运动，Ａ与Ｂ之间的距离以的规律变化(H为A到海面的距离)．则在这段时间内水桶Ｂ的受力情况和相对于海面的运动轨迹正确的是（ ）

A．A B．B C．C D．D
5、 (本题9分)比值定义法是物理学中定义物理量的常用方法，下列物理量的表达式是由比值法来定义的是
A． B．
C． D．
6、 (本题9分)如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )

A． B． C． D．
7、 (本题9分)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（不计一切阻力）（ ）

A．下落过程，重力对两物体做的功相同
B．下落过程，重力的平均功率相同
C．到达底端时重力的瞬时功率PA＜PB
D．到达底端时两物体的速度相同
8、 (本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（　　）

A．重力势能和动能之和减小
B．重力势能和弹性势能之和总保持不变
C．动能和弹性势能之和增大
D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
9、如图甲所示，传送带以恒定速率逆时针运动，皮带始终是紧的，将m=1kg的面粉袋放在传送带上的A处，经过1.2s到达传送带的B端，用速度传感器测得面粉袋与送带的速度v随时间t变化图象如图乙所示，已知重力加速度g取10m/s2，由v-t图线可知( )

A．A、B两点的距离为3.2m
B．粉袋与传送带的动摩擦因数为0.5
C．面粉袋从A运动到B这程中，传送带上面粉痕迹长为1.2m
D．面粉袋从A运动到B过程中，其与传送带摩擦产生的热量为4.8J
10、 (本题9分)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．匀速圆周运动是匀速运动
B．匀速圆周运动是变速运动
C．匀速圆周运动是线速度不变的运动
D．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动
11、 (本题9分)如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一绝缘细线一端拉着带负电的小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，下列说法正确的是

A．小球运动到最高点a时，小球的电势能一定最小
B．小球运动到最高点a时，细线的拉力一定最小
C．小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大
D．小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小
12、水平线上的O点放置一点电荷,图中画出电荷周围对称分布的几条电场线,如右图所示。以水平线上的某点O′为圆心，画一个圆,与电场线分别相交于a、b、c、d、e，则下列说法正确的是（  ）

A．b、e两点的电场强度相同
B．a点电势低于c点电势
C．b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差
D．电子沿圆周由d到b，电场力做正功
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为______mm（该值接近多次测量的平均值）。

（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组（电动势为3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下表：

由右表数据可知，他们测量Rx是采用图2中的_________图（选填“甲”或“乙”）。

（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据第（2）问所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出U─I图线，由图线得到金属丝的阻值Rx=___________Ω（保留两位有效数字）。

（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________（填选项前的符号）。
A．1×10-2Ωm B．1×10-3Ωm C．1×10-6Ωm D．1×10-8Ωm
14、（10分） (本题9分)验证机械能守恒定律的方法很多.落体法验证机械能守恒定律就是其中的一种．图示是利用透明直尺自由下落和光电计时器来验证机械能守恒定律的简易示意图．当有不透光的物体从光电门间通过时.光电计时器就可以显示物体的挡光时间．所用的光电门传感器可测得最短时间为0.01．将挡光效果好、宽度的黑色磁带贴在透明直尺上.现将尺从定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门．一同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间.与图中所示的高度差,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示．(取,表格中为直尺的质量)

1
1.21
3.14
─
─
─
2
1.15
8.30
0.052
0.06
0.059
3
1.00
3.80
0.229
0.24
0.235
4
0.95
4.00
0.307
0.32
0.314
5
0.90
①
②
0.41
③
（1）从表格中的数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是:_________________________________________________．
（2）表格中的数据①、②、③分别为____________、_____________、________________．
（3）通过实验得出的结论是：_________． 
（4）根据该实验，请你判断下列图象中正确的是_____________．

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，边长为L的等边三角形ABC处在匀强电场中，电场方向与三角形ABC所在平面平行。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从B点移动到A点，其电势能减少W；该粒子从B点移动到C点，其电势能减少2W。若将该粒子从A点沿垂直于BC方向射出，粒子恰好通过C点，不计粒子所受重力，求
(1)匀强电场的电场强度大小和方向；
(2)粒子从A点射出时的速度大小。

16、（12分）一质量为500t的机车，以恒定功率375kW由静止出发，经过5min速度达到最大值54km/h，设机车所受阻力f恒定不变，取g＝10m/s2，试求：
（1）机车受到的阻力f的大小．
（2）机车在这5min内行驶的路程．
17、（12分） (本题9分)如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定质量为m的小球A套在圆环上；长为的刚性(既不伸长也不缩短)轻杆一端通过铵链与A连接，另一端通过铰链与滑块B连接；质量为m的滑块B套在固定的光滑水平长杆上，水平杆与圆环的圆心O位于同一水平线上，给B施加一水平向左的力，使小球A静止于轻杆与圆环相切的位置现撒去水平力F，滑块B由静止开始运动，不计一切摩擦AB均视为质点重力加速度为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)小球A静止时滑块B受到水平力F的大小；
(2)小球A滑到与圆心O同高度时的速度大小；
(3)小球A由静止下滑至杆与圆环再次相切的过程中，杆对滑块B做的功。
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】
A项：由于客机做匀速圆周运动，速率不变，所以牵引力与空阻力大小相等，由公式可知，发动机的功率不变，故A正确；
B项：由于客机做匀速圆周运动，加速度大小不变，方向时刻变化，所以客机作变加速运动，故B错误；
C项：由于客机做匀速圆周运动，合力不为零，所以客机处于非平衡状态，故C错误；
D项：客机所受地球引力与重力和向心力是合力与分力的关系，，，故D错误
2、B
【解析】
A. 在A到B的过程中，铅球受到推力作用，且在推力方向上通过了距离；故运动员对铅球做了功；运动员对铅球做的功等于铅球动能和重力势能的增加量，故A错误；
B. 从b到c的过程中，铅球的速度斜向上，加速度向下，根据曲线运动规律可知，铅球的速度与加速度方向间夹角一直减小；故B正确；
C. 从a到c，铅球高度升高，重力做负功，故C错误。
D. 从b到d的过程中，铅球的质量不变，高度先增加，后降低，所以重力势能先增加后减少；动能先减小后增加，但是在最高点铅球的速度水平不为零，因此最小动能不为零，故D错误；
3、B
【解析】
轮船匀速运动，发动机的牵引力，发动机的实际功率．故B项正确，ACD三项错误．
4、B
【解析】
根据l=H−t+t2，可知B在竖直方向上是匀减速上升的，悬索中拉力小于重力，即表示拉力F的线段要比表示重力G的线段短，飞机在水平方向匀速率运动，所以F.G都在竖直方向上；向上减速，运动轨迹应向下偏转，只有B符合，所以在这段时间内关于水桶B的受力情况和运动轨迹正确的是B.
故选B.
点睛：由l=H-t+t2可以得知B在竖直方向上的运动情况是匀减速运动，可知表示拉力的线段要比重力的线段短，由飞机在水平方向匀速，可判断F的方向，由在竖直方向上做减速运动，可知轨迹应是向下偏转的．
5、D
【解析】
A.公式表明流过导体的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比，这是欧姆定律的表达式，不是比值法定义，故A错误。
B.公式：是电容的决定式，不是比值法定义，故B错误。
C. 是结合库仑定律导出的点电荷的电场强度的表达式，不属于比值法定义，故C错误。
D.公式是电场强度的定义式，属于比值法定义的公式，故D正确。
6、B
【解析】
根据动能定理得出物块到达最高点的速度，结合高度求出平抛运动的时间，从而得出水平位移的表达式，结合表达式，运用二次函数求极值的方法得出距离最大时对应的轨道半径．
【详解】
设半圆的半径为R，根据动能定理得：−mg•2R＝mv′2−mv2，离开最高点做平抛运动，有：2R=gt2，x=v′t，联立解得： ，可知当R=时，水平位移最大，故B正确，ACD错误．故选B．
本题考查了动能定理与圆周运动和平抛运动的综合运用，得出水平位移的表达式是解决本题的关键，本题对数学能力的要求较高，需加强这方面的训练．
7、AC
【解析】
A．两物体下降的高度相同，则重力做功相等，故A正确；
B．设斜面的倾角为θ，高度为h，自由落体运动的时间

沿斜面匀加速运动过程有

解得

可知两物体运动的时间不同，根据

平均功率不同，故B错误；
CD．根据动能定理知，自由落体运动和沿斜面匀加速到达底端的速度大小相等，方向不同，设该速度为v，对于B，有

则

故C正确，D错误。
故选AC。
8、ACD
【解析】
对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故A正确。在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为零，要注意在小球刚接触到加速度变为零的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故B错误。小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故C正确。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。故选ACD。
根据能量守恒小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。其中一个能量的变化可以反映出其余两个能量之和的变化。
9、ABD
【解析】
A.根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知A、B两点的距离对应图象与时间轴所围图形的“面积”大小，为 x=×2×0.2+×（2+4）×1=3.2m，故A正确；
B.由v-t图象可知，0-0.2s内，面粉袋的加速度为：．对面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力方向沿皮带向下，由牛顿第二定律得mgsinθ+f=ma1，即为：mgsinθ+μmgcosθ=ma1；同理，0.2-1.2s内，面粉袋的加速度为：，对面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力方向沿皮带向上，由牛顿第二定律得：mgsinθ-f=ma2即：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，联立解得：μ=0.5，f=4N．故B正确．
C.在0-0.2s时间内，传送带速度大，面粉袋相对于皮带的位移大小为：，方向沿皮带向上．在0.2s-1.2s时间内，面粉袋速度大，面粉袋相对于皮带的位移大小为：△x2=x2-vt2=×1-2×1=1m，方向沿皮带向下．故传送带上面粉痕迹的长度为：s=△x2=1m；故C错误．
D.面粉袋与传送带摩擦产生的热量为：Q=f（△x1+△x2）=4×1.2J=4.8J，故D正确．
10、BD
【解析】
匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动，故A错误B正确；匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，是速率不变的运动，故C错误，D正确．所以D正确，
11、AD
【解析】
A项：从b到a，电场力做正功，电势能减小，故小球经过a点时的电势能最小，故A正确；
B、C项：小球在电场中受到重力和竖直向上的电场力作用，当重力大于电场力时，小球从最低点到最高点时，合力做负功，速度减小，则小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大，动能最大；当重力等于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变，细线拉力大小保持不变，当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点时，小球的速度最小，故BC错误；
D项：、当小球从最低点到最高点的过程中，电场力做正功，电势能减小，小球运动到最高点时，小球的电势能最小，机械能最大，所以小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小，故D正确。
12、BC
【解析】
电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时两点的电场强度才相同；电势根据顺着电场线方向电势降低进行判断；根据对称性分析b、c 两点间电势差与b、e间电势差的关系．根据电势高低，判断电场力对电子做功的正负．
【详解】
由图看出，b、e两点电场强度的大小相等，但方向不同，而电场强度是矢量，所以b、e两点的电场强度不同，A错误；根据顺着电场线电势逐渐降低可知，离点电荷O越远，电势越低，故a点电势低于c点电势，B正确；根据对称性可知，b、e两点电势相等，d、c两点电势相等，故其电势差相等， C正确；d点的电势高于b点的电势，由，则知电子在d点的电势能小于在b点的电势能，根据功能关系可知，电子沿圆周由 d 到b，电场力做负功，故D错误．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（1）（0.395~0.399）（2）甲（3）如答图3

（4）如答图4，（4.3~4.7）

（5）C
【解析】
（1）螺旋测微器的读数：测量值（mm）＝固定刻度数（mm）（注意半毫米刻度线是否露出）＋可动刻度数（估读一位）×0.01（mm），可读出此时的读数0.397。
（2）若用限流法，电流达不到0.02A，故用分压法，故选择甲图。
（3）由电路图连接实物图，实物电路图见答案。
（4）根据坐标系内描出的点作出图像如图所示：

由图像可知，电阻 （4.3～4.7都对）
（5）由 得： 代入数据知C对。
考点：测定金属的电阻率。
14、极短时间或极短位移内的平均速度趋近于瞬间时速度（答案合理均得分） 4.22 0.397 0.402 在误差允许的范围内,直尺的机械能守恒 C
【解析】
（1）根据平均速度的定义可知，当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用求出．
（2）根据题意可知：，
则动能的增加量，
重力势能的减小量．
（3）可知在实验误差允许的范围内，机械能守恒．
（4）根据机械能守恒得，，可知图线为过原点的倾斜直线，故选C．
点睛：本题考查了实验“验证机械能守恒定律”中的数据处理，以及利用图象来处理实验数据的能力，注意物理基本规律在实验中的应用．

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)由题意可知

设BC中点为D，则

由此可知，A、D两点在匀强电场中的同一个等势面上，粒子从B点移动到A点，其电势能减少,故匀强电场的电场强度方向沿BC方向
电场强度大小：

(2)设粒子从A点射入匀强电场时的速度大小为v0

得：

16、 (1)2.5×104N　(2)2250 m
【解析】
（1）已知P0=375 kW=3.75×105 W，vmax=54 km/h=15 m/s，
根据P0=Fvmax时，F=f，得：P0=fvmax
机车受到的阻力
（2）机车在这5 min内，牵引力为变力，做正功，阻力做负功，重力、弹力不做功．
牵引力做的功为：WF=P0t
根据动能定理有：
代入数据解得：s=2250m
17、 (1) F= (2)v= (3)W=
【解析】
（1）对A和B受力分析如图甲所示

研究小球A: =sin 37°
研究滑块B: F=F杆Bcos37°
且F杆A=F杆B
F=
（2）当A滑到与O同高度时，A的速度沿圆环切向向下大小为v,B的速度为0
由机械能守恒定律得：mgRcos37°=
解得：v=
（3）杆与圆环再次相切时，A的速度沿轻杆方向，设为vA，此时B的速度沿水平杆向左，设为vB，如图乙所示

根据杆不可伸长和缩短，得:vA= vBcos 37°
球A下落的高度为：h=2Rcos37°=
由A球和B球组成的系统机械能守恒定律得：mgh=
由动能定理得:W=-0
代入数据解得：W=