2024-2025学年安徽省淮北师范大学附中高一物理第二学期期末考试试题含解析.doc

2024-2025学年安徽省淮北师范大学附中高一物理第二学期期末考试试题
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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、 (本题9分)如图所示，用细绳拴着质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动，圆周半径为R，则下列说法正确的是（　　）

A．小球过最高点时，绳子一定有张力
B．小球刚好过最高点时的速度为
C．小球过最高点时的最小速度为零
D．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反
2、 (本题9分)如图所示为示波管的工作原理图，电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h,两平行板间的距离为d，电压为U2,板长为L，每单位电压引起的偏移叫做示波管的灵敏度.为了提高灵敏度，

A．减小d B．减小L
C．增大U1 D．增大U2
3、 (本题9分)质量为1kg的手榴弹，掷出后达到最高点时水平速度为5m/s，此时手榴弹炸成两块，一块弹片质量为0.6kg，以15m/s的速度沿原方向运动，则另一块弹片爆炸后的速度大小为（　　）
A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s
4、 (本题9分)在光滑的水平面上，有A、B两个小球向右沿同一直线运动，取向右为正方向，两球的动量分别为pA＝5kgm/s，pB＝7kgm/s，如图所示．若两球发生正碰，则碰后两球的动量增量ΔpA、ΔpB可能是

A．ΔpA＝3 kgm/s，ΔpB＝3 kgm/s
B．ΔpA＝－3 kgm/s，ΔpB＝3 kgm/s
C．ΔpA＝3 kgm/s，ΔpB＝－3 kgm/s
D．ΔpA＝－10 kgm/s，ΔpB＝10 kgm/s
5、如图所示，三个质量相同的小球，从同一高度由静止释放，其中a球沿竖直方向自由下落，b球沿光滑斜面下滑，c球沿光滑圆弧下滑。不计空气阻力。

1．从释放到运动至地面的过程中，a、b和c三个小球所受重力做的功分别为Wa、Wb、Wc，则
A．Wa>Wb>Wc B．Wa端接通测试电源时， cd两端的电压为80 V D．当cd两端接通测试电源时， ab两端的电压为80 V
7、 (本题9分)如图所示，传送带由电动机带动，始终保持以速度υ匀速斜向上运动．某时刻把质量为m的物体无初速度的放在传送带上，物体在传送带上运动了一段时间上升了h高度后，恰与传送带保持相对静止．对于物体从静止释放到刚好相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是( )

A．支持力对物体的冲量为0
B．摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量
C．物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量为mυ2/2＋mgh
D．由于放上物体，电动机因此多消耗了mυ2＋2mgh 的电能
8、 (本题9分)如图所示，质量为1kg的物体（可视为质点）在水平传送带上被传送，A为终端皮带轮，传送带与皮带轮之间不打滑且与皮带在C点相切，物体刚放上皮带时的速度为0，距C点的距离为1m，皮带轮的半径为10cm，重力加速度g=10m/s2，若皮带轮转动的线速度大小为1m/s，物体运动到C点的前速度已达到1m/s，则（　　）

A．物体在C点对传送带的压力大小为10N
B．物体与传送带间的摩擦因数至少为0.1
C．物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带
D．物体与传送带摩擦产生的热量为0.5J
9、 (本题9分)如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过光滑定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢下移一段距离，斜面体始终静止．移动过程中（　　）

A．细线对小球的拉力变大
B．斜面对小球的支持力变大
C．斜面体对地面的压力变大
D．地面对斜面体的摩擦力变大
10、 (本题9分)一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能( )
A．一直增大
B．先逐渐减小至零，再逐渐增大
C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小
D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大
二、实验题
11、（4分）如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动，两质量相同的钢球，1球放在A槽的边缘，2球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2:1。

（1）钢球1、2转动的角速度之比_________。
（2）钢球1、2受到的向心力之比为_________ 。
12、（10分） (本题9分)某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律.

打出了一条如图所示的纸带，O点为纸带上第一点，纸带上的点为计时点。若重物的质量为0.5kg，从开始下落到打D点的过程中重物的重力势能减少量为__________J，动能增加量为______________J。（重力加速度g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字）
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)汽车发动机的功率为60 kW，汽车的质量为4 吨，当它行驶在坡度为α(sin α＝0.02)的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g取10 m/s2)，求：

(1)汽车所能达到的最大速度vm；
(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？
(3)当汽车以0.6 m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少．

14、（14分） (本题9分)如图所示，电源电动势E=50V，内阻r=1Ω， R1=3Ω，R1=6Ω．间距d=0.1m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关S，板间电场视为匀强电场．板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB，有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10-3C（可视为点电荷，不影响电场的分布）．现调节滑动变阻器R，使小球恰能静止在A处；然后再闭合K，待电场重新稳定后释放小球p．取重力加速度g=10m/s1．求：

（1）小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压；
（1）小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）小球p到达杆的中点O时的速度．
15、（13分） (本题9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．
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、B
【解析】
A．小球在圆周最高点时，满足恰好由重力提供向心力时，可以使绳子的拉力为零，故A错误;
BC．小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点，恰好由重力提供向心力时，向心力最小，线速度最小，有：，，故B正确，C错误;
D．小球在圆周最高点时，绳子只能提供向下的拉力，所以不可能与重力的方向相反，故D错误。
2、A
【解析】
经加速电场后的速度为v，则 所以电子进入偏转电场时速度的大小为，电子进入偏转电场后的偏转的位移为
，所以示波管的灵敏度所以要提高示波管的灵敏度可以增大L，减小d和减小U1，故A正确。
3、B
【解析】
手榴弹炸过程动量守恒，以手榴弹原飞行方向为正方向，由题意知
v0=5m/s
炸成两块后，设m1=0.6kg的大块速度为v1=15m/s，m2=0.4kg的小块速度为v2。由动量守恒定律得

代入数据解得
v2=-10m/s
负号表示另一块弹片的速度方向与原飞行方向相反，故B正确。
故选B。
4、B
【解析】
A. 两球碰撞过程,系统的动量守恒,两球动量变化量应大小相等,方向相反,若△PA=3kg⋅m/s,△PB=3kg⋅m/s，违反了动量守恒定律，不可能，故A错误．
B. 根据碰撞过程动量守恒定律,如果△pA=−3kg⋅m/s、△pB=3kg⋅m/s,所以碰后两球的动量分别为p′A=2kg⋅m/s、p′B=10kg⋅m/s，根据碰撞过程总动能不可能增加，是可能发生的，故B正确．
C. 根据碰撞过程动量守恒定律,如果△pA=3kg⋅m/s、△pB−3kg⋅m/s,所以碰后两球的动量分别为p′A=8kg⋅m/s、p′B=4kg⋅m/s，由题，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，A的动量不可能沿原方向增大，与实际运动不符，故C错误．
D. 如果△pA=−10kg⋅m/s、△pB=10kg⋅m/s,所以碰后两球的动量分别为p′A=−5kg⋅m/s、p′B=17kg⋅m/s，可以看出，碰撞后A的动能不变，而B的动能增大，违反了能量守恒定律，不可能．故D错误．
故选C．
当A球追上B球时发生碰撞，遵守动量守恒．由动量守恒定律和碰撞过程总动能不增加，进行选择．
5、1．C
2．D
3．D
【解析】
1．重力做功与路径无关，则三种情况下重力做功均为mgh ，即Wa=Wb=Wc；
A. Wa>Wb>Wc与结论不符；
B. Wa又变为零，则从释放到运动至地面的过程中，c小球所受重力的瞬时功率先变大后变小；
A. 变小，与结论不相符；
B. 变大，与结论不相符；
C. 不变，与结论不相符；
D. 先变大后变小，与结论相符；
6、AC
【解析】
当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻并联后与串联，等效电阻为，A正确；当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻并联后与串联，等效电阻为，B错误．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻两端的电压，为，C正确；当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻两端的电压，为，D错误．
7、BCD
【解析】
A：物体所受支持力的方向始终垂直传送带向上，则支持力对物体的冲量不为1．故A项错误．
B：物体从静止释放到刚好相对传送带静止过程中，物体受重力、支持力、摩擦力，支持力不做功，则摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量，即．故B项正确．
C：设物体从静止释放到刚好相对传送带静止所用时间为t，则此过程中物体位移，传送带位移，物体与传送带的相对位移大小；此过程中物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量．故C项正确．
D：由于放上物体，电动机因此多消耗的电能等于物体机械能的增量与物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量的和，即．故D项正确．
8、CD
【解析】
物体在C点时，由牛顿第二定律得 N-mg=m，得：N=m（g+）=1×（10+）=20N，由牛顿第三定律知，物体在C点对传送带的压力大小 N′=N=20N，故A错误．若物体一直做匀加速运动，直至C点，由动能定理得：μmgx=mv2，得：，所以物体与传送带间的摩擦因数至少为0.05，故B错误．由于物体在C点时对传送带有压力，所以物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带，故C正确．设物体匀加速运动的时间为t，则物体相对传送带的位移为：△x=vt-
=，物体匀加速运动的位移为：x=．根据动能定理得：fx=mv2，摩擦生热为：Q=f△x，可知，Q=mv2=×1×12=0.5J，故D正确．故选CD.
9、BCD
【解析】
试题分析：如图，根据矢量三角形可知：当小球沿斜面缓慢向上移动一段距离时，减小，绳子拉力增大，斜面对小球支持力减小；根据牛顿第三定律，小球对斜面体压力减小，将该力沿水平方向和竖直方向分解可知：两个方向的力都减小，所以地面对斜面的支持力和摩擦力都减小．综上所述，A正确．
考点：动态平衡．
10、ABD
【解析】
试题分析：一质点开始时做匀速直线运动，说明质点所受合力为0，从某时刻起受到一恒力作用，这个恒力就是质点的合力．
根据这个恒力与速度的方向关系确定质点动能的变化情况．
解：A、如果恒力与运动方向相同，那么质点做匀加速运动，动能一直变大，故A正确．
B、如果恒力与运动方向相反，那么质点先做匀减速运动，速度减到0，质点在恒力作用下沿着恒力方向做匀加速运动，动能再逐渐增大．故B正确．
C、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相同，这个方向速度就会增加，另一个方向速度不变，那么合速度就会增加，不会减小．故C错误．
D、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相反，这个方向速度就会减小，另一个方向速度不变，那么合速度就会减小，当恒力方向速度减到0时，另一个方向还有速度，所以速度到最小值时不为0，然后恒力方向速度又会增加，合速度又在增加，即动能增大．故D正确．
故选ABD．
点评】对于直线运动，判断速度增加还是减小，我们就看加速度的方向和速度的方向．
对于受恒力作用的曲线运动，我们可以将速度分解到恒力方向和垂直恒力方向，再去研究．

二、实验题
11、1:1 2:1
【解析】
[1]．皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以va=vb，a轮、b轮半径之比为1：1，共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则ωA=ωB，钢球1、2转动的角速度之比1：1；
[2]．根据题意可知，r1：r2=2：1，根据F=mrω2得向心力之比为：
FA：FB=2：1．
12、0.951 0.934
【解析】
第一空.从开始下落到打D点的过程中重物的重力势能减少量为△Ep=mgh=0.5×9.8×19.41×10-2J≈0.951J；
第二空.打D点时重物的瞬时速度为：，动能的增加量为：△Ek=mvD2=×0.5×1.93252J≈0.934 J；

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（1）12.5m/s （2）13.9s （3）
【解析】本题考查了机动车启动的两种形式，汽车沿着斜面加速运动时，阻力为摩擦力与重力沿斜面向下的分力之和，当速度最大时牵引力等于阻力，由此可求得最大速度大小，当汽车匀加速运动速度增大到最大时，功率为额定功率，由P=Fv和F-f=ma可求得末速度v，再由匀变速直线运动的公式v=at可求得匀加速运动的时间
(1) 汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即
f＝Kmg＋mgsinα=4000＋800="4800" N．
又因为F＝f时，P=f·vm，所以

(2) 汽车从静止开始，以a="0.6" m/s2，匀加速行驶，由F＝ma，有F′－f－mgsinα＝ma．所以F′＝ma＋Kmg＋mgsinα＝4×103×0.6＋4800＝7.2×103 N．保持这一牵引力，汽车可达到匀加速行驶的最大速度v′m，有

由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移
（3）由W=F·S可求出汽车在匀加速阶段行驶时做功为
W＝F·S＝7.2×103×57.82=4.16×105J．
14、 (1)U=10V (1)Rx=8Ω (3)v=1.05m/s
【解析】
(1)小球带负电；
恰能静止应满足：

(1)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，由电路电压关系:

代入数据求得Rx=8Ω
(3)闭合电键K后，设电场稳定时的电压为U'，由电路电压关系:

代入数据求得U'=V
由动能定理:
代入数据求得v=1.05m/s
本题为电路与电场结合的题目，要求学生能正确掌握电容器的规律及电路的相关知识，能明确极板间的电压等于与之并联的电阻两端的电压．
15、 (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