上海市嘉定区嘉一中2024-2025学年高一下物理期末检测试题含解析.doc

上海市嘉定区嘉一中2024-2025学年高一下物理期末检测试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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)如图所示，关于两颗人造地球卫星的下列说法正确的是

A．卫星a运行的周期大于卫星b运行的周期
B．卫星a运行的加速度小于卫星b运行的加速度
C．卫星a运行的线速度大于卫星b运行的线速度
D．卫星a运行的角速度小于卫星b运行的角速度
2、 (本题9分)如图所示，一轻质弹簧，两端连着物体A和B放在光滑水平面上，如果物体A被水平速度为v0的子弹射中并嵌在物体A中，已知物体A的质量为物体B的质量的，子弹的质量是物体B质量的．弹簧被压缩到最短时物体B的速度为（　　）

A． B． C． D．
3、 (本题9分)如图所示，“秋千摆“摆绳的一端系于O点，另一端打一个比较大的结，便于游戏者(视为质点)骑跨。绳的质量、空气阻力均不计在摆绕O点沿竖直平面从P点摆至Q点的过程中，游戏者

A．所受拉力不变 B．动能始终不变
C．机械能先减少后增加 D．重力势能先减小后增加
4、 (本题9分)如图所示，一导体棒原来不带电，现将一电荷量为+Q的点电荷放在棒的左端，P点为棒的中点。当达到静电平衡时，下列说法正确的是

A．棒的左端出现的感应电荷为正电荷
B．棒左端的电势高于棒右端的电势
C．棒内P点处的电场强度大小为0
D．棒上感应电荷在P点处产生的电场强度大小为0
5、 (本题9分)如图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径R＝6400 km，地面上行驶的汽车重力G＝3×104N，在汽车的速度可以达到需要的任意值，且汽车不离开地面的前提下，下列分析中正确的是(　　)

A．汽车的速度越大，则汽车对地面的压力也越大
B．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都等于3×104N
C．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力
D．如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，则此时驾驶员会有超重的感觉
6、如图所示，一条小船位于200 m宽的河的正中央A处，从这里向下游m 处有一危险区.当时水流的速度为4 m/s，为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少是

A．m/s B．m/s C．2 m/s D．4 m/s
7、如图所示，一质量为m的小球套在光滑且固定的倾斜杆上，一轻质弹簧的右端与小球连接，弹簧左端连接在O点，与杆在同一竖直平面内，弹簧可绕O点自由旋转。初始时刻弹簧处于水平压缩状态，现将小球从静止释放，小球运动到O点正下方时速度恰好为零，则小球从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是

A．小球的机械能守恒
B．小球在最低点的加速度为零
C．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大
D．弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量
8、 (本题9分)在如图所示的电路中为电源，其内阻为，为定值电阻（），为电阻箱，光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大面减小，为理想电压表，为理想电流表，闭合开关后，下列说法正确的是

A．用光照射，电流表示数变大
B．用光照射，电压表示数变小
C．将变阻箱阻值变大，电流表示数变大
D．将变阻箱阻值变大，电压表示数变小
9、如图所示，一光滑球体静止于夹角为的支架ABC内，AB、BC与水平面的夹角都为，现以B为旋转中心，在平行于纸面的平面内，让BC缓慢沿顺时针旋转，直至水平（AB不动），设BC对球体的作用力大小为，AB对球体的作用力大小为，则整个过程中（　　）

A．可能一直增大 B．可能一直增大
C．可能先减小后增大 D．可能先增大后减小
10、 (本题9分)一艘小船在静水中的速度为3 m/s，渡过一条宽150 m，水流速度为4 m/s的河流，则该小船　　）
A．能到达正对岸
B．渡河的时间可能少于50 s
C．以最短位移渡河时，位移大小为200 m
D．以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为200 m
11、2017年10月24日，在地球观测组织全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国气象卫星“风云四号”和二氧化碳监测卫星“碳卫星”的数据。“碳卫星”的圆轨道距地球表面700km，“风云四号”的圆轨道距地球表面36000km。有关这两颗卫星的说法正确的是
A．“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度
B．“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度
C．“风云四号”卫星的周期小于碳卫星”的周期
D．“风云四号”卫星的角速度小于“碳卫星”的角速度
12、 (本题9分)如图所示，圆a和椭圆b是位于地球赤道平面上的卫星轨道，其中圆a是地球同步轨道。现在有A、B两颗卫星分别位于a、b轨道运行，假设运行方向与地球自转方向相反。已知A、B的运行周期分别为T1、T2，地球自转周期为T0，P为轨道b的近地点。则有(　　)

A．卫星A是地球同步卫星
B．卫星B在P点时动能最大
C．T0＝T1
D．T1＜T2
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)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_________ 。
14、（10分） (本题9分)用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：

（1）先测出可视为质点的两滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ；
（2）用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边；
（3）剪断细线，测出滑块B做平拋运动的水平位移x1，滑块A沿水平桌面滑行距离为x2（未滑出桌面）；
为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母_____；如果动量守恒，需要满足的关系式为______．
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）某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止落下，如图所示，经过8s后打开降落伞，运动员做匀减速直线运动再经过16s后刚好到达地面且速度恰好为零．忽略打开降落伞前的空气阻力和打开降落伞的时间，取重力加速g=10m/s1．求：
（1）打开降落伞时运动员的速度大小；
（1）打开降落伞后运动员的加速度大小．

16、（12分） (本题9分)如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B．直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：

（1）哪个直线加速器加速的是正电子；
（2）正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值。
（3）正、负电子同时以v2速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。
17、（12分）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速为108km/h，汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍，重力加速度g＝10m/s1．则：
（1）如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，其弯道的最小半径是多少？
（1）事实上在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，路面与水平面间的夹角为θ，且；而拐弯路段的圆弧半径R＝150m。若要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，那么，车速v应为多少？

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】
根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期与轨道半径的关系，从而比较出大小关系．
【详解】
根据得，；；， ，知轨道半径越大，周期越大，加速度越小，线速度越小、角速度越小、所以a的线速度、角速度和加速度较大，但是周期较小。故ABD错误，C正确。故选C。
2、B
【解析】
对子弹、滑块A、B和弹簧组成的系统，A、B速度相等时弹簧被压缩到最短．
设B的质量为m，根据动量守恒定律可得：
由此解得：，故选项B正确，选项ACD错误．
点睛：本题考查了动量守恒综合问题，解答这类问题的关键是弄清运动过程，正确选择状态，然后根据动量守恒列方程求解．
3、D
【解析】
A.设绳子与竖直方向夹角为θ，人的轨迹是圆，对人受力分析，沿绳方向的合力提供向心力，则：T-mgcosθ=m，则T=mgcosθ+m，由P点摆至最低点的过程中，θ减小，v变大，则T增大；由最低点摆至Q点的过程中，θ变大，v变小，则T减小，所以T先增大后减小，故A错误；
BCD.运动过程中，只有重力和绳的拉力做功，人的机械能守恒，由P点摆至最低点的过程中，重力势能减小，动能增加；由最低点摆至Q点的过程中，重力势能增加，动能减少，故BC错误，D正确。
4、C
【解析】在导体棒达到静电平衡后，导体棒的左端处带负电，故A错误；当达到静电平衡时整个导体是一个等势体，则棒左端的电势等于棒右端的电势，故B错误；当达到静电平衡时导体中心P点的场强为0，故C正确；导体棒上感应电荷中点P处产生的场强大小与点电荷+Q在该处产生的电场强度大小相等，方向相反。因为点电荷+Q在P点产生的场强不为零，所以棒上感应电荷在P点处产生的电场强度大小也不为零，故D错误。所以C正确，ABD错误。
5、C
【解析】
A．对汽车研究，根据牛顿第二定律得

则得

可知，速度v越大，地面对汽车的支持力N越小，则汽车对地面的压力也越小，故A错误；
BC．由上可知，汽车和驾驶员都具有向下的加速度，处于失重状态，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力，而驾驶员的重力未知，所以驾驶员对座椅压力范围无法确定，故B错误，C正确；
D．如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，驾驶员具有向下的加速度，处于失重状态，故D错误．
故选C。
6、C
【解析】
设小船的合速度与水流速度的夹角为；则有
，因此；
；故选C
7、CD
【解析】
A. 由于弹簧的弹力对小球做功，可知小球的机械能不守恒，选项A错误；
B.小球运动过程中速度最大时加速度为零，而到O点正下方时速度恰好为零，可知加速度不为零，选项B错误；
C.开始位置弹簧处于压缩状态，小球向下运动到与杆垂直位置时弹簧压缩到最短；此过程中弹性势能增加；然后继续向下运动过程中，弹簧长度逐渐变长，弹性势能减小，一直到原长位置，弹性势能减为零；然后弹簧被拉长直到最低点位置，此过程中弹性势能逐渐变大，选项C正确；
D.由能量关系，开始时和到达最低点位置时小球的动能均为零，则整个过程中弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量，选项D正确.
8、ACD
【解析】
光敏电阻光照时阻值减小，则电路中的总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流增大，故R1两端的电压变大，故电压表的示数变大；则并联支路的电压减小，则R2的电流减小，R3电流变大电流表读数变大，则A正确，B错误；将变阻箱R2阻值变大，则电路中的总电阻变大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故R1两端的电压变小，故电压表的示数变小；则并联支路的电压变大，则R3的电压变大，R3电流变大，电流表读数变大，则CD正确；故选ACD.
9、AC
【解析】
以小球为研究对象进行受力分析如图所示，通过重力的末端向的反向延长线上做矢量三角形，根据图中线段长短分析力的大小变化情况。
【详解】
以小球为研究对象进行受力分析如图所示，通过重力的末端向的反向延长线上做矢量三角形，根据图中各力的变化情况可知：可能一直增大、也先减小后增大（初状态角大小未知，所以是可能）、一直减小

A. 可能一直增大与分析相符，A正确
B. 可能一直增大与分析不符，B错误
C. 可能先减小后增大与分析相符，C正确
D. 可能先增大后减小与分析不符，D错误
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答，本题是采用图象法进行解答的。
10、BCD
【解析】
A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故A错误；
B．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短，为

故B正确；
C．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，船以最短位移渡河时，船速度与合速度方向垂直，则合速度与河岸的夹角满足

则船的位移为：

故C正确；
D．船以最短时间渡河时，沿水流方向的位移：，故D正确。
故选BCD。
船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸。
11、BD
【解析】
根据，可知运行轨道半径越大向心加速度越小，“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的向心加速度小于“碳卫星”的向心加速度，故A错误；由，有，“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度，故B正确；由可得可知，风云四号卫星的周期大于碳卫星的周期，选项C错误；根据可知，风云四号卫星的角速度小于碳卫星的角速度，选项D正确；故选BD.
12、BC
【解析】
A．圆a是地球同步轨道，卫星A的运行方向与地球自转方向相反所以不是地球同步卫星，所以A项错误；
B．卫星B在椭圆轨道上，在近地点P速度最大动能最大，所以B项正确；
C．根据万有引力提供向心力可得，得出周期 可知距离地面高度相等，周期相同，所以C项正确；
D．椭圆轨道与圆轨道对比周期，根据开普勒第三定律常数，卫星A的半长轴大于卫星B的半长轴，所以，D项错误。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、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．
14、桌面离地高度h Mx1=m
【解析】
B离开桌面后，做平抛运动，
在竖直方向：
水平方向：x1=vBt，
对A由动能定理得：
﹣μmgx2=0﹣mvA2，
验证动量守恒定律，需要验证：
mvA=MvB，
解得：m=Mx1
化简得：Mx1=m
由此可知，实验还要测出：B到地面的竖直高度h；

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）80m/s；（1）5m/s1
【解析】
（1）打开降落伞前，人和伞做自由落体运动，由速度公式得：
v=gt
解得：

（1）打幵降落伞后，人和伞一起做匀减速直线运动，由加速度的定义得

解得：
16、（1）直线加速器2（2）；（3）△y＝2[]，n＝1，3，5，7…2k﹣1。
【解析】
（1）正负电子进入磁场后要在Ⅱ区域相遇，因此正负电子出加速器以后都向上偏转，根据左手定则可知直线加速器2加速得为正电子
（2）如图所示：d＝2Rsinθ，R（1﹣cosθ）＝h
或直接得：
整理得：R
即当，即h时，Rmin
根据ev1B＝m，求得：v1
（3）当v，则R，距离总是满足：△y＝2h
情况一：h＞R，只有一种情况h＝R，△y
情况二：h＜R，，h＝R，
那么△y＝2[]，n＝1，3，5，7…2k﹣1

17、（1）150m （1）15m/s。
【解析】
（1）108km/h＝30m/s。
静摩擦力提供向心力，，解得最小半径r＝150m。
（1）路面造得外高内低时，重力与支持力的合力恰好提供向心力：
代入数据得：v＝15m/s。