2024届湖南省张家界市物理高一下期末综合测试试题含解析

2024届湖南省张家界市物理高一下期末综合测试试题请考生注意：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)如图所示，一个质量为m的小球，除受重力外，还始终受到一竖直向上的恒力F（已知F=2mg，g为重力加速度）作用，现用一根不可伸长的细轻绳的一端系住小球，绳的另一端固定于O点，并给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，最高点为a，最低点为b．不计空气阻力，则（）A．小球的机械能守恒B．小球在从a点运动到b点的过程中，机械能增大C．小球在a点速度最大D．欲使小球能在竖直面内做完整的圆周运动，其速度不会小于2、(本题9分)如图所示，一质点做平抛运动先后经过A、B两点，到达A点时速度方向与竖直方向的夹角为，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为．质点运动到A点与运动到B点的时间之比是()A． B．C． D．条件不够，无法求出3、(本题9分)如图1所示是根据某实验作出的金属导体A和B的图象．从图中可以得出金属导体A和B的电阻关系是（）A． B． C． D．无法确定4、(本题9分)如图所示，桌面离地高h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，设桌面为零势面，则小球触地前的瞬间机械能为（）A．mgH B．mgh C．mg(H+h) D．mg(H-h)5、(本题9分)下列几组物理量中，全部为矢量的一组是（）A．时间、位移、速度 B．加速度、速度变化量、力C．速度、速率、加速度 D．路程、时间、位移6、(本题9分)下列物理量中属于矢量的是（）A．电场强度 B．势能 C．功 D．电荷量7、(本题9分)有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在图示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是()A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D．线段MN上只有一点的磁感应强度为零8、(本题9分)如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°、质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有()．A．质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B．质量为m的滑块均沿斜面向上运动C．绳对质量为m的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D．系统在运动中机械能均守恒9、(本题9分)质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是()A．pA＝6kg·m/s，pB＝6kg·m/sB．pA＝3kg·m/s，pB＝9kg·m/sC．pA＝－2kg·m/s，pB＝14kg·m/sD．pA＝－4kg·m/s，pB＝17kg·m/s10、(本题9分)一作匀速圆周运动的物体，半径为R，向心加速度为a，则下列关系中正确的是A．线速度 B．角速度C．周期 D．转速11、(本题9分)轻质弹簧竖直放在地面上，物块P的质量为m，与弹簧连在一起保持静止。现用竖直向上的恒力F使P向上加速运动～小段距离L时，速度为v，下列说法中正确的是A．合外力做的功是12B．重力做的功是mgLC．合外力做的功是FL-mgLD．弹簧弹力做的功是mgL-FL+112、一行星绕恒星作圆周运动由天文观测可得，其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则下列结论正确的有A．恒星的质量为B．行星运动的轨道半径为C．行星的质量为D．行星运动的加速度为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确．甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，如图甲所示，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，如图乙所示，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是（____）A．甲的分析不正确，乙的分析正确B．甲的分析正确，乙的分析不正确C．甲和乙的分析都正确D．甲和乙的分析都不正确14、（10分）(本题9分)某同学用下图所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．回答下列问题：（1）在安装实验器材时斜槽的末端应____________．（2）小球a、b质量ma、mb的大小关系应满足ma_____mb，两球的半径应满足ra______rb（选填“＞”、“＜”或“=”）．（3）本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示，这时小球a、b两球碰后的平均落地点依次是图中水平面上的________点和_________点．在本实验中结合图，验证动量守恒的验证式是下列选项中的_____________．A．

B．

C．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，一质量为m的汽车行驶在圆弧半径为R的拱桥上。重力加速度为g。（1）当汽车到达桥顶时速度为v，求此时汽车对桥面的压力大小。（2）汽车以多大速度经过桥顶时，恰好对桥面没有压力？16、（12分）(本题9分)把一个质量为m=0.lkg的小球用一根长为L=5m的细线悬挂起来，让小球在竖直平面内摆动，摆动中小球最高位置与最低位置的高度差为h=1.25m。不计阻力，取重力加速度g=10m／s2。问：(1）小球摆到最低位置时，速度的大小是多少?(2)小球摆到最低点时，细绳的拉力为多大？17、（12分）(本题9分)如图所示，火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器．火箭从地面起飞时，以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度），已知地球半径为R．（1）到某一高度时，测试仪器对平台的压力是起飞前的，求此时火箭离地面的高度h．（2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探测器环绕该行星运动的周期为T0，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量为G）

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【解题分析】小球在运动过程中，恒力F对小球做功，所以小球机械能不守恒，A错误．小球从a点运动到b点的过程中，恒力F做负功，所以机械能减小．B错误．恒力F和重力的等效重力为竖直向上的mg，所以b点相当于等效完以后的最高点，a点是等效完以后的最低点，所以a点速度最大．C正确．欲使小球能在竖直面内做完整的圆周运动，需过等效的最高点，即，，所以速度不会小于，D错误．故选择C．【题目点拨】根据机械能守恒的条件判断小球机械能是否守恒，再根据除重力以外的力所做功的正负，判断机械能是增加还是减少.再结合等效重力的知识判断哪点速度最大以及能做完整圆周运动的最小速度．2、B【解题分析】

设初速度为v0，将A、B两点的速度分解，在A点：tan(－)＝＝得tA＝在B点：tan＝＝解得：tB＝所以＝故B正确，A、C、D错误故选B。3、A【解题分析】

由U-I图像的斜率表示电阻，由图可知，A的斜率比B的大，即A表示的电阻比B表示的电阻大，即.故选A．4、A【解题分析】

设桌面为零势面，小球的初机械能E1EA.mgH与计算结果E2B.mgh与计算结果E2C.mg(H+h)与计算结果E2D.mg(H-h)与计算结果E25、B【解题分析】

A.时间不是矢量是标量，位移、速度是矢量，故A错误；B.加速度、速度变化量、力都是矢量，故B正确；C.速率不是矢量是标量，加速度、速度是矢量，故C错误；D.路程、时间不是矢量是标量，位移是矢量，故D错误。6、A【解题分析】

A.电场强度既有大小又有方向，是矢量，选项A正确；B.势能只有大小无方向，是标量，选项B错误；C.功只有大小无方向，是标量，选项C错误；D.电荷量只有大小无方向，是标量，选项D错误．7、BD【解题分析】ab两根通电导线在平面内产生的磁场都为逆时针环绕导线，连接aM，aN，bM，bN，做切线，合成可得N点的磁场方向竖直向上，M点的磁场方向竖直向下，根据对称性可得MN两点的合磁场大小相等，故B正确，连接Oa，Ob，a在O点的磁场方向水平向右，b在O点的磁场方向水平向左，大小相等，故O点的磁场为零，由对称性可知，只有这一点的磁场为零，所以D正确．8、BD【解题分析】

A.两个滑块都受到重力、支持力和拉力，下滑趋势是重力的作用效果，故A错误；B.由于2m的物体的重力的下滑分量总是较大，故质量为m的滑块均沿斜面向上运动，故B正确；C.根据牛顿第三定律，绳对质量为m滑块的拉力均等于该滑块对绳的拉力，C错误；D.系统减小的重力势能完全转化为动能，无其他形式的能量参与转化，故机械能守恒，故D正确；故选BD．【题目点拨】本题关键受力分析后判断滑块的运动规律：对两个滑块受力分析，先加速静止不动，得到两边对细线的拉力大小，得到运动情况；机械能是否守恒的判断可以从能量转化的角度来分析．【考点】功能关系；牛顿定律的应用9、A【解题分析】

以两球组成的系统为研究对象，取甲球碰撞前的速度方向为正方向，两球的质量均为m，碰撞前系统的总动能：；系统的总动量：p=7kg•m/s+5kg•m/s=12kg•m/s；

A、若碰后甲、乙两球动量为：pA=6kg∙m/s，pB=6kg∙m/s，系统的总动量p′=6kg∙m/s+6kg∙m/s=12kg•m/s，动量守恒．总动能：，总动能减小，是可能的，故A正确．

B、若碰后甲、乙两球动量为：pA=3kg∙m/s，pB=9kg∙m/s，系统的总动量p′=3kg∙m/s+9kg∙m/s=12kg•m/s，动量守恒．总动能：，总动能增大，是不可能的，故B错误．

C、若碰后甲、乙两球动量为：pA=-2kg∙m/s，pB=14kg∙m/s，系统的总动量p′=-2kg∙m/s+14kg∙m/s=12kg•m/s，动量守恒．总动能：，总动能增加，是不可能的，故C错误．

D、若碰后甲、乙两球动量为：pA=-4kg∙m/s，pB=17kg∙m/s，系统的总动量p′=-4kg∙m/s+17kg∙m/s=13kg•m/s，动量不守恒，不可能，故D错误．故选A．【题目点拨】对于碰撞过程，要掌握三大规律：1、动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．10、ABC【解题分析】小球的加速度a=，得，故A正确；由圆周运动的向心加速度得：a=ω2R，得：，故B正确；由向心加速度与周期的关系得：a=R，，故C正确；转速与周期互为倒数，n=1/T，得：，故D错误．故选ABC．11、AD【解题分析】根据动能定理，合外力做功为：W合=△Ek=12mv2，故A正确，C错误；物体上升L时，克服重力做功为mgL，即重力做功为-mgL，故B错误；根据动能定理，有：-mgL+FL+W弹=12mv2，解得：W弹=mgL-FL+12点睛：本题关键是明确物体的受力情况，然后结合动能定理列式求解各个力的功，注意重力做的是负功；弹力是变力，要根据动能定理求解其做功．12、ABD【解题分析】

A、B项：根据线速度与轨道半径和周期的关系得行星运动的轨道半径为：，根据万有引力提供向心力，列出等式：，联立解得：，故AB正确；C项：根据题意无法求出行星的质量，故C错误；D项：加速度为：结合解得：行星运动的加速度为，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A【解题分析】

甲同学作图是正确的，但这并不能说明“功与速度的平方一定成正比”的结论，而过原点的倾斜直线才能说明“功与速度的平方一定成正比”的结论，故A正确，BCD错误．14、（1）保持水平；（2）＞，=；（3）A，C；（4）B【解题分析】（1）小球离开轨道后做平抛运动，在安装实验器材时斜槽的末端应保持水平，才能使小球做平抛运动．

（2）为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量ma大于mb，即ma＞mb，为保证两个小球的碰撞是对心碰撞，两个小球的半径要相等，故填＞、=．

（3）由图1可知，小球a和小球b相撞后，被碰小球b的速度增大，小球a的速度减小，

b球在前，a球在后，两球都做平抛运动，由图示可知，未放被碰小球时小球a的落地点为B点，碰撞后a、b的落点点分别为A、C点．

（4）小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则有：，

两边同时乘以时间t得：，可得：，故B正确，AC错误．

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）【解题分析】

（1）设汽车到达桥顶时桥对汽车的支持力为N，由得根据牛顿第三定律汽车对桥面的压力大小FN等于桥对汽车的支持力大小N，即