山东省宁阳四中2023-2024学年物理高一下期末经典试题含解析

山东省宁阳四中2023-2024学年物理高一下期末经典试题注意事项：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：（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)真空中两个静止的带电小球（可看成点电荷），相距为r时相互作用力为F，若将它们之间的距离变为原来的2倍，则相互间的作用力变为（）A．F/2 B．F/4 C．2F D．4F2、(本题9分)真空中两个点电荷相距为r时，它们间的静电力大小为F；如果保持它们的电荷量不变，将距离增大为2r，则静电力大小将变为A．2F B．F C． D．3、建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为65.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.5m/s2的恒定加速度加速拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（g取10m/s2）A．450N B．440N C．860N D．850N4、动车组是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，如图所示，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则3节动车加7节拖车编成的动车组的最大速度为（）A．120km/h B．180km/h C．240km/h D．300km/h5、下列四幅运动图象中加速度不为零的是（）A． B．C． D．6、(本题9分)如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为30o和60o，在顶点两个小球A、B以同样大小的初速度分别向左、右两方水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两小球运动时间之比为（）A．1：2B．2：1C．1：3D．3：17、如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面且不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．物体到海平面时的重力势能为B．重力对物体做的功为C．物体在海平面上的动能为D．物体在海平面上的机械能为8、甲、乙两汽车在t=0时刻并排同向行驶，它们运动的v-t图象如图所示．则（）A．甲的速度变化更快B．乙的速度减小，加速度减小C．0~20s内，乙的平均速度是25m/sD．两汽车在t=20s时再次并排行驶9、(本题9分)如图所示，轻绳的上端系于天花板上的O点，下端系有一只小球。将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放。当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P点的钉子相碰。在绳与钉子相碰瞬间前后，以下说法正确的是（）A．小球的线速度变小B．小球的角速度变大C．小球的向心加速度变小D．小球所受拉力的变大10、(本题9分)小球做匀速圆周运动的过程中，以下各量不发生变化的是A．线速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度11、(本题9分)宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2，两者相距为L.两者的轨道半径分别为r1和r2，则（）A．双星轨道半径之比B．双星轨道半径之比C．双星的线速度之比D．双星的线速度之比12、(本题9分)2019年5月17日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火衛，成功发射了第四十五颗北斗导航卫星．该卫星发射过程为：先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到桶圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入同步卫星轨道1．轨道1，2相切于P点，轨道2、1相切于Q点．忽略卫星质量的变化，则该卫星A．在轨道1上的运行周期为24hB．在轨道1上的运行速率大于7.9km/sC．在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度D．在轨道2上由P点向Q点运动的过程中，地球引力对卫星做负功，卫星的动能减少二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）已知表头G满偏电流为100μA，表头上标记的内阻值为900Ω。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成1mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1=________Ω，R2=_________Ω，R3=_________Ω。14、（10分）(本题9分)某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合力做功和动能变化的关系”的实验他们设计了如图所示的装置，并配备了以下器材∶打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、砝码、细沙、天平。当小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上未装细沙的小沙桶时，释放小桶，发现滑块处于静止状态，若你是小组中的位成员，要完成该项实验，则∶(1)你认为还需要的测量器材有____________；(2)某同学用天平称量小车和砝码的总质量M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。实验时为了保证小车受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是____________，实验时首先要做的步骤是_____________；(3)在(2)的基础上，让沙桶带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1和v2（v1<v2），则本实验最终要验证的数学表达式为________________________（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）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，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上．一长为L的平板车放在光滑的水平地面上，其右端与光滑圆弧轨道等高且平滑对接．小车的左端固定一轻质弹性挡板．物块从四分之一圆弧轨道的上端由静止开始下滑．平板车的质量为物块质量的3倍．重力加速度为g，整个过程中忽略物块与挡板作用时间及碰撞过程中机械能的损失，求：（1）物块滑到圆弧轨道的底端对轨道的压力的大小；（2）若平板车的上表面粗糙，物块滑上车后经弹簧反弹最终停在平板车的右端点，则物块与平板车上表面间的动摩擦因数为是多少？（3）若平板车的上表面光滑，物块在平板车上运动的时间（不计物块与弹簧作用的时间）16、（12分）(本题9分)如图所示，竖直平面内有一固定的半径为R的光滑圆形轨道，其内侧有两个光滑的小球a、b（均可视为质点），a、b两小球质量分别为m、2m，某一时刻同时让两小球在圆轨道最高点，以等大的速率向相反方向运动，两小球恰好在圆轨道的最低点相遇并发生碰撞，碰撞时间极短，碰后，a球恰好能再次经过竖直圆轨道最高点，不计空气阻力（重力加速度为g），求：（1）第一次碰撞前瞬间a球对轨道最低点的大小；（2）第一次碰撞后瞬间b球的速度大小；（3）若第二次碰撞产生的热量为第一次碰撞产生热量的，求第二次碰撞后瞬间两球速度的大小；17、（12分）(本题9分)如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道，两轨道相切于B点．在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力．已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度为g．求：（1）小球在AB段运动的加速度的大小；（2）小球从D点运动到A点所用的时间．

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、B【解析】

根据库仑定律可得变化前：F＝kQqA.F/2，与结论不相符，选项A错误；B.F/4，与结论相符，选项B正确；C.2F，与结论不相符，选项C错误；D.4F，与结论不相符，选项D错误；2、D【解析】

真空中两个电荷量分别为Q、q的点电荷，相距为r时的相互作用静电力大小为F，根据库仑定律，有：；若将这两个点电荷间的距离变为2r，则它们之间的静电力大小变为：；故：F′=F；A.2F，与结论不相符；B.F，与结论不相符；C.，与结论不相符；D.，与结论相符；3、B【解析】

先研究物体，以加速度0.5m/s2匀加速被拉升，受力分析：重力与绳子的拉力．则有：F－mg=ma，解得：F=210N，再研究工人，受力分析，重力、绳子拉力、支持力，处于平衡状态．则有：Mg=F+F支，解得：F支=440N，由牛顿第三定律可得：F压=440N。A.450N与分析不符合，故A错误；B.440N与分析相符，故B正确；C．860N与分析不符合，故C错误；D．850N与分析不符合，故D错误。4、B【解析】解：设每节动车的功率为P，每节动车的重力为G，阻力为kG，则1节动车加4节拖车编成的动车组：P=F1V1其中牵引力F1=5kG3节动车加7节拖车编成的动车组：3P=F2V2其中牵引力F2=10kGV1=120km/h代入解得V2=180km/h．故选B【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【专题】定性思想；类比法；功率的计算专题．【分析】当牵引力和阻力的大小相等时，动车的速度达到最大值，由此可以求得动车组的最大速度．【点评】当机车的速度达到最大时，机车做匀速运动，此时机车处于受力平衡状态，即此时的牵引力和受到的阻力的大小相等，再根据瞬时功率的公式即可解答本题．5、D【解析】

A．图中表示物体处于静止状态，加速度为零，选项A不符合题意；B．图中表示物体处于匀速直线运动状态，加速度为零，选项B不符合题意；C．图中表示物体处于匀速直线运动状态，加速度为零，选项C不符合题意；D．图中表示物体处于匀加速直线运动状态，加速度不为零，选项D符合题意；6、C【解析】本题考查平抛运动中飞行时间和水平射程的关系，由飞行时间,水平射程，，则；正确答案为C。7、BCD【解析】

A.以海平面为零势能平面，则物体到海平面时的重力势能为零，故A错误。B.重力对物体做功W=mgh故B正确。C.根据机械能守恒有：可知物体在海平面时的动能为故C正确。D.物体在运动的过程中机械能守恒，以地面为零势能面,物体在海平面的重力势能Ep=-mgh则物体在海平面上的机械能故D正确。8、AC【解析】

A、由v-t图象知，甲的加速度a甲=1m/s2，乙的加速度a乙=-0.5m/s2，所以甲的速度变化更快，故A正确。B、乙的速度减小，加速度恒定，故B错误。C、0~20s内，乙的平均速度是v=m/s=25m/s，故C正确。D、在t=20s时，两车的速度相等，由v-t图象包围的“面积”知，乙在甲的前面，故D错误。9、BD【解析】

细线与钉子碰撞的瞬间，小球的线速度大小不变，故A错误。根据v=rω知，与钉子碰撞后，半径减小，则角速度增大，故B正确。根据a=v2/r知，半径减小，则向心加速度增大，故C错误。根据牛顿第二定律得，F-mg=mv2/r，半径减小，拉力增大，故D正确。故选BD。【点睛】本题关键是确定线速度大小不变，当力与速度垂直时不做功，不改变速度的大小．对于角速度、向心加速度、拉力与线速度的关系要熟悉，是圆周运动中常用的知识．10、BC【解析】

在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是周期和角速度，所以BC正确。11、BD【解析】

AB．双星的周期相同，对m1研究可得：对m2研究可得：则即故A项错误，B项正确．CD．双星的周期相同据可得故C项错误，D项正确．故选BD.12、ACD【解析】

A．在轨道1为同步卫星轨道，故在轨道1上运行周期为24h，故A正确；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，也是近地卫星运行速度，故同步轨道1上卫星运行速度小于第一宇宙速度，故B错误；C．在同一点Q，卫星受到的万有引力相同，在轨道1上万有引力提供向心力，在轨道2上卫星在Q点做近心运动，则万有引力大于向心力，即，则在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度，故C正确；D．卫星在轨道2上无动力运行时，由近地点P向远地点Q运动过程中，地球对卫星的引力做负功，势能增加，而卫星的机械能保持不变，故其动能减小，故D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1009102000【解析】

根据题意，R1与表头G构成1mA的电流表，则：，代入数据：100×10-6×900＝(1×10-3−100×10-6)R1；整理得R1＝100Ω

若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V，则若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V，则14、刻度尺m<<M平衡摩擦力【解析】

(1)[1]用刻度尺测量计数点间的距离，从而算出运动速度。(2)[2]只有当m<<M时，小车受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等。[3]平衡摩擦力。(3)[4]动能定理的表达式三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）3mg(2)(3)【解析】（1）物块在四分之一光滑圆弧轨道上下滑的过程，mgR＝mv2在轨道的最低点求得F=3mg物块滑到圆弧轨道的低端对轨道的压力的大小为3mg（2）物块从滑上小车到最终停在平板车的右端mgR＝mv2mv=(m+3m