江西省宜春市高安市第二中学2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题含解析

PAGE19-江西省宜春市高安市其次中学2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）分值：100分时间：100分钟2024.07.14一、选择题（共12小题，计48分。1-7小题只有一个正确选项，8-12小题有多个正确选项，每小题4分）1.比值定义法，就是在定义一个物理量的时候实行比值的形式定义。用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例。下列不属于比值定义法的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】A．电势是电场本身具有的属性，电势的定义式为电势与电势能和电荷量的大小无关，故A正确，不符合题意；B．加速度是表示物体运动速度改变快慢的物理量，其定义式为故B错误，符合题意；C．电场强度是电场本身具有的属性，电场强度的定义式为电场强度与电场力和电荷量大小无关，故C正确，不符合题意；D．电容是描述电容器容纳电荷量本事大小的物理量，电容的定义式为电容与电荷量和电势差的大小无关，故D正确，不符合题意。故选B。2.如图，置于竖直面内半径为r的光滑金属圆环，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为r的细绳一端系于圆环最高点，另一端系小球，当圆环以角速度ω（ω≠0）绕圆环竖直直径转动时（）A.细绳对小球的拉力可能为零B.细绳和金属圆环对小球的作用力大小可能相等C.金属圆环对小球的作用力不行能为零D.当ω=时，金属圆环对小球的作用力为零【答案】D【解析】【详解】由几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为60°，当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，则有解得则细绳对小球的拉力F不为零；细绳和金属圆环对小球的作用力大小不相等；当时，金属圆环对小球的作用力；故ABC错误，D正确。故选D。3.利用探测器探测某行星，探测器在距行星表面高度为h1和h2的轨道上两次做匀速圆周运动时，分别测得周期为T1和T2，万有引力常量为G，依据以上信息不能求出的物理量是（）A.该行星的半径和质量 B.该行星的半径和密度C.该行星的自转周期 D.该行星的第一宇宙速度【答案】C【解析】【详解】A．探测器在距行星表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，万有引力供应向心力解得行星的质量代入h1、T1、h2、T2，联立可以求出行星的质量M和行星的半径R，故A正确，不符合题意；

B．行星的密度质量和半径可以求出，则行星的密度可以求出，故B正确，不符合题意；

C．依据题中条件不能求解该行星的自转周期，选项C符合题意；D．依据万有引力供应向心力解得第一宇宙速度质量和半径可以求出，该行星的第一宇宙速度可以求出，故D正确，不符合题意；故选C。4.有a、b、c、d四颗地球卫星，a在地球赤道上未放射，b在地面旁边近地轨道上正常圆周运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如下图所示，则有（）A.a受到的向心力等于重力B.c在6h内转过的圆心角是C.四颗卫星中在相同时间内b转过的弧长最长D.四颗卫星中在相同时间内d转过的弧长最长【答案】C【解析】【详解】A．a受到的向心力小于重力，故A错误；

B．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在6h内转过的圆心角是．故B错误；

CD．因ac比较，由v=ωr可知c的线速度较大；对bcd卫星，由得卫星的半径越大，线速度越小，所以b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长。故C正确，D错误。故选C。5.如图所示，小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，小球经过轨道连接处无机械能损失，则小球经过A点时的速度大小为（）A. B.C.－2gh D.【答案】B【解析】【详解】设小球在由A到B的过程中阻力做功为W，由A到B的过程中由动能定理当小球由B返回到A的过程中，阻力做的功照旧为W，再由动能定理得以上两式联立可得ACD错误，B正确。故选B。6.在x轴上存在与x轴平行的电场，x轴上各点的电势随x点位置改变状况如图所示．图中-x1～x1之间为曲线，且关于纵轴对称，其余均为直线，也关于纵轴对称．下列关于该电场的论述正确的是A.x轴上各点的场强大小相等B.从-x1～x1场强的大小先减小后增大C.一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在-x1点的电势能D.一个带正电的粒子在-x1点的电势能大于在-x2的电势能【答案】B【解析】【分析】依据图像的斜率大小等于电场强度，分析场强的改变，依据电势的定义推断电势能的大小关系。【详解】A．图像的斜率大小等于电场强度，所以轴上的电场强度不同，故A错误；B．从到图像斜领先减小后增大，故场强先减小后增大，故B正确；CD．依据电势的定义：可知，一个带正电的粒子在和位置电势能相等，故CD错误。【点睛】本题关键要理解图像的斜率大小为场强，依据电势的定义可以推断电势能的大小，但要留意电势的选取是相对的。7.如图所示，真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB直线垂直匀强电场E，现有一质量为m、电荷量为＋q的小球在A点以初速度大小v0水平向右抛出，经时间t小球下落到C点(图中未画出)时速度大小仍为v0，则小球由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（）A.电场力对小球做功为零B.小球的机械能削减量为mg2t2C.小球的电势能增加D.C点位于AB直线的右侧【答案】CD【解析】【详解】AC．小球由点运动到点的过程中，重力做正功且动能不变，由动能定理知电场力确定做负功，小球的电势能增加，故A错误，C正确；B．小球的机械能和电势能总和不变，小球的电势能增加，机械能确定减小，小球由点运动到点的过程中，设竖直方向下落的高度为，机械能的削减量等于竖直方向重力势能的削减量，将电场力和重力沿着水平和竖直方向正交分解，竖直方向的合力大于重力，故在竖直方向的分运动的加速度大于，竖直方向则有：所以机械能减小量，故B错误；D．小球的电势能增加，而小球带正电，则知点的电势比点电势高，是等势线，故点确定位于直线的右侧，故D正确；故选CD。8.如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，若带电粒子q由a运动到b，运动轨迹如虚线所示。则下列推断正确的是：（）A.若Q为正电荷，则q带正电，做加速度减小的加速运动，电势能减小B.若Q为正电荷，则q带负电，做加速度减小的减速运动，电势能增大C.若Q为负电荷，则q带正电，做加速度减小的减速运动，电势能增大D.若Q为负电荷，则q带正电，做加速度增大的减速运动，电势能减小【答案】BC【解析】【分析】由题意可知，本题主要考查利用电场线分析带电粒子的受力和运动，以及电场力做功与电势能的关系，依据带电粒子的运动轨迹可以推断电荷的正负，电场线的疏密比较场强的大小，从而判定加速度的改变，电势能的改变可以依据电场力做功的状况来判别。【详解】A．依据题中带电粒子的运动轨迹，可知点电荷Q与带电粒子q相互吸引，故它们确定是异种电荷，故A错误；BCD．从a到b点，电场线变疏，则电场强度变小，电场力变小，从而加速度a减小，同时电场力做负功，电势能增加，故BC正确，D错误。故选BC。【点睛】从运动轨迹推断带电粒子之间的相互作用力，从电场线的疏密推断场强的大小，从电场力做功推断电势能的改变。9.质量为500kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a与速度的倒数的关系如图所示，则赛车（）A.速度随时间匀称增大B.加速度随时间匀称增大C.输出功率为200kWD.所受阻力大小2000N【答案】CD【解析】【详解】A．由图象可知，汽车的加速度随速度的增大而减小，汽车做变加速直线运动，故A正确；B．由图象可知，汽车的加速度随速度的增大而减小即随时间增大而减小，故B错误；CD．对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，依据牛顿其次定律，有即变形得结合图线，当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道a=0时得由图象可知解得所以加速度为零有得故CD正确。故选CD。10.质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。当子弹进入木块的深度为d时相对木块静止，这时木块前进的距离为s。若木块对子弹的阻力大小F视为恒定，下列关系正确的是（）A.Fs= B.Fd=C.Fd=﹣（m+M） D.F（s+d）=﹣【答案】ACD【解析】【详解】A．对木块运用动能定理得故A正确；BCD．依据能量守恒得，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有则故B错误，CD正确。故选ACD。【点睛】解决本题的关键知道运用动能定理解题，首先要确定好探讨的对象以及探讨的过程，然后依据动能定理列表达式。知道摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失。11.如图所示，在斜面上O点先后以v和2v的速度水平抛出A、B两小球，则从抛出至第一次着地，两小球的水平位移大小之比可能为（）A.1：2 B.1：3 C.1：4 D.1：5【答案】ABC【解析】【详解】当A、B两个小球都能落到水平面上时，由于两者的下落高度相同，运动的时间相同，则水平位移之比为初速度之比为1：2，水平位移之比为1：2，故A正确；当A、B都落在斜面的时候，它们的竖直位移和水平位移的比值即为斜面夹角的正切值，即为：，整理可得时间为：，两次平抛的初速度分别为υ0和2υ0，所以运动的时间之比为1：2．两小球的水平位移大小之比为xA：xB=v0tA：2v0tB=1：4，故C正确．当只有A落在斜面上的时候，A、B水平位移之比在1：4和1：2之间，故B正确，D错误．故选ABC．12.如图所示，边长为a的正六边形处在匀强电场中，电场方向与六边形平面平行．质量为m、带电量为+q的微粒(不计重力)以初速度v0从A点沿不同的方向射出，微粒到达B点时的速度为v0，到达C点时的速度为v0．用E表示匀强电场的电场强度，vD表示微粒到达D点时的速度，则A.E= B.E= C.vD=v0 D.vD=v0【答案】BC【解析】【分析】（1）先依据动能定理求出两点间的电压，（2）依据电场线和电压之间的关系求电场强度【详解】依据题意微粒到达B点时的速度为v0，到达C点时的速度为v0利用动能定理求得：解得依据六边形的特性可知电场线沿AC方向且有A指向C所以电场强度为代入数据解得：E=，故A错；B对CD、依据几何关系知CD与AC连线是垂直关系，所以CD是一条等势线，则D点电势和C点电势相等都是v0，故C对；D错故选BC【点睛】在电场中电场线与等势线之间是相互垂直关系，可以利用这一点求电场方向及某点的电势大小．二、填空题（14分，第13题5分，14题第一空1分，其他每空2分）13.某学习小组做“探究功与速度改变的关系”的试验如图所示，图中小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，该过程中橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条，3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……试验时（每次试验中橡皮筋伸长的长度都保持一样），每次试验中小车获得的速度依据打点计时器所打在纸带上的点进行计算。(1)除了图中已有的试验器材外，还须要导线、开关、刻度尺和_________（选填“沟通”或“直流”）电源。(2)试验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是（）A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（）A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作状况下，打在纸带上的点并不都是匀称的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的___________部分进行测量（依据如图所示的纸带回答）。【答案】(1).沟通(2).D(3).B(4).GJ【解析】【详解】(1)[1]．打点计时器运用的是沟通电源；(2)[2]．平衡摩擦力时，应将纸带穿过打点计时器，放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可，故D正确；(3)[3]．放开小车后，小车做加速运动，当橡皮筋的拉力大小等于摩擦力大小时，小车的速度最大，此时橡皮筋仍处于伸长状态，此时小车还没到两个铁钉的连线处，故B正确，ACD错误；故选B。(4)[4]．从纸带上看，纸带的GJ段打点比较匀称，小车做匀速运动，所以应选用纸带的GJ段进行测量。14.在“验证机械能守恒定律”的试验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.0kg。甲、乙两位个学生分别用同一装置打出两条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm和0.25cm，可看出其中确定有一个学生在操作上出现了问题，出现的问题是_____（填甲或乙）。若按试验要求正确地选出纸带，如图所示（相邻计数点的时间间隔为0.02s），那么：(1)从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的削减量ΔEp=_____，此过程中重物动能的增加量ΔEk=_____。（结果保留两位小数）(2)试验的结论是_____。(3)若试验中所用电源的频率低于50Hz，试验结果将会受到什么影响？_____。【答案】(1).乙(2).(3).(4).在试验误差允许的范围内，重物的机械能守恒(5).的计算值偏大，可能大于【解析】【详解】[1]假如重物做自由落体运动，第1、2点之间的距离应当接近，而乙同学的纸带上1、2点之间的距离远大于，说明重物在打第一个点时已经具有速度，故乙同学在操作时出现的问题是先释放纸带后接通电源。（1）[2]减小的重力势能[3]B点的速度为增加的动能为联立并带入数据得（2）[4]在试验误差允许的范围内，重物的机械能守恒。（3）[5]若，则的计算值偏大，可能大于。三、计算题（共38分，写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最终答案的不能得分，有数字计算题，答案中必需明确写出数值和单位）15.如图所示，匀强电场方向斜向右上方与水平线间夹角θ=30°，电场强度为E，质量为m、电荷量为q=的带负电小球，以初速度v0起先运动，初速度方向与电场方向一样。(1)为使小球做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小和方向（用m，g表示）；(2)满意第1问条件下，小球在一段时间内电势能的改变量与重力势能改变量的比值？【答案】(1)mg，方向与水平方向夹角为60°；(2)2:1.【解析】【详解】（1）欲使小球做匀速直线运动，必需使其合外力为0，如图所示

设对小球施加的力F1和水平方向夹角为α，则F1•cosα=qEcosθF1•sinα=qEsinθ+mg解得α=60°F1=mg（2）设经过时间t，则小球沿电场线方向的位移x=v0t则电势能改变量重力势能的改变量小球在一段时间内电势能改变量与重力势能改变量的比值为2:1。16.如图所示，固定在竖直面内，半径为0.5m的半圆形管道AB，与水平面相切于A点，有一个直径略小于管道内径的质量为0.4kg小球（可看作质点），由A点射入，在管道内做圆周运动，通过圆周最高点B后，经0.2s垂直打到倾角为45°的斜面上的C点。取g=10m/s2。求：(1)C与B点的水平距离；(2)小球通过B点时对管道作用力的大小和方向？【答案】(1)0.4m；(2)0.8N，方向向下.【解析】【详解】(1)小球在C点的竖直分速度vy=gt水平分速度vx=vytan45°则B点与C点的水平距离为x=vxt解得vx=2m/sx=04m(2)小球经过管道的B点时与管道之间无作用力重力供应向心力解得因为，所以则轨道对小球的作用力方向向上

在B点依据牛顿其次定律得代入数据得NB=0.8N依据牛顿第三定律可知小球经过B点时对管道的作用力方向向下。17.如图所示，长1m的木板A静止在光滑水平面上，四分之一光滑圆弧固定在水平面上，轨道PQ的底端与木板A相切于P点，木板与圆弧轨道紧靠在一起但不粘连。现将可视为质点的小物块B从圆弧上距P点高度H=0.8m处由静止释放，已知A、B质量均为1kg，g取10m/s2。求：(1)小物块刚滑到圆弧轨道最低点P处时的速度大小；(2)已知小物块恰好不能从木板上滑出，求AB间的动摩擦因数以及相对滑动过程中产生的热量？【答案】(1)4m/s；(2)0.4，4J【解析】【详解】(1)对B下滑的过程由机械能守恒定律有解得(2)从B滑上A到两者相对静止的过程，动