2024屆青海省西寧市第二十一中學物理高一下期末綜合測試試題含解析

2024屆青海省西寧市第二十一中學物理高一下期末綜合測試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)應用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學習更加有趣和深入，例如平伸手掌托起物體，由靜止開始豎直向上運動，直至將物體拋出．對此現(xiàn)象分析正確的是A．受托物體向上運動的過程中，物體始終處于超重狀態(tài)B．受托物體向上運動的過程中，物體始終處于失重狀態(tài)C．在物體離開手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度D．在物體離開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度2、(本題9分)如圖，平行板電容器與電動勢為E的電源連接，下極板接地．一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將上極板豎直向上移動一小段距離，則（）A．P點的電勢將降低B．極板帶電量將增加C．帶電油滴的電勢能將增大D．帶電油滴將豎直向上運動3、某人將石塊從某高處以5m/s的速度水平拋出，落地點距拋出點的水平距離為5m。忽略空氣阻力，g取10m/s2，則石塊落地時間和拋出點的高度分別是（）A．1s5m B．1s10mC．2s5m D．2s5m4、(本題9分)如圖所示，小球靠在豎直固定擋板上與斜面保持靜止，不計摩擦，當緩慢增大斜面的傾角時，小球?qū)醢宓膲毫N1和小球?qū)π泵娴膲毫N2的變化情況是()A．FN1變大，F(xiàn)N2變大 B．FN1變大，F(xiàn)N2變小C．FN1變小，F(xiàn)N2變小 D．FN1變小，F(xiàn)N2變大5、(本題9分)如圖所示，物塊a、b通過繞過定滑輪的輕繩連接，b可沿粗糙水平地面滑行，當物塊a豎直下降時，以下說法正確的是（）A．物塊a、b速度大小相等B．物塊a、b加速度大小相等C．物塊a、b的總機械能保持不變D．輕繩對a、b做功功率相等6、(本題9分)一質(zhì)量為m的鐵球在半空中從t=0時刻由靜止自由釋放，則在t=t1時刻重力的功率是（設重力加速度為g，忽略空氣阻力）()A． B． C． D．7、(本題9分)質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則A．3t0時刻的瞬時功率為5B．3t0時刻的瞬時功率為15C．在t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為23D．在t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為258、(本題9分)在高為H的桌面上以速度v水平拋出質(zhì)量為m的物體，當物體落到距地面高為h處，如圖所示，不計空氣阻力，若以地面作為重力勢能的零參考平面，正確的說法是（）A．物體在A點的機械能為B．物體在A點的機械能為C．物體在A點的動能為D．物體在A點的動能為9、如圖所示，質(zhì)量均為m的a?b兩球固定在輕桿的兩端，桿可繞水平軸O在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，已知兩球距軸O的距離L1>L2,現(xiàn)在由水平位置靜止釋放，在a下降過程中()A．a(chǎn)?b兩球角速度相等 B．a(chǎn)?b兩球向心加速度相等C．桿對a?b兩球都不做功 D．a(chǎn)?b兩球機械能之和保持不變10、(本題9分)如圖所示，一小球第一次由斜面上水平拋出，拋出時動能為，經(jīng)t時間落到斜面上時的動能為，出點到落點的距離為d；若以的動能將小球第二次由斜面上水平拋出，小球再次落到斜面上，空氣阻力不計，以下說法正確是（）A．小球再次落到斜面上的動能為 B．斜面的傾角為30°C．小球再次落到斜面上的時間為2t D．第二次拋出點到落點的距離為2d11、如圖，光滑絕緣圓軌道固定在豎直面內(nèi)，整個圓周被4條直徑均分為8等份，表示圖中8個位置，其中A點是最低點。該豎直面內(nèi)分布有水平向右的勻強電場，一個帶正電的小球在軌道內(nèi)做完整的圓周運動。已知小球的重力和所受電場力大小相等。則下列關(guān)于小球運動過程中的說法正確的是（）A．小球在F點時的動能最小 B．小球在B點時對軌道的壓力最大C．小球在G點時的機械能最小 D．小球在A點時的動能最大12、如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線長為L，把懸線拉到水平位置后放手．設在擺球運動過程中空氣阻力f的大小不變，則擺球從A擺到位置B的過程中，下列說法正確的是A．重力做功為mgLB．懸線的拉力做功為0C．空氣阻力f做功為－mgLD．空氣阻力f做功為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學用圖示裝置研究平拋運動及其特點．他的實驗操作是：在小球A、B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時B球被松開．①他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B______（填“同時”或“不同時”）落地；②讓A、B球恢復初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片．A球在空中運動的時間將___（填“變長”，“不變”或“變短”）；③上述現(xiàn)象說明______．14、（10分）(本題9分)在做“研究勻變速直線運動”實驗中，打點計時器打出的一條紙帶中的某段如圖所示，若A、B、C……點間的時間間隔均為0.10s，根據(jù)圖中給定的長度，計算小車加速度大小為__________，打下C點時小車的速度大小為____________。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)2008年9月25日21點10分，我國繼“神舟”五號、六號載人飛船后又成功地發(fā)射了“神舟”七號載人飛船．飛船繞地飛行五圈后成功變軌到距地面一定高度的近似圓形軌道．航天員翟志剛于27日16點35分開啟艙門，開始進行令人振奮的太空艙外活動．已知地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，飛船運行的圓軌道距地面的高度為h，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求：（1）飛船繞地球運行加速度的大小；（2）飛船繞地球運行的周期．16、（12分）在光滑水平面上建立xOy直角坐標系，t=0時刻，質(zhì)量為0.1kg的物體位于坐標原點0，沿x軸、y軸正方向的分速度大小均為4m/s，且物體始終受到沿x軸負方向、大小為0.2N的力的作用。求(1)t=3s時，物體的速度大??；(2)當物體的速度達到最小值時，物體的位置坐標。17、（12分）如圖所示，AB是傾角為θ的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點與圓弧相切，圓弧的半徑為R．一個質(zhì)量為m的物體（可以看作質(zhì)點）從直軌道上與圓弧的圓心O等高的P點由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運動．已知物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．試求：（1）物體釋放后，第一次到達B處的速度大小，并求出物體做往返運動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程s；（2）最終當物體通過圓弧軌道最低點E時，對圓弧軌道的壓力的大小；（3）為使物體能順利到達圓弧軌道的最高點D（E、O、D為同一條豎直直徑上的3個點），釋放點距B點的距離L應滿足什么條件．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解題分析】試題分析：手托物體由靜止開始向上運動，一定先做加速運動，物體處于超重狀態(tài)；而后可能勻速上升，也可能減速上升，故A、B錯誤；在物體離開手的瞬間，二者分離，不計空氣阻力，物體只受重力，物體的加速度一定等于重力加速度；要使手和物體分離，手向下的加速度一定大于物體向下的加速度，即手的加速度大于重力加速度，選項C錯誤，D正確．考點：超重；失重【名師點睛】本題主要考查了學生對超重、失重的理解．屬于容易題．物體處于超重時其豎直方向加速度的方向豎直向上，物體處于失重時其豎直方向加速度的方向豎直向下；超重和失重與速度的方向無關(guān)．2、C【解題分析】將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，由于電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E=U/d得知板間場強減小，而P點與下極板間的距離不變，則由公式U=Ed分析可知，P點與下極板間電勢差將減小，而P點的電勢低于下極板的電勢，則知P點的電勢將升高．故A錯誤．油滴所受的電場力減小，則油滴將向下運動．故D錯誤．根據(jù)Q=UC，由于電勢差不變，電容器的電容減小，故帶電量減小，故B錯誤；由帶電油滴原來處于平衡狀態(tài)可知，油滴帶正電，P點的電勢升高，則油滴的電勢能將增加．故C正確．故選C．點睛：本題運用E=U/d分析板間場強的變化，判斷油滴如何運動．運用推論：正電荷在電勢高處電勢能大，而負電荷在電勢高處電勢能小，來判斷電勢能的變化．3、A【解題分析】

平拋運動水平方向做勻速運動，則x=v0t，則；豎直方向做自由落體運動，則；故選A.4、A【解題分析】按照力的分解原則，將小球的重力G沿垂直于擋板和垂直于斜面方向分解為F1和F2，則FN1＝F1，F(xiàn)N2＝F2，如圖所示，由于斜面傾角α在緩慢變大，故力F2在緩慢地改變大小和方向，而F1方向不變，大小緩慢變化，但無論如何變化，F(xiàn)1與F2、F′1與F′2、F″1與F″2……的合力始終為重力G(對角線一定)，由圖可知，傾角α增大時，F(xiàn)N1、FN2均是增大，故A正確，BCD錯誤．5、D【解題分析】

A.物塊b沿繩子方向的速度大小等于物塊a的速度大小，設繩子與水平方向的夾角為，根據(jù)平行四邊形定則，物塊a的速度，所以物塊a、b速度大小不相等，故A錯誤；B.由A分析可知，在某時刻a、b的速度為，經(jīng)過ts后a、b的速度為，則有：，由此可知，由，得物塊a、b加速度大小不相等，故B錯誤；C.b沿粗糙水平地面滑行，所以除重力之外還有摩擦力對這個系統(tǒng)做負功，所以物塊a、b的總機械能減少，故C錯誤；D.根據(jù)，可知輕繩對兩個物塊的拉力大小相等，兩個物塊沿繩方向的速度大小相等，所以輕繩對a、b做功功率相等，故D正確。6、B【解題分析】鐵球在半空中從t=0時刻由靜止自由釋放，則在t=t1時刻鐵球的速度、方向豎直向下，t=t1時刻重力的功率．故B項正確，ACD三項錯誤．7、BD【解題分析】

AB.3t0時速度v=a1·2t0+a2t0=F0m·2t0+3F0m3t0時刻瞬時功率P=3F0·v=15故A錯，B對；CD.0~2t0內(nèi)，力F0做的功W1=F0·12·F0m·（2t0）2t0~3t0內(nèi)位移x2=a1·2t0·t0+12·3F0m·t022t0~3t0內(nèi)水平力3F0做的功W2=3F0x2=210~3t0內(nèi)平均功率P=W1＋C錯，D對。8、BD【解題分析】

AB．在剛拋出時，物體的動能為，重力勢能為mgH，機械能為，根據(jù)機械能守恒可知：物體在A點的機械能等于物體在剛拋出時的機械能，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)機械能守恒得：，則，故C錯誤，D正確。9、AD【解題分析】

A．a(chǎn)、b兩球圍繞同一個固定軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，故A正確；B．根據(jù)a=ω2r可知，因L1>L2，則a的向心加速度大于b的向心加速度，故B錯誤；C．在a下降過程中，b球的動能增加，重力勢能增加，所以b球的機械能增加，根據(jù)重力之外的力做功量度物體機械能的變化，所以桿對b做正功，球a和b系統(tǒng)機械能守恒，所以a機械能減小，所以桿對a做負功，故C錯誤；D．兩小球看成一個系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故D正確；【題目點撥】本題是輕桿連接的模型問題，對系統(tǒng)機械能是守恒的，但對單個小球機械能并不守恒，運用系統(tǒng)機械能守恒及除重力以外的力做物體做的功等于物體機械能的變化量進行研究即可．10、AD【解題分析】

設斜面傾角為θ，當拋出時動能為Ek時，速度為v，則水平方向的位移：x=vt，豎直方向的位移，根據(jù)幾何關(guān)系可得，解得：則水平位移：落在斜面上的位移：由于小球的動能：可知：A．小球在豎直方向的位移：以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時，小球沿豎直方向的位移：y′=2y由動能定理可知，當小球拋出時動能為Ek時WG=mgy=4Ek-Ek=3Ek所以當以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時，重力對小球做的功：WG′=mgy′=2mgy=6Ek所以小球乙落在斜面上時的動能：Ek′=2Ek+WG′=8Ek故A正確；B．由于動能，可知第一次拋出后小球落在斜面上時速度大小等于初速度的2倍，則豎直方向的分速度：設第一次時小球落在斜面上時速度方向與水平方向之間的夾角為α，則：結(jié)合速度偏轉(zhuǎn)角的正切值與位移偏轉(zhuǎn)角的正切值的關(guān)系可得：由以上的分析可知，斜面得夾角θ一定大于30°，故B錯誤；C．由開始時的分析可知，小球運動的時間與初速度成正比，則與初動能的平方根成正比，所以當以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時，小球運動的時間為，故C錯誤；D．由開始時的分析可知，小球沿斜面方向的位移與初動能成正比，則當以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時，小球拋出點到落點的距離為2d，故D正確。故選AD。11、ABC【解題分析】

ABD．帶正電的小球所受電場力水平向右，小球的重力和所受電場力大小相等，則重力和電場力的合力方向與豎直方向成45°斜向右下，即等效重力場的方向與豎直方向成45°斜向右下，所以小球在B點時的動能最大，小球在B點時對軌道的壓力最大，小球在F點時的動能最小。故AB兩項正確，D項錯誤。C．帶正電的小球所受電場力水平向右，小球在G點時的電勢能最大，則小球在G點時的機械能最小。故C項正確。12、ABD【解題分析】

A.重力在整個運動過程中始終不變，所以重力做功為WG=mgL，故A正確；B.因為拉力在運動過程中始終與運動方向垂直，故拉力對小球不做功，即WF=0，故B正確；CD.阻力所做的總功等于每個小弧段上f所做功的代數(shù)和，即，故C錯誤，D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、同時不變平拋運動的時間與初速度大小無關(guān)，且可以證明平拋運動在豎直方向上做自由落體運動．【解題分析】

①[1]小錘輕擊彈性金屬片時，A球做平拋運動，同時B球做自由落體運動．通過實驗可以觀察到它們同時落地；②[2]用較大的力敲擊彈性金屬片，則A被拋出初速度變大，但豎直方向運動不受影響，因此運動時間仍不變；③[3]上述現(xiàn)象說明：平拋運動的時間與初速度大小無關(guān)，且可以證明平拋運動在豎直方向上做自由落體運動．14、4.0m/s21.1m/s【解題分析】小車加速度打下C點時小車的速度三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15