2024年青海省西寧市二十一中物理高一下期末綜合測試試題含解析

2024年青海省西寧市二十一中物理高一下期末綜合測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)在利用重錘自由落下，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的主要原因是A．重錘下落的實(shí)際高度大于測量值（）B．重錘下落的實(shí)際高度小于測量值C．重錘實(shí)際末速度υ大于gt（g為重力加速度，t為下落時間）D．重錘實(shí)際末速度υ小于gt2、(本題9分)下列關(guān)于機(jī)械能守恒的說法正確的是（）A．物體豎直向上運(yùn)動時所受合力為零，其機(jī)械能守恒B．物體做平拋運(yùn)動時機(jī)械能守恒C．物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動時機(jī)械能守恒D．物體沿斜面勻速下滑時機(jī)械能守恒3、(本題9分)赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體A，赤道上空的近地衛(wèi)星B，地球的同步衛(wèi)星C，它們的運(yùn)動都可看作勻速圓周運(yùn)動，分別用a、A．a(chǎn)A<C．ωA=4、(本題9分)某電場的電場線分布如圖所示，A、B是電場中的兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為EA、EB，則EA、EB的大小關(guān)系是（）A．EA＞EBB．EA=EBC．EA＜EBD．無法確定5、(本題9分)用圖示的電路可以測量電阻的阻值．圖中Rx是待測電阻，R0是定值，G是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲．閉合開關(guān)，改變滑動頭P的位置，當(dāng)通過電流表G的電流為零時，測得MP=l1，PN=l2，，則Rx的阻值為（）A． B． C． D．6、(本題9分)如圖所示，木塊M上表面水平，木塊m置于M上，并與M一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑過程中（）A．m受到的重力對m做正功B．m所受的合外力對m做負(fù)功C．m對M的摩擦力對M做負(fù)功D．M對m的摩擦力對m做負(fù)功7、如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為T0，若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運(yùn)動過程中()A．從P到M所用的時間等于B．從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大C．從P到Q階段，速率逐漸變小D．從M到N階段，萬有引力對它先做負(fù)功后做正功8、(本題9分)下列說法中正確的是A．元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身B．把1.6×10-19C的電荷量叫元電荷C．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍D．帶電體間的距離比它們本身的大小大得多，以至于帶電體的形狀大小和電荷分布對它們間的相互作用力的影響可忽略不計時，帶電體就可以視為點(diǎn)電荷9、如圖電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向上滑動時，三個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2表示。下列判斷正確的是A．U1增大，I增大，不變B．U2減小，I增大，減小C．U1U2D．減小10、(本題9分)變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度，如圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則()A．該車可變換兩種不同擋位B．該車可變換四種不同檔位C．當(dāng)A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比ωA：ωD．當(dāng)A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比ωA：ω二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）某同學(xué)驗(yàn)證“重錘做自由落體運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)，不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分破壞了，只能研究中間某過程機(jī)械能是否守恒。如圖所示，相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有一個點(diǎn)未畫出，用刻度尺測出各計數(shù)點(diǎn)之間的距離：S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.55cm，S5=9.05cm。已知打點(diǎn)計時器工作頻率為50Hz，重錘的質(zhì)量為1kg，重力加速度g=10m/s2。利用以上紙帶可以求出在打第2個點(diǎn)到第5個點(diǎn)的過程中重錘重力勢能的減少量為__________J，重錘動能的增加量為___________J（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。12、（10分）如圖甲所示，在用打點(diǎn)計時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1.0kg的重物從靜止開始自由下落，打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖乙所示。O為打下的第一個點(diǎn)A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）。已知打點(diǎn)計時器每隔0.02s打一個點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8。那么：(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的______（選填番號）A．動能變化量與重力勢能變化量B．速度變化量和重力勢能變化量C．速度變化量和高度變化量(2)紙帶的________端（選填“左”或“右”）與重物相連；(3)從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物重力勢能的減少量ΔEP=____J,動能增加量ΔEk=____J.（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖甲所示，水平面上A點(diǎn)處有一質(zhì)量m＝0.5kg的小物塊，從靜止開始在水平向右恒力F1作用下運(yùn)動，通過B點(diǎn)時立即撤去力F1，物塊恰好落到斜面P點(diǎn)。物塊與水平面間的滑動摩擦力為f，f大小與物塊離A點(diǎn)的距離d的關(guān)系如圖乙所示。已知AB間距為2m，斜面傾角＝37°，BP間距為3m，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求(1)物塊通過B點(diǎn)時速度大小;(2)恒力F1大小(3)現(xiàn)將圖甲裝置置于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中，斜面BC.處于風(fēng)場中，且足夠長。物塊從B點(diǎn)以(1)同中的速度水平向右拋出，立即撤去力F1，同時物塊受到大小為4N的風(fēng)力F2作用，風(fēng)力方向從水平向左逆時針到豎直向下范圍內(nèi)可調(diào)，如圖甲所示。調(diào)整風(fēng)力方向使物塊從拋出至落到斜面的時間最短，求該最短時間及在此條件下物塊第一次落到斜面時的動能.14、（14分）(本題9分)如圖所示為一滑梯的實(shí)物圖，滑梯的斜面段長度L=5.0m，傾角θ=37°，水平段與斜面段平滑連接。某小朋友從滑梯頂端由靜止開始滑下，經(jīng)斜面底端后水平滑行一段距離，停在滑道上。已知小朋友質(zhì)量為20kg，小朋友與滑梯軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，不計空氣阻力。已知，。(g取10m/s2).求小朋友:(1)沿滑梯下滑時所受摩擦力的大小;(2)滑到斜面底端時的速度大小;(3)滑行的路程。15、（13分）如圖所示,甲、乙兩名宇航員正在離空間站一定距離的地方執(zhí)行太空維修任務(wù).某時刻甲、乙都以大小為v0=2m/s的速度相向運(yùn)動,甲、乙和空間站在同一直線上且可視為質(zhì)點(diǎn).甲和他的裝備總質(zhì)量為M1=90kg,乙和他的裝備（不包括A的質(zhì)量）總質(zhì)量為M2=90kg,為了避免直接相撞,乙把手中質(zhì)量為m=45kg的物體A推向甲,甲迅速接住A后即不再松開,此后甲、乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變的同向運(yùn)動,且安全“飄”向空間站.求：(1)乙要以多大的速度v(相對于空間站)將物體A推出?(2)設(shè)甲與物體A作用時間為t=0.5s,求甲與A的相互作用力F的大?。?/p>

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、D【解析】

驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的主要原因是：存在空氣阻力或者限位孔和紙帶之間存在摩擦；【詳解】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的主要原因是：存在空氣阻力或者限位孔和紙帶之間存在摩擦，使得加速度小于重力加速度，則實(shí)際的速度v小于gt，故D正確，ABC錯誤?！军c(diǎn)睛】解答實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵是正確理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法，正確利用所學(xué)物理規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題。2、B【解析】

A．物體豎直向上運(yùn)動時所受合力為零，則物體向上做勻速直線運(yùn)動，動能不變，重力勢能增加，故機(jī)械能不守恒，A錯誤；B．物體做平拋運(yùn)動時，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B正確；C．物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動過程中，動能不變，勢能變化，故機(jī)械能不守恒，C錯誤；D．物體沿斜面勻速下滑時，動能恒定，勢能減小，機(jī)械能不守恒，D錯誤．故選B．【點(diǎn)睛】物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力或者是彈力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒的條件逐個分析物體的受力的情況，判斷做功情況，即可判斷物體是否是機(jī)械能守恒．也可以機(jī)械能的概念：機(jī)械能是動能與勢能之和，進(jìn)行分析．3、D【解析】

A、同步衛(wèi)星與物體A周期相同，角速度相等，但rC>rA，據(jù)圓周運(yùn)動公式a=4π2T2r，得aC>aB、同步衛(wèi)星與物體A角速度相同，根據(jù)圓周運(yùn)動公式v=ωr，所以vC>vA，再由引力提供向心力有GMmr2CD、同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，所以TC=TA，根據(jù)開普勒第三定律得衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故TC4、C【解析】

電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的大小，A點(diǎn)處的電場線比B點(diǎn)處的電場線稀疏，則EA5、C【解析】

電阻絲MP段與PN段電壓之比等于R0和Rx的電壓比，即；通過電流表G的電流為零，說明通過電阻絲兩側(cè)的電流是相等的，而總電流一定，故通過R0和Rx的電流也相等，故；根據(jù)電阻定律公式，有；故，解得．故選C．6、AC【解析】A、m重力方向豎直向下,位移沿斜面向下,力和位移夾角小于,故重力做正功,所以A選項(xiàng)是正確的;

B、整體一起由靜止開始下滑，所以兩者的動能增加，對m根據(jù)動能定理可知合外力做正功，故B錯誤；CD、將兩物體作為整體處理,則加速度為,兩物體的加速度相同,對m，則m應(yīng)受向上的支持力及向右的摩擦力,摩擦力與位移的夾角為銳角，所以摩擦力對m做正功，根據(jù)牛頓第三定律知m對M的摩擦力方向向左，與位移的方向夾角為鈍角，所以m對M的摩擦力對M做負(fù)功，故C正確；D錯誤；故選AC點(diǎn)睛：分析兩物體的受力及運(yùn)動,由功的公式可分析各力對物體是否做功,根據(jù)夾角可判功的正負(fù).7、CD【解析】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，則PM段的時間小于MQ段的時間，所以P到M所用的時間小于，故A錯誤；B．從Q到N的過程中，由于只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，故B錯誤；C．從P到Q階段，萬有引力做負(fù)功，速率減小，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力方向與速度方向的關(guān)系知，從M到N階段，萬有引力對它先做負(fù)功后做正功，故D正確。故選D。8、BCD【解析】

A.元電荷是質(zhì)子和電子的帶電量，但不是質(zhì)子也不是電子，故A錯誤；B.我們是把質(zhì)子和電子的帶電量稱為元電荷，即1.6×10?19C的電荷量叫元電荷，故B正確；C.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍，故C正確；D.點(diǎn)電荷是一個理想化的模型。當(dāng)帶電體間的距離比它們本身的大小大得多，以至于帶電體的形狀大小和電荷分布對它們間的相互作用力的影響可忽略不計時，帶電體就可以視為點(diǎn)電荷，故D正確；故選：BCD.9、AD【解析】

AB、當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向上滑動，其阻值變小，總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知干路上的電流增大，根據(jù)可知路端電壓減小，通過的電流減小，根據(jù)并聯(lián)分壓可知電流表示數(shù)增大，根據(jù)歐姆定律可知的兩端電壓增大，根據(jù)串聯(lián)分壓可知兩端的電壓減小，根據(jù)歐姆定律得知，所以不變；根據(jù)閉合電路歐姆定律得，則有，所以不變，故選項(xiàng)A正確，B錯誤；CD、根據(jù)電路可知路端電壓減小，則有，由于，所以的增加量小于的減小量，故選項(xiàng)D正確，C錯誤。10、BC【解析】

AB、A輪通過鏈條分別與C、D連接，自行車可有兩種速度，B輪分別與C、D連接，又可有兩種速度，所以該車可變換4種擋位，故A錯誤，B正確；CD、當(dāng)A與D組合時，兩輪邊緣線速度大小相等，A輪轉(zhuǎn)一圈，D轉(zhuǎn)4圈，即ωA故選BC。【點(diǎn)睛】關(guān)鍵知道靠傳送帶傳動，兩輪邊緣的線速度大小相等，結(jié)合齒輪的齒數(shù)之比可以得出軌道半徑之比，從而求出角速度之比，A輪分別與C、D連接，B輪分別與C、D連接，共有4種不同的擋位。二、實(shí)驗(yàn)題11、1.791.75(1.76也給分)【解析】

[1]點(diǎn)2到打下計數(shù)點(diǎn)5的過程中重力勢能減少量是：[2]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度等于該過程中的平均速度，有2點(diǎn)的瞬時速度等于13段的平均速度，則：5點(diǎn)的瞬時速度等于46段的平均速度，則：此過程中物體動能的增加量：代入數(shù)據(jù)可得12、A左0.310.30【解析】

第一空：為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的重力勢能的減少量與動能的增加量是否在誤差允許的范圍之內(nèi)相等，A正確，BC錯誤。第二空：重物在下落過程中，速度在增大，故相鄰點(diǎn)間的距離應(yīng)該是增大的，由圖可知，紙帶的左端與重物相連；

第三空：從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物重力勢能的減少量為；第四空：打B點(diǎn)時，重物的速度大小為，由初速度為零，則此過程中，重物動能的增加量為。三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（1）4m/s（2）4.5N（3）7.69J【解析】

（1）物塊從到，假設(shè)間距為，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有水平方向：①豎直方向：②代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立①②式解得；（2）由圖乙可知摩擦力對物塊做功為③物塊從到，由動能定理有④代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立③④式解得（3）方法一：以點(diǎn)為坐標(biāo)軸原點(diǎn)，水平方向?yàn)檩S，豎直方向?yàn)檩S，假設(shè)與軸方向成角，根據(jù)運(yùn)動的合成與分解有水平方向：⑤豎直方向：⑥幾何關(guān)系：⑦聯(lián)立⑤⑥⑦式解得⑧代入數(shù)據(jù)可得，要使最小，即要取最大值，而，故當(dāng)時，最小，⑨⑩（11）聯(lián)立⑨⑩（11）式解得（12）（，）【或：把代入⑥式中解得⑨假設(shè)落到點(diǎn)，從到過程，由動能定理得，即⑩代入數(shù)據(jù)解得（11）方法二：以點(diǎn)為坐標(biāo)軸原點(diǎn)，沿斜面方向?yàn)檩S，豎直斜面方向?yàn)檩S，，和均為定值，為使物塊盡快落到斜面，故垂直斜面向下。方向：⑤方向：⑥時，解得或：⑥當(dāng)時，，⑦把代入⑦式中