2024屆甘肅省蘭州市第五十五中學(xué)物理高一下期末綜合測試試題含解析

2024屆甘肅省蘭州市第五十五中學(xué)物理高一下期末綜合測試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、歷史上首先正確認(rèn)識力和運(yùn)動的關(guān)系，批駁“力是維持物體運(yùn)動的原因”觀點(diǎn)的物理學(xué)家是（）A．亞里士多德 B．牛頓 C．伽利略 D．笛卡爾2、(本題9分)下列說法符合史實(shí)的是（）A．開普勒發(fā)現(xiàn)了引力定律 B．卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測出了引力常量C．牛頓通過計(jì)算給出了海王星軌道 D．霍金提出了狹義相對論3、(本題9分)如圖所示，對下列插圖描述正確的是（）A．圖甲右上方的路牌所標(biāo)的“50”因?yàn)檐囕v通行的平均速度B．由圖乙可推出所有形狀規(guī)則的物體重心均在其幾何中心處C．圖丙中擲出后的冰壺能繼續(xù)運(yùn)動說明其具有慣性D．圖丁中電梯向上制動時(shí)體重計(jì)的讀數(shù)變小說明人所受重力減小4、(本題9分)某同學(xué)在一次投籃表演時(shí)將籃球直接投入籃圈，籃圈高度為H，籃球出手高度為h，初速度大小為v，初速度與水平方向夾角為θ，籃球出手點(diǎn)到籃圈的水平距離為L，重力加速度為g．不計(jì)空氣阻力并把籃球看成質(zhì)點(diǎn)，已知下面哪組數(shù)據(jù)可以求出籃球從出手到剛?cè)牖@圈的時(shí)間（）A．L、θ、vB．H、L、gC．H、θ、vD．H、h、g5、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為2kg的物塊B，靜止在光滑水平面上，左側(cè)固定一水平輕質(zhì)彈簧，另一質(zhì)量為3kg的物塊A向右以5m/s的速度撞擊彈簧，整個(gè)撞擊過程中，兩物塊的速度始終在一條直線上，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，下列說法正確的是（）A．物塊A的最終速度大小為3m/sB．物塊B的最終速度大小為5m/sC．彈簧的最大彈性勢能為15JD．若其他條件不變而僅增大物塊A的質(zhì)量，則物塊B的最終速度可能為12m/s6、如圖所示，滑板運(yùn)動員以速度v0從距離地面高度為h的平臺末端水平飛出，落在水平地面上．運(yùn)動員和滑板均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力的影響．下列說法中正確的是（）A．h一定時(shí)，v0越大，運(yùn)動員在空中運(yùn)動時(shí)間越長B．h一定時(shí)，v0越大，運(yùn)動員落地瞬間速度越大C．運(yùn)動員落地瞬間速度與高度h無關(guān)D．運(yùn)動員落地位置與v0大小無關(guān)7、(本題9分)在如圖所示的勻強(qiáng)電場中，1、2、3三條虛線表示三個(gè)等勢面，a、b分別是等勢面1、3上的兩個(gè)點(diǎn)，下列說法中正確的是()A．三個(gè)等勢面的電勢相等B．等勢面1的電勢高于等勢面2的電勢C．若將一正電荷由a移到b，電場力做正功D．若將一正電荷由a移到b，電場力做負(fù)功8、如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動。測得該星球?qū)︼w行器的最大張角為θ，飛行器離星球表面的高度為h，繞行周期為T.已知引力常量為G，由此可以求得A．該星球的半徑B．該星球的平均密度C．該星球的第一宇宙速度D．該星球?qū)︼w行器的引力大小9、(本題9分)一輕質(zhì)彈簧，上端懸掛于天花板，下端系一質(zhì)量為M的平板，處在平衡狀態(tài)。一質(zhì)量為m的均勻環(huán)套在彈簧外，與平板的距離為h，如圖所示，讓環(huán)自由下落(不計(jì)摩擦力)撞擊平板。已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運(yùn)動，使彈簧伸長()A．若碰撞時(shí)間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總動量守恒B．環(huán)撞擊板后，板的新的平衡位置與h的大小無關(guān)C．在碰后板和環(huán)一起下落的過程中，它們減少的重力勢能等于克服彈簧彈力所做的功D．在碰后板和環(huán)一起下落的過程中，它們減少的動能等于克服彈簧彈力所做的功10、(本題9分)下列關(guān)于物理學(xué)史的描述，正確的是A．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，而萬有引力常量是由卡文迪許測出的B．庫侖利用庫侖扭秤得出庫侖定律，同時(shí)測出靜電力常量C．密立根提出在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，并測出元電荷的電荷量D．富蘭克林命名了正負(fù)電荷11、下列說法錯誤的是（）A．一定質(zhì)量氣體，在體積不變的情況下，它的壓強(qiáng)與溫度t成正比B．氣體在趨近絕對零度時(shí)，其體積趨于零C．一定質(zhì)量氣體，在體積不變的情況下，溫度升高1度，其壓強(qiáng)增加D．絕對零度是低溫的極限，將來隨著技術(shù)的發(fā)展，也不可能達(dá)到12、(本題9分)如圖甲所示為足夠長、傾斜放置的平行光滑導(dǎo)軌，處在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌上端接有一定值電阻，導(dǎo)軌平面的傾角為，金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉著金屬棒由靜止向上運(yùn)動，金屬棒的質(zhì)量為0.2kg，其速度大小隨加速度大小的變化關(guān)系如圖乙所示，且金屬棒由靜止加速到最大速度的時(shí)間為1s，金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2，則（）A．F為恒力B．F的最大功率為0.56WC．回路中的最大電功率等于0.56WD．金屬棒由靜止加速到最大速度這段時(shí)間內(nèi)定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱是0.26J二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在做“研究平拋物體的運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口方向分別平移距離x、2x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球分別撞在木板上得到痕跡B、C．若木板每次移動距離x=15.00cm，測得A、B間距離y1=4.78cm，B、C間距離y2=14.58cm．（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表達(dá)式為v0=________．（用題給物理量符號表示）（2）小球初速度的測量值為________m/s．（保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合力做功和動能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)他們設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，并配備了以下器材∶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、砝碼、細(xì)沙、天平。當(dāng)小車連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上未裝細(xì)沙的小沙桶時(shí)，釋放小桶，發(fā)現(xiàn)滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，若你是小組中的位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則∶(1)你認(rèn)為還需要的測量器材有____________；(2)某同學(xué)用天平稱量小車和砝碼的總質(zhì)量M，往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m。實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是____________，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是_____________；(3)在(2)的基礎(chǔ)上，讓沙桶帶動小車加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1和v2（v1<v2），則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為________________________（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測量得到的物理量）三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）預(yù)計(jì)我國將在2030年前后實(shí)現(xiàn)航天員登月計(jì)劃，航天員登上月球后進(jìn)行相關(guān)的科學(xué)探測與實(shí)驗(yàn).已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度g，萬有引力常量為G，（球體體積公式）．求：（1）月球的質(zhì)量M；（2）月球的第一宇宙速度v；（3）月球的平均密度．16、（12分）(本題9分)如圖所示，水平地面上左側(cè)有一質(zhì)量為2m的四分之一光滑圓弧斜槽C，斜槽末端切線水平，右側(cè)有一質(zhì)量為3m的帶擋板P的木板B，木板上表面水平且光滑，木板與地面的動摩擦因數(shù)為0.25，斜槽末端和木板左端平滑過渡但不粘連。某時(shí)刻，一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的光滑小球A從斜槽頂端靜止?jié)L下，重力加速度為g，求:(1)若光滑圓弧斜槽C不固定，圓弧半徑為R且不計(jì)斜槽C與地面的摩擦，求小球滾動到斜槽末端時(shí)斜槽的動能?(2)若斜槽C固定在地面上，小球從斜槽末端滾上木板左端時(shí)的速度為v0，小球滾上木板的同時(shí)，外界給木板施加大小為v0的水平向右初速度，并且同時(shí)分別在小球上和木板上施加水平向右的恒力F1與F2，且F1=F2=0.5mg。當(dāng)小球運(yùn)動到木板右端時(shí)(與擋板碰前的瞬間)，木板的速度剛好減為零，之后小球與木板的擋板發(fā)生第1次相碰，以后會發(fā)生多次碰撞。已知小球與擋板都是彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短，小球始終在木板上運(yùn)動。求:①小球與擋板第1次碰撞后的瞬間，木板的速度大小。②小球與擋板第1次碰撞后至第10次碰撞后瞬間的過程中F1與F2做功之和。17、（12分）(本題9分)如圖所示為兩組平行金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電粒子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點(diǎn)，經(jīng)電壓U0=400V電壓加速后通過B點(diǎn)進(jìn)入兩板間距為d=0.2m、電壓為U=200V的水平放置的平行金屬板間，若帶電粒子從兩塊水平平行板的正中間射入，且剛好能從水平放置的平行金屬板右側(cè)邊緣射出，A、B分別為兩塊豎直板的中點(diǎn)，q(1)帶電粒子通過B點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)帶電粒子穿出右側(cè)平行金屬板時(shí)的速度大??；(3)右側(cè)平行金屬板的長度。

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、C【解析】

根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可．【詳解】歷史上首先正確認(rèn)識力和運(yùn)動的關(guān)系，推翻“力是維持物體運(yùn)動的原因”的物理學(xué)家是伽利略．【點(diǎn)睛】本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一．2、B【解析】

A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，A錯誤；B.卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測得了引力常量，B正確；C.海王星是英國人亞當(dāng)斯和法國人勒威耶根據(jù)萬有引力推測出這顆新行星的軌道和位置，柏林天文臺年輕的天文學(xué)家伽勒和他的助手根據(jù)根據(jù)勒威耶計(jì)算出來的新行星的位置，發(fā)現(xiàn)了第八顆新的行星--海王星，C錯誤；D.愛因斯坦提出了狹義相對論，D錯誤．3、C【解析】

A.圖甲右上方的路牌所標(biāo)的“50”為車輛通行的瞬時(shí)速度不超過50km/h，故A錯誤；B.由圖乙可推出所有形狀規(guī)則且質(zhì)量分布均勻的物體重心均在其幾何中心處，故B錯誤；C.慣性是物體保持原來速度不變的性質(zhì)，圖丙中擲出后的冰壺能繼續(xù)運(yùn)動說明其具有慣性，故C正確；D.圖丁中電梯向上制動時(shí)體重計(jì)的讀數(shù)變小說明人所受支持力減小，但重力不變，故D錯誤。故選C。4、A【解析】試題分析：已知水平距離L，初速度v和初速度與水平方向的夾角，根據(jù)平行四邊形定則知，水平分速度vx=vcosθ，則運(yùn)動的時(shí)間考點(diǎn)：考查了平拋運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道斜拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，抓住等時(shí)性，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式靈活求解5、C【解析】

AB．當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí)，物塊、達(dá)到最終速度，根據(jù)動量守恒根據(jù)能量守恒有聯(lián)立解得故A、B錯誤；C．當(dāng)彈簧壓縮至最短時(shí)，彈簧的彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒有根據(jù)能量守恒有聯(lián)立解得故C正確；D．當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí)，物塊、達(dá)到最終速度，根據(jù)動量守恒和能量守恒知，物塊B的最終速度當(dāng)時(shí)，則有物塊B的最終速度的最大為，故D錯誤；故選C。6、B【解析】根據(jù)知，運(yùn)動員在空中運(yùn)動的時(shí)間由高度決定，與初速度無關(guān)，故A錯誤．落地時(shí)豎直分速度vy＝，則運(yùn)動員落地的速度v=，初速度越大，落地瞬間速度越大，故B正確．落地時(shí)速度方向與水平方向夾角的正切值，可知落地的速度方向與高度有關(guān)，故C錯誤．水平位移由初速度和高度共同決定，則運(yùn)動員落地的位置與初速度有關(guān)，故D錯誤．故選B．點(diǎn)睛：平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，運(yùn)動的時(shí)間由高度決定，初速度和時(shí)間共同決定水平位移．落地的速度方向與初速度和高度有關(guān)．7、BC【解析】

根據(jù)順著電場線方向電勢降低，可判斷三個(gè)等勢面電勢的高低，根據(jù)電場力與位移方向夾角與90°【詳解】：A、沿著電場線方向電勢降低，所以1、2和3三個(gè)等勢面中1的電勢能最高，3的等勢面最低，故A錯誤，B正確；C、正電荷的受力方向與電場強(qiáng)度方向相同，則將一正電荷由a移到b，力的方向與位移方向的夾角小于90°，電場力做正功，故C正確，D故選：BC?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要掌握電場線的物理意義：順著電場線方向電勢降低，從而理解等勢面之間電勢的高低。8、ABC【解析】

A.由題意，令星球的半徑為R，則飛行器的軌道半徑r=R+h，由幾何關(guān)系，即，表達(dá)式中只有一個(gè)未知量R，故可以據(jù)此求出星球半徑R；故A正確.B.由A項(xiàng)分析知，可以求出飛行器軌道半徑r，據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力可知，已知r和T及G的情況下可以求得星球質(zhì)量M，再根據(jù)密度公式可以求得星球的密度，故B正確.C.在求得星球質(zhì)量M及星球軌道半徑R的情況下，根據(jù)，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正確；D.因?yàn)椴恢里w行器的質(zhì)量大小，故無法求得星球?qū)︼w行器的引力大小，故D錯誤.9、AB【解析】

A.圓環(huán)與平板碰撞過程，若碰撞時(shí)間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)總動量守恒，由于碰后速度相同，為完全非彈性碰撞，機(jī)械能不守恒，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A正確；B.碰撞后平衡時(shí)，有：kx即碰撞后新平衡位置與下落高度h無關(guān)，故B正確；CD.碰撞后環(huán)與板共同下降的過程中，碰撞后環(huán)與板共同下降的過程中，它們動能和重力勢能的減少量之和等于彈簧彈性勢能的增加量，彈簧彈性勢能的增加量等于克服彈簧彈力所做的功，故CD錯誤；10、ABD【解析】

牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，而萬有引力常量是由卡文迪許測出的，選項(xiàng)A正確；庫侖利用庫侖扭秤得出庫侖定律，同時(shí)測出靜電力常量，選項(xiàng)B正確；法拉第提出在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，密立根測出元電荷的電荷量，選項(xiàng)C錯誤；富蘭克林命名了正負(fù)電荷，選項(xiàng)D正確；故選ABD.11、ABC【解析】

A.一定質(zhì)量的理想氣體，在體積不變的情況下，根據(jù)：可知壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比，而：T=t+273故壓強(qiáng)與溫度t不是成正比，故A錯誤,符合題意；B.氣體趨近于絕對零度時(shí)，已液化，氣體實(shí)驗(yàn)定律已經(jīng)不適用了，體積也不會趨近于零。故B錯誤,符合題意。C.一定質(zhì)量氣體發(fā)生等容變化，由理定律定律得：則有：氣體溫度每升高1℃，壓強(qiáng)就增加T溫度時(shí)壓強(qiáng)的倍，當(dāng)0℃=273K，故氣體溫度每升高1℃，增加的壓強(qiáng)等于它在0℃時(shí)壓強(qiáng)的，故C錯誤,符合題意；D.根據(jù)熱力學(xué)第三定律可知，熱力學(xué)溫標(biāo)的零K達(dá)不到，故D正確,不符合題意。12、ACD【解析】

AB．對棒受力分析有變形得結(jié)合圖乙可知聯(lián)立解得且由可知，F(xiàn)的最大功率為故A正確，B錯誤；C．當(dāng)棒的速度為1m/s時(shí)，回路中的電流最大，回路中的電功率最大為故C正確；D．金屬棒由靜止加速到最大速度由動量定理得即解得金屬棒由靜止加速到最大速度，由動能定理得解得由功能關(guān)系可知故D正確。故選ACD。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1.5【解析】

（1）在豎直方向上：△y=y2-y1=gt2，水平方向上：x=v0t，聯(lián)立解得：．（2）根據(jù)，代入數(shù)據(jù)解得：v0=1.5m/s14、刻度尺m<<M平衡摩擦力【解析】

(1)[1]用刻度尺測量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，從而算出運(yùn)動速度。(2)[2]只有當(dāng)m<<M時(shí)，小車受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等。[3]平衡摩擦力。(3)[4]動能定理的表達(dá)式三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）（2）（3）【解析】

（1）月球表面物體的重力等于萬有引力；（2）月球表面所需的最小發(fā)射速度即為第一宇宙速度；（3）根據(jù)密度公式，代入月球的質(zhì)量求解即可．【詳解】（1）月球表面物體的重力等于萬有引力①解得月球的質(zhì)量②（2）在月球表面所需的最小發(fā)射速度即為第一宇宙速度，有③由①③