福建師范大學大附屬中學2024屆物理高一下期末考試試題含解析

福建師范大學大附屬中學2024屆物理高一下期末考試試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、“嫦娥四號”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時軌道”上繞地球運行（即繞地球一圈需要24小時）；然后，經過兩次變軌依次到達“48小時軌道”和“72小時軌道”；最后奔向月球.如果按圓形軌道計算，并忽略衛(wèi)星質量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比A．衛(wèi)星線速度增大，角速度減小B．衛(wèi)星線速度減小，角速度減小C．衛(wèi)星動能減小，機械能減小D．衛(wèi)星動能減小，機械能增大2、如圖所示，將圖中電容器、電源、小燈泡等元件連成電路，電源電壓恒為4V，下列說法正確的是A．閉合電鍵前，電容為0B．閉合電鍵，該電容器最多儲存的電荷量為4×10-4CC．閉合電鍵，電流表有持續(xù)電流D．斷開電鍵，電容器放電3、(本題9分)物體自空中某位置自由下落，下落一定高度后落入下方的水中．物體在落入水中之前的運動稱為過程Ⅰ，物體在水中的運動稱為過程Ⅱ．空氣阻力不計，下列說法正確的是（）A．在過程Ⅰ中重力做的功大于物體重力勢能的減少量B．在過程Ⅱ中重力做的功大于物體重力勢能的減少量C．在過程Ⅱ中重力做的功等于物體重力勢能的增加量D．在過程Ⅱ中物體機械能減少4、(本題9分)如圖所示，旋轉秋千中的兩個座椅A、B質量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉圓盤上．不考慮空氣阻力的影響，當旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動時，下列說法正確的是A．A的速度比B的大B．A與B的向心加速度大小相等C．懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等D．懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小5、(本題9分)如圖所示，兩根長度不同的細繩，一端固定于O點，另一端各系一個相同的小鐵球，兩小球恰好在同一水平面內做勻速圓周運動，則（）A．A球受繩的拉力較大B．它們做圓周運動的角速度不相等C．它們所需的向心力跟軌道半徑成反比D．它們做圓周運動的線速度大小相等6、(本題9分)一個內壁光滑的圓錐筒的軸線是豎直的，圓錐固定，有質量相同的兩個小球A和B貼著筒的內壁在水平面內做勻速圓周運動，如圖所示，A的運動半徑較大，則（）A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的線速度必小于B球的線速度C．A球運動的向心加速度必大于B球的向心加速度D．A球對筒壁的壓力必大于B球對筒壁的壓力7、(本題9分)兩個小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運動，B球在前，A球在后，，，，．當A球與B球發(fā)生碰撞后，A、B兩球的速度、可能為A． B．C． D．8、如圖，長為L的水平傳送帶以速度2v勻速運動.將一質量為m的小物塊無初速放到傳送帶的左端，當物塊運動到傳送帶的右端時，速度剛好為v，物塊與傳送帶摩擦產生的熱量為Q，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g.下列表達式正確的是（

）A． B． C． D．9、(本題9分)如圖所示，a、b兩個小球的質量均為m，a從傾角為45°的光滑固定斜面頂端無初速度下滑，b從斜面頂端以初速度vo水平拋出，關于二者的運動過程，下列說法中正確的是()A．都做勻變速運動B．落地前的瞬間速率相同C．整個運動過程重力勢能的變化相同D．整個運動過程中重力對二者做功的平均功率相同10、(本題9分)如圖甲所示，質量為0.5kg的物塊A和足夠長的木板B疊放在光滑水平面上，t=0時刻，木板B受到水平向右的拉力F作用，0~4s內，F隨時間t變化的關系如圖乙所示，木板B加速度a與時間t的關系如圖丙所示。若物塊A與木板B間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取10m/s2。則A．木板B的質量為1kgB．物塊A與木板B之間的動摩擦因數為0.4C．2s~4s內，物塊A的加速度隨時間均勻增大D．2s~4s內，物塊A的速度隨時間均勻增大11、如圖所示，B為線段AC的中點，如果在A點放一個+Q的點電荷，測得B點的電場強度大小EB＝48N/C，則A．C點的電場強度大小Ec＝24N/CB．C點的電場強度方向向右C．把q＝10-9C的試探電荷放在C點，則其所受電場力的大小為1.2×10-8ND．若要使B點的電場強度EB＝0，可在C處放一個-Q的點電荷12、2017年4月23日至4月27日，我國天舟一號貨運飛船對天宮二號進行了推進劑補加，這是因為天宮二號組合體受軌道上稀薄空氣的影響，軌道高度會逐漸降低，天宮二號運動中需要通過“軌道維持”使其飛回設定軌道.對于天宮二號在“軌道維持”前后對比，下列說法正確的是（）A．天宮二號在“軌道維持”前的速度比“軌道維持”后的速度大B．天宮二號在“軌道維持”前的周期比“軌道維持”后的周期小C．天宮二號在“軌道維持”前的重力勢能比“軌道維持”后的重力勢能大D．天宮二號在“軌道維持”前的機械能與“軌道維持”后的機械能相等二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)“神舟”五號的飛行可看成近地運行,楊利偉的質量為65kg,他在運動過程中的向心力可估算為__________×102N.14、(本題9分)一物體在水平面內沿半徑

R=20cm的圓形軌道做勻速圓周運動，線速度V=0.2m/s，那么，它的向心加速度為______

m/s2，它的周期為______s．15、萬有引力引力常量的單位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)從某一高度處以v0=15m/s初速度水平拋出一個物體，物體質量為2kg，經過時間t=2s落地。g取10m/s2，求：(1)物體落地時速度的大??；(2)物體落地時重力的瞬時功率。17、（10分）(本題9分)如圖所示，固定的光滑平臺上靜止著兩個滑塊A、B，mA=0.1kg，mB=0.1kg.兩滑塊間夾有少量炸藥，平臺右側有一帶擋板的小車，靜止在光滑的水平地面上．小車質量為M=0.3kg，車面與平臺的臺面等高，小車的上表面的右側固定一根輕彈簧，彈簧的自由端在Q點，小車的上表面左端點P與Q點之間是粗糙的，滑塊B與PQ之間表面的動摩擦因數為μ=0.1，Q點右側表面是光滑的．點燃炸藥后，A、B分離瞬間A滑塊獲得向左的速度大小為6m/s，而滑塊B則沖向小車．兩滑塊都可以看作質點，炸藥的質量忽略不計，爆炸的時間極短，爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上，且g=10m/s1．求：（1）A、B分離時滑塊B的速度vB大小；（1）若L=0.8m，滑塊B滑上小車后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能Ep；（3）要使滑塊B既能擠壓彈簧，又最終沒有滑離小車，則小車上PQ之間距離L的取值范圍．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解題分析】

萬有引力提供向心力：解得：AB．根據題意兩次變軌后，衛(wèi)星分別為從“24小時軌道”變軌為“48小時軌道”和從“48小時軌道”變軌為“72小時軌道”，則由上式可知，在每次變軌完成后與變軌前相比運行周期增大，運行軌道半徑增大，運行線速度減小，角速度減小，故A錯誤，B正確。CD．每次變軌完成后與變軌前相比后，半徑都增大，衛(wèi)星必須點火加速，動能變大，機械能增大，故CD錯誤。2、B【解題分析】

A.電容的大小由電容器本身決定，與是否接入電路無關，故A項錯誤；B.閉合電鍵后，電容器的電壓最高為4V，由圖可知，電容器的電容為100μF，該電容器最多儲存的電荷量為：故B項正確；C.電容器的電壓達到最高為4V后，充電停止，電流表沒有電流，故C項錯誤；D.斷開電鍵，由于無法形成回路，電容器無法放電，故D項錯誤。3、D【解題分析】

重力做的功等于物體重力勢能的減少量．對物體下落的過程根據功能分析解答即可．【題目詳解】A項：根據功能關系可知，在過程Ⅰ中重力做的功等于物體重力勢能的減少量，故A錯誤；B、在過程Ⅱ中重力做的功等于物體重力勢能的減少量，故B錯誤C項：在過程Ⅱ中物體的高度下降，重力勢能應減少，故C錯誤；D項：在過程Ⅱ中，水的浮力做負功，由功能原理可知，物體的機械能減少，故D正確．故選D．【題目點撥】本題運用功能關系分析，也可以根據動能定理分段列式研究．要掌握功能原理：除重力以外的力做功等于物體機械能的變化．4、D【解題分析】

根據A、B座椅同軸轉動可推知它們轉動的角速度相等，結合v=ωr可推知A、B速度的關系，再根據a=ωr2及A、B圓周運動半徑關系可推知向心加速度的大小關系，由F向=ma向及拉力與重力、向心力的關系可推知A、B纜繩的拉力大小．因為兩座椅A、B均繞著圓盤軸做圓周運動，故角速度ωA=ωB，假設圓盤轉動的角速度很大，則A、B均會被甩起來，由于繩長相等，不難推出A做圓周運動的半徑小于B的半徑，由v=ωr可知A的速度比B的小，故A錯誤；又由a=ωr2知，A的向心加速度一定小于B的向心加速度，故B項錯誤；由F向=ma向，可知FA向＜FB向，對座椅進行受力分析，如圖所示：拉力和重力的合力提供A、B做圓周運動的向心力，則有F向=mgsinθ，可知懸掛A的纜繩與豎直方向的夾角比B小，故C錯誤；再由，可知懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小，故D項正確．5、A【解題分析】

設繩子與豎直方向之間的夾角為，A．小球在豎直方向上的合力等于零，有解得A球與豎直方向上的夾角大，故A球受繩子的拉力較大，A正確；B．根據牛頓第二定律可得兩球的豎直高度相同，即相同，則相同，故B錯誤；C．向心力等于合外力，即與r成正比，C錯誤；D．圓周運動的線速度角速度相同，半徑不同，則線速度不等，D錯誤。故選A。6、A【解題分析】

以小球為研究對象，對小球受力分析，小球受力如圖所示：由牛頓第二定律得：mgtanθ=m=mrω2=ma，解得：，，a=gtanθ，因為A的半徑大，則A球的線速度大于B球的線速度，A球的角速度小于B球的角速度，兩球的向心加速度相等。故A正確，BC錯誤。根據平行四邊形定則知，球受到的支持力為：，可知兩球受到的支持力相等，則兩球對桶壁的壓力相等。故D錯誤。7、AD【解題分析】

兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以兩球的初速度方向為正方向，如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得：MAvA+MBvB=（MA+MB）v，代入數據解得：v=4m/s；如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞，有：MAvA+MBvB=MAvA′+MBvB′，由機械能守恒定律得：MAvA2+MBvB2＝MAvA′2+MBvB′2，代入數據解得：vA′=2m/s，vB′=5m/s，則碰撞后A、B的速度：2m/s≤vA≤4m/s，4m/s≤vB≤5m/s，故AD正確，BC錯誤．故選AD．【題目點撥】本題碰撞過程中動量守恒，同時要遵循能量守恒定律，不忘聯系實際情況，即后面的球不會比前面的球運動的快．8、AD【解題分析】

物塊運動過程中，只有摩擦力對它做功，根據動能定理得：摩擦力對物塊做的功為：；f=μmg，故：，故A正確；B錯誤；由于物塊與傳送帶間有相對位移，設物塊加速度的時間為t；則；；故，故C錯誤；D正確；故選AD。9、AC【解題分析】

A.物體a受重力和支持力，根據牛頓第二定律得：，得：，可知a物體做勻變速運動．物體b做平拋運動，加速度為g，也是勻變速運動．故A正確．B.對a運用動能定理有：，得；對b運用動能定理，有，得，則知落地時b球的速率大于a球的速率．故B錯誤C.對兩個小球重力做功，m和h相同，則重力做功相同．所以整個運動過程重力勢能的變化相同，故C正確．D.a的加速度為：＜g，豎直分速度：ay=asin45°=＜g，而b豎直方向的加速度為g，根據位移時間公式，可知，a的運動時間大于b的運動時間，由平均功率公式，則知b的重力平均功率大，故D錯誤．故選AC．10、AD【解題分析】

A.由圖可知，在0-2s內木板B和物塊A一起加速運動，則對AB整體，由牛頓第二定律：F=(M+m)a，將F=3N，a=2m/s2，解得M=1kg，選項A正確；B.2s后，物塊與木板產生相對滑動，由圖可知，4s時F=6N，此時木板的加速度為5m/s2，則對木板：，解得μ=0.2，選項B錯誤；C.2s~4s內，物塊A受大小不變的滑動摩擦力作用，則其加速度a=μg，不變，選項C錯誤；D.2s~4s內，物塊A的速度v=at=μgt，隨時間均勻增大，選項D正確。11、BC【解題分析】

AB．設B點到A點的距離為R，則C點到A點的距離為2R，由點電荷的電場強度公式有：，同理有，由于EB=48N/C，所以可得EC=12N/C，由于場源電荷帶正電，所以C點的電場強度的方向向右，故A錯誤，B正確；C．把q=10-9C的試探電荷放在C點，則其所受電場力的大小為F=ECq=1.2×10-8N，故C正確；D．若要使B點的電場強度EB=0，根據疊加原理可知應該在C處放一個+Q的點電荷，故D錯誤。12、AB【解題分析】天宮二號在“軌道維持”前軌道半徑比“軌道維持”后的小，由衛(wèi)星的速度公式分析知，天宮二號在“軌道維持”前的速度比“軌道維持”后的速度大，故A正確．天宮二號在“軌道維持”前軌道半徑比“軌道維持”后的小，由開普勒第三定律知天宮二號在“軌道維持”前的周期比“軌道維持”后的周期?。蔅正確．天宮二號在“軌道維持”前離地的高度較小，則在“軌道維持”前的重力勢能比“軌道維持”后的重力勢能小，故C錯誤．天宮二號要實現“軌道維持”，必須點火加速，所以天宮二號在“軌道維持”前的機械能小于“軌道維持”后的機械能．故D錯誤．

故選AB.二．填空題(每小題6分，共18分)13、6.37【解題分析】

[1]．“神舟”五號的飛行可看成近地運動，此時萬有引力等于重力提供向心力，即：F向=F萬=mg=637N=6.37×102N．（g取9.8m/s2）．14、0.2；2π；【解題分析】

物體做勻速圓周運動，角速度，周期故答案為1；2π．【題目點撥】對于圓周運動的物理量，需掌握線速度與角速度、周期、向心加速度之間的關系，并能靈活運用，基礎題15、7.9km/s【解題分析】

[1]根據萬有引力定律則有：可得：，質量的單位為kg，距離的單位為m，引力的單位為N，所以的單位為；[2]在天體表面，根據萬有引力提供向心力可得：可得：第一宇宙速度是圓形近地軌道的環(huán)繞速度，其大小約為7.9km/s；三．計算題(22分)16、(1)v=25m/s(2)P【