2023-2024學年安徽省滁州三中物理高一第二學期期末綜合測試試題含解析

2023-2024學年安徽省滁州三中物理高一第二學期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（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、(本題9分)如圖所示，虛線表示電場中一簇等勢面，相鄰等勢面之間電勢差相等.一個粒子以一定的初速度進入電場中，只在電場力作用下從M點運動到N點，此過程中電場力對粒子做負功.由此可以判斷（）A．M點的電勢高于N點的電勢B．粒子在M點的電勢能小于在N點的電勢能C．粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力D．粒子經(jīng)過M點時的速率小于經(jīng)過N點時的速率2、如右圖所示，傾角的斜面放在水平地面上，P是斜面底端O點正上方的一點，一物體從P點水平拋出，垂直落到斜面上的A點。A點距離水平面的高度為h，由此可知OP之間的距離為A．2h B．2.5h C．2h D．2h3、某船要渡過60m寬的河，船渡河的最短時間是12s；若船沿垂直河岸的直線到達正對岸，渡河時間是15s，則船在靜水中的速率v1及河水的流速v分別為A．v1=5m/sv2=4m/sB．v1=5m/sv2=3m/sC．v1=4m/sv2=5m/sD．v1=4m/sv2=3m/s4、如圖所示，在正方形四個頂點分別放置一個點電荷，所帶電荷量已在圖中標出，則下列四個選項中，正方形中心處場強最大的是()A．B．C．D．5、(本題9分)如圖所示，半徑相同的兩個金屬球A、B帶有相等的電荷量，相隔一定距離，兩球之間相互吸引力的大小是F，今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開，這時A、B兩球之間的相互作用力的大小是（）A． B． C． D．6、(本題9分)如圖所示，小球以v1＝3m/s的速度水平向右運動，與一墻壁碰撞經(jīng)Δt＝0.01s后以v2＝2m/s的速度沿同一直線反向彈回，小球在這0.01s內(nèi)的平均加速度是A．100m/s2，方向向右 B．100m/s2，方向向左C．500m/s2，方向向左 D．500m/s2，方向向右7、(本題9分)如圖所示，足夠長的絕緣粗糙水平面放置一帶正電的小滑塊，小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ與小滑塊的位移x滿足μ-x圖像關系，圖像與橫軸的交點為4m，與縱軸的交點為0.5，空間存在水平向右的足夠大的勻強電場（圖中未畫出）．已知帶電體的質(zhì)量m=0.2kg，帶有的電荷量，勻強電場的場強，若使小滑塊由靜止釋放則當其運動的位移x=4m時，若，下列說法正確的是A．帶電體的電勢能減少了5.6JB．帶電體的電勢能增加了5.6JC．在這個過程中合外力做功為1.6JD．在這個過程中合外力的沖量大小是8、(本題9分)如圖所示，一個小球在有空氣阻力作用的情況下從空中的某點A以某一速度水平拋出，經(jīng)過一段時間，小球運動到空中另一位置B。則從A到B的過程中，下列說法正確的是（）A．合外力對小球所做的功等于小球機械能的增量B．小球克服空氣阻力所做的功等于小球機械能的減少量C．重力所做的功等于“小球動能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”D．小球重力勢能的減少量等于“小球動能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”9、(本題9分)2018年4月2日早8時15分左右，在太空中飛行了六年半的天宮一號目標飛行器已再入大氣層，絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷毀，部分殘骸墜落于南太平洋中部區(qū)域，結束它的歷史使命．在燒蝕銷毀前，由于稀薄空氣阻力的影響，“天宮一號”的運行半徑逐漸減?。凇疤鞂m一號”運行半徑逐漸減小過程，下列說法正確的是A．運行周期逐漸減小B．機械能逐漸減小C．受到地球的萬有引力逐漸減小D．運行速率逐漸減小10、如圖所示，豎直放置的兩個平行金屬板間有勻強電場，在兩板之間等高處有兩個質(zhì)量相同的帶電小球（不計兩帶電小球之間的電場影響），小球從緊靠左極板處由靜止開始釋放，小球從兩極板正中央由靜止開始釋放，兩小球沿直線運動都打在右極板上的同一點，則從開始釋放到打到右極板的過程中（）A．它們的運動時間的關系為B．它們的電荷量之比為C．它們的動能增量之比為D．它們的電勢能減少量之比為11、(本題9分)一個物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖所示.設該物體從開始至t0時刻的位移是x1，從t0至2t0時刻的位移是x2，該物體在t0和2t0時刻的速度分別是v1和v2，合外力從開始至t0時刻做的功是W1，從t0至2t0時刻做的功是W2，則（）A．x2=4x1，v2=3v1；B．x1=9x2，v2=5v1；C．x2=4x1，W2=8W1；D．v2=3v1，W2=9W1；12、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力，下落的加速度為g，在物體下落h的過程中，下列說法正確的是（）A．物體動能增加了 B．物體的機械能減少了C．物體克服阻力所做的功為 D．物體的重力勢能減少了mgh二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)用如圖所示的裝置，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重錘帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗證機械能守恒定律．（1）下面關于該實驗的操作過程正確的是______．A．如果使用電火花打點計時器，則應該接到4~6V的交流電源上B．重錘要從靠近打點計時器處靜止釋放C．驗證機械能是否守恒必須以紙帶上第一個點作為起點計算D．如果某條紙帶第一、第二兩點之間的距離明顯大于2mm，可能是先釋放重錘，后接通電源打出的一條紙帶（2）電火花打點計時器所用的交流電源頻率為50Hz，當?shù)氐闹亓铀俣葹?，測得所用重錘的質(zhì)量為0.40kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作O，取連續(xù)的多個點A、B、C……作為測量的點，經(jīng)測得各點到O點的距離分別為……，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，由O點運動到B點的過程中，重錘的重力勢能減少量等于________J，動能的增加量等于_______J．（計算結果均保留2位有效數(shù)字）（3）實驗中獲得多組數(shù)據(jù)，描出圖像如圖所示，當?shù)刂亓铀俣葹間，在誤差允許的范圍內(nèi)，則當直線斜率k=_________時（填字母序號），說明重錘在下落過程中機械能守恒．A．0.5gB．gC．2gD．5g14、(本題9分)如圖所示為研究平拋運動的實驗裝置：(1)現(xiàn)把兩個小鐵球分別吸在電磁鐵C、E上，然后切斷電磁鐵C的電源，使一只小鐵球從軌道A射出，并在射出時碰到碰撞開關S，使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵球，兩鐵球同時落到地面。這個實驗________________A．只能說明平拋運動的水平方向做勻速直線運動的規(guī)律B．只能說明平拋運動的豎直方向做自由落體運動的規(guī)律C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條D．能同時說明上述AB兩條規(guī)律(2)若把該裝置進行改裝，可以驗證動量守恒定律，改裝后的裝置如圖。實驗原理和簡要步驟如下：A．用天平測出直徑相同的入射小球與被碰小球的質(zhì)量m1、m2相比較，應是m1大于m2B．在地面上依次鋪白紙和復寫紙。C．調(diào)整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重錘確定小球拋出點（斜槽末端口）在地面上的豎直投影點O。D．不放被碰球m2，先讓入射球m1多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP。E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，讓入射球m1從傾斜軌道上S位置靜止滑下，與球正碰后，記下落點，重復多次，確定出入射球m1和被碰球m2的平均落地點位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的長度。請按要求完成：①在步驟A中有“m1大于m2”的要求，其原因是為了防止________________，在步驟B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是為了__________________②若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為_________；若碰撞是彈性碰撞，那么還應滿足的表達式為_________（用實驗測量的量m1、m2、OM、?ON和?OP表示）15、(本題9分)某實驗小組采用如圖甲所示的實驗裝置來探究功與速度變化的關系．(1)下列關于該實驗的說法正確的是________．A．長木板上有打點計時器的一端要適當墊高，以平衡小車運動過程中受到的摩擦力B．實驗時必須設法算出橡皮筋對小車做功的具體值C．實驗中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要完全相同D．應先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出(2)在正確操作的情況下，該小組某次所打的紙帶如圖乙所示．為了測量橡皮筋做功后小車獲得的速度，應選用紙帶上的________段進行測量(填“AB”、“BC”或“AC”)；若使用的交流電的頻率為50Hz，則小車最終獲得的速度是________m/s.三．計算題(22分)16、（12分）如圖所示，在傾角為θ=37°的斜面底端有一個固定擋板D，處于自然長度的輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上，另一端在O點，已知斜面OD部分光滑，PO部分粗糙且長度L=8m。質(zhì)量m=1kg的物塊（可視為質(zhì)點）從P點靜止開始下滑，已知物塊與斜面PO間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物塊第一次接觸彈簧時速度的大小（2）若彈簧的最大壓縮量d=0.5m，求彈簧的最大彈性勢能（3）物塊與彈簧接觸多少次，反彈后從O點沿斜面上升的最大距離第一次小于0.5m17、（10分）小明以v0=10m/s初速度豎直向上拋出一個質(zhì)量m=0.1kg的皮球，最后又在拋出點接住皮球．假設皮球在空氣中所受阻力大小為重力的k=0.15倍．g取10m/s1．求：(1)皮球剛拋出時的動能；(1)皮球上升過程損失的機械能；(3)皮球落回拋出點時重力的功率.

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【解析】

粒子為氦核，帶正電，由運動軌跡可以知道，電場力的方向指向右下方，即電場線的方向指向右下方，根據(jù)電場的性質(zhì)“順著電場線的方向電勢降落”可以知道N點的電勢高于M點的電勢，故A錯誤.電場力做負功，電勢能增加，粒子在M點的電勢能小于在N點的電勢能，故B正確.根據(jù)電場線或等勢而的疏密程度可以知道，M點的場強小于N點的場強，粒子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力，故C錯誤.電場力做負功，則知動能減小，速率減小，故D錯誤.2、B【解析】

設OP之間的距離為，平拋運動的水平位移為，則，，兩式相除，因為，，所以，代入數(shù)據(jù)求得，B正確。A.2h，與結論不相符，選項A錯誤；B.2.5h，與結論相符，選項B正確；C.2h，與結論不相符，選項C錯誤；D.2h，與結論不相符，選項D錯誤；3、B【解析】

CD.當以最短時間渡河時，船頭指向正對岸，則渡河時間為：t1=dAB.當船垂直河岸到達正對岸時，即合速度垂直河岸，渡河時間為：t2=dv124、B【解析】

根據(jù)點電荷電場強度公式，結合矢量合成法則，兩個負電荷在正方形中心處場強為零，兩個正點電荷在中心處電場強度為零，故A錯誤；同理，正方形對角線異種電荷的電場強度，即為各自點電荷在中心處相加，因此此處的電場強度大小為，故B正確；正方形對角線的兩負電荷的電場強度在中心處相互抵消，而正點電荷在中心處，疊加后電場強度大小為，故C錯誤；根據(jù)點電荷電場強度公式，結合疊加原理，則有在中心處的電場強度大小，故D錯誤．所以B正確，ACD錯誤．5、A【解析】

兩球之間的相互吸引力，則兩球帶等量異種電荷；假設A帶電量為Q，B帶電量為﹣Q，兩球之間的相互吸引力的大小是：第三個不帶電的金屬小球C與A接觸后，A和C的電量都為：C與B接觸時先中和再平分，則C、B分開后電量均為：這時，A、B兩球之間的相互作用力的大小：。A.與運算結果相符，A正確。B.與運算結果不符，B錯誤。C.與運算結果不符，C錯誤。D.與運算結果不符，D錯誤。6、C【解析】

規(guī)定水平向右為正方向．根據(jù)加速度的定義式得，負號表明加速度方向與正方向相反，即水平向左，C正確．7、AD【解析】若使小滑塊由靜止釋放，則電場力做正功，電勢能減小，則當其運動的位移x=4m時電勢能減小量為，選項A正確，B錯誤；此過程中摩擦力的功：，由圖像可知，則，則合力做功為，選項C錯誤；由動能定理可知：；由動量定理可知：，解得I=1.2N?s，選項D正確；故選AD.8、BCD【解析】AB、根據(jù)機械能守恒的條件：只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功機械能守恒，所以本題中機械能的變化和阻力做功有關，而不是合外力。阻力做負功所以機械能減小，且小球克服空氣阻力所做的功等于小球機械能的減少量，故A錯；B對；C、根據(jù)動能定理WGD、小球的重力勢能減小，動能和內(nèi)能增加，根據(jù)能量守恒知小球重力勢能的減少量等于“小球動能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”，故D對；故選BCD點睛：對動能定理要熟練掌握并會利用能量關系求解因摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量。9、AB【解析】根據(jù)可知，則半徑減小，周期減小，選項A正確；由可知，半徑減小，速率變大，選項D錯誤；由可知，半徑減小，萬有引力增加，選項C錯誤；由于空氣阻力做功，則機械能減小，選項B正確；故選AB.10、BD【解析】兩小球在豎直方向都做自由落體運動，由題分析可知，小球下落高度相同，由公式，可知它們運動時間相同，故A錯誤．小球在水平方向都做初速度為零的勻加速直線運動，水平位移，由，得加速度之比．根據(jù)牛頓第二定律得，兩球的加速度分別為，，則，故B正確．由場力做功分別為，，由于，，得，故電勢能的減小量為，而重力做功相同，則合力做功之比．則動能增加量之比，故C錯誤，D正確．故選BD.【點睛】兩小球在勻強電場中受到電場力和重力作用，都做勻加速直線運動，運用運動的分解可知：兩小球在豎直方向都做自由落體運動，由題分析可知，小球下落高度相同，運動時間相同．兩小球水平方向都做初速度為零的勻加速直線運動，水平位移，根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式研究電荷量之比．根據(jù)電場力做功之比，研究電勢能減小量之比．根據(jù)數(shù)學知識分析合力對兩球做功的關系，由動能定理分析動能增加量之比．11、AC【解析】

根據(jù)動量定理，在0-t0在t0=2解得：v1:x1=代入解得：x1:由W=Fx得，W1:故本題選AC。12、ACD【解析】物體的合外力為，下降了h，所以根據(jù)動能定理得物體的動能增加了4mgh/5，物體的重力勢能減小了mgh，克服阻力做功，機械能減小了，所以ACD正確．二．填空題(每小題6分，共18分)13、BD0.980.95~0.97B【解析】

(1)A、如果使用電火花打點計時器，則應該接到220V交流電源上，而電磁打點計時器，使用的4V-6V的交流電源上，故A錯誤；B、實驗時，為充分利用紙帶，應使小車靠近打點計時器處由靜止釋放，故B正確．C、不論紙帶上從哪個點開始計算都能驗證機械能是否守恒，故C錯誤；D、如果某條紙帶的開始兩個明顯點跡之間的距離大于2mm，可能是先釋放重物，再接通電源打出的一條紙帶，原因是初速度不為零，而計算時，卻當作零的處理的，故D正確；故選BD.(2)重力勢能減小量為：△Ep=mgh=0.4×9.8×0.25J=0.98

J;在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，則,則增加的動能為：.(3)若機械能守恒，有：，即v2=2gh，圖線的斜率在誤差允許的范圍內(nèi)k=g，則機械能守恒，故選B．【點睛】該題主要考查了驗證機械能守恒定律的實驗的操作步驟和運用運動學規(guī)律、功能關系去處理實驗數(shù)據(jù)的能力．解決本題的關鍵知道實驗的原理，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，得出動能的增加量，以及會通過下降的高度求出重力勢能的減小量．14、B兩球相碰后反彈保證小球做平拋運動m1·OM＋m1·ON=m1·OPm1·OM1＋m1·ON1=m1·OP1【解析】

(1)[1].兩球同時落地，可知平拋運動在豎直方向上的運動規(guī)律與自由落體運動的規(guī)律相同，即平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，該實驗不能得出平拋運動在水平方向上的運動規(guī)律。A．只能說明平拋運動的水平方向做勻速直線運動的規(guī)律，與分析不符，故A項錯誤；B．只能說明平拋運動的豎直方向做自由落體運動的規(guī)律，與分析相符，故B項正確；C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條，與分析不符，故C項錯誤；D．能同時說明上述AB兩條規(guī)律，與分析不符，故D項錯誤。(1)①[1].入射球質(zhì)量應大于被碰球質(zhì)量，即：m1＞m1，是為了防止兩球碰撞后入射球反彈，保證小球碰后速度方向不變。

[3].斜槽的末端必須水平，是為了使小球拋出時速度方向水平，從而做平拋運動；②[4].碰撞過程動量守恒，則m1v0=m1v1+m1v1，兩邊同時乘以時間t得：m1v0?t=m1v1?t+m1v1?t，則m1?OP=m1?OM+m1?O