2025屆湖南省長沙市寧鄉(xiāng)市第十三高級中學(xué)物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

2025屆湖南省長沙市寧鄉(xiāng)市第十三高級中學(xué)物理高一下期末統(tǒng)考試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地高度為h．若以地面為參考平面，那么小球落地時的重力勢能及整個過程中重力勢能的變化分別是A．mgh，減少mg(H－h(huán))B．mgh，增加mg(H＋h)C．0，增加mg(H－h(huán))D．0，減少mg(H＋h)2、空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場的等勢面分布如題圖圖所示，a、b、c、d為電場中的4個點(diǎn)，則()A．P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C．c點(diǎn)的電勢低于d點(diǎn)的電勢D．負(fù)電荷從a到c，電勢能減少3、(本題9分)從距地面相同高度處，水平拋出兩個質(zhì)量相同的球A和B，拋出A球的初速為，拋出B球的初速為2，則兩球運(yùn)動到落地的過程中A．重力的平均功率相同，落地時重力的瞬時功率相同B．重力的平均功率相同，落地時重力的瞬時功率不同C．重力的平均功率不同，落地時重力的瞬時功率相同D．重力的平均功率不同，落地時重力的瞬時功率不同4、(本題9分)做曲線運(yùn)動的物體，在運(yùn)動過程中，一定會變化的物理量是A．動量 B．速率 C．動能 D．加速度5、木星的半徑約為R=7.0×m。早期伽利略用自制的望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星，其中，木衛(wèi)三離木星表面的高度約為h=1.03×m,它繞木星做勻速圓周運(yùn)動的周期約等于T=6.0×s，已知引力常量G=6.67×N·m2/kg2，則木星質(zhì)量的數(shù)量級為A．kgB．kgC．kgD．kg6、如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，OM水平，ON豎直且光滑，用不可伸長的輕繩相連的兩小球A和B分別套在OM和ON桿上，B球的質(zhì)量為2kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時OA=0.3m，OB=0.4m，改變水平力F的大小，使A球向右加速運(yùn)動，已知A球向右運(yùn)動0.1m時速度大小為3m/s，則在此過程中繩對B球的拉力所做的功為（取g=10m/s2）()A．11J B．16J C．18J D．9J7、(本題9分)一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運(yùn)動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖所示．設(shè)該物體在和時刻相對于出發(fā)點(diǎn)的位移分別是和，速度分別是和，合外力從開始至?xí)r刻做的功是，從至?xí)r刻做的功是,則A．， B．C． D．8、如圖所示，帶電小球A、B的電荷量分別為QA、QB，都用長為L的絲線懸掛在O點(diǎn)。靜止時A、B相距為d。為使平衡時A、B間距離減為，可采用以下哪些方法（）A．將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍B．將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍C．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半D．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時將小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍9、(本題9分)兩顆質(zhì)量相等的人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動，它們的軌道半徑之比，則下列選項正確的是（）A．兩衛(wèi)星受到地球的萬有引力之比為 B．兩衛(wèi)星的向心加速度之比為C．兩衛(wèi)星的線速度之比為 D．兩衛(wèi)星的周期之比為10、(本題9分)如圖所示，一內(nèi)壁光滑的圓形細(xì)管豎直放置，其半徑為R，質(zhì)量為m的小球在該管內(nèi)做圓周運(yùn)動，小球可視為質(zhì)點(diǎn)．下列說法中正確的是A．小球能夠通過光滑圓形細(xì)管最高點(diǎn)時的速度可以為B．小球能夠通過光滑圓形細(xì)管最高點(diǎn)時的最小速度為C．如果小球在光滑圓形細(xì)管最高點(diǎn)時的速度大小為2，則此時小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧．如果小球在光滑圓形細(xì)管最低點(diǎn)時的速度大小為，則小球通過該點(diǎn)時與管道間無相互作用力11、如圖所示，長為L的輕桿，一端固定一個小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動，重力加速度為g。關(guān)于小球在過最高點(diǎn)的速度v，下列敘述中正確的是（）A．v由零增大，需要的向心力也逐漸增大B．小球能在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動v極小值為C．當(dāng)v由逐漸增大時，桿對小球的彈力也逐漸增大D．當(dāng)v由逐漸減小時，桿對小球的彈力逐漸減小12、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的鉤碼在一個彈簧秤的作用下豎直向上運(yùn)動．設(shè)彈簧秤的示數(shù)為T，不計空氣阻力，重力加速度為g．則下列說法中正確的是（）A．T=mg時，鉤碼的機(jī)械能不變B．T<mg時，鉤碼的機(jī)械能減小C．T<mg時，鉤碼的機(jī)械能增加D．T>mg時，鉤碼的機(jī)械能增加二．填空題(每小題6分，共18分)13、用如圖所示的裝置做“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實驗。（1）實驗室提供了如下器材：小鋼球，固定有斜槽的木板，坐標(biāo)紙，重錘線，鉛筆，刻度尺，秒表，圖釘。其中不必要的器材是______________。（2）某同學(xué)按正確的操作完成實驗并描繪出平拋運(yùn)動的軌跡，以平拋運(yùn)動的初始位置O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立xOy坐標(biāo)系，如圖所示。從運(yùn)動軌跡上選取多個點(diǎn)，根據(jù)其坐標(biāo)值可以驗證軌跡是符合y=ax2的拋物線。在拋物線上選取任意一點(diǎn)A，用刻度尺測得A點(diǎn)位置坐標(biāo)為（40.00，20.00）（單位cm），重力加速度g取10m/s2。根據(jù)數(shù)據(jù)可以求出a=______________，小球平拋運(yùn)動的初速度v0=______________m/s。（3）利用平拋運(yùn)動規(guī)律還可以測定彈簧彈性勢能的大小。將一彈簧（勁度系數(shù)未知）固定在一個帶光滑凹槽的直軌道的一端，并將軌道固定在水平桌面的邊緣，如圖所示。用鋼球?qū)椈蓧嚎s，然后突然釋放，鋼球?qū)⒀剀壍里w離桌面做平拋運(yùn)動，最終落到水平地面上。測得：小球做平拋運(yùn)動的水平位移為x，豎直位移為y，小球的質(zhì)量為m。重力加速度為g。該彈簧在被壓縮時的彈性勢能的表達(dá)式可表示為：EP=____________（用已知物理量表示）。14、(本題9分)某同學(xué)做探究合力做功與物體速度變化量的關(guān)系的實驗裝置如圖所示，小車在橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行．用1條橡皮筋時彈力對小車做的功記為W，當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實驗時，每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．實驗中小車獲得的速度由打點(diǎn)計時器所打的紙帶測出．回答下列問題：(1)本實驗中，要調(diào)節(jié)小木塊a的位置，目的是__________________________．(2)用完全相同的橡皮筋的目的是____________________________________，每次實驗__________(填必須或不必)計算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值．(3)為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶上所打的點(diǎn)間距__________(填相等或不相等)的一段．15、(本題9分)如圖1所示的裝置，可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系．水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實驗首先保持軌道水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動以實現(xiàn)平衡摩擦力，再進(jìn)行后面的操作，并在實驗中獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離s．（1）該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量（填“需要”或“不需要”）（2）實驗需用游標(biāo)卡尺測量擋光板的寬度d，如圖2所示，d=mm（3）某次實驗過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則對該小車實驗要驗證的表達(dá)式是．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，mA=4kg，mB=1kg，A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，B與地面間的距離s=0.8m，A、B原來靜止，（g取10m/s2）求：（1）B落到地面時的速度為多大；（2）B落地后，A在桌面上能繼續(xù)滑行多遠(yuǎn)才能靜止下來．17、（10分）(本題9分)如圖所示，在內(nèi)壁光滑的平底試管內(nèi)放一個質(zhì)量為1g的小球，試管的開口端與水平軸O連接．試管底與O相距5cm，試管在轉(zhuǎn)軸帶動下在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動．求：(1)轉(zhuǎn)軸的角速度達(dá)到多大時，試管底所受壓力的最大值等于最小值的3倍？(2)轉(zhuǎn)軸的角速度滿足什么條件時，會出現(xiàn)小球與試管底脫離接觸的情況？(g取10m/s2)

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、D【解析】

以地面為零勢能參考平面，則小球落地時的重力勢能為：Ep1=0整個過程中小球高度降低，重力勢能減少，重力勢能的減少量為：ABC.由上分析可知，ABC錯誤；D.由上分析可知，D正確。2、D【解析】P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量異種，選項A錯誤；a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向不同，選項B錯誤；c點(diǎn)的電勢高于d點(diǎn)的電勢，選項C錯誤；負(fù)電荷從a到c，電場力做功，電勢能減少，選項D正確．3、A【解析】平拋運(yùn)動的時間由高度決定，與初速度無關(guān)，所以兩球落地時間相等；高度相等、兩球質(zhì)量相等，重力做功相等；據(jù)可得重力的平均功率相同．兩球落地時間相等，兩球落地時在豎直方向的分速度相等，據(jù)，兩球落地時重力的瞬時功率相同．故A項正確，BCD三項錯誤．4、A【解析】

A.曲線運(yùn)動的速度方向一直在改變，所以動量的方向一直在變，A正確。BC.因為曲線運(yùn)動的速率不一定變化，如：勻速圓周運(yùn)動，所以動能也不一定變化，BC錯誤。D.曲線運(yùn)動加速度不一定變化，如：平拋運(yùn)動，D錯誤。5、C【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力有：解得木星的質(zhì)量代入數(shù)據(jù)，解得M≈2.0×1027kg，即木星質(zhì)量的數(shù)量級為1027kg；A.kg，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.kg，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.kg，與結(jié)論相符，選項C正確；D.kg，與結(jié)論不相符，選項D錯誤。6、C【解析】

A球向右運(yùn)動1．1m時，由幾何關(guān)系得，B上升距離：h=1．4m-m=1．1m；此時細(xì)繩與水平方向夾角的正切值：tanθ=，則得cosθ=，sinθ=由運(yùn)動的合成與分解知識可知：B球的速度為vBsinθ=vAcosθ，可得vB=4m/s；以B球為研究對象，由動能定理得：WF-mgh=mvB2,代入數(shù)據(jù)解得：WF="18J,"即繩對B球的拉力所做的功為18J【點(diǎn)睛】本題中繩子拉力為變力，不能根據(jù)功的計算公式求拉力做功，而要根據(jù)動能定理求變力做功．7、AC【解析】

根據(jù)F-t圖像面積意義和動量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，則；應(yīng)用位移公式可知＝、＝＋，則，B錯、A對；在第一個內(nèi)對物體應(yīng)用動能定理有＝、在第二個內(nèi)對物體應(yīng)用動能定理有＝，則，D錯、C對8、BD【解析】

AB．如圖所示，B受重力、繩子的拉力及庫侖力；將拉力及庫侖力合成，其合力應(yīng)與重力大小相等方向相反；

由幾何關(guān)系可知，；而庫侖力；即：；要使d變?yōu)椋梢允官|(zhì)量增大到原來的8倍而保證上式成立；故A錯誤，B正確；CD．或?qū)⑿∏駻、B的電荷量都減小到原來的一半，同時小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍，也可保證等式成立；故選項C錯誤，D正確；9、BD【解析】由于，根據(jù)可得兩衛(wèi)星的萬有引力大小之比為，向心加速度為，A錯誤B正確；根據(jù)，故，C錯誤；根據(jù)，故，D正確．10、AC【解析】

AB.小球在最高點(diǎn)，由于細(xì)管對小球的彈力可以向上，也可以向下，則v的最小值為零，故A正確，B錯誤；CD.小球在最低點(diǎn)，不管小球的速度是多少，向心力由軌道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧Γ蔆正確，D錯誤．11、AC【解析】

A.根據(jù)牛頓第二定律可知所以v由零增大，需要的向心力也逐漸增大，故A正確；B.在最高點(diǎn)當(dāng)桿產(chǎn)生的向上的支持力等于小球的重力時，此時合力最小，則速度也達(dá)到最小，所以最小速度等于零，故B錯誤；CD.在最高點(diǎn)時，桿可以給小球施加拉力或支持力，當(dāng)為時，重力提供向心力，桿對小球無力的作用；當(dāng)大于時，桿對小球施加的拉力與重力同向，合力提供向心力；當(dāng)v由逐漸增大時，向心力則桿對小球的彈力也逐漸增大，故C正確，D錯誤12、CD【解析】不論彈簧秤的拉力大于重力，還是小于重力，還是等于重力，在豎直向上的運(yùn)動的過程中，彈簧的拉力均做正功，根據(jù)功能關(guān)系知，鉤碼的機(jī)械能增加．故CD正確．AB錯誤．故選CD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道對于鉤碼而言，有拉力做功，機(jī)械能不守恒，拉力做功等于鉤碼機(jī)械能的增量.二．填空題(每小題6分，共18分)13、秒表1.25（其他正確答案亦可）2.00【解析】

第一空.實驗中不必要的器材是秒表；第二空.由平拋運(yùn)動的規(guī)律可知：y=gt2，x=v0t,解得，將x=40cm，y=20cm帶入可得：a=1.25；第三空.因解得v0=2m/s第四空.小球做平拋運(yùn)動的初速度：，則由能量關(guān)系可知，彈簧的彈性勢能：14、使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡便于表示合外力做的功不必相等【解析】

（1）要調(diào)節(jié)小木塊a的位置，目的是使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡，即為了平衡摩擦力，使得橡皮筋的拉力即為小車受到的合外力．（2）用完全相同的橡皮筋的目的是便于表示合外力做的功，這樣合外力做的功就可以表示成W、2W、3W、、、、、所以不需要計算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值．（3）選用紙帶上所打的點(diǎn)間距相等的點(diǎn)來驗證小車最后獲得的動能，然后驗證功與動能之間的關(guān)系．故本題答案是：(1).使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡(2).便于表示合外力做的功；不必(3).相等【點(diǎn)睛】為了找到合外力做功與動能增加之間的關(guān)系，所以在做此實驗時要注意平衡摩擦力，利用增加橡皮筋的條數(shù)來達(dá)到做功按倍數(shù)增加這樣一個效果，所以沒必要具體求出橡皮筋做功的多少，即可驗證動能定理．15、（1）不需要；（2）5.50mm．（3）C.【解析】試題分析：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為，游標(biāo)讀數(shù)等于，所以最終讀數(shù)為：．（2）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度滑塊通過光電門1速度為：，滑塊通過光電門2速度為：，根據(jù)功