江西省南昌市第一中學(xué)2024屆物理高一下期末考試試題含解析

江西省南昌市第一中學(xué)2024屆物理高一下期末考試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、(本題9分)某人提著50N的水桶在水平地面上勻速行走了12m，在整個過程中，人對水桶所做的功為（）A．600J B．200J C．0J D．﹣600J2、如圖所示，汽車雨刮器在轉(zhuǎn)動時，桿上A、B兩點(diǎn)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的角速度大小為ωA、ωB，線速度大小為vA、vB，向心加速度大小為aA、aB，則A．ωA<ωB，vA=vBB．ωA>ωB，aA=aBC．ωA=ωB，vA<vBD．ωA=ωB，aA>aB3、(本題9分)如圖為湖邊一傾角為的大壩橫截面示意圖，水面與大壩的交點(diǎn)為O，一人站在A點(diǎn)以速度沿水平方向仍一小石子，已知，不計空氣阻力，?。铝姓f法正確的是（）A．若，則石塊可以落入水中B．若，則石塊不能落入水中C．若石子能落入水中，則越大，落水時速度方向與水平面的夾角越大D．若石子不能落入水中，則越大，落到斜面上時速度方向與斜面的夾角越大4、(本題9分)一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t=0時刻開始，受到水平外力F作用，如圖所示．下列判斷正確的是（）A．0～2s內(nèi)外力的平均功率是6WB．第2s內(nèi)外力所做的功是4JC．0～2s內(nèi)外力的沖量為5N·sD．第1s末與第2s末外力的瞬時功率之比為9∶45、(本題9分)某人用手將1kg的物體由靜止向上提起1m，這時物體的速度為2m/s（g取10m/s2），則下列說法正確的是（）A．物體克服重力做功2J B．合外力做功2JC．合外力做功12J D．手的拉力對物體做功10J6、牛頓在1687年提出萬有引力定律后，首次比較準(zhǔn)確地測定引力常量的科學(xué)家是:A．開普勒 B．伽利略 C．卡文迪許 D．牛頓7、(本題9分)如圖所示，+Q和-Q為真空中的兩個電荷，abcd是以點(diǎn)電荷+Q為中心的正方形，c位于兩電荷的連線上。則a、b、c、d四點(diǎn)中A．c點(diǎn)場強(qiáng)最大 B．b、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同C．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電勢相等 D．b、d兩點(diǎn)的電勢相等8、(本題9分)如圖所示，在水平地面上放著斜面體B，物體A置于斜面體B上．一水平向右的力F作用于物體A，地面對斜面體B的支持力和摩擦力分別用N、f表示．若力F逐漸變大的過程中，兩物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài)．則此過程中（）A．N變大 B．N不變 C．f變大 D．f不變9、(本題9分)下列說法正確的是()A．力是使物體慣性改變的原因B．靜止的火車啟動時速度變化緩慢，是因?yàn)槲矬w靜止時慣性大C．乒乓球可快速被抽殺，是因?yàn)槠古仪虻膽T性小D．為了防止機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時振動，采用地腳螺釘固定在地面上，是為了增大機(jī)器的慣性10、無人機(jī)在某段飛行過程中，通過機(jī)載傳感器描繪出運(yùn)動的圖象，圖甲是沿水平方向的x-t圖象，圖乙是沿豎直方向的v-t圖象，在0~3s內(nèi)（）A．無人機(jī)在水平方向做勻加速直線運(yùn)動B．無人機(jī)在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動C．無人機(jī)的運(yùn)動軌跡為拋物線D．t=3s時無人機(jī)的速度大小為5m/s11、(本題9分)如圖甲為應(yīng)用于機(jī)場和火車站的安全檢查儀，用于對旅客的行李進(jìn)行安全檢查．其傳送裝置可簡化為如圖乙的模型，緊繃的傳送帶始終保持v=1m/s的恒定速率運(yùn)行．旅客把行李無初速度地放在A處，設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，A、B間的距離為1m，g取10m/s1．若乘客把行李放到傳送帶的同時也以v=1m/s的恒定速率平行于傳送帶運(yùn)動到B處取行李，則（）A．乘客與行李同時到達(dá)B處B．行李一直做加速直線運(yùn)動C．乘客提前0.5s到達(dá)B處D．若傳送帶速度足夠大，行李最快也要1s才能到達(dá)B處12、如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上，小車A端固定一根輕彈簧，彈簧的另一端連接一個放置在小車上且質(zhì)量為m的物體C，已知小車底部光滑，彈簧處于壓縮狀態(tài)．彈簧被釋放后，物體C被彈出向B端運(yùn)動，最后與B端粘在一起．下列說法中正確的是()A．物體C離開彈簧時，小車在向左運(yùn)動B．物體C與B端粘在一起之前，小車的運(yùn)動速率與物體C的運(yùn)動速率的比值為C．物體C與B端粘在一起后，與小車一同向右運(yùn)動D．整個過程中，小車、物體C及彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒二、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)某實(shí)驗(yàn)興趣小組用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動情況及功能關(guān)系（1）實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計時器（含紙袋、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的有___。（填選項(xiàng)代號）A．交流電源B．直流電源C．刻度尺D．秒表（2）部分使用步驟如下：A．把打點(diǎn)計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔B．接通電源，打點(diǎn)計時器工作穩(wěn)定后釋放小車C．將紙帶與小車尾部相連，小車?？吭诖螯c(diǎn)計時器附進(jìn)D．打點(diǎn)完畢，關(guān)閉電源，更換紙帶，重復(fù)操作，打出多條紙帶上述步驟的正確順序是_____（用字母填寫）（3）從打出的紙帶中選出了一條理想紙帶，紙帶上點(diǎn)跡清晰，打點(diǎn)計時器所用的電源頻率是50Hz．如圖所示，O、A、B、C、D是選用的計數(shù)點(diǎn)，測得s1=2.50cm、s2=3.50cm、s3=4.50cm、s4=5.50cm。相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是T=__s；打計數(shù)點(diǎn)B時紙帶的瞬時速度大小為vB=__m/s．小車的加速度a=____m/s2。（4）斜面傾角=37，小車的質(zhì)量為0.2kg，從打下計數(shù)點(diǎn)B到D的過程中，小車機(jī)械能的減小量E=___J（取g=9.8m/s2，=0.6，=0.8）14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用如圖所示的裝置通過半徑（設(shè)為r）相同的A、B球（rA＞rB）的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律．圖中CQ是斜槽，QR為水平槽．實(shí)驗(yàn)時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零刻度線與O點(diǎn)對齊．（1）這個實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的結(jié)論是_____．A．mA=mA+mBB．mA=mA+mBC．mA（﹣2r）=mA（﹣2r）+mBD．mA（﹣2r）=mA（﹣2r）+mB（2）實(shí)驗(yàn)中，對入射小球A在斜槽上釋放點(diǎn)的高低對實(shí)驗(yàn)的影響，正確的是_____．A．釋放點(diǎn)越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，誤差越小B．釋放點(diǎn)越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移測量的相對誤差越小C．釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱?，軌道對被碰小球的阻力越小D．釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時，相互作用的內(nèi)力越大，誤差越?。?、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛的最大速度為10m/s，汽車的質(zhì)量m=1×103kg．如果汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為1m/s1．運(yùn)動過程中阻力不變，求：（1）汽車所受的恒定阻力；（1）3s末汽車的瞬時功率；（3）汽車在勻加速運(yùn)動過程中牽引力所做的功．16、（12分）如圖所示，將一根彈簧和一個小圓環(huán)穿在水平細(xì)桿上，彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的小圓環(huán)相接觸，BC和CD是由細(xì)桿彎成的1/4圓弧，BC分別與桿AB和弧CD相切，兩圓弧的半徑均為R．O點(diǎn)為彈簧自由端的位置．整個軌道豎直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．當(dāng)彈簧的壓縮量為d時釋放，小圓環(huán)彈出后恰好能到達(dá)C點(diǎn)，返回水平桿時剛好與彈簧接觸，停在O點(diǎn)，（已知彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比，小球通過B處和C處沒有能量損失），問：（1）當(dāng)為彈簧的壓縮量為d時，彈簧具有的彈性勢能是多少？（2）若將小圓環(huán)放置在彈簧的壓縮量為2d時釋放，求小圓環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)D時，軌道所受到的作用力．（3）為了使物塊能停在OB的中點(diǎn)，彈簧應(yīng)具有多大的彈性勢能？17、（12分）如圖所示，某部隊(duì)官兵在傾角為30°山坡上進(jìn)行投擲手榴彈訓(xùn)練，若從A點(diǎn)以某一初速度v0沿水平方向投出手榴彈，正好落在B點(diǎn)，測得AB＝90m．（空氣阻力不計），如果手榴彈從拉動彈弦到爆炸需要5s的時間，若要求手榴彈正好在落地時爆炸，問：戰(zhàn)士從拉動彈弦到投出所用時間是多少？手榴彈拋出的初速度是多少？（g＝10m/s2）

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【解題分析】人對水桶的力豎直向上，而發(fā)生的位移沿水平方向，兩者垂直，所以人對桶的作用力不做功，為零，C正確．【題目點(diǎn)撥】本題要注意理解功的定義，功是力與力的方向上發(fā)生的位移的乘積，當(dāng)兩者垂直時做功為零．2、D【解題分析】

桿上A、B兩點(diǎn)繞O點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動，則角速度相等，即ωA=ωB，根據(jù)v=ωr，因rA>rB，則vA>vB；根據(jù)a=ω2r可知，aA>aB，故選項(xiàng)D正確，ABC錯誤.3、A【解題分析】

AB．小球落在O點(diǎn)下落的高度h=40×m=20m，則運(yùn)動的時間，則要恰好落在O點(diǎn)的初速度，，可知石塊可以落入水中，故A正確，B錯誤．C．若石塊能落入水中，下落的高度一定，豎直分速度一定，結(jié)合平行四邊形定則知，，初速度越大，落水時速度方向與水平面的夾角越小，故C錯誤．D．石塊不能落在水中，石塊豎直位移與水平位移的比值是定值，有，速度與水平方向的夾角，因?yàn)棣纫欢?，則速度與水平方向的夾角一定，可知石塊落到斜面時速度方向與斜面的夾角一定，與初速度無關(guān)．故D錯誤．4、D【解題分析】

A．0-1s內(nèi)，物體的加速度則質(zhì)點(diǎn)在0-1s內(nèi)的位移1s末的速度第2s內(nèi)物體的加速度第2s內(nèi)的位移物體在0-2s內(nèi)外力F做功的大小可知0-2s內(nèi)外力的平均功率故A錯誤．B．第2s內(nèi)外力做功的大小故B錯誤；C．0～2s內(nèi)外力F的沖量為故C錯誤；D．第1s末外力的瞬時功率第2s末的速度則外力的瞬時功率第1s末和第2s末外力的瞬時功率之比為9：4，故D正確；故選D．【題目點(diǎn)撥】根據(jù)牛頓第二定律求出0-1s內(nèi)和1-2s內(nèi)的加速度，結(jié)合位移時間公式分別求出兩段時間內(nèi)的位移，從而得出兩段時間內(nèi)外力做功的大小，結(jié)合平均功率的公式求出外力的平均功率．根據(jù)速度時間公式分別求出第1s末和第2s末的速度，結(jié)合瞬時功率的公式求出外力的瞬時功率．5、B【解題分析】

A．克服重力做的功A錯誤；BC．根據(jù)動能定理因此合外力做功為2J，B正確，C錯誤；D．手的拉力對物體做功，由上式可知D錯誤。故選B。6、C【解題分析】

牛頓在1687年提出萬有引力定律后，首次比較準(zhǔn)確地測定引力常數(shù)的科學(xué)家是卡文迪許.A.開普勒.故選項(xiàng)A不符合題意.B.伽利略.故選項(xiàng)B不符合題意.C.卡文迪許.故選項(xiàng)C符合題意.D.牛頓.故選項(xiàng)D不符合題意.7、AD【解題分析】

根據(jù)電場線分布的對稱性和疊加性原理可知，bd兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向不同，但電勢相同；a點(diǎn)的場強(qiáng)最小，c點(diǎn)的場強(qiáng)最大；a、b、c、d四點(diǎn)中a點(diǎn)電勢最高，c點(diǎn)電勢最低，a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢，故AD正確，BC錯誤。8、BC【解題分析】試題分析：對A和B整體受力分析，受重力、支持力、推力和摩擦力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解．解：對A和B整體受力分析，受重力（M+m）g、支持力N、推力F和地面的靜摩擦力f，由于兩物體相對地面始終保持靜止，故加速度為零，合力為零，根據(jù)平衡條件，有：豎直方向：N=（M+m）g…①水平方向：F=f…②當(dāng)推力F變大時，f變大，支持力不變；故選BC．【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵是靈活地選擇研究對象；如果對兩個物體分別受力分析，然后運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件列式求解，問題將復(fù)雜化．9、CD【解題分析】：選CD.物體慣性大小與物體的受力情況及運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，A、B均錯誤；乒乓球質(zhì)量小、慣性小、狀態(tài)容易改變，可快速被抽殺，C正確；用地腳螺釘把機(jī)器固定在地球上，相當(dāng)于增大了機(jī)器的質(zhì)量，也就增大了機(jī)器的慣性，因此機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時就難以發(fā)生振動現(xiàn)象，D正確．10、BCD【解題分析】

A、由水平方向的x-t圖象知，無人機(jī)在水平方向做勻速直線運(yùn)動，速度為3m/s，故A錯誤。B、由豎直方向的v-t圖象知，無人機(jī)在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，加速度a=m/s2，故B正確。C、無人機(jī)在水平方向做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，所以無人機(jī)的運(yùn)動軌跡為拋物線，故C正確。D、t=3s時，無人機(jī)vx=3m/s，vy=4m/s，無人機(jī)的速度v==5m/s，故D正確。11、CD【解題分析】

解：A、B、C、由牛頓第二定律，得μmg=ma得a=1m/s1．設(shè)行李做勻加速運(yùn)動的時間為t，行李加速運(yùn)動的末速度為v=1m/s．由v=at1代入數(shù)值，得t1=1s，勻加速運(yùn)動的位移大小為：，勻速運(yùn)動的時間為：，行李從A到B的時間為：t=t1+t1=1.5s．而乘客一直做勻速運(yùn)動，從A到B的時間為t人==1s．故乘客提前0.5s到達(dá)B．故A、B均錯誤，C正確；D、若行李一直做勻加速運(yùn)動時，運(yùn)動時間最短．由，解得，最短時間tmin=1s．故D正確．故選CD．【點(diǎn)評】該題考查是的傳送帶問題，行李在傳送帶上先加速運(yùn)動，然后再和傳送帶一起勻速運(yùn)動，若要時間最短，則行李一直做勻加速運(yùn)動．12、AB【解題分析】

整個系統(tǒng)在水平方向不受外力，豎直方向上合外力為零，則系統(tǒng)動量一直守恒，系統(tǒng)初動量為零，物體離開彈簧時向右運(yùn)動，根據(jù)系統(tǒng)的動量守恒定律得小車向左運(yùn)動，故A正確；取物體C的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)系統(tǒng)的動量守恒定律得：0=mv-Mv′，得物體與B端粘在一起之前，小車的運(yùn)動速率與物體C的運(yùn)動速率之比，故B正確；當(dāng)物體C與B端粘在一起時，整個系統(tǒng)最終的速度相同，根據(jù)系統(tǒng)的動量守恒定律得：0=（M+m）v″，v″=0，系統(tǒng)又處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C錯誤；物塊C與B碰后要粘在一起，則損失機(jī)械能，則整個過程中，小車、物體C及彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯誤。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ACACBD0.10.4001.000.10【解題分析】

第一空、AC打點(diǎn)計時器需要使用交流電源，需要用刻度尺測量計數(shù)點(diǎn)之間的距離，打點(diǎn)計時器本身就是計量時間的儀器，故不需要秒表。第二空、ACBD第三空、0.1打點(diǎn)計時器所用的電源頻率是50Hz，O、A、B、C、D是選用的計數(shù)點(diǎn)，計數(shù)點(diǎn)與計數(shù)點(diǎn)之間有5個時間間隔，相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是T=50.02s=0.1s。第四空、0.400打計數(shù)點(diǎn)B時紙帶的瞬時速度大小為vB===10-2m/s=0.400m/s。第五空、1.00由逐差法可求小車的加速度a===10-2m/s2=1.00m/s2。第六空、0.10打D點(diǎn)時小車的速度vD=vB+a(2T)=(0.400+1.000.2)m/s=0.600m/s，從打下計數(shù)點(diǎn)B到D的過程中，小車機(jī)械能的減小量E=mgsBD+mvB2-mvD2=0.10J。14、（1）A（2）D【解題分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得：mAv0=mAv1+mBv2

又因兩小球均做平拋運(yùn)動，下落時間相同，即可求得：mAv0t=mAv1t+mBv2t，

由圖可知，對應(yīng)的表達(dá)式應(yīng)為：mA=mA+mB，故選A.

（2）釋放點(diǎn)越低，入射小球速度小，兩球碰后水平位移越小，水平位移測量的相對讀數(shù)的相對誤差大，故A、B錯誤；釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱?，支柱對被碰小球的阻力不變，阻力的影響相對越小，可以較好地滿足動量守恒的條件，也有利于減小測量水平位移時的相對誤差，從而使實(shí)驗(yàn)的誤差減小，