2024届云南省昆明黄冈实验学校物理高一下期末经典试题含解析

2024届云南省昆明黄冈实验学校物理高一下期末经典试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、 (本题9分)某电场的电场线如图所示，A 、B 是一电场线上的两点，则A 、B 两点的电场强度
A ．大小相等，方向不同
B ．大小不等，方向不同
C ．大小相等，方向相同
D ．大小不等，方向相同
2、有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）．一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船．用卷尺测出船后退的距离d ，然后用卷尺测出船长L ．已知他的自身质量为m ，水的阻力不计，船的质量为( )
A ．()
m L d d - B ．
()
m L d d + C ．mL d
D ．()m L d L
+
3、 (本题9分)在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动.当速度达到m V 后，立即关闭发动机而滑行直到停止.v t -图线如图所示，汽车的牵引力大小为1F ，摩擦力大
小为2F .全过程中，牵引力做的功为1W ，克服摩擦阻力做功为2W .以下是1F 、2F 及1W 、2W 间关系的说法，其中正确的是
1F ①：2F 1=：1 l F ②：2F 4=：1 1W ③：2W 1=：1 1W ④：2W 1=：1．
A．②③B．②④C．①③D．①④
4、(本题9分)如图所示，一条小船位于200 m宽的河的正中央A处，从这里向下游1003m 处有一危险区.当时水流的速度为4 m/s，为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少是
A．43
3
m/s B．
83
3
m/s C．2 m/s D．4 m/s
5、一个质量为m的物体以a＝2g的加速度竖直向下加速运动，则在物体下降h高度的过程中物体的
A．重力势能减少了2mgh B．合外力做功为mgh C．合外力做功为2mgh D．动能增加了mgh
6、如图所示，一物块静止在光滑水平地面上，现在水平拉力作用下沿x轴方向滑行，拉力F大小随x变化规律如图。

则关于物块从x=0 运动到x=x2处过程（）
A．物块加速度一直增大
B．物块动能先增大后减小
C．根据图像信息，物块最大动能可求
D．根据图像信息，物块最大加速度可求
7、(本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是
A．小球的机械能守恒
B．弹簧的弹性势能增大
C．小球刚接触弹簧时，动能最大
D．小球和弹簧组成的系统机械能守恒
8、(本题9分)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则
A．C点的电场强度大小为零
B．A点的电场强度大小为零
C．NC间场强方向沿x轴正方向
D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功
9、(本题9分)如图，半径R=0.45m的四分之一光滑圆弧面轨道竖直固定，弧面下端与一水平足够长传送带右端相切，传送带以恒定的速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动。

一质量m=1kg的小物块自圆弧面轨道的最高点由静止滑下，物块与传送带之间的动摩擦因数 =0.2，不计物块滑过曲面与传送带交接处时的机械能损失，重力加速度
g=10m/s2，则物块从第一次滑上传送带到第一次离开传送带的过程中，下列说法正确的是（）
A．物块在传送带上向左运动的最远距离为2m
B．物块运动的时间为3.125s
C．物块与传送带间因摩擦产生的热能为12.5J
D．传送带对物块做的功为2.5J
10、(本题9分)某同学将质量为1kg的物体由静止竖直向上提升到1m时，物体的速度为2m/s，g取10m/s2 ,则：
A．合外力做功12J B．合外力做功2J
C．物体克服重力做功12J D．手对物体的拉力做功12J
11、(本题9分)甲、乙两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度高于甲的运行高度．两卫星轨道均可视为圆形轨道．以下判断正确的是
A．甲的周期小于乙的周期B．乙的速度大于第一宇宙速度
C．甲的加速度大于乙的加速度D．甲在运行时，能经过北极正上方12、(本题9分)额定输出功率为P的起重机将质量为m的重物从地面由静止开始加速提起，起重机钢索对重物的拉力恒为重物重力的2倍，经历时间t重物上升到距地面的高度H，此时起重机的功率恰好达到额定输出功率，以下说法中正确的是（）A．在这一过程中，钢索对重物做的功为2mgH
B．重物在高度为H的位置具有的速度大小为P/2mg
C．重物在高度为H的位置具有的动能为
D．在这一过程中，重物受到的合力为2mg
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）(本题9分)某实验小组利用图甲所示的电路测金属丝R x的电阻率.
(1)请根据图甲，对图乙的实物图进行连线_____，开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于____端。

（选填“左”或“右”）
(2)闭合开关后，将滑动变阻器的滑片调至一合适位置后不动，多次改变金属丝上金属夹的位置，得到几组U、I、L（U为电压表的示数，I为电流表的示数，L为金属丝接
入电路的长度，d为金属丝直径，用
U
R
I
计算出相应的电阻值后作出R-L图线如图
丙所示。

取图线上两个点间数据之差和△L和△R，则金属丝的电阻率ρ＝_____（用题给字母进行表示），ρ的测量值_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值.
14、（10分）用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验.
（1）为验证机械能是否守恒，可以比较重物下落过程中任意两点间的_______. A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量与势能变化量
C．速度变化量与高度变化量
（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是
_______.
A．利用公式计算重物速度
B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D．没有采用多次实验取平均值的方法
（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O 的距离h，正确计算对应计数点的重物速度υ，描绘图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒. 请你分析论证该同学的判断依据是否正确______.
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（12分）(本题9分)额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为10m/s．已知汽车的质量为1×103 kg，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为1m/s1．假定汽车在整个运动过程中阻力不变．求：
（1）汽车受到的阻力F f大小；
（1）汽车匀加速运动过程中发动机牵引力大小；
（3）汽车匀加速运动过程的时间。

16、（12分）(本题9分)“玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想，若机器人“玉兔号”在月球表面做了竖直上抛实验，测得物体以初速v0抛出后，空中的运动时间为t，已知月球半径为R，求：
（1）月球表面重力加速度g；
（2）探测器绕月做周期为T的匀速圆周运动时离月球表面的高度H．
17、（12分）光滑水平面上有一直角坐标系xoy ，一质量为2kg 的小物体位于坐标原点处。

t =0时刻给物体施加一大小为10N 、方向沿x 轴正向的恒力F 1作用，t 1=2s 时撤去此力，同时给物体施加一大小为5N 、方向沿y 轴正向的恒力F 2作用。

在t 2=6s 时刻，求：
（1)物体的位置坐标；
（2）物体的速度大小及方向。

（结果保留两位有效数字）
参考答案
一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分） 1、D
【解题分析】由图可知，B 处的电场线比A 处密集，电场线越密，场强越大，所以E A ＜E B ；场强的方向均水平向右，方向相同，故ABC 错误，D 正确；故选D. 2、A 【解题分析】
设人走动时船的速度大小为v ，人的速度大小为v ′，人从船尾走到船头所用时间为t ．取船的速度为正方向．则d v t =
，L d
v t
-'=；根据动量守恒定律：Mv -mv ′=0，则得：d L d M m t t -= ，解得船的质量：()m L d M d
-= ,故选A ．
3、A 【解题分析】
由动能定理可得出汽车牵引力的功与克服摩擦力做功的关系，由功的公式可求得牵引力和摩擦力的大小关系； 【题目详解】
对全过程由动能定理可知120W W -=，故12:1:1W W =，故③正确，④错误；
111W F s =，222W F s =，由图可知：12:3:4s s =，所以12:4:3F F =，故②正确，①
错误，故A 正确，B 、C 、D 错误； 故选A ．
【题目点拨】
关键是要注意在机车起动中灵活利用功率公式及动能定理公式，同时要注意图象在题目中的应用． 4、C 【解题分析】
设小船的合速度与水流速度的夹角为θ；则有
tan
θ=
=，因此30θ=︒； 1
=sin 422
v v θ⋅=⨯=水船；故选C
5、C 【解题分析】
A.物体下降h 高度的过程中，重力做功mgh ，则重力势能减小mgh ，故A 错误； BCD.根据牛顿第二定律知，合力为2mg ，根据动能定理知，合力做功为2mgh ，则动能 增加2mgh ，故C 正确，BD 错误。

6、C 【解题分析】
A.由于物块静止在光滑的水平面上，所以物块只受拉力作用，由图可知拉力先增大后减小，
根据牛顿第二定律F ma =，可知加速度先增大后减小，故A 错误； B.由图可知，拉力对物块一直做正功，故物块的动能一直增大，故B 错误；
C.由图可知当t=t 2时拉力为零，此时加速度为零，所以速度最大，动能最大，根据动能定理 有：
02102k km F x E E =∆=-，则最大动能有：021
2
km E F x =，故C 正确； D.由于不知道，物块的质量，所以无法求出最大加速度，故D 错误。

7、BD 【解题分析】
对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。

对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的
过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。

小球的动能先增大后减小。

【题目详解】
在将弹簧压缩到最短的整个过程中，弹簧的弹力对小球做负功，故小球的机械能不守恒，故A 错误；在压缩到最短的过程中，小球对弹簧始终做正功，故弹簧的弹性势能移植增大，故B 正确；小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧的弹力逐渐增大，弹簧的弹力先小小球受到的重力，后大于重力，合力先向下后向上，所以小球先向下加速运动，后向下减速运动，所以小球的动能先变大后变小，故C 错误；对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，故D 正确；故选BD 。

【题目点拨】
本题考查弹簧中的功能变化关系，弹簧问题往往是动态变化的，分析这类问题时用动态变化的观点进行，要注意该系统机械能守恒，但小球的机械能并不守恒。

不能想当然，认为小球一接触弹簧动能就开始减小。

8、AD 【解题分析】 A ．x φ-
图的斜率为E ，C 点电势的拐点， 则电场强度为零，故A 正确；
B ．由图知A 点的电势为零，则O 点的点电荷的电量比M 点的点电荷的电量大，且O 点的电荷带正电，M 点电荷带负电．故B 错误；
C ．由图可知：OM 间电场强度方向沿x 轴正方向，MC 间电场强度方向沿x 轴负方向，C
D 间电场强度方向沿x 轴正方向．故C 错误；
D ．因为MC 间电场强度方向沿x 轴负方向，CD 间电场强度方向沿x 轴正方向，则将一负点电荷从N 点移到D 点，电场力先做正功后负功．故D 正确； 9、BC 【解题分析】
A 、物体沿圆弧面下滑，机械能守恒：mgR =
1
2
mv 02，得：v 0=3m./s ，物体在传送带上相对运动时的加速度大小为：a =μg =2m/s 2，物体滑上传送带向左运动的最远距离：
s 1 =202v a
=2.25m ，故A 错误。

B 、物体向左运动的时间：t 1=
0v A =1.5s ，物体向右加速到v 的时间：t 2=v
a
=1s ，向右加
速的位移：s 2=
2
2v a
=1m ，然后物体以速度v 匀速运动的时间：t 3=12s s v -= 0.625s ，物体第一次从滑上到离开传送带所经历的时间：t = t 1+ t 2+ t 3=3.125s ，故B 正确。

C 、物块与传送带间因摩擦产生的热能 Q =μmg (s 1+vt 1+vt 2-s 2)=12.5J ，故C 正确。

D 、根据动能定理，传送带对物块做的功W =12mv 2-1
2
mv 02=-2.5J ，故D 错误。

【题目点拨】 10、BD 【解题分析】
AB. 合外力的功等于物体动能的变化量，2
1=
02J 2
W mv -=合 ，A 错误B 正确。

CD. 克服重力做功10J G W mgh ==克 ，因为合力做功2J ，所以手对物体做功为
()+()12J G G W W W W W =-==合合克 ，C 错误D 正确。

11、AC 【解题分析】
卫星的向心力由万有引力提供有22
224=mM v G m r m ma r T r
π=＝，所以有：周期
23
4r T GM
π＝
，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的周期小于乙的周期，故A 正确；因为第一宇宙速度是近地卫星的运行速度GM
v r
＝
可知，乙的轨道大于地球的半径，故乙的速度小于第一宇宙速度，所以B 错误；加速度2
GM
a r =
，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的加速度大于乙的加速度，故C 正确；甲是同步卫星，甲的轨道只能在赤道上空，故甲在运行时不能经过北极正上方，所以D 错误． 12、ABC 【解题分析】
钢索做的功：W=FH=2mgH ，故A 正确；重物到达H 处，功率为P ，此时的钢索拉力仍为2mg ，有：P=Fv 得：，故B 正确。

重物在高度为H 的位置具有的动能为
；故C 正确；物体的合外力为F 合
=F-mg=2mg-mg=mg ；故D 错误；故选ABC 。

【题目点拨】
此题关键是知道物体向上做匀加速直线运动；注意求力的功时，关键在于找准力和位移，
关于功率和力及速度之间的关系，在于三者之间的对应关系．
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、
左 2
π4
R d l ρ∆=⨯
∆ 等于 【解题分析】
(1)[1]滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用内接法，连线时注意电表接线柱的极性，则实物连接如图：
[2]为使开关闭合后，测量部分的起始电压为0，保护电路，则开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于左端；
(2)[3]不考虑电表内阻影响时
22
4ππ4
L L R L d S d
ρ
ρ
ρ=== 则R -L 图线的斜率：
2
4πR
k d L
ρ∆=
=∆ 解得，金属丝的电阻率：
2
π4
R d l ρ∆=⨯
∆ [4]考虑电表内阻影响时，
A A 22
4ππ4
U L R R R L d I d ρρ=
=+=+ 则R -L 图线的斜率仍为：
24πR k d L
ρ∆==∆ 所以ρ的测量值等于真实值。

14、A C 不正确
【解题分析】
第一空.为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能的增加量和重力势能的减小量关系，故选：A ；
第二空.由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C 正确，ABD 错误； 第三空.该同学的判断依据不正确。

在重物下落h 的过程中，若阻力f 恒定， 根据mgh-fh =mv 2-0，
可得：v 2=2（g -）h ，
则此时v 2-h 图象就是过原点的一条直线。

所以要想通过v 2-h 图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g 。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（1）4⨯103N （1）8⨯103N （3）5s
【解题分析】
速度最大时，牵引力等于阻力，根据P =Fv m =fv m 求出阻力的大小，根据牛顿第二定律求出牵引力的大小，从而求出匀加速过程中的最大速度，根据速度时间公式求解匀加速的时间。

【题目详解】
（1）当速度最大时，F =F f ，则有：P =F f v m
代入数据解得：F f =4000N
（1）根据牛顿第二定律得：F -F f =ma
代入数据解得发动机牵引力：F =8⨯103N
（3）匀加速运动的最大速度为：80000/10/8000
P v m s m s F =
== 则匀加速直线运动的时间为：1052v t s s a === 【题目点拨】
解决本题的关键知道发动机功率P =Fv ，知道当速度达到最大时，牵引力等于阻力．以及知道以恒定加速度运动在整个过程中的运动情况。

16、 (1) 02v g t = (2) H R = 【解题分析】
（1）由竖直上抛运动可知：
02
v t g
= 解得 02v g t
= （2）在月球表面：
2Mm G mg R
= 对探测器：
222()()()Mm G m R H R H T
π=++ 解得
H R = 17、（1）50m 20m x y ==，（2）14m/s ，与Ox 夹角为
4
π 【解题分析】 （1）0-t 1内，物体沿Ox 方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：F 1=ma 1。

可得：a 1=5m/s 2。

0-t 1内，物体的位移为：x 1=12a 1t 12=12
×5×22=10m t 1=2s 时刻物体的速度为：v 1=a 1t 1=5×2=10m/s
2-6s 内物体做类平抛运动，在x 轴方向做匀速直线运动，y 轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：F 2=ma 2。

可得：a 2=2.5m/s 2。

2-6s 内物体沿y 轴方向的分位移：y 2=12a 2(t 2−t 1)2=12
×2.5×(6−2)2=20m x 轴方向的分位移：x 2=v 1（t 2-t 1）=10×（6-2）=40m
故在t 2=6s 时刻，物体的位置坐标为：x =x 1+x 2=50m ，y =y 2=20m
（2）在t 2=6s 时刻，物体沿x 轴方向的分速度为：v x =v 1=10m/s
沿y 轴方向的分速度为：v y =a 2（t 2-t 1）=2.5×（6-2）=10m/s
故合速度为：14m/s v ==≈
设合速度方向与Ox 轴的夹角为θ，则有：1y x v tan v θ==，θ=45°。