2024年内蒙古包头铁路第一中学物理高一第二学期期末调研试题含解析

2024年内蒙古包头铁路第一中学物理高一第二学期期末调研试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B 铅笔将试卷类型（B ）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1、根据=L R S ρ可以导出电阻率的表达式=RS L
ρ，对温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率 A ．跟导线的电阻只成正比 B ．跟导线的横截面积S 成正比
C ．跟导线的长度L 成反比
D ．只由其材料的性质决定 2、小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行，到达河中间时突然上游来水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法正确的是 （ ）
A ．小船要用更长的时间才能到达对岸
B ．小船到达对岸的时间不变，但位移将变大
C ．因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化
D ．因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化
3、 (本题9分)把一物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度为h ，若物体的质量为m ，所受空气阻力为f ，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中，下列说法正确的是 ( )
A ．重力做的功为m g h
B ．空气阻力做的功为-2fh
C ．空气阻力做功为零
D ．重力做功为2m g h
4、已知引力常量G 、月球中心到地球中心的距离R 和月球绕地球运行的周期T ．假设地球是一个均匀球体，那么仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（ ）
A ．月球的质量
B ．地球的质量
C ．地球表面的重力加速度
D ．地球的密度
5、 (本题9分)如图所示，B 和C 是一组塔轮，即B 和C 半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为R B ∶R C ＝3∶1．A 轮的半径大小与C 轮相同，它与B 轮紧靠在一起，当A 轮绕其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B 轮也随之无滑动地转动起来，a 、b 、c 分别为三轮边缘的三个点，则a 、b 、c 三点在运动过程中（ ）
A．线速度大小之比为3∶1∶1
B．角速度之比为3∶3∶1
C．转速之比为1∶3∶1
D．向心加速度大小之比为9∶6∶4
6、(本题9分)如图，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，一带电油滴位于电容器中的P点处于平衡状态，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（）
A．极板间的电场强度变大
B．带电油滴向上极板运动
C．电容器的电容变小
D．电容器带电量减少
7、(本题9分)如图所示，一滑块从足够长的粗糙斜面上的某位置以大小为10m/s的初速度沿斜面向上运动，斜面的倾角为37°，滑块向上运动过程中的加速度大小为10m/s2。

取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是
A．滑块向上运动的时间为1s
B．滑块向上运动的最大距离为10 m
C．斜面与滑块之间的动摩擦因数为0.5
D．滑块从开始运动到速度大小再次为10m/s所用的时间为2s
8、(本题9分)如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子在电场中运动的轨迹．若带电粒子仅受电场力作用，运动方向由M到N，以下说法正确的是
A．粒子带负电
B．粒子带正电
C．粒子的电势能增加
D．粒子的电势能减少
9、(本题9分)如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。

则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是（）
A．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡
B．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心
C．此时手转动塑料管的角速度
g
r ω
μ=
D．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动
10、(本题9分)如图所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物体B并留在其中，由子弹、弹簧和A、B物块组成的系统，在下列说法中正确的是（）
A．子弹射入木块过程动量守恒，机械能不守恒
B．子弹射入木块过程动量不守恒，机械能也不守恒
C．弹簧推着含子弹的B物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程；动量不守恒，机械能守恒
D．弹簧推载着子弹的B物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程；动量守恒，机械能不守恒
二、实验题
11、（4分）(本题9分)如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为m A的钢球A用细线悬挂于O点，质量为m B的钢
球B放在离地面高度为H的小支柱N上，O点到A球球心的距离为L，使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直线夹角为α，A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰，碰撞后A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点。

（1）图中s应是B球初始位置到_____________的水平距离.
（2）为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有：_____________.
12、（10分）(本题9分)在《验证机械能守恒定律》的实验中，下列物理量中需要测量的有___________，通过计算得到的有___________（填字母序号）
A．重锤质量
B．重力加速度
C．重锤下落的高度
D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分）(本题9分)宇航员来到某星球表面做了如下实验：将一小钢球以v0的初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升离抛出点的最大高度为h（h远小于星球半径），该星球为密度均匀的球体，引力常量为G，求：
（1）求该星球表面的重力加速度；
（2）若该星球的半径R，忽略星球的自转，求该星球的密度．
14、（14分）(本题9分)如图所示，足够长的光滑水平地面上有一个质量为m的小球，其右侧有一质量为M的斜劈，
斜劈内侧为光滑1
4
圆弧。

小球左侧有一轻弹簧，弹簧左侧固定于竖直墙壁上，右端自由。

某时刻，小球获得一水平向
右的初速度v0，求：
(1)若小球恰好不飞出斜劈，则斜劈内侧的圆弧半径R为多大；
(2)若小球从斜劈滚下后，能够继续向左运动，则弹簧具有的最大弹性势能E p为多少；
(3)若整个过程中，弹簧仅被压缩一次，求满足此条件的M
m
的范围
15、（13分）(本题9分)一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，离地高度为h．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．求：
（1）地球的质量；
（2）卫星绕地球运动的线速度.
参考答案
一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1、D
【解析】
电阻率是表征材料性质的一个重要的物理量，它与导体的材料有关，有的电阻率还与温度有关．ABC与结论不符，D 正确．
2、B
【解析】
因为静水速垂直于河岸，则渡河时间t=d/v c，水流速增大，渡河时间不变，沿河岸方向的位移增大，则最终渡河的位移变大。

故B正确，AD错误。

因小船船头始终垂直河岸航行，渡河时间不会随着水流速度增大而变化，故C错误；
3、B
【解析】
物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初末位置相同，高度差为零，所以重力做功为零．故AD错误．在上升的过程中，空气阻力做功为-fh，在下降的过程中，空气阻力做功为-fh，则整个过程中空气阻力做功为-2fh．故B正确，C错误．故选B．
【点睛】
解决本题的关键知道重力做功与路径无关，由初末位置的高度差决定．阻力做功与路径有关.
4、B
【解析】
A.万有引力提供环绕天体的向心力，此式只能计算中心天体的质量，根据题给定的数据可以计算中心天体地球的质量，
而不能计算环绕天体月球的质量，故A 不符合题意；
B.根据万有引力提供向心力可得：
2
224Mm G mR R T
π= 可得中心天体质量23
24R M GT
π=，故B 符合题意； C.在地球表面重力和万有引力相等，即
2Mm mg G
r
= 所以 2
GM g r = 因不知道地球半径故不可以求出地球表面的重力加速度；故C 不符合题意；
D.因为月球不是近地飞行，故在不知道地球半径的情况下无法求得地球的密度，故D 不符合题意．
5、D
【解析】
轮A 、轮B 靠摩擦传动，边缘点线速度相等，故：v a ：v b =1：1
根据公式v=rω，有：ωa ：ωb =4：3
根据ω=1πn ，有：n a ：n b =4：3
根据a=v ω，有：a a ：a b =4：3
轮B 、轮C 是共轴传动，角速度相等，故：ωb ：ωc =1：1
根据公式v=rω，有：v b ：v c =4：3
根据ω=1πn ，有：n b ：n c =1：1
根据a=vω，有：a b ：a c =4：3
综合得到：v a ：v b ：v c =4：4：3；ωa ：ωb ：ωc =4：3：3；
n a ：n b ：n c =4：3：3；a a ：a b ：a c =16：11：9
故选C ．
点睛：本题关键是明确同轴传动和同源传动的区别，然后根据公式v=rω、ω=1πn 、a=vω列式分析，注意两两分析；再找出共同项得出最后的表达式.
6、CD
【解析】
A 、油滴处于平衡状态，则说明小球受到的重力等于电场力，故mg Eq =，电场力向上，故小球带负电，因电容器两端的电压不变，当将下极板竖直向下移动一段距离时，两板间的距离增大，则由U E d =
可知，两板间的场强减小，故油滴受到的电场力减小，故合力向下，故油滴将向下运动，故AB 错误； C 、由4S C kd επ=可知d 增大，则电容C 减小，故C 正确； D 、根据Q C U =知电荷量减小，故D 正确。

7、AC
【解析】
A 、滑块上滑做匀减速直线运动，由速度公式可得减速时间为，A 正确。

B 、匀减速的位移为
，B 错误。

C 、上滑过程根据牛顿第二定律，解得，C 正确。

D 、下滑过程根据牛顿第二定律，解得，滑块做匀加速直线运动，可得
，故加速到10m/s 总时间为6s ，D 错误。

故选AC 。

【点睛】 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的应用，要求能正确得到上滑和下滑的加速度不同。

8、BD
【解析】
由粒子的运动轨迹可知，粒子所受的电场力方向大致向上，可知粒子带正电，选项A 错误，B 正确；粒子从M 运动到N 点，电场力做正功，电势能减小，选项D 正确，C 错误；故选BD.
9、AC
【解析】
A ．螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的最大静摩擦力，螺丝帽在竖直方向上没有加速度，根据牛顿第二定律得知，螺丝帽的重力与最大静摩擦力平衡，故A 正确。

B ．螺丝帽做匀速圆周运动，由弹力提供向心力，所以弹力方向水平向里，指向圆心，故B 错误。

C ．根据牛顿第二定律得：
2N m r ω=
m f mg =
又因为：
m f N μ=
联立得到： g r
ωμ= 故C 正确。

D ．若杆的转动加快，角速度ω增大，螺丝帽受到的弹力N 增大，最大静摩擦力增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动，故D 错误。

故选AC 。

10、AC 【解析】 AB 、子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块组成的系统动量守恒，则系统动量守恒．在此运动过程中，子弹的动能有一部分转化为系统的内能，则系统的机械能减小，所以机械能不守恒．故A 正确，B 错误； CD 、弹簧推载着子弹的B 物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程，弹簧要恢复原长，墙对弹簧有向右的弹力，系统的外力之和不为零，则系统动量不守恒．在此运动过程中，只有弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒．故C 正确，D 错误．
故选AC.
二、实验题
11、落地点;
，S;
【解析】
（1）B 球离开小支柱后做平抛运动，S 是B 球做平抛运动的水平位移，即B 球初始位置到落地点的水平距离． （2）小球从A 处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：，解得：，小球A 与小球B 碰撞后继续运动，在A 碰后到达最左端过程中，由动能定理得：
，解得：，此时动量为：，
碰前小球B 静止，则P B =0；碰撞后B 球做平抛运动，水平方向：S =v B ′t ，竖直方向，联立解得：，则碰后B 球的动量：，由动量守恒定律可知，实验需要验证的表达式为：。

实验需要测量的量有：m A 、m B 、α、β、H 、L 、S 。

12、 C; D;
【解析】在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要验证的方程是，直接测量的有：用刻度尺测量重锤下落的高度，重锤的质量可以测量也可以不测量．重力加速度是当地的重力加速度，查表得到．因此需要测量的是C ，然后通过打出的纸带，运用运动学公式求解出与下落高度对应的重锤的瞬时速度，故计算得到的是D ．
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（1）
（2）
【解析】
（1）根据速度-位移公式得：， 得
（2）在星球表面附近的重力等于万有引力，有 及 联立解得星球密度
14、 (1)202()Mv R g m M =+ (2)20P 2()2()m M m v E M m -=+ (3)13M m
<< 【解析】
(1) 若小球恰好不飞出斜劈，则小球到达最高点时二者的速度恰好相等，选取向右为正方向，由动量守恒可得： mv 0=(m +M)v
又
22011()22
mv m M v mgR =++ 联立解得
202()
Mv R g m M =+ (2) 设小球第一次从斜劈B 滑下离开时，小球和斜劈B 的速度分别为v 1和v 2
以向右为正方向，由动量守恒可得
mv 0=mv 1+Mv 2
由机械能守恒可得
222012111222
mv mv Mv =+ 联立解得小球速度为
10m M v v m M
-=+ 斜劈B 速度为 202m v v m M =
+ 小球压缩弹簧的过程中系统的机械能守恒，小球的动能转化为弹簧的弹性势能，则：
220P 12
()122()m M m v E mv M m -==+ (3) 设若整个过程中，弹簧仅被压缩一次，说明小球与斜劈分离后小球的速度方向必定向左，而且大小小于等于斜劈的速度大小，即：1120v v v <≤且，即
2m M m m M m M m M
-<≤++且
可得： 3m M m <<
则
13M m <<
15、（1） 2
gR G
（2）【解析】
（1）地表的物体受到的万有引力与物体的重力近似相等即：
2 GMm mg R
＝ 解得：
M＝
2 gR G
（2）根据
2
2
Mm v
G m
r r
＝其中
G
gR
M
2
=，r=R+h
解得
v=。