2023-2024学年福建省泉州市晋江市南侨中学物理高一下期末综合测试试题含解析

2023-2024学年福建省泉州市晋江市南侨中学物理高一下期末综合测试试题 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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、 (本题9分)设地球表面处重力加速度为g ，地球半轻为R ，在地球赤道平面上距地面高度为2R 处的重力加速度为，则等于
A ．
B ．
C ．4
D ．9
2、 (本题9分)把带电体上产生的静电荷移走可以防止静电荷积累而造成危害. 下列措施中，没有采取上述方法的是 A ．飞机上安装接地电缆
B ．电工钳柄上套有绝缘胶套
C ．印染车间里保持适当的湿度
D ．油灌车后面装有一条拖地铁链
3、 (本题9分)在一斜面顶端，将质量相等的甲乙两个小球分别以v 和2
v 的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上．甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（ ）
A ．2：1
B ．4：1
C ．6：1
D ．8：1
4、自然界中有很多物体做曲线运动，在曲线运动中，物体的运动速度（ ）
A ．方向一定改变
B ．方向一定不变
C ．大小一定改变
D ．大小一定不变
5、 (本题9分)图描绘了一颗悬浮在液体中的固体微粒受到周围液体分子撞击的情景，下列关于布朗运动的说法中正确的是
A ．悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的
B ．布朗运动是固体分子的无规则运动
C．液体温度越低，布朗运动越剧烈
D．悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显
6、(本题9分)如图所示，套在光滑细杆上的小环，在t=0时刻从静止开始沿细杆匀加速下滑，则该物体的v-t图像是A．B．C．D．
7、(本题9分)平行金属板PQ、MN与电源和滑线变阻器如图所示连接，电源的电动势为E，内电阻为零；靠近金属板P的S处有一粒子源能够连续不断地产生质量为m，电荷量+q，初速度为零的粒子，粒子在加速电场PQ的作用下穿过Q板的小孔F，紧贴N板水平进入偏转电场MN；改变滑片p的位置可改变加速电场的电压U l和偏转电场的电压U2，且所有粒子都能够从偏转电场飞出，下列说法正确的是（）
A．粒子的竖直偏转距离与U2成正比
B．滑片p向右滑动的过程中从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小
C 2Eq m
D Eq m
8、物体做曲线运动时( )
A．速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化B．速度在变化而加速度可以不发生变化
C．速度的方向不发生变化而大小在不断地变化D．速度的大小和方向可以都在不断地发生变化
9、(本题9分)图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。

一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。

则该粒子（）
A．带负电
B．在c点受力最大
C．在b点的电势能大于在c点的电势能
D．由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化
10、(本题9分)如图所示，甲、乙、丙三个质量相同的物体分别在不同外力的作用下沿水平地面做匀速直线运动，如图地面与物体间的动摩擦因数均相同，下列判断正确的是（）
A．三个物体所受的摩擦力大小相同
B．甲物体所受的摩擦力最小，受地面的弹力最小
C．乙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最小
D．丙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最大
11、在水平路面上AB段光滑，BC段粗糙，两段长度相同，如图所示。

在A处静止的小物体(可视为质点)在水平恒力F作用下，从A点开始运动，到C点恰好停下。

下列判断正确的是()
A．水平恒力F在两段路面上做功相等
B．整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功
C．水平恒力F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率
D．水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率大于在BC段中点位置瞬时功率
12、(本题9分)汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力f大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，直到车速达到最大速度v，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示。

则
A ．开始汽车做匀加速运动，t (s)时速度达到v ，然后做匀速运动
B ．开始汽车做匀加速运动，t (s)后做加速度逐渐减小的加速运动，速度达到v 后做匀速运动。

C ．开始时汽车牵引力恒定，t (s)后牵引力逐渐减小，直到与 阻力平衡
D ．开始时汽车牵引力恒定，t (s)后牵引力即与阻力平衡
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)用如图甲实验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒．m 2从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是
打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图甲中未标出），计数点间的距离如图乙所示．已知m 1=50g 、
m 2=150g 则（g 取9.8m/s 2，结果保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下记数点5时的速度v =_______；
（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△E K =________，系统势能的减少量△E P =________，由此得出的结论是_____________________________
（3）若某同学作出212
v -h 图象如图丙，则当地的实际重力加速度g =___________．
14、(本题9分)在验证机械能守恒的实验中，所用电源的频率为50 Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示(图中O是打点计时器打的第一个点，A、B、C分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的计数点)。

查得当地的重力加速度g = 9.80 m/s2。

根据纸带求：若重锤质量为m，则重锤从起始下落至B时减少的重力势能为____；动能为____;从以上数据可得的结论是_______________________；产生误差的主要原因是_________________________（结果保留3位有效数字）
15、(本题9分)某实验小组利用如图所示的装置进行验证：当质量m一定时，加速度a与力F成正比的关系，其中F=m2g，m=m1+m2（m1为小车及车内砝码的总质量，m2为桶及桶中砝码的总质量）。

具体做法是：将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作。

图中AB相距x。

（1）设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是_______
（2）如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了下列图象，其中哪一个是正确的_______
（3）下列哪些措施能够减小本实验的误差_______
A．实验中必须保证m2<<m1
B．实验前要平衡摩擦力
C．细线在桌面上的部分应与长木板平行
D．图中AB之间的距离x尽量小些
三．计算题(22分)
16、（12分）(本题9分)某工厂生产流水线示意图如图所示，半径R=1m的水平圆盘边缘E点固定一小桶．在圆盘直径D E正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动，传送带右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上，竖直高度h=1. 25m；AB为一个与CO在同一竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径r=0.45 m，且与水平传送带相切于B 点．一质量m=0.2kg 的滑块(可视为质点)从A点由静止释放,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2 ,当滑块到达B点时，圆盘从图示位置以一定的角速度ω绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，滑块到达C点时恰与传送带同速并水平抛出，刚好落人圆盘边缘的小捅内．取g=10m/s2，求:
(1)滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力N B;
(2)传送带BC部分的长度L;
(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件．
17、（10分）(本题9分)一质量为100g的小球从1.25m高处自由下落到一厚软垫上．若小球从接触软垫到小球陷至最低点经历了0.02s，则这段时间内软垫对小球的平均作用力是多大？（不计空气阻力，g =10m/s2）
参考答案
一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、D
【解析】
在地球表面，根据万有引力定律近似等于重力可得：①
当时，则距离地心的距离为3R，根据万有引力定律近似等于重力可得：
②
联立①②式可得：
，故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

【点睛】 本题考查万有引力定律及其应用，解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一重要理论，必须搞清哪一位置所受的万有引力等于哪一位置的重力。

2、B
【解析】
A.飞机上安装接地电缆，是为了防止静电荷积累而造成危害，故A 正确．
B.电工钳柄上套有绝缘胶套，是为了防止触电，而不是为了防止静电，故B 错误．
C.印染车间里保持适当的湿度，是为了防止静电荷积累而造成危害，故C 正确．
D.油灌车后面装有一条拖地铁链，是为了防止静电荷积累而造成危害，故D 正确．
本题选错误的，故选B ．
3、B
【解析】
根据平抛运动的推论tanθ=2tanα得到甲、乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等，根据运动的合成与分解求出末速度即可解题．
【详解】
设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v 抛出，落在斜面上，如图所示：
根据平抛运动的推论可得tanθ=2tanα，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；对甲有：1cos v v θ=
，对乙有：22cos v v θ=，联立可得：12
21v v =． 由于甲乙两球质量相等．所以动能之比等于速度之比的平方，故B 正确， ACD 错误．
【点睛】
本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动． 4、A
【解析】
试题分析：曲线运动的速度方向一定发生变化，大小不一定变化，如平抛运动速度大小在变化，但是匀速圆周运动速度大小恒定不变，所以A 正确，BCD 错误
故选A
考点：考查了对曲线运动的理解
点评：基础题，关键是知道曲线运动速度方向一定是变化的
5、A
【解析】
AB.布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，它既不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动。

故A 正确，B 错误；
C.颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈。

故C 错误；
D.悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越不明显。

故D 错误。

6、B
【解析】
应用速度时间图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动即可解题。

【详解】
根据题意可知小环沿杆方向做初速度为零匀加速直线运动，故B 正确，ACD 错误。

【点睛】
本题主要考查了匀变速直线运动的速度时间图象，属于基础题。

7、BC
【解析】
A ．带电粒子在加速电场中加速
21012
U q mv = 在偏转电场中
2
22201
1()24U q U l l y dm v dU == 由于
12U U E +=
则
22
2212=44()
U l U l y dU d E U =- 则粒子的竖直偏转距离y 与U 2不是成正比关系，选项A 错误；
B ．从偏转电场飞出的粒子的偏转角
22011
tan 22y
v U l U l v dU dU θ=== 滑片p 向右滑动的过程中U 1变大，U 2减小，则从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小，选项B 正确； CD ．当粒子在加速电场中一直被加速时，飞出偏转电场的速率最大，即当U 1=E 时粒子的速率最大，根据动能定理
212
m Eq mv = 解得
m v =选项C 正确，D 错误。

故选BC 。

8、ABD
【解析】
A. 物体沿圆周做快慢不变的运动时，物体速度大小不变，方向在不断地变化，故选项A 符合题意；
BD.一体积较小的重物水平抛出后，物体的加速度不变，而速度的大小和方向都在不断地发生变化，故选项BD 符合题意；
C. 物体做曲线运动时，速度方向时刻在改变，故选项C 不合题意。

9、CD
【解析】
A ．根据粒子运动轨迹可知，粒子带正电，选项A 错误；
B ．根据库仑定律可知，离点电荷最近时最大，选项B 错误；
C ．从b 点到c 点电场力做正功，动能增加，故粒子在b 点电势能一定大于在c 点的电势能，故C 正确；
D ．同心圆间距相等，所以a 点到b 点电势差大于b 点到c 点的电势差，所以由a 点到b 点的动能变化大于有b 点到c 点的动能变化，选项D 正确。

10、BD
【解析】
设三个物体的重力均为G ．如图，
将甲、丙两个物体所受的拉力分解为水平和竖直两个方向．则三个物体对地面的压力大小分别为：N甲=G-F1；N乙=G；N丙=G+F2；可见，甲对地面的弹力最小，丙对地面的弹力最大．由摩擦力公式f=μN，μ相同，所以甲物体所受的摩擦力最小，丙物体所受的摩擦力最大．故选BD．
【点睛】
对于滑动摩擦力，关键抓住其方向与物体相对运动方向相反，大小与物体间弹力成正比．
11、AB
【解析】
A.由W=Fs知，恒力F对两种路面下做功一样多，即W1=W2，故A正确。

B.在整个过程中，根据动能定理可知W F-W f=0-0，故整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功，故B正确；
C.在AB段做初速度为零的匀加速直线运动，在BC段可看做反向的初速度为零的运动加速直线运动，通过v-t图象如图，可知，在两段所需时间相同，根据P=W/t可知，水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率，故C错误；
D.由图可知，在AB段中点位置瞬时速度和在BC段中点位置瞬时速度相同，故水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率等于在BC段中点位置瞬时功率，故D错误；
12、BC
【解析】
因为在0～t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，P=Fv，可知v随时间均匀增大，即开始汽车做匀加速运动，t1（s）后由于汽车达到额定功率，那么当v增大时F减小，据牛顿第二定律可知加速度减小，当F=f时加速度为零，v不变则最后做匀速运动，选BC
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、2.4m/s 0.576J 0.588J 在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒9.7m/s2
【解析】
第一空.根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：
()246521.6026.4010m/s 2.4m/s 220.1x v T -+⨯⨯＝＝＝。

第二空.物体的初速度为零，所以动能的增加量为：△E k ＝12
(m 1+m 2)v 52−0＝0.576J ； 第三空.重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△E P =W =（m 2-m 1）gh =0.588J ；
第四空.由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在在误差允许的范围内，m 1、m 2组成的系统机械能守恒。

第五空.题中根据机械能守恒可知，（m 2-m 1）gh ＝
12(m 1+m 2)v 2，即有：12v 2＝12gh ，所以12v 2−h 图象中图象的斜率表示12g ，由图可知，斜率k =12g =5.821.20
=4.85，故当地的实际重力加速度g =9.7m/s 2。

14、ΔEp| = 1.91 mJ ；Ek = 1.88 mJ ；在实验误差允许的范围内，重锤重力势能的减少等于其动能的增加，机械能守恒。

产生误差的主要原因是重锤下落过程中受到阻力的作用（空气阻力、纸带与限位孔间的摩擦阻力及打点时的阻力）。

【解析】
重力势能的减小量为：△E P =mgh OB =1.91m （J ）
B 点时的速度为：v B ＝＝1.94m /s
重锤下落到B 点时增加的动能为：△E K ＝m v B 2＝1.88mJ
根据计算结果可以得出该实验的实验结论：在误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其动能的增加，验证了机械能守恒定律．
重锤减小的重力势能略大于其增加的动能，其原因是重锤在下落时要受到阻力作用（对纸带的摩擦力、空气阻力），必须克服阻力做功，减小的重力势能等于增加的动能加上克服阻力所做的功．
【点睛】
该实验为验证性实验，是在知道原理的情况下进行验证，因此求出物体下落时重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可验证，但是由于存在误差，物体下落时克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量.
15、（1）
（2）A
（3）BC
【解析】
试题分析：（1）小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v 2=2ax ；
（2）由（1）可知：v 2=2ax ，由牛顿第二定律得：，则：，v 2与F 成正比，故选A ；
（3）以系统为研究对象，加速度：，系统所受拉力等于m 2g ，不需要满足m 2＜＜m 1，故A 错误；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验前要平衡摩擦力，故B 正确；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验需要配合摩擦力，此外还需要细线在桌面上的部分应与长木板平行，故C 正确；为减小实验误差，图中AB 之间的距离x 尽量大些，故D 错误；故选BC ；
考点：验证牛顿第二定律
【名师点睛】本题考查了探究a 与F 的关系实验，知道实验原理、掌握匀变速直线运动的规律是解题的前提与关键；应用匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律即可解题。

三．计算题(22分)
16、（1）6 N ，方向竖直向下；（2）1.25 m ；（3）ω=2nπrad/s(n =1，2，3…)
【解析】
试题分析：滑块由A 点到B 过程中，由动能定理求出滑块经过B 点的速度大小，根据牛顿第二定律求解滑块到达B 点时轨道对滑块的支持力；滑块离开C 后做平抛运动，要恰好落入圆盘边缘的小桶内，水平位移大小等于圆盘的半径R ，根据平抛运动的规律求得滑块经过C 点的速度，根据动能定理求解BC 的长度；滑块由B 点到C 点做匀减速运动，由运动学公式求出时间，滑块从B 运动到小桶的总时间等于圆盘转动的时间，根据周期性求解ω应满足的条件．
（1）滑块从A 到B 过程中，根据动能定理得：212
B mgr mv = 代入数据解得：3/B v m s =
滑块到达B 点时，由牛顿第二定律得：2B AB v F mg m r
-= 代入数据解得：6AB F N =
（2）滑块离开C 点后做平抛运动，在竖直方向有：2112h gt =
代入数据解得：t 1=0.5 s
在水平方向：1C R v t =
代入数据解得：2/C v m s =
滑块由B 到C 过程中，根据动能定理有：221122C B mgL mv mv μ-=
- 代入数据解得：L =1.25 m
（3）滑块由B 到C 过程中，据平均运动公式有2
B C v v L t +=' 代入数据解得：0.5t s '=
则总时间为：11t t t s '=+=
圆盘转动的角速度ω应满足条件()21,2,3,n
t n πω==
解得：2/123,n rad s n ωπ==（，，）
点睛：本题主要考查了竖直轨道连接传送带及平抛运动相结合的综合题，应用平抛公式、圆周运动公式和动能定理即可解题．
17、26N
【解析】
设小球刚落到软垫瞬间的速度为v ．对小球自由下落的过程，由机械能守恒可得： mgh=12
mv 2；
有：/5/v s m s ===
选取小球接触软垫的过程为研究过程，取向下为正方向．设软垫对小球的平均作用力为F ，由动量定理有：（mg-F ）t=0-mv‚ 得：0.150.110260.02
mv F mg N t ⨯=+=⨯+= 点睛：本题是缓冲类型，往往根据动量定理求解作用力，要注意研究过程的选取，本题也可以选取小球从开始下落到最低点整个过程研究，比较简单.。