2024届云南省峨山彝族自治县第一中学高一物理第二学期期末经典试题含解析

2024届云南省峨山彝族自治县第一中学高一物理第二学期期末
经典试题
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。

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

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、下列单位属于国际单位制中基本单位的是()
A．牛顿B．米/秒C．千克D．厘米
2、下列关于电场强度、电势、电场线的说法中，正确的是
A．电场强度为零的地方,电势一定为零B．沿着电场线方向,电势逐渐降低
C．电场强度较大的地方,电势一定较高D．电势为零的地方,电场强度一定为零3、(本题9分)发现“所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆”的规律的科学家是
A．第谷B．开普勒C．牛顿D．卡文迪许
4、(本题9分)把一个小球以一定的初速度从O点水平抛出，飞行一段时间后，小球经过空中P点时竖直方向的分速度等于水平分速度的4倍，不计空气阻力，则
A．从O点到P点小球的竖直方向的分位移等于水平方向的分位移的4倍
B．小球在P点的速度方向与直线OP共线
C．从O点到P点小球的平均速度的大小等于初速度大小的5倍
D．下落过程中从起点到任意时刻速度方向的偏转角 与飞行时间t成正比
5、小球A沿着光滑的水平面以速度v0（方向向右）与静止的小球B发生弹性正碰。

若m A：m B=1：2，则碰撞后（）
A．A球的速度大小为v0，方向水平向左
B．A球的速度大小为v0，方向水平向右
C．B球的速度大小为v0，方向水平向左
D．B球的速度大小为v0，方向水平向右
6、(本题9分)如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角θ＝60°，AB两点高度差h，忽略空气阻力，重力加速度为g，则球刚要落到球拍上时速度大小为( )
A．gh B．2gh C．3gh D．22gh
7、(本题9分)下列关于电场强度的两个表达式E＝F/q和E＝kQ/r2的叙述,正确的是（）
A．E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量
B．E＝kQ/r2是点电荷场强的决定式，Q是放入电场中的检验电荷的电荷量
C．E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场
D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F＝，式是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而是点电荷q1产生的电场在q2处的场强的大小
8、(本题9分)如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω，导轨的电阻可忽略不计。

整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。

现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。

则（）
A．t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向b
B．t=3s时金属杆的速率为3m/s
C．t=5s时外力F的瞬时功率为0.5W
D．0~5s内通过R的电荷量为2.5C
9、(本题9分)我国发射了一颗资源探测卫星,发射时,先将卫星发射至距地面50km的近地圆轨道1上,然后变轨到近地点高50km,远地点高1500km的椭圆轨道2上,最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3,已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力,则以下说法错误的是
A．在轨道2运行的速率可能大于7.9km/s
B．卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中速度增大,机械能增大
C．由轨道2变为轨道3需要在近地点点火加速,且卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期
D．仅利用以上数据,可以求出卫星在轨道3上的动能
、、、四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起10、(本题9分)有a b c d
转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（）
A．卫星a的向心加速度等于重力加速度g
B．卫星b的角速度最大
C．卫星c在1小时内转过的圆心角是
24
D．卫星d的运动周期有可能是30小时
11、(本题9分)如图所示，在xoy平面的第Ⅰ象限内存在垂直xoy平面向里的匀强磁场，两个相同的带正电粒子以相同的速率从x轴上坐标（3，0）的C点沿不同方向射入磁场，分别到达y轴上坐标为（0，3L）的A点和B点（坐标未知），到达时速度方向均垂直y轴，不计粒子重力及其相互作用。

根据题设条件下列说法正确的是（）
A．可以确定带电粒子在磁场中运动的半径
B．若磁感应强度B已知可以求出带电粒子的比荷
C．因磁感应强度B未知故无法求出带电粒子在磁场中运动时间之比
D．可以确定B点的位置坐标
12、在光滑的冰面上，质量为80kg的冰球运动员甲以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止。

假设碰撞时间极短，下列说法正确的是（）
A．碰后乙的速度的大小是1.5m/s B．碰后乙的速度的大小是1.0m/s
C．碰撞中总机械能损失了1500J D．碰撞中总机械能损失了1400J
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、(本题9分)机械波产生和传播的条件是：①存在一个做振动的波源，②在波源周围存在____；机械波传播的是_________和___________。

14、(本题9分)有一条横截面积为s的铜导线通以大小为I的电流。

已知铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，电子的电量为e，如果每个铜原子只贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率为_____
15、人造地球卫星A和B的质量之比为1∶2，轨道半径之比为2∶1，它们受到地球的引力之比为______，它们运行的线速度之比为____，它们运行的周期之比为______。

三．计算题(22分)
L=的玻璃以恒16、（12分）(本题9分)如图为玻璃自动切割生产线示意图，宽0.9m
v=向右运动，两侧的滑轨与玻璃的运动方向平行，滑杆与滑轨垂直，定的速度0.4m/s
且可沿滑轨左右移动，割刀通过沿滑杆滑动和随滑杆左右移动实现对移动玻璃的切割，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，求：
（1）滑杆的速度大小和方向；
t ，则割刀对地的速度多大．
（2）若切割一次的时间3s
17、（10分）已知土星的质量为M，半径为R，万有引力常量为G。

忽略土星自转。

求
(1)土星表面的自由落体加速度大小g；
(2)靠近土星表面运转的卫星线速度大小v1；
(3)距土星表面高为h处的卫星的周期T.
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、C
【解题分析】
国际单位制中的基本单位只有七个：米、秒、千克、安培、摩尔、开尔文、坎德拉。

A．导出单位，不符合题意
B．导出单位，不符合题意
C．基本单位，符合题意
D．导出单位，不符合题意
2、B
【解题分析】
沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小。

电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势不一定高；电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零，故ACD错误，B正确。

3、B
【解题分析】
开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆轨道的一个焦点上．
所以发现所有行星绕太阳运行的轨道是椭圆的科学家是开普勒．
故选B.
4、C
【解题分析】
A. 小球经过空中P 点时竖直方向的分速度等于水平分速度的4倍，竖直方向平均速度是02v ，竖直方向位移是水平位移的2倍，A 错误；
B.小球在P 点的速度是轨迹的切线，B 错误；
C.从O 到P 飞行时间04v t g =，水平位移2004v x v t g ==，竖直位移()2042v y g
=，平均速度2205x y v v t
+==，C 正确； D.00tan y
v g t v v θ=
=⋅，可见tan θ与飞行时间t 成正比，而不是θ与飞行时间t 成正比，D 错误.
5、A
【解题分析】
以向右为正方向，A 和B 的碰撞满足动量守恒，有：
①，
A 和
B 发生弹性碰撞，系统的机械能守恒，有：
②
代入质量关系m A ：m B =1：2，可得：
联立解得：(负号表示方向向左)，.
A.A 球的速度大小为v 0，方向水平向左与计算结果相符；故A 项符合题意.
B.A 球的速度大小为v 0，方向水平向右与计算结果不相符；故B 项不合题意.
C.B 球的速度大小为v 0，方向水平向左与计算结果不相符；故C 项不合题意.
D.B 球的速度大小为v 0，方向水平向右与计算结果不相符；故D 项不合题意.
6、D
【解题分析】
速度分解如图所示：
根据212h gt =得，2h t g =，竖直分速度：v y =gt=2gh ，根据平行四边形定则知，刚要落到球拍上时速度大小v=
0cos 60y v = 22gh ，故D 正确，ABC 错误．
故选D.
7、CD
【解题分析】 E ＝F/q 是电场强度的定义式，F 是放入电场中的试探电荷所受的力，q 是试探电荷的电荷量，它适用于任何电场，选项A 错误，C 正确；E ＝kQ/r 2是点电荷场强的决定式，Q 是形成电场的电荷的电荷量，选项B 错误；从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F ＝，式 是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小，而是点电荷q 1产生的电场在q 2处的场强的大小，选项D 正确；故选CD.
8、BD
【解题分析】
A ．由图像可知，t =5.0s 时，U =0.40V ，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为 0.40A 1A 0.40
U I R === 用右手定则判断出，此时电流的方向由b 指向a ，故A 错误；
B ．由图可知，t =3s 时，电压表示数为
'0.43V 0.24V 5
U =
⨯= 则有 'R U E R r =
+ 得
'0.10.40.24V 0.3V 0.4
r R E U R ++==⨯= 由公式=E BLv 得 0.3m/s 3m/s 0.500.20E v BL =
==⨯ 故B 正确；
C ．金属杆速度为v 时，电压表的示数应为
=+R U BLv R r
由图像可知，U 与t 成正比，由于R 、r 、B 及L 均与不变量，所以v 与t 成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为 223m/s 1m/s 3
v a t === 根据牛顿第二定律，在5.0s 末时对金属杆有
F BIL ma -=
得
=+(0.5010.200.101)N 0.20N F BIL ma =⨯⨯+⨯=
此时F 的瞬时功率为
0.215W 1.0W P Fv Fat ===⨯⨯=
故C 错误；
D ．t =5.0s 时间内金属杆移动的位移为
221115m 12.5m 22
x at ==⨯⨯= 通过R 的电荷量为
0.50.212.5C 2.5C 0.40.1
BLx q R r R r ∆Φ⨯⨯====+++ 故D 正确。

故选BD 。

9、BCD
【解题分析】
第一宇宙速度是理论上的最大环绕速度，实际卫星绕地球圆周运动的速度都小于这个值；在1圆轨道变轨到2椭圆轨道的过程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s ，故A 正确；卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中只有万有引力（或者说重力）做功，所以速度变大，机械能不变，故B 错误；轨道3是远地轨道，所以由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速做离心运动，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期，故C 错误；不知道卫星的质量，所以不能
求出在轨道3上的动能，故D 错误．此题选择错误的选项，故选BCD ．
点睛:本题考查卫星的变轨及开普勒定律等知识；关键明确卫星在圆轨道运行时，万有引力提供向心力，卫星的运动过程中只有重力做功，机械能守恒；由低轨道进入高轨道要点火加速．
10、BD
【解题分析】
A 、地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a 与c 的角速度相同，根据2a r ω=知，c 的向心加速度大；由2GMm ma r =得2
GM a r =，可知卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则地球同步卫星的向心加速度小于b 的向心加速度，而b 的向心加速度约为g ，故知a 的向心加速度小于重力加速度g ，故A 错误；
B 、由22GMm mr r ω=，得ω=三个卫星中b 的角速度最大，而a 与c 的角速度相同，所以卫星b 的角速度最大，故B 正确；
C 、c 是地球同步卫星，周期是24h ，则c 在1h 内转过的圆心角是
22412
ππ=，故C 错误； D 、由开普勒第三定律3
2a k T
=知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d 的运动周期大于c 的周期24h ，可能为30h ，故D 正确；
故选BD ．
【题目点拨】地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据
2a r ω=比较a 与c 的向心加速度大小，
再比较c 的向心加速度与g 的大小，根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，根据开普勒第三定律判断d 与c 的周期关系．
11、AD
【解题分析】
A ．已知粒子的入射点及出射方向，同时已知圆上的两点，根据出射点速度相互垂直的方向及AC 连线的中垂线的交点即可明确粒子运动圆的圆心位置，由几何关系可知AC 长为
AC L ==
且有
30BAC ︒∠=
则 2=2cos30AC
L R L ︒= 因两粒子的速率相同，且是同种粒子，则可知，它们的半径相同，即两粒子的半径均可求出，故A 正确；
B ．由公式
2
v qvB m r
= 得
mv r qB
= 由于不知道粒子的运动速率，则无法求出带电粒子的比荷，故B 错误；
C ．根据几何关系可知从A 射出的粒子对应的圆心角为120︒，B 对应的圆心角为60︒；即可确定对应的圆心角，由公式
2πt T θ
=
由于两粒子是同种粒子，则周期相同，所以可以求出带电粒子在磁场中运动时间之比，故C 错误；
D ．由几何关系可求得B 点对应的坐标，故D 正确。

故选AD 。

12、BD
【解题分析】
AB.设运动员甲、乙的质量分别为m 、M ，碰前速度大小分别为v 1、v 2，碰后乙的速度大小为v ′2，规定碰撞前甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律有：mv 1-Mv 2=Mv ′2，
解得：21280 5.0 3.0 1.0m/s 100
m v v v M '=
-=⨯-= ，故A 错误，B 正确。

CD.根据能量守恒定律可知，碰撞中总机械能的损失为：△E =12mv 12+12Mv 22-1
2
Mv ′2，
代入数据解得：△E =1400J ，故C 错误，D 正确。

二．填空题(每小题6分，共18分) 13、 介质 运动形式 能量（或信息）
【解题分析】机械波产生和传播的条件是：①存在一个做振动的波源，②在波源周围存在介质；机械波传播的是运动形式和能量（或信息）。

14、
A MI
N es
ρ 【解题分析】
设铜导线中自由电子定向移动的速率为v ，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t ，则导线的长度为l vt =，体积为V vts =，在t 时间内这些电子都能通过下一截面，则电流q ne I t t ==，其中A V
n N M ρ=，联立解得A vN e I M
ρ=，可得电子定向移动的速率A IM v N se
ρ=
15、1:8
2
【解题分析】
[1].由万有引力公式可得2
A A A GMm F r =
，2
B B B GMm F r =，因此2111
()228A B F F == [2].由万有引力提供圆周运动的向心力有22
A A A A A GMm v m r r =，2
2B B
B
B B
GMm v m r
r =，因此A B v v == [3]. 由万有引力提供圆周运动的向心力有22
24A A A A A GMm m r r T π=，2
224B B B B
B
GMm m r
r T π=，
因此A
B
T T ===
三．计算题(22分)
16、（1）0.4m/s ，方向向右 （2）0.5m/s
【解题分析】
（1）为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，滑杆的速度应该等于玻璃运动的速度，所以v 杆=v=0.4m/s ；方向向右；
（2）割刀对地的速度应该为滑杆的速度与刀沿杆运动的速度的合成；刀沿杆的速度大小为0.9
/0.3/3
L v m s m s t '=
=＝
所以割刀对地的速度为0.5/v m s =
=刀．
点睛：对于运动的合成与分解问题，要知道分运动和合运动的运动特点，知道二者具有等时性和独立性，能够将合运动分解为两个分运动，然后根据几何关系求解速度或加速度之间的关系．
17、（1）2M
g G R
=（2）1
v =
3）T =【解题分析】
(1)土星表面的物体与土星间的万有引力等于物体的重力
2Mm
G
mg R
= 解得：2
M g G
R = (2)万有引力提供向心力有：212v Mm
G m R R
=
解得：1v =
(3)万有引力提供向心力有：()
()2
2
24Mm
G m R h T
R h π=++
解得T =。