山東省泰安市2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期期末考試試題含解析

PAGE18-山東省泰安市2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期期末考試試題（含解析）第Ⅰ卷（選擇題共52分）一、選擇題：本題共12小題，每小題4分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分1.兩點(diǎn)電荷相距r，它們之間的庫侖引力為F，若它們的電量都加倍，兩點(diǎn)電荷的距離也加倍，它們之間的作用力為（）A.F B.2F C.4F【答案】A【解析】【詳解】變更之前依據(jù)庫侖定律有：，變更之后有：聯(lián)立解得F′=F故A正確，BCD錯誤。故選A。2.如圖所示，某同學(xué)對著墻壁練習(xí)打乒乓球，某次球與墻壁上A點(diǎn)碰撞后水平彈離，恰好垂直落在球拍上的B點(diǎn)，已知球拍與水平方向夾角θ＝60°，AB兩點(diǎn)高度差h，忽視空氣阻力，重力加速度為g，則球剛要落到球拍上時速度大小為()A. B. C. D.2【答案】D【解析】【詳解】速度分解如圖所示：依據(jù)得，，豎直分速度：vy=gt=，依據(jù)平行四邊形定則知，剛要落到球拍上時速度大小v==2，故D正確，ABC錯誤．故選D.3.如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動，a是地球同步衛(wèi)星，則(

)A.衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度B.衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度C.衛(wèi)星a的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D.衛(wèi)星b的周期大于24h【答案】B【解析】【詳解】由萬有引力供應(yīng)向心力，解得衛(wèi)星a、b半徑相同，所以周期、加速度相同；故AD錯誤；衛(wèi)星a的半徑大于c，所以衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度；故B正確；第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度，其值最大，全部衛(wèi)星的運(yùn)行速度都小于或等于它，故C錯誤；故選B4.長為L輕桿一端固定在光滑水平軸O上，另一端系一質(zhì)量為m的小球，如圖所示，在最低點(diǎn)給小球一初速度，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，且剛好能通過最高點(diǎn)P。下列說法正確的是（）A.小球在最高點(diǎn)時的速度為B.小球在最高點(diǎn)時對桿的作用力為零C.若增大小球的初速度，使小球過最高點(diǎn)時速度增大，則過最高點(diǎn)時球?qū)U的作用力肯定增大D.若增大小球的初速度，則在最低點(diǎn)時球?qū)U的作用力肯定增大【答案】D【解析】【詳解】A．桿模型中，小球剛好能通過最高點(diǎn)P的速度為0，故A錯誤；B．設(shè)小球在最高點(diǎn)時對桿的作用力為F，依據(jù)牛頓其次定律：F-mg=0，得：F=mg故B錯誤；C．在最高點(diǎn)，當(dāng)速度大于，桿子表現(xiàn)為拉力，當(dāng)速度小于桿子表現(xiàn)為支持力。依據(jù)牛頓其次定律知，在最高點(diǎn)當(dāng)速度大于，速度增大，則桿子的作用力增大，當(dāng)速度小于速度增大，則桿子的作用力減小。故C錯誤；D．在最低點(diǎn)有：，若增大小球的初速度，則F增大，故D正確。故選D。5.如圖所示，小車A用輕繩繞過不計(jì)摩擦的定滑輪與物體B相連。當(dāng)小車A以恒定的速度v向左運(yùn)動時，則對于B物體來說，下列說法正確的是（）A.勻速上升B.加速上升C.物體B受到的拉力等于B物體受到的重力D.物體B受到的拉力小于B物體受到的重力【答案】B【解析】【詳解】將小車的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ．依據(jù)平行四邊形定則有：v繩=vcosθ，而沿繩子方向的分速度等于B物體的速度，在小車向左運(yùn)動的過程中，θ減小，則v繩增大，所以物體B加速上升，但不是勻加速，物體B的加速度方向向上，依據(jù)牛頓其次定律，知B物體受到的拉力大于B物體受到的重力，故ACD錯誤，B正確。故選B6.在如圖所示的電路中，，將滑動變阻器R的滑片從位置a向下滑動到位置b的過程中，電路均處于穩(wěn)定狀態(tài)?；幱谖恢胋和位置a相比，電路中（）A.燈泡L的亮度變亮B.電容器C所帶電荷量Q增大C.電源的輸出功率P增大D.電阻消耗的熱功率減小【答案】C【解析】【詳解】A．滑片位于b位置和滑片位于a位置相比，變阻器電阻變小，總電阻變小，依據(jù)閉合電路歐姆定律，電路總電流變大，燈泡L兩端的電壓UL=E-I（R1+r）變小，燈泡L變暗，故A錯誤；B．燈泡電流變小，總電流變大，通過R2支路的電流變大，R2兩端的電壓增大，R2和變阻器兩端的電壓等于燈泡L兩端的電壓，故變阻器兩端的電壓減小，即電容器兩端的電壓減小，由Q=CU知，電容器C所帶電荷量Q減小，故B錯誤；C．當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時，電源的輸出功率最大，因?yàn)镽1＞r，所以外電阻肯定大于內(nèi)阻，外電阻變小時，電源的輸出功率P變大，故C正確；D．由于總電流增大，依據(jù)P=I2R1知電阻R1消耗的熱功率增大，故D錯誤。故選C。7.如圖，中，。勻強(qiáng)電場的電場線平行于所在平面，且a、b、c點(diǎn)的電勢分別為3V、-1V、3V。下列說法中正確的是（）A.電場強(qiáng)度的方向沿ac方向B.電場強(qiáng)度的大小為C.電子從a點(diǎn)移動到b點(diǎn)，電勢能削減了4eVD.電子從c點(diǎn)移動到b點(diǎn)，電場力做功為4eV【答案】B【解析】【詳解】AB．由于ac兩點(diǎn)電勢相等，故ac為一條等勢線，電場方向與等勢線垂直，且由高電勢指向低電勢可知，電場方向垂直ac，且指向斜上方故A錯誤，B正確；C．電子從a點(diǎn)移動到b點(diǎn)，電場力做功Wab=-Uabe=-4eV“-”表示電場力做負(fù)功，電勢能增加，增加了4eV，故C錯誤；D．電子從c點(diǎn)移動到b點(diǎn)，電場力做功為Wcb=-Ucbe=-4eV故D錯誤。故選B。8.我國將來將建立月球基地，并在繞月軌道上建立空間站。如圖所示，關(guān)閉動力的航天飛機(jī)在月球引力作用下經(jīng)橢圓軌道向月球靠近，并將與空間站在B處對接。已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，下列說法中正確的是（）A.圖中航天飛機(jī)在飛向B處的過程中，加速度漸漸減小B.航天飛機(jī)在B處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必需點(diǎn)火加速C.依據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量D.依據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小【答案】C【解析】【詳解】A．圖中航天飛機(jī)在飛向B處的過程中，依據(jù)牛頓其次定律得：，由于r漸漸變小，所以加速度漸漸變大。故A錯誤；B．橢圓軌道和圓軌道是不同的軌道，航天飛機(jī)不行能自主變更軌道，只有在減速變軌后，才能進(jìn)入空間站軌道。故B錯誤；C．對空間站，依據(jù)萬有引力供應(yīng)向心力解得依據(jù)空間站的軌道半徑為r，周期為T，萬有引力常量為G就能計(jì)算出月球的質(zhì)量M，故C正確；D．由于空間站的質(zhì)量不知，依據(jù)萬有引力定律知，不能求出空間站受到月球引力的大小，故D錯誤。故選C。9.如圖，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，b極板與靜電計(jì)金屬球連接，a極板與靜電計(jì)金屬外殼都接地．起先時靜電計(jì)指針張角為零，在b板帶電后，靜電計(jì)指針張開了肯定角度．以下操作能使靜電計(jì)指針張角變大的是（）A.將b板也接地B.b板不動、將a板向右平移C.將a板向上移動一小段距離D.取出a、b兩極板間的電介質(zhì)【答案】CD【解析】【分析】靜電計(jì)測定電容器極板間的電勢差，電勢差越大，指針的偏角越大；由，分析電容的變更，依據(jù)C=Q/U分析電壓U的變更．【詳解】將b板也接地，電容器帶電量不變，兩板間的電勢差不變，則靜電計(jì)指針張角不變，選項(xiàng)A錯誤；b板不動、將a板向右平移，依據(jù)可知d變小時，C變大，Q不變時，依據(jù)C=Q/U，可知U減小，即靜電計(jì)指針張角變小，選項(xiàng)B錯誤；將a板向上移動一小段距離，依據(jù)可知S變小時，C變小，Q不變時，依據(jù)C=Q/U，可知U變大，即靜電計(jì)指針張角變大，選項(xiàng)C正確；取出a、b兩極板間的電介質(zhì)，依據(jù)可知C變小，Q不變時，依據(jù)C=Q/U，可知U變大，即靜電計(jì)指針張角變大，選項(xiàng)D正確；故選CD.【點(diǎn)睛】本題是電容動態(tài)變更分析問題，關(guān)鍵抓住兩點(diǎn)：一是電容器的電量不變；二是關(guān)于電容的兩個公式和C=Q/U．10.某同學(xué)按如圖所示的電路進(jìn)行試驗(yàn)，電壓表內(nèi)阻看做無限大。試驗(yàn)過程中，由于電路發(fā)生故障，發(fā)覺兩電壓表示數(shù)相同，若這種狀況的發(fā)生是由某一用電器引起的，則可能的故障緣由是（）A.斷開 B.短路 C.短路 D.短路【答案】AB【解析】【詳解】由圖可知R1與R2、R3串聯(lián)，電壓表V1測R2和R3的電壓；V2測R2兩端的電壓；若兩電壓表示數(shù)變成相同，則可能是兩電表接在了等電勢的兩端，故可能是R2開路或者R3短路；故AB正確CD錯誤。故選AB。11.如圖所示，一小球第一次由斜面上水平拋出，拋出時動能為，經(jīng)t時間落到斜面上時的動能為，出點(diǎn)到落點(diǎn)的距離為d；若以的動能將小球其次次由斜面上水平拋出，小球再次落到斜面上，空氣阻力不計(jì)，以下說法正確是（）A.小球再次落到斜面上的動能為 B.斜面的傾角為30°C.小球再次落到斜面上的時間為2t D.其次次拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的距離為2d【答案】AD【解析】【詳解】設(shè)斜面傾角為θ，當(dāng)拋出時動能為Ek時，速度為v，則水平方向的位移：x=vt，豎直方向的位移，依據(jù)幾何關(guān)系可得，解得：則水平位移：落在斜面上的位移：由于小球的動能：可知：A．小球在豎直方向的位移：以2Ek的動能將小球其次次由斜面上水平拋出時，小球沿豎直方向的位移：y′=2y由動能定理可知，當(dāng)小球拋出時動能為Ek時WG=mgy=4Ek-Ek=3Ek所以當(dāng)以2Ek的動能將小球其次次由斜面上水平拋出時，重力對小球做的功：WG′=mgy′=2mgy=6Ek所以小球乙落在斜面上時的動能：Ek′=2Ek+WG′=8Ek故A正確；B．由于動能，可知第一次拋出后小球落在斜面上時速度大小等于初速度的2倍，則豎直方向的分速度：設(shè)第一次時小球落在斜面上時速度方向與水平方向之間的夾角為α，則：結(jié)合速度偏轉(zhuǎn)角的正切值與位移偏轉(zhuǎn)角的正切值的關(guān)系可得：由以上分析可知，斜面得夾角θ肯定大于30°，故B錯誤；C．由起先時的分析可知，小球運(yùn)動的時間與初速度成正比，則與初動能的平方根成正比，所以當(dāng)以2Ek的動能將小球其次次由斜面上水平拋出時，小球運(yùn)動的時間為，故C錯誤；D．由起先時的分析可知，小球沿斜面方向的位移與初動能成正比，則當(dāng)以2Ek的動能將小球其次次由斜面上水平拋出時，小球拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的距離為2d，故D正確。故選AD。12.如圖，兩小木塊a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸的距離為l，質(zhì)量為m，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，質(zhì)量為m，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止起先繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（）A.a肯定比b先起先滑動B.a、b所受的摩擦力始終相等C.是a起先滑動的臨界角速度D.當(dāng)b即將滑動時，a所受摩擦力的大小為【答案】CD【解析】【詳解】AB．兩個木塊的最大靜摩擦力相等。木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，靜摩擦力供應(yīng)向心力，由牛頓其次定律得：木塊所受的靜摩擦力f=mω2r，m、ω相等，f∝r，所以b所受的靜摩擦力大于a的靜摩擦力，當(dāng)圓盤的角速度增大時b的靜摩擦力先達(dá)到最大值，所以b肯定比a先起先滑動，故AB錯誤；C．當(dāng)a剛要滑動時，有kmg=mω2?l，解得：故C正確；D．當(dāng)b剛要滑動時，有kmg=mω2?2l以a為探討對象，當(dāng)時，由牛頓其次定律得：f=mω2l，可解得：故D正確。故選CD。第Ⅱ卷（非選擇題共52分）二、試驗(yàn)題（本題共2題，共12分）13.某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個小鋼球通過凹形橋最低點(diǎn)時的速度的試驗(yàn)。所用器材有：小鋼球、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為）。請完成下列填空：（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為；（2）將小鋼球靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為________kg；（3）將小鋼球從凹形橋模擬器某一位置釋放，小鋼球經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)，此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小鋼球，記錄各次的m值如下表所示：序號123452.32.22.32.12.0（4）依據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小鋼球經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時對橋的壓力為________N；小鋼球通過最低點(diǎn)時的速度大小為________（重力加速度大小取，速度計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1).1.20(2).15.2(3).2.3【解析】【詳解】(2)[1]最小分度為0.1kg，留意估讀到最小分度的下一位，為1.20kg。(4)[2][3]依據(jù)表格知最低點(diǎn)小球和凹形橋模擬器對秤的最大壓力平均值為：解得：N=15．2N依據(jù)牛頓運(yùn)動定律知：代入數(shù)據(jù)解得：v=2．3m/s14.物理學(xué)習(xí)小組試圖利用圖甲測量一組舊蓄電池的電動勢和內(nèi)阻：（1）試驗(yàn)步驟如下：①將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S；②多次調(diào)整電阻箱，登記電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R；③以為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)，作圖線（用直線擬合），如圖乙所示；④從圖線求出直線的斜率K和在縱軸上的截距b。（2）請你回答下列問題（用題給符號K、b表示）：①計(jì)算電池的電動勢________，內(nèi)阻________。②依據(jù)試驗(yàn)方案發(fā)覺，電流表內(nèi)阻對試驗(yàn)精確度有較大影響，假如測的電流表內(nèi)阻為，則電源內(nèi)阻的精確值為________。【答案】(1).(2).(3).【解析】【詳解】(2)①[1][2]利用圖甲測量一組舊蓄電池的電動勢和內(nèi)阻，由于內(nèi)阻較大，電路中電流不穩(wěn)定，所以讀數(shù)要快速精確。依據(jù)試驗(yàn)步驟由歐姆定律有：，所以圖象是一條直線，結(jié)合圖像的斜率和縱截距有：，所以電動勢，②[3]依據(jù)試驗(yàn)方案發(fā)覺，電流表內(nèi)阻對試驗(yàn)精確度有較大影響，假如測的電流表內(nèi)阻為rA，則應(yīng)用歐姆定律時可把電流表內(nèi)阻等效為電源內(nèi)阻，即上式中的r為實(shí)際內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，所以實(shí)際內(nèi)阻為三、解答題（本題共4小題，共40分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最終答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題答案中必需明確寫出數(shù)值和單位）15.如圖，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道由四分之一圓弧ab和拋物線bc組成，圓弧半徑Oa水平，b點(diǎn)為拋物線頂點(diǎn)。已知，。取重力加速度。一小環(huán)套在軌道上從a點(diǎn)由靜止滑下，當(dāng)其在bc段軌道運(yùn)動時，與軌道之間無相互作用力，求圓弧軌道的半徑?！敬鸢浮俊窘馕觥俊驹斀狻啃…h(huán)套在bc段軌道運(yùn)動時，與軌道之間無相互作用力，則說明下落到b點(diǎn)時速度使得小環(huán)套做平拋運(yùn)動的軌跡與軌道bc重合，故有①②從ab滑落過程中，依據(jù)動能定理可得③聯(lián)立三式可得④16.假設(shè)地球可視為質(zhì)量勻稱分布的球體，已知地球表面重力加速度在兩極的大小為，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G，求：（1）地球的密度；（2）若地球自轉(zhuǎn)角速度漸漸增大，使赤道上物體恰好“飄”起時地球的自轉(zhuǎn)周期?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）質(zhì)量為m的物體，在兩極：①在赤道上：②地球密度：③解①、②、③式得④（2）當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)周期為時，赤道上物體恰好“飄”起⑤由①②⑤得17.小勇同學(xué)設(shè)計(jì)了一種測定風(fēng)力大小的裝置，其原理如圖所示。E是內(nèi)阻不計(jì)、電動勢為6V的電源。是一個阻值為的定值電阻。V是由志向電壓表改裝成的指針式測風(fēng)力顯示器。R是與迎風(fēng)板A相連的一個壓敏電阻，其阻值可隨風(fēng)的壓力大小變更而變更，其關(guān)系如下表所示。迎風(fēng)板A