長春市第八十七中學(xué)2024屆物理高一下期末考試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖，桌面高為h，質(zhì)量m的小球從離桌面高H處自由下落，不計空氣阻力，則落到桌面處時，重力做功為（）A．0B．mghC．mgHD．mg（H+h）2、(本題9分)a、b、c、d是勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點．電場線與矩形所在的平面平行．已知a點的電勢是20V，b點的電勢是24V，d點的電勢是4V，如圖．由此可知，c點的電勢為（）A．4V B．8V C．12V D．24V3、(本題9分)一個物體在兩個恒力的作用下做勻速直線運動,現(xiàn)撤去其中一個力,保持另一個力不變則隨后物體（）A．仍做勻速直線運動 B．一定做勻變速直線運動C．可能做勻速圓周運動 D．可能做勻變速曲線運動4、(本題9分)電容式話筒的保真度比動圈式話筒好，其工作原理如圖所示、Q是絕緣支架，薄金屬膜肘和固定電極N形成一個電容器，被直流電源充電，當(dāng)聲波使膜片振動時，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流，當(dāng)膜片向右運動的過程中，則（）A．M、N構(gòu)成的電容器的電容減小B．固定電極N上的電荷量保持不變C．導(dǎo)線AB中有向左的電流D．對R而言上端（即B端）電勢高5、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球固定在桿的一端，在豎直面內(nèi)繞桿的另一端做圓周運動，當(dāng)小球運動到最高點時，瞬時速度v=，R是球心到O點的距離，不計空氣阻力，則當(dāng)球運動到最低點時對桿的作用力是A．8mg的拉力 B．8mg的壓力 C．7mg的拉力 D．7mg的壓力6、(本題9分)關(guān)于曲線運動，下列說法正確的是（）A．做曲線運動的物體，受到的合外力一定不為零B．物體受到的合外力變化，一定做曲線運動C．曲線運動在相同時間內(nèi)速度變化量一定不相等D．曲線運動不可能是勻變速運動7、雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力作用下，分別圍繞其連線上某一點做周期相同的勻速圓周運動．某雙星質(zhì)量分別為m1、m2，做圓周運動的軌道半徑分別為R1、R2，周期為T，則下列正確的是（）A．兩星質(zhì)量一定相等 B．兩星質(zhì)量之和為m1+m2＝C．兩星質(zhì)量之比為＝ D．兩星質(zhì)量之比為＝8、(本題9分)一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法正確的是（）A．蹦極繩繃緊后的下落過程中，繩對運動員的彈力方向一直向上B．在到達(dá)最低點之前，運動員的重力勢能一直增大C．在到達(dá)最低點之前，合外力對運動員先做正功后做負(fù)功D．蹦極過程中運動員的機械能守恒9、(本題9分)“嫦娥四號”月球探測器到達(dá)月球附近時，先在100km高的圓軌道環(huán)月運行，之后經(jīng)歷了環(huán)月變軌后開始實施動力下降，速度逐步降低。在距月面100m處開始懸停，自主避障后緩速下降并著陸在月球背面。若已知引力常量G，月球的半徑R及下列數(shù)據(jù)，可求得月球質(zhì)量的是（）A．“嫦娥四號”在100km高的環(huán)月圓軌道運行時的速度B．“嫦娥四號”在100km高的環(huán)月圓軌道運行時的周期C．“嫦娥四號”實施動力下降時的加速度D．“嫦娥四號”在100m高處懸停時受到的重力10、(本題9分)如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定在豎直面內(nèi)。有兩個質(zhì)量不同的小球甲和乙貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。則A．甲乙兩球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁對甲球的支持力等于筒壁對乙球的支持力C．甲球的運動周期大于乙球的運動周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度11、(本題9分)關(guān)于經(jīng)典時空觀與相對論時空觀，下列說法正確的（）A．任何情況下物體的質(zhì)量與物體的運動狀態(tài)都無關(guān)B．當(dāng)物體的速度接近光速時，物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大C．經(jīng)典時空觀認(rèn)為位移的測量、時間的測量都與參考系有關(guān)D．相對論認(rèn)為，同一過程的位移和時間的測量在不同參考系中是不同的12、(本題9分)如圖所樂，把質(zhì)量為m的小球(可看作質(zhì)點)放在豎直的輕質(zhì)彈簧上，并把小球向下按到位置a(甲)迅速松手后，彈簧把小球彈起，球升至最高位置c(丙)，途中經(jīng)過位置b(乙)時彈簧正好處于自然狀態(tài)。已知a、b的高度差為h1，b、c的高度差為h2，重力加速度為g，不計空氣阻力。則A．小球從a上升到b位置的過程中，動能一直增大B．小球從a上升到b位置的過程中，機械能一直增大C．小球在a位置時，彈簧的彈性勢能為mg(h2+h1)D．小球在a位置時，彈簧的彈性勢能為mgh1二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用自由落體驗證機械能守恒定律的實驗中：（1）運用公式進(jìn)行驗證，滿足實驗條件的要求是_____。（2）若實驗中所用重物的質(zhì)量m＝1kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s2，打點紙帶記錄的數(shù)據(jù)如圖所示，打點時間間隔為T＝0.02s，則記錄B點時，重物速度vB＝_____m/s，重物動能Ek＝_____J，從O開始下落起至B點時重物的重力勢能減少量Ep＝_____J；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）這樣驗證的系統(tǒng)誤差Ep與Ek數(shù)值有差別的原因_____；（4）在驗證機械能守恒定律時，如果以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出-h圖象，應(yīng)是_____圖線，才能驗證機械能守恒。14、（10分）(本題9分)如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點痕跡進(jìn)行測量，即可驗證機械能守恒定律．（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；D．接通電源開關(guān)，同時放開懸掛紙帶的夾子，打出一條紙帶；E.測量打出的紙帶上某些點之間的距離；F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．指出其中操作不恰當(dāng)?shù)暮蜎]有必要進(jìn)行的步驟，將其選項對應(yīng)的字母填在下面的橫線上．______（2）如圖乙所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為s0，點A、C間的距離為s1，點C、E間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，則根據(jù)這些條件計算下落到C點的速度表達(dá)式為：v=______．（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是：______．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，傾角為坡道頂端距水平面高度質(zhì)量的小物塊（可視做質(zhì)點）從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)人水平面上的滑道時無機械能損失．為使制動，將輕彈簧的一端固定在光滑水平滑道延長線處的墻上，另一端恰位于滑道的末端點．已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度．求:(1)物塊在剛接觸彈簧的時的動能；(2)若物塊能夠被彈回到坡道上．則它能夠上升的最大高度是多少．16、（12分）如圖所示，傾角為30°的光滑斜面的下端有一水平傳送帶，傳送帶正以6m/s的速度運動，運動方向如圖所示．一個質(zhì)量為2kg的物體（物體可以視為質(zhì)點），從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑，物體經(jīng)過A點時，不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面，都不計其動能損失．物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點處，重力加速度g=10m/s2，求：（1）物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長時間；（2）傳送帶左右兩端AB間的距離l至少為多少；（3）上述過程中物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為多少；（4）物體隨傳送帶向右運動，最后沿斜面上滑的最大高度h′為多少？17、（12分）如圖所示，甲、乙兩名宇航員正在離空間站一定距離的地方執(zhí)行太空維修任務(wù)．某時刻甲、乙都以大小為v0＝2m/s的速度相向運動，甲、乙和空間站在同一直線上且可當(dāng)成質(zhì)點．甲和他的裝備總質(zhì)量為M1＝90kg，乙和他的裝備總質(zhì)量為M2＝135kg，為了避免直接相撞，乙從自己的裝備中取出一質(zhì)量為m＝45kg的物體A推向甲，甲迅速接住A后即不再松開，(設(shè)甲、乙距離空間站足夠遠(yuǎn)，本題中的速度均指相對空間站的速度)則：乙要至少以多大的速度v(相對于空間站)將物體A推出，才能避免與甲相撞？

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、C【解題分析】

小球下落過程中，只有重力做功，根據(jù)W=mg△h即可求解。【題目詳解】根據(jù)重力做功公式WG=mg△h得：WG=mgH故選：C。2、B【解題分析】試題分析：根據(jù)在勻強電場中將某一線段等分同時就將該線段兩端的電勢差等分將線段bd五等分，如圖所示，則Ube=Ubd=×（24-4）=4v，故Ube=φb-φe=4v，故φf-φd=4v，故φe=24-4=20v．φf=8v．故φa=φe，連接cf，則cf∥ae，故c點的電勢φc=φf=8v．故B正確．故選B．考點：電勢【名師點睛】①在勻強電場中將某一線段等分同時就將該線段兩端的電勢差等分；②在勻強電場中電場線平行且均勻分布故等勢線平行且均勻分布．以上兩點是解決此類題目的金鑰匙．3、D【解題分析】作勻速直線運動的物體受到兩個力的作用，這兩個力一定是平衡力，如果其中的一個力突然消失，剩余的一個力與撤去的力等值、反向、共線；若撤去一個力后，剩余的力仍為恒力，則物體不可能仍做勻速直線運動；因勻速圓周運動的物體受到的是指向圓心的變力，則物體不可能做勻速圓周運動，故AC錯誤；若剩余的力與原來速度方向共線，則物體做勻變速直線運動；若剩余的力與原來速度方向不共線，則物體做勻變速曲線運動；則選項B錯誤，D正確；故選D.

點睛：此題關(guān)鍵是知道曲線運動的條件是合力方向與速度不共線，當(dāng)合力與速度共線時，物體做直線運動．4、C【解題分析】試題分析：當(dāng)膜片向右運動的過程中，M、N構(gòu)成的電容器極板間距離減小，電容C增大，由于始終和電源相連，電容器兩端電壓U不變，所以極板上電荷量增加，電容器充電，導(dǎo)線中有向左的電流，對R而言下端電勢高，所以A.B.D錯誤，C正確．考點：電容器5、A【解題分析】

小球在最低點時，由于要提供向心力，而重力方向豎直方下，所以桿一定出現(xiàn)拉力，則小球?qū)U的作用力也是拉力，設(shè)小球運動到最低點時的速度大小為v'，根據(jù)動能定理有：mv′2?mv2＝2mgR，可得：；在最低點，設(shè)桿的拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律有：T?mg＝m；代入速度，可得：T=8mg；由牛頓第三定律可知，當(dāng)小球在最低點時，球?qū)U的作用力是8mg的拉力。A.8mg的拉力，與結(jié)論相符，選項A正確；B.8mg的壓力，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.7mg的拉力，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.7mg的壓力，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；6、A【解題分析】做曲線運動的物體，加速度不為零，則受到的合外力一定不為零，選項A正確；物體受到的合外力變化，不一定做曲線運動，例如彈簧振子的振動，選項B錯誤；曲線運動在相同時間內(nèi)速度變化量可能相等，例如平拋運動，選項C錯誤；曲線運動也可能是勻變速運動，例如平拋運動，選項D錯誤；故選A.7、BD【解題分析】

ACD．雙星的周期相等，兩星質(zhì)量分別為和，都繞連線上O點作周期為的圓周運動,星球1和星球2到O的距離分別為和，由萬有引力定律提供向心力，對于：，對于：，則有兩星質(zhì)量之比為，兩星質(zhì)量不一定相等，故選項D正確，AC錯誤；B．由幾何關(guān)系知：，聯(lián)立解得：，故選項B正確。8、AC【解題分析】

A．蹦極繩繃緊后的下落過程中，由于繩處于伸長狀態(tài)，對運動員的彈力方向一直向上，A正確；B．在到達(dá)最低點之前，運動員運動方向一直向下，重力勢能一直減小，B錯誤；C．在到達(dá)最低點之前，運動員的動能先增加，后減小，根據(jù)動能定理，合外力對運動員先做正功后做負(fù)功，C正確；D．蹦極過程中由于繩對運動員做負(fù)功，運動員的機械能減小，D錯誤。故選AC。9、AB【解題分析】

AB.根據(jù)萬有引力提供向心力知，，所以月球的質(zhì)量為，所以當(dāng)已知“嫦娥四號”在環(huán)月軌道運行的周期和線速度時，可求得月球質(zhì)量，故AB正確；C．已知“嫦娥四號”實施動力下降的加速度時，嫦娥四號做的是減速運動，加速度與動力下降階段處的重力加速度不相等，由于條件不足，不能求出月球的質(zhì)量，故C錯誤；D．已知懸停時的重力，重力等于萬有引力，但不知道嫦娥四號的質(zhì)量，所以不能求出月球質(zhì)量，故D錯誤；10、AC【解題分析】

對兩球受力分析即可得向心力的來源；支持力與重力的合力提供小球所需要的向心力，根據(jù)平衡條件即可得支持力大小關(guān)系；利用牛頓第二定律列式，結(jié)合兩球的軌道半徑關(guān)系即可分析出兩球的周期與角速度關(guān)系．【題目詳解】A、對兩球受力分析，都受重力、支持力兩個力的作用，由于做勻速圓周運動，即合外力提供向心力，故可知甲、乙兩球都是由重力與支持力的合力提供向心力，A正確；

BCD、設(shè)圓錐筒的頂角為，則有：在豎直方向有：，軌道平面內(nèi)有：，聯(lián)立可得支持力為：，角速度為：，由于兩球的質(zhì)量不同，則可知兩球所受支持力大小不相等，由圖可知甲球的軌道半徑大于乙球的軌道半徑，故甲球的角速度小于乙的角速度，根據(jù)可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD錯誤C正確．11、BD【解題分析】

A.物體的質(zhì)量與位置、運動狀態(tài)有關(guān)，只是在速度較低的情況下，忽略變化不計，故A錯誤。B.根據(jù)相對論原理，當(dāng)物體的速度接近光速時，物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大，故B正確。C.經(jīng)典時空觀認(rèn)為位移的測量、時間的測量都與參考系無關(guān)，故C錯誤。D.相對論認(rèn)為，同一過程的位移和時間的測量在不同參考系中是不同的，故D正確。12、BC【解題分析】

A.小球從a上升到b位置的過程中，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球先加速后減速，故小球從a上升到b的過程中，動能先增大后減小，故A錯誤；B.從a上升到b位置的過程中，彈簧對小球做正功，小球的機械能一直增大。故B正確。CD.根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得知，小球在圖甲中時，彈簧的彈性勢能等于小球由a到c位置時增加的重力勢能，為：Ep=mg（h2+h1），故C正確，D錯誤.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、初速度為零0.5900.1740.175各種阻力過原點的直線【解題分析】

(1)[1]用公式時,對紙帶上起點的要求是重錘是從初速度為零開始。(2)[2][3][4]利用勻變速直線運動的推論有:,重錘的動能從開始下落至B點,重錘的重力勢能減少量為:.(3)[5]由于各種阻力的影響導(dǎo)致重力勢能的減少量大于動能的增加量。(4)[6]根據(jù)公式整理可得：由幾何關(guān)系可知，此函數(shù)是過原點的直線。14、BC；(s【解題分析】（1）打點計時器使用交流電源，故B不恰當(dāng)；驗證機械能守恒，即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要測量，故C不必要．故選BC．

（2）打點計時器打C點時重錘的速度為：vC（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是：重錘下落過程中存在著阻力作用；點睛：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實