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2024-2025学年云南省丽江地区中学等学校
高一下学期期末联考物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.甲、乙两车在平直公路上行驶，速度一时间图像如图所示，已知时刻两车相遇，下列说法正确的是( )
A. 时刻甲车在乙车后面
B. 时刻两车的加速度相等
C. 时间内乙车的速度先增大后减小
D. 时间内甲车的加速度等于乙车的平均加速度
2.如图所示是光线由空气射入横截面为半圆形的玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中的光路图，点是半圆形玻璃砖的圆心，可能正确的光路是( )
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
3.甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播，波速均为。两列波在时刻的波形曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两波的波长之比为：
B. 甲、乙两波的周期之比为
C. ，处质点的位移为
D. ，处质点的位移为
4.如图为同一平面内绕地球运行的三颗不同卫星、、的轨道示意图，Ⅰ、Ⅲ为圆轨道，Ⅱ为椭圆轨道，Ⅲ的半径与Ⅱ的半长轴相等，且Ⅲ与Ⅱ相交于点，Ⅰ与Ⅱ相切于点．则( )
A. A、经过点时的向心力一定相同
B. 在椭圆轨道上运行的速度均大于的速度
C. B、在点的向心加速度大小相等
D. B、绕地球运行的周期相等
5.如图所示，某兴趣小组用两个圆柱形的饭盒制作了一个密闭装置：在两个饭盒底部固定两根绳子，给其中一个饭盒打孔并装上抽气嘴，在两个饭盒之间垫上密封圈防止漏气，用容积为的抽气筒图中未画出给这个密闭装置抽气。该密闭装置的容积为，底面积为，大气压强是。两次抽气后，用大小为的力可以把该密闭装置沿水平方向往两侧拉开忽略饭盒的重力和抽气过程中气体温度的变化，则的最小值为( )
A. B. C. D.
6.年月日下午时，在建的花江峡谷大桥成功合龙，建成后该大桥主桥跨径和桥梁高度均居世界第一。在某次钢桁梁精准吊装过程中钢桁梁竖直向上运动的位移与时间的图像如图所示，其中时间内和时间内的图线为曲线，时间内的图线为一倾斜直线，时间内的图线为一平行于时间轴的直线，是时间内的某一时刻，则下列说法正确的是( )
A. 时间内，钢桁梁的速度逐渐增大，处于失重状态
B. 时间内，钢桁梁的速度逐渐增大，处于超重状态
C. 钢桁梁时刻的速度小于时刻的速度
D. 时刻钢桁梁刚好吊装到指定位置
7.如图甲所示，足够长的倾斜传送带沿顺时针方向以的速度匀速转动，质量为的物块可视为质点从传送带底端点以某一初速度滑上传送带。选择点所在水平面为零势能面，物块从点向上运动到最高点的过程中，其机械能随位移变化的关系如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。关于该过程，下列说法正确的是( )
A. 物块与传送带间的动摩擦因数为
B. 物块在最高点时，其重力势能为
C. 物块运动时间为
D. 物块与传送带之间因摩擦产生的热量为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力推静止于水平地面上质量为的木箱，木箱所受的摩擦力 与 的关系如图乙所示，取，下列说法正确的是 ( )
A. 木箱所受的最大静摩擦力 B. 木箱所受的最大静摩擦力
C. 木箱与地面间的动摩擦因数 D. 木箱与地面间的动摩擦因数
9.电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。一种电子透镜的电场分布如图所示截取其中一部分，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，、、是轨迹上的三点，若点处电势为，电子从点运动到点电势能变化了，则下列说法正确的是
A. 点电势为 B. 电子在点的动能可能为
C. 电子在点加速度比在点加速度大 D. 电子在电场中运动的最小速度可能不为零
10.如图所示，小明设计的一种玩具小车由边长为的正方形金属框做成，小车沿平直绝缘轨道向右运动，轨道内交替分布有边长均为的正方形匀强磁场和无磁场区域，磁场区域的磁感应强度大小为，方向竖直向上。段在磁场区域运动时，受到水平向右的拉力，且两端的电压随时间均匀增加；当在无磁场区域运动时，。段速度大小与运动路程的关系如图所示，图中为每次经过磁场区域左边界时速度大小，忽略摩擦力。则( )
A. 在任一磁场区域的运动时间为
B. 金属框的总电阻为
C. 小车质量为
D. 小车的最大速率为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.（8分）如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置，下列说法正确的是
A.实验时应选用密度大体积小，并且下端有橡胶垫的重锤
B.实验时，当松开纸带让重锤下落同时，立即接通电源
C.要选用第、点间距离接近的纸带
D.实验结果总是动能的增量略大于重力势能的减少量
E.纸带的上端用夹子夹住比用手拉住要好
在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为，某同学选择了一条合理的纸带，用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图所示，数值的单位是；图中点是打点计时器打出的第一个点，、、、、分别是每打两个点取出的计数点。设重物的质量为。当地重力加速度，计算结果均保留三位有效数字
重物从开始下落到计时器打点时，减少的重力势能_________。
重物从开始下落到计时器打点时增加的动能___________。
根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出点的过程中，得到的结论是：______________________。
12.（8分）如图甲，是我们在实验室里做测量电源的电动势和内阻实验时通常使用的电路，该实验方案的优点是电路结构简洁、可操作性好，缺点是测量误差较大．某实验小组欲通过创新实验方案，减小测量误差，请你回答下面问题：
若使用图甲电路进行实验，则测得的电源电动势和内阻都________填“大于”或“小于”真实值；
该小组同学为了尽量减小测量误差，设计了如图乙所示的电路，该电路中有关器材参数如下：
电流表、，量程均为，内阻均未知
电阻箱的阻值调节范围为
滑动变阻器的最大阻值为
单刀双掷开关、单刀单掷开关
该小组先利用图乙电路测量电流表的内阻，保持闭合，将单刀双掷开关扳到位置，调节、，当电流表的读数为时，电流表的读数为，电阻箱的读数为，则电流表的内阻___；
该小组继续利用图乙电路测量电源电动势和内阻：断开，将电阻箱阻值调至最大，单刀双掷开关扳到位置；多次调节电阻箱阻值，记录电流表的读数和电阻箱阻值；根据记录的实验数据作图像，如图丙所示，则电源电动势__，内阻____结果保留两位有效数字
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.（10分）如图甲为气压式升降电脑椅，其简化结构如图乙，圆柱形气缸可沿圆柱形气缸杆外壁上下滑动。气缸与椅面固定在一起，其整体重力为；气缸杆与底座固定在一起，气缸杆的横截面积为。在气缸内封闭一段理想气体。气缸气密性、导热性能良好，大气压强为，忽略摩擦力。电脑椅放置在室外温度为的水平地面上，稳定后封闭气体长为；当把电脑椅挪到温度为的空调房的水平地面上，足够时间后封闭气体长为，其中、、、、、已知，求：
封闭气体的长度；
某人坐在空调房内的椅子上脚悬空，足够长时间后发现电脑椅内气体长度是空调房内没有坐人长度的，求人的重力。
14.（13分）如图甲所示，一电阻不计且足够长的固定光滑平行金属导轨、间距，其下端接有阻值的电阻，导轨平面与水平面间的夹角。整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量、阻值的金属棒垂直导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量的重物相连，左端细线连接金属棒中点且沿方向。棒由静止释放后，沿方向位移与时间之间的关系如图乙所示，其中为直线．已知棒在内通过的电荷量是内通过电荷量的倍，取，求：
刚释放时导体棒的加速度；
内棒通过的位移的大小；
磁感应强度的大小和整个回路在内产生的热量。
15.（15分）如图，为一圆弧形光滑轨道，为粗糙的水平面，圆弧形轨道与水平轨道平滑连接，点有竖直墙壁，两个小物块、静止在粗糙的水平面上，小物块的质量为，小物块紧靠竖直墙壁但不粘连，小物块、之间有一劲度系数为的轻弹簧，弹簧两端与小物块、栓接，开始时弹簧处于原长。将质量为的光滑小球从圆弧形光滑轨道的点静止释放，点距水平面的高度为，高度未知，光滑小球与水平面间的摩擦不计，当小球运动到点时恰好与物块发生弹性碰撞，碰撞之后小球被弹回，小球沿圆弧形光滑轨道上升到最高点时距水平面的高度为，之后将小球取走，碰撞之后小物块向右运动压缩弹簧，一段时间后又被弹簧弹回开始向左运动，当小物块向左运动到速度为时小物块恰好开始离开竖直墙壁。小物块、与水平地面间的动摩擦因数相同，均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能可表示为，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量。求：
当小物块向左运动到速度为时弹簧的形变量；
小物块的质量；
此过程中弹簧最大的弹性势能。
答案和解析
1.【答案】
【解答】
A.由题意，时刻两车相遇，图象中图线与时间轴围成的图形面积表示位移大小，由图象可知，在时间内甲车的位移小于乙车的位移，所以时刻甲车在乙车前面，故A错误；
B.图象切线的斜率表示加速度，由图象可知，时刻甲车的加速度大于乙车的加速度，故B错误；
C.由图象可知，时间内乙车的速度一直增大，故C错误；
D.结合图象，由加速度定义式，可知时间内甲车的加速度等于乙车的平均加速度，故D正确。
2.【答案】
【解析】根据题意，画出半球形玻璃砖的球心，补充完整相应的法线，如图所示
根据折射规律，入射光线和折射光线分别居于法线两侧，空气中对应光线的夹角较大，玻璃中对应的夹角较小，所以符合题意的是，故ABD错误，C正确。
故选：。
3.【答案】
【解析】A.根据图像知，甲、乙两波的波长分别为
则甲、乙两波的波长之比为：，故A正确；
B.根据知，波速 相同时，甲、乙两波的周期之比为甲、乙两波的波长之比，为：，故B错误；
根据计算得，甲、乙两波的周期分别为
甲、乙两波的图像方程分别为
， 处质点的位移为， ， 处质点的位移为，故C错误，D错误。
故选A。
4.【答案】
由于与为不同卫星，则由公式，可知与经过点时的万有引力不一定相同，则向心力不一定相同，同理、在点由，可知加速度大小相同，但是在的向心加速度为加速度的一个分量，因此向心加速度大小不相等，故AC错误；
B.在椭圆轨道上点时做离心运动，所以在椭圆轨道上点的速度比在点的速度大，此后从向远地点运动过程中速度变小而的速度大小不变，因此的速度并不是一直比大，故B错误；
D.根据开普勒第三定律可知Ⅲ的半径与Ⅱ的半长轴相等，则、绕地球运行的周期相等，故D正确。
5.【答案】
【解析】解：设第一次抽气后，密闭装置内气体压强为初始时，密闭装置内气体压强为，体积为；抽气筒容积为，根据玻意耳定律可得：，解得：，第二次抽气：设第二次抽气后，密闭装置内气体压强为此时，以第一次抽气后的气体为研究对象，根据玻意耳定律可得：，解得，对饭盒，由平衡条件可得：，解得：，故B正确，ACD错误。
故选：。
利用玻意耳定律求出抽气后装置内的气体压强，再结合受力平衡求出拉力的最小值。
本题考查玻意耳定律在变质量气体问题中的应用，可通过分析抽气过程中气体的状态变化，利用玻意耳定律求出抽气后装置内的气体压强，再结合受力平衡求出拉力的最小值。
6.【答案】
【解析】解：图像的斜率表示速度的大小，时间内，钢桁梁速度逐渐增大，向上加速运动，加速度方向向上，则钢桁梁处于超重状态，故A错误；
B.时间内图线为直线，表示匀速直线运动，是平衡状态，既不失重也不超重，故B错误；
C.图像的斜率表示速度的大小，时间内钢桁梁的速度逐渐增大，时间内钢桁梁的速度不变，时间内钢桁梁的速度逐渐减小，所以时刻钢桁梁的速度小于时刻的速度，故C正确；
D.时间内图线为一平行于时间轴的直线，则此段时间内速度为，所以时刻钢桁梁刚好吊装到指定位置，故D错误。
故选：。
图像的斜率表示速度的大小，先判断速度变化，再判断超重、失重；
匀速直线运动是平衡状态；
图像的斜率表示速度的大小，比较不同时刻的速度大小；
时间内静止，刚好吊装到指定位置。
本题解题关键是掌握规律图像的斜率表示速度的大小，难度不高。
7.【答案】
【解析】解析：、由图像可知在点时物块的速度为
代入数据解得物块的初速度为
物块刚滑上传送带时摩擦力对物块做负功，可知此时传送带与物块间的摩擦力是滑动摩擦力，前物块做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有
时，物块和传送带共速，此时机械能为
由速度与位移公式有
联立上式，代入数据解得传送带与水平面夹角为，动摩擦因数为，故A错误；
、由速度与时间公式有匀减速时间为
代入数据解得
因为，可知共速后物块继续做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有
代入数据解得匀减速的加速度大小为
从共速到最高点过程中，由速度与位移公式、速度与时间公式有，
代入数据解得，
在最高点的重力势能为
代入数据解得
故到最高点的时间为
代入数据解得，故B错误，C正确；
D、由上述分析可知第一个匀减速阶段，相对位移为
第二个匀减速阶段相对位移为
摩擦产热为
联立上式，代入数据解得物块与传送带之间因摩擦产生的热量为，故D错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】
由题图乙知，木箱受到的最大静摩擦力为，故A正确，B错误；
当木箱运动后受到的是滑动摩擦力，大小为，解得，故C错误，D正确．
9.【答案】
【解析】A.根据电子的受力和运动情况可知，电子从点到点电场力做负功，电势能增大，根据电场力做功与电势差的关系可知，点电势比点电势低，则相邻两等势面间的电势差为，则点电势为，A正确；
B.电子在、两点，由能量守恒定律有，由于电子在点动能不为零，因此在点的动能一定大于，B错误；
C.点处等差等势面比点处密集，则点比点电场强度小，因此加速度小，C错误；
D.电子速度与等势面切线平行时，在电场中运动的速度最小，此时的速度最小值不一定为零，D正确。
故选AD。
10.【答案】
【解析】解：、根据题意：段在磁场区域运动时其两端的电压随时间均匀增加，说明在磁场中运动时做匀加速直线运动。当运动的速度大小为时，则有：
；；
根据牛顿第二定律得：，已知：
联立解得：
由加速度恒定，可得：，
解得金属框的总电阻，故B正确；
、设小车的最大速率为，对在无磁场区域运动过程，以向右为正方向，根据动量定理得：
其中：
在磁场中运动时做匀加速直线运动，则有：
结合：，联立解得小车质量为：，，故C正确，D错误；
A、由于在磁场中运动时做匀加速直线运动，则有：，解得在任一磁场区域的运动时间为：，故A错误。
故选：。
11.【答案】；
；
；
在误差允许范围内重锤重力势能减少等于动能增加．
【解答】
实验时应选用密度大体积小，并且下端有橡胶垫的重锤，可以减小空气阻力的影响，故A正确；
B.实验时，应该先接通电源，再松开纸带让重锤下落，故B错误；
C.根据，要选用第、点间距离接近的纸带，故C正确；
D.由于阻力的影响，产生内能，根据能量守恒定律知，实验结果总是动能的增量略小于重力势能的减少量，故D错误；
E.用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大，故E正确。
故选：．
重力势能的减少量为：
点时的速度等于之间的平均速度：
重锤下落到点时增加的动能为：
根据计算结果可以得出该实验的结论：在误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其增加的动能．
故答案为：；
；
；
在误差允许范围内重锤重力势能减少等于动能增加．
12.【答案】小于；
；
；。
【解答】由图甲所示可知，相对于电源来说，实验采用电流表外接法，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，
除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的图像如图所示，
由图像可知，电源电动势的测量值纵轴截距小于真实值，电源内阻的测量值斜率绝对值小于真实值．
当保持闭合，将单刀双掷开关扳到位置时，根据串并联知识可得：，解得：，
断开，将电阻箱阻值调至最大，单刀双掷开关扳到位置；根据闭合电路欧姆定律可得：，整理可得：，可知图丙图线的斜率为，故电动势为：，截距。故可得内阻为：。
13.【答案】封闭气体的长度为；
某人坐在空调房内的椅子上脚悬空，足够长时间后发现电脑椅内气体长度是空调房内没有坐人长度的，人的重力为
【解析】封闭气体做等压变化：
解得：
封闭气体在空调房内做等温变化：
解得：
答：封闭气体的长度为；
某人坐在空调房内的椅子上脚悬空，足够长时间后发现电脑椅内气体长度是空调房内没有坐人长度的，人的重力为。
14.【答案】解：对和组成的系统，根据牛顿第二定律有
解得
棒在内通过的电荷量
平均感应电流
回路中平均感应电动势
得
同理，棒在内通过的电荷量
由题图乙读出时刻位移大小
又
联立解得
由题图乙知棒在内做匀速直线运动，棒的速度大小
后棒受力平衡 ，
根据闭合电路欧姆定律得
解得
内，对整个系统，根据能量守恒定律得
代入数据解得
15.【答案】当小物块向左运动到速度为时弹簧的形变量为；
小物块的质量为；
此过程中弹簧最大的弹性势能为
【解析】小物块恰好开始离开竖直墙壁时弹簧应处于伸长状态，设伸长量为，小物块与水平面间达到最大静摩擦力，则有
解得
设小球与物块碰撞前后瞬间的速度大小分别为和，小球向下运动过程中，根据机械能守恒定律可得
小球弹回过程中，根据机械能守恒定律可得
联立可得
设小球和小物块发生碰撞后瞬间小物块的速度大小为，取水平向右为正方向，弹性碰撞过程中，根据动量守恒定律得
根据机械能守恒定律得
解得
结合上述结论
解得
设向右压缩弹簧的最大压缩量为，小滑块 向左运动到速度为的过程中，根据能量守恒定律有
结合上述结论，
代入上式解得
则最大的弹性势能
答：当小物块向左运动到速度为时弹簧的形变量为；
小物块的质量为；
此过程中弹簧最大的弹性势能为。

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