精品解析：江西省宜春市丰城市第九中学2024-2025学年高三（复读班）上学期期末考试物理试题

丰城九中2024-2025学年高四年级上学期 期末考试物理试卷 考试时间∶75分钟试卷满分∶100分 一、选择题（1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，共46分） 1. 如图所示的石英钟，比较时针和分针的末端点，转动时（　　） A. 两端点角速度相等 B. 两端点线速度相等 C. 时针端点角速度较大 D. 分针端点线速度较大 2. 关于各图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，导体棒因静电感应A端带负电荷，B端带正电荷 B. 图乙，飞机尾翼尖端处有些很细的针是为了预防雷电击中高空飞行的飞机 C. 图丙，静电除尘装置两极板间存在匀强电场 D. 图丁，毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带正电是因为在摩擦过程中失去电子 3. 火星为太阳系里四颗类地行星之一，火星的半径约为地球半径的，火星的质量约为地球质量的，把地球和火星均看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转，则火星与地球的第一宇宙速度的比值为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，Q1、Q2两个等量点电荷在空间产生电场，a、b是Q1、Q2两者连线上到中点c距离相等的两点，d是Q1、Q2连线的中垂线上的一点，af平行于cd。已知将电子从无穷远处移到a点电场力做了2 eV的功，质子在b处具有−2 eV的电势能（以无穷远处为电势零参考位置）。关于该电场的下列说法正确的是（　　） A. a、b两点的电场强度等大反向 B. a点场强大于d点，c点电势高于d点 C. 电子从d点移到b点电场力做功为−2 eV D. 质子从a点移到f点电势能增大 5. 如图所示的电路中，R0是定值电阻，滑动变阻器的最大电阻。电压表和电流表均为理想电表，C为电容器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片由a滑到b的过程中（　　） A. 电流表示数减小 B. 电压表示数减小 C. 电容器所带电荷量增多 D. 滑动变阻器消耗的功率先增大后减小 6. 如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为M，当炮管水平，火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶时，发射一枚质量为m的炮弹后，自行火炮的速度变为v2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v0为（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板左端放置一可看成质点的物块。时对物块施加一水平向右的恒定拉力，在的作用下物块和木板发生相对滑动，时撤去，物块恰好能到达木板右端，整个过程物块运动的图像如图乙所示。已知木板的质量为0.5kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 木板的长度为2.65m B. 物块的质量为0.4kg C. 拉力对物块做的功为9.9J D. 木板相对地面移动了3m 8. 如图所示，在光滑水平面上两个物体的质量都是，碰撞前乙物体静止，甲物体以速度向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起，成为一个质量为的物体，以一定速度v继续前进，碰撞过程中系统损失的机械能为，则（ ） A. B. C. D. 9. 如图所示，原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地放置在地板上，两弹簧之间有一个质量为m2的物体，最上端放着质量为m1的另一个物体，整个装置处于静止状态，弹簧没有超出弹性限度，重力加速度为g，则（　　） A. 上面一根弹簧的压缩量为 B. 下面一根弹簧的压缩量为 C. 两根弹簧的总压缩量为 D. 两根弹簧的总压缩量为 10. 亚运会艺术体操比赛中中国队选手某段动作过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波，这列简谐横波在时的波形如图所示。平衡位置的坐标处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为，则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 该波的传播速度为 C. 时，平衡位置的坐标处的质点位移为 D. 时，平衡位置坐标处的质点位移为 11. 某同学想测某电阻阻值。 （1）该同学先用多用电表的欧姆挡中的“×10”挡粗略测量该电阻，结果如图甲所示，则该读数为________Ω。 （2）为了更准确地测量该电阻的阻值，有以下实验器材可供选择： A.电流表（量程为0~15mA，内阻，约为2Ω）； B．电流表（量程为0~3mA，内阻）； C．定值电阻 D.定值电阻 E.滑动变阻器（，允许通过的最大电流为200mA）； F.滑动变阻器（，允许通过的最大电流为50mA）； G.蓄电池E（电动势为3V，内阻很小）； H.开关S。 （3）滑动变阻器应选择________（填“”或“”）。 （4）该同学设计了测量该电阻的电路图，如图乙所示。 （5）该同学在某次实验过程中测得电流表示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式________（用题中所给物理量的符号表示）。 （6）调节滑动变阻器，测得多组，和，并作出图像如图丙所示，则该电阻的阻值为________Ω。 二、实验题（每空2分，共14分） 12. 利用图甲中所示的装置可以研究自由落体运动，实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落打点计时器会在纸带上打出一系列的点。 （1）本实验采用电火花计时器，所接电源频率为50 Hz的交流电。为了减小误差，重物应选______（填入正确选项前的字母） A. 木块 B. 铁块 C. 塑料块 （2）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有______（填入正确选项前的字母） A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 （3）取下纸带，取其中的一段标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1 = 2.60 cm，x2 = 4.14 cm，x3 = 5.69 cm，x4 = 7.22 cm，x5 = 8.75 cm，x6 = 10.29 cm，已知打点计时器的打点间隔T = 0.02 s，则可得加速度a = ______m/s2。（计算结果保留两位有效数字） 三、解答题（10+12+18=40，写出必要的计算过程，只写答案不得分） 13. 如图1所示的水平地面上，质量为1kg的物体在水平方向力F的作用下从静止开始做直线运动。图2为F随时间t变化的关系图像，已知物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小g取，求 （1）在2s末物体的速度大小； （2）在0~3s内物体所受摩擦力做的功。 14. 如图所示，同一竖直平面内由斜面AB、水平面BC和二分之一圆弧CD组成的光滑固定轨道，三者平滑连接。可视为质点的小球从斜面上的A点由静止滑下，运动到D点时对轨道的压力大小等于小球重力的3倍，从D点水平飞出后恰好落在B点。求： （1）小球在C、D两点的动能之比； （2）A点距水平面BC的高度差h与B、C两点的距离x之比。 15. 如图所示，质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧体b静止在光滑的水平面上，圆弧面的最低点与水平面上的A点对齐，且与水平面相切，轻质弹簧的右端与静止的质量为3m的物块c相连，左端与水平面上的B点对齐，AB部分长为R，弹簧处于原长，水平面仅A、B部分粗糙。现将质量为m、可视为质点的物块a从圆弧面的最高点由静止释放，物块a与弹簧作用，第二次滑过AB段后，恰好不再能滑上圆弧面。已知弹簧的形变在弹性限度内，重力加速度大小为g，不计空气阻力，求： （1）物块a从释放运动到圆弧面最低点时，圆弧体运动的距离为多少； （2）物块a第一次运动到A点时速度多大； （3）物块a与水平面AB部分间的动摩擦因数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 丰城九中2024-2025学年高四年级上学期 期末考试物理试卷 考试时间∶75分钟试卷满分∶100分 一、选择题（1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，共46分） 1. 如图所示的石英钟，比较时针和分针的末端点，转动时（　　） A. 两端点角速度相等 B. 两端点线速度相等 C. 时针端点角速度较大 D. 分针端点线速度较大 【答案】D 【解析】 【详解】AC．时针转一周需12小时，分针转一周需1小时，则可知时针与分针转动周期比为，根据，可知，时针与分针转动的角速度比为，故AC错误； BD．由于分针比时针长，则其端点做圆周运动的半径大于时针端点做圆周运动的半径，根据，可知分针端点线速度较大，故B错误，D正确。 故选D。 2. 关于各图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，导体棒因静电感应A端带负电荷，B端带正电荷 B. 图乙，飞机尾翼尖端处有些很细针是为了预防雷电击中高空飞行的飞机 C. 图丙，静电除尘装置两极板间存在匀强电场 D. 图丁，毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带正电是因为在摩擦过程中失去电子 【答案】D 【解析】 【详解】A．把大地和导体棒看作一个整体，导体棒是近端，因静电感应A端带负电，B端可能不带电也可能带负电荷，但不可能带正电荷，故A错误； B．飞机高速飞行时与空气摩擦产生静电，电荷在越尖锐的地方分布越多，可以通过尖端放电释放静电，故B错误； C．静电除尘装置两极板间不是匀强电场，负极附近场强较大，故C错误； D．毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带正电是因为在摩擦过程中失去电子，故D正确。 故选D。 3. 火星为太阳系里四颗类地行星之一，火星的半径约为地球半径的，火星的质量约为地球质量的，把地球和火星均看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转，则火星与地球的第一宇宙速度的比值为（　　） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】物体在星球表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设中心天体质量为M，中心天体半径为R，环绕天体质量为m，第一宇宙速度为v，则 解得 题意知 ， 联立可得火星与地球的第一宇宙速度的比值为 故选C。 4. 如图所示，Q1、Q2两个等量点电荷在空间产生电场，a、b是Q1、Q2两者连线上到中点c距离相等的两点，d是Q1、Q2连线的中垂线上的一点，af平行于cd。已知将电子从无穷远处移到a点电场力做了2 eV的功，质子在b处具有−2 eV的电势能（以无穷远处为电势零参考位置）。关于该电场的下列说法正确的是（　　） A. a、b两点的电场强度等大反向 B. a点场强大于d点，c点电势高于d点 C. 电子从d点移到b点电场力做的功为−2 eV D. 质子从a点移到f点电势能增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，将电子从无穷远处移到a点电场力做了2 eV的功，可知a点电势为2 V，质子在b处具有−2 eV的电势能，可知b点电势为−2 V，则Q1为正电荷，Q2为负电荷，根据电场的叠加可知a、b两点的电场强度大小相等，方向相同，故A错误； B．根据等量异种点电荷的电场分布及等势面的分布可知，a点场强大于d点，c点电势等于d点电势，故B错误； C．由于cd在同一等势面上，且电势为零，根据质子在b处具有−2 eV的电势能，可知b点的电势为 故电子从d点移到b点电场力做的功为 故C正确； D．根据等量异种点电荷等势面的分布可知，f点电势小于a点电势，故质子从a点移到f点，电场力做正功，电势能减小，故D错误。 故选C。 5. 如图所示的电路中，R0是定值电阻，滑动变阻器的最大电阻。电压表和电流表均为理想电表，C为电容器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片由a滑到b的过程中（　　） A. 电流表示数减小 B. 电压表示数减小 C. 电容器所带电荷量增多 D. 滑动变阻器消耗的功率先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．分析电路图可知，电阻R0和滑动变阻器R属于串联关系，滑片P由a滑到b的过程中，电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知干路电流I增大，电流表示数增大，故A错误； B．电压表所测电压 增大，故B错误； C．电容器两端电压 减小，电容器所带电荷量 减小，故C错误； D．将R0看作电源内阻，由于 当滑动变阻器电阻值等于时，其功率最大，因此滑动变阻器滑片由a滑到b的过程中，滑动变阻器消耗的功率先增大后减小，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为M，当炮管水平，火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶时，发射一枚质量为m的炮弹后，自行火炮的速度变为v2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v0为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】火炮车与炮弹组成的系统动量守恒，以火炮车的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 解得 故选B。 7. 如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板左端放置一可看成质点的物块。时对物块施加一水平向右的恒定拉力，在的作用下物块和木板发生相对滑动，时撤去，物块恰好能到达木板右端，整个过程物块运动的图像如图乙所示。已知木板的质量为0.5kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 木板的长度为2.65m B. 物块的质量为0.4kg C. 拉力对物块做的功为9.9J D. 木板相对地面移动了3m 【答案】C 【解析】 【详解】A．木板在之前向右做匀加速直线运动，作出木板运动的图像，如图所示 由图像可知时两者共速，物块在内的加速度大小 木板在内的加速度大小 物块在内的加速度大小 物块和木板在内的加速度大小 可得木板与地面间的动摩擦因数 物块与木板间的动摩擦因数 木板的长度 A错误； B．内，对木板有 对物块有 解得 ， B错误； C．拉力对物块做的功 C正确； D．木板相对地面移动了 D错误。 故选C。 8. 如图所示，在光滑水平面上两个物体的质量都是，碰撞前乙物体静止，甲物体以速度向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起，成为一个质量为的物体，以一定速度v继续前进，碰撞过程中系统损失的机械能为，则（ ） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】由动量守恒定律可得 解得 v=1m/s 碰撞过程中系统损失的机械能为 故选BD。 9. 如图所示，原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地放置在地板上，两弹簧之间有一个质量为m2的物体，最上端放着质量为m1的另一个物体，整个装置处于静止状态，弹簧没有超出弹性限度，重力加速度为g，则（　　） A. 上面一根弹簧的压缩量为 B. 下面一根弹簧的压缩量为 C. 两根弹簧的总压缩量为 D. 两根弹簧的总压缩量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对m1有 得 故A正确； B．把m1、m2看做整体，则由二力平衡得 得 故B错误； CD．则两个弹簧的总压缩量为 故C错误，D正确。 故选AD。 10. 亚运会艺术体操比赛中中国队选手某段动作过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波，这列简谐横波在时的波形如图所示。平衡位置的坐标处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为，则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 该波的传播速度为 C. 时，平衡位置的坐标处的质点位移为 D. 时，平衡位置的坐标处的质点位移为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据质点振动方程可知时刻质点沿轴正方向振动，根据同侧法可知该波沿轴正方向传播，A错误； B．根据题意可知该波的周期 根据题图可知该波的波长 则该波的传播速度 B正确； CD．根据三角函数知识可知时，平衡位置的坐标处的质点位移 C正确，D错误。 故选BC。 11. 某同学想测某电阻的阻值。 （1）该同学先用多用电表的欧姆挡中的“×10”挡粗略测量该电阻，结果如图甲所示，则该读数为________Ω。 （2）为了更准确地测量该电阻阻值，有以下实验器材可供选择： A.电流表（量程为0~15mA，内阻，约为2Ω）； B．电流表（量程为0~3mA，内阻）； C．定值电阻 D.定值电阻 E.滑动变阻器（，允许通过的最大电流为200mA）； F.滑动变阻器（，允许通过的最大电流为50mA）； G.蓄电池E（电动势为3V，内阻很小）； H.开关S。 （3）滑动变阻器应选择________（填“”或“”）。 （4）该同学设计了测量该电阻的电路图，如图乙所示。 （5）该同学在某次实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式________（用题中所给物理量的符号表示）。 （6）调节滑动变阻器，测得多组，和，并作出图像如图丙所示，则该电阻的阻值为________Ω。 【答案】 ①. 260 ②. ③. ④. 250 【解析】 【详解】[1]多用电表的读数为 [2]由题可知，为准确测量，则需要测量较多的数据，所以滑动变阻器采用分压式接法，故滑动变阻器选用最大阻值小的。 [3]根据电路图分析，结合欧姆定律可得 解得 [4]将题中数据代入上式可得 整理可得 则根据图丙可知，图像的斜率 解得 二、实验题（每空2分，共14分） 12. 利用图甲中所示的装置可以研究自由落体运动，实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落打点计时器会在纸带上打出一系列的点。 （1）本实验采用电火花计时器，所接电源的频率为50 Hz的交流电。为了减小误差，重物应选______（填入正确选项前的字母） A. 木块 B. 铁块 C. 塑料块 （2）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有______（填入正确选项前的字母） A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 （3）取下纸带，取其中的一段标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1 = 2.60 cm，x2 = 4.14 cm，x3 = 5.69 cm，x4 = 7.22 cm，x5 = 8.75 cm，x6 = 10.29 cm，已知打点计时器的打点间隔T = 0.02 s，则可得加速度a = ______m/s2。（计算结果保留两位有效数字） 【答案】（1）B （2）C （3）9.6 【解析】 【小问1详解】 为了减小空气阻力的影响，实验中需要选择质量大、体积小，即密度大的重物，可知，重物应选铁块。 故选B。 【小问2详解】 实验利用自由落体运动测量重力加速度，根据 解得 需要测量时间与位移，实验中，打点计时器能够记录时间，不需要秒表，还需要测量位移，可知，不需要天平，需要刻度尺。 故选C。 【小问3详解】 根据纸带可知，相邻计数点之间还有一个点，则相邻计数点之间的时间间隔为 根据逐差法可知 将相关数据代入解得 三、解答题（10+12+18=40，写出必要的计算过程，只写答案不得分） 13. 如图1所示的水平地面上，质量为1kg的物体在水平方向力F的作用下从静止开始做直线运动。图2为F随时间t变化的关系图像，已知物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小g取，求 （1）在2s末物体的速度大小； （2）在0~3s内物体所受摩擦力做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 物体所受的摩擦力为 ，根据牛顿第二定律 其中 解得 2s末的速度 前2s内的位移 小问2详解】 内，根据牛顿第二定律 其中 可得 内，物体的位移 代入数据可得 在0~3s内物体所受摩擦力做的功 代入数据可得 14. 如图所示，同一竖直平面内由斜面AB、水平面BC和二分之一圆弧CD组成的光滑固定轨道，三者平滑连接。可视为质点的小球从斜面上的A点由静止滑下，运动到D点时对轨道的压力大小等于小球重力的3倍，从D点水平飞出后恰好落在B点。求： （1）小球在C、D两点的动能之比； （2）A点距水平面BC的高度差h与B、C两点的距离x之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设圆弧轨道半径为，小球运动到D点时对轨道的压力大小等于小球重力的3倍，根据牛顿第二定律可得 其中，可得 小球从C点到D点过程，根据动能定理可得 解得 则小球在C、D两点的动能之比为 【小问2详解】 小球从A点到D点过程，根据动能定理可得 解得 小球从D点到B点，根据平抛运动规律有 ， 联立可得 则A点距水平面BC的高度差h与B、C两点的距离x之比为 15. 如图所示，质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧体b静止在光滑的水平面上，圆弧面的最低点与水平面上的A点对齐，且与水平面相切，轻质弹簧的右端与静止的质量为3m的物块c相连，左端与水平面上的B点对齐，AB部分长为R，弹簧处于原长，水平面仅A、B部分粗糙。现将质量为m、可视为质点的物块a从圆弧面的最高点由静止释放，物块a与弹簧作用，第二次滑过AB段后，恰好不再能滑上圆弧面。已知弹簧的形变在弹性限度内，重力加速度大小为g，不计空气阻力，求： （1）物块a从释放运动到圆弧面最低点时，圆弧体运动的距离为多少； （2）物块a第一次运动到A点时速度多大； （3）物块a与水平面AB部分间的动摩擦因数。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块a在圆弧面上运动时，物块a和b组成的系统水平方向动量守恒，则 即 又因为 解得 【小问2详解】 设物块a第一次运动到A点时速度为v1，圆弧体的速度为v2，根据水平方向动量守恒有 根据机械能守恒有 解得 ， 【小问3详解】 设物块a与弹簧作用前的速度为v3，根据动能定理 设a与弹簧作用后一瞬间速度为v4，物块c的速度为v5，a与弹簧作用过程，根据动量守恒定律 根据机械能守恒 解得 ， 由于物块a刚好不再能滑上圆弧面，故物块a第二次滑过AB段后的速度大小等于v2，根据动能定理 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$