2023-2024學年廣東省廣州市物理高一第二學期期末預測試題含解析

2023-2024學年廣東省廣州市物理高一第二學期期末預測試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)下列有關能量的描述正確的是（）A．“又要馬兒跑得快，又要馬兒不吃草”違背了能量守恒定律B．工作中的電風扇，消耗的電能大于輸出的機械能，該過程能量不守恒C．滑塊在粗糙的水平面上減速滑行，最終停了下來，動能消失，能量不守恒D．同時做自由落體運動的物體，質量越大，勢能減少越快，機械能減少也越快2、(本題9分)如圖所示,在M點分別以不同的速度將兩小球水平拋出。兩小球分別落在水平地面上的P點、Q點。已知O點是M點在地面上的豎直投影,OP:PQ=1:3,且不考慮空氣阻力的影響。下列說法中正確的是()A．兩小球的下落時間之比為1:3B．兩小球的下落時間之比為1:4C．兩小球的初速度大小之比為1:3D．兩小球的初速度大小之比為1:43、對于某一質量確定的物體，下列說法中正確的是（）A．物體的動量發(fā)生改變，則合外力一定對物體做了功B．物體的運動狀態(tài)改變，其動量一定改變C．物體的動量發(fā)生改變，其動能一定發(fā)生改變D．物體的動能發(fā)生改變，其動量可能不變4、(本題9分)如圖所示，電場中有A、B兩點，則下列說法中正確的是（）A．場強B．電勢C．負電荷在A點所受電場力方向與電場強度方向相同D．將+q電荷從A點移到B點電場力做了正功5、(本題9分)物體做勻加速直線運動，已知加速度為2m/s2，則（）A．物體在某一秒末的速度一定比前秒初的速度大2m/sB．物體在某一秒末的速度一定是該秒初的速度的2倍C．物體在某一秒初的速度一定比前秒末的速度大2m/sD．物體在某一秒末的速度一定比該秒初的速度大2m/s6、如圖所示，船夫用撐桿撐船前行，則（）A．船對人的力小于人對船的力B．船對水的力大于水對船的力C．人對撐桿的力與撐桿對人的力大小相等D．撐桿對河底的力大于河底對撐桿的力7、旅居加拿大十六歲學生溫家輝，2009年在美國太空總署主辦的太空移民設計賽中奪冠．溫家輝的獲獎設計是一個高1.6km的圓筒形建筑，命名為Asten，如題圖所示，內徑約1km，圓筒由一個個可以住人的環(huán)形物堆疊而成，并在電力的驅動下繞著中心軸以一定的角速度轉動，從而產生“模擬重力”，使居民能在“重力”環(huán)境下生活．垂直中心軸的截面圖如題所示，圓筒的內壁正好是城市的地面，因此，生活在這座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感覺沒有區(qū)別．以下說法正確的有（）A．太空城內的居民不能運用天平準確測出質量B．太空城內物體所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心C．人隨太空城自轉所需的向心力由人造陸地對人的支持力提供D．太空城繞自己的中心軸轉動的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大8、經典力學有一定的局限性和適用范圍．下列運動適合用經典力學研究和解釋的是（）A．“墨子號”量子衛(wèi)星繞地球運動的規(guī)律B．“墨子號”量子衛(wèi)星從太空發(fā)出兩道紅光，射向云南雨江高美古站，首次實現了人類歷史上第一次距離達千里級的量子密鑰分發(fā)C．氫原子內電子的運動D．高速飛行的子彈的運動9、(本題9分)如圖所示，物體A和B分別固定于地球北緯60°和赤道上的某處，下列說法正確的是A．A、B兩物體的角速度大小相等B．A、B兩物體的線速度大小相等C．A、B兩物體的向心加速度大小相等D．A、B兩物體的轉動周期大小相等10、如圖所示，輕質光滑滑輪兩側用輕繩連著兩個物體A與B，物體B放在水平地面上，物體A、B均靜止。物體A和物體B的質量分別為mA、mB，輕繩與水平的夾角為θ（θ＜90°），重力加速度為g，則（）A．物體B受到地面向左的摩擦力為 B．物體B受到地面向左的摩擦力為C．物體B對地面的壓力可能為零 D．物體B對地面的壓力為11、(本題9分)如果在某電場中將電荷量為5.0×10－4C的正電荷，僅在靜電力作用下由A點移到B點，靜電力做功為2.0×10－3J，則()A．電荷在B點的動能比在A點的動能小2.0×10－3JB．電荷在B點的電勢能比在A點的電勢能小2.0×10－3JC．A、B兩點間電勢差為－4VD．若在A、B兩點間移動一個q＝1.0×10－4C的負電荷，電荷將克服靜電力做4.0×10－4J的功12、(本題9分)如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個相鄰等勢面，并滿足，a、b間的距離小于b、c間的距離，實線為一帶負電的粒子僅在電場力作用下從M點運動到P點的運動軌跡，下列說法正確的是A．三個等勢面中，c的電勢一定最高B．粒子在M點的動能一定比在P點時的動能小C．粒子在M點的電勢能一定比在P點時的電勢能小D．粒子從M點到N點電場力做的功小于從N點到P點電場力做的功二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)利用圖示裝置做驗證機械能守恒定律實驗（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的__________．A．速度變化量和高度變化量B．動能變化量和勢能變化量（2）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到一條理想的紙帶，在紙帶上選連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離如圖所示，已知，重物質量為0.5kg，打點計時器打點的周期為0.02s，從O點到B點的過程中，重物的重力勢能變化量_______J，動能變化量_______J．（保留兩位有效數字）（3）某同學想用下述方法研究機械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應計數點的重物速度v，描繪圖像得到圖像是一條過原點的直線，該直線的斜率接近_____________（填g、2g或）則可認為重物下落過程中機械能守恒．14、（10分）如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律（1）對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是_____A．重物選用質量和密度較大的金屬錘B．兩限位孔在同一豎直面內上下對正C．精確測量出重物的質量D．用手托穩(wěn)重物，釋放重物后，再接通電源（2）某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點。重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有_____。A．OA、AD和EG的長度B．OC、BC和CD的長度C．BD、CF和EG的長度D．AC、BD和EC的長度（3）實驗結果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，關于這個誤差下列說法正確的是_____A．該誤差屬于偶然誤差B．該誤差屬于系統誤差C．可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差D．可以通過消除空氣阻力和摩擦阻力的影響來消除該誤差（4）某同學在紙帶上選取計數點后，測量它們到起始點O的距離h，并計算出打相應計數點時重錘的速度v，通過描繪v2﹣h圖象去研究機械能是否守恒，若實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2﹣h圖象是圖中的哪一個_____。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）因測試需要，一輛汽車在某雷達測速區(qū)，沿平直路面從靜止開始勻速直線運動一段時間后，即刻做勻減速直線運動直到最后停止，下表中給出了雷達測出的各個時刻對應的汽車速度數值，求：(1)汽車做勻加速運動和勻減速運動的加速度、的大小分別是多少？(2)汽車在該區(qū)域行駛過程中何時速度達到最大?最大速度是多少?16、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑為R的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內，軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ=30°，另一端點C為圓弧軌道的最低點，過C點的軌道切線水平.C點右側的光滑水平面上緊挨C點放置一質量為2m的足夠長的木板，木板的上表面與C點等高.質量為m的小物塊從空中某處A以大小的速度水平拋出，恰好從B點沿切線方向進入軌道并滑上木板.不計空氣阻力，重力加速度大小為g.求：(1)A、B兩點在水平方向的距離x；(2)物塊經過圓弧軌道上C點時，所受C點的支持力大小F；(3)在物塊從剛滑上木板到相對木板靜止的過程中，物塊與木板之間因摩擦而產生的熱量Q.17、（12分）(本題9分)如圖所示，在水平向右的勻強電場中，有一半徑R=0.2m的豎直光滑絕緣圓弧軌道BCD和絕緣粗糙水平軌道AB在B點相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OC和OD之間的夾角為θ=37°，電場與圓弧軌道BCD所在平面平行，一質量為m=10g、電荷量為q=-1×10-4C的帶負電的小滑塊從A點由靜止釋放后開始運動，已知AB間距離S=2.3m，滑塊運動到D點時所受合力的方向指向圓心O，且此時滑塊對圓弧軌道恰好沒有壓力。g取10m/s2，(1)勻強電場的電場強度大??；(2)滑塊通過C點時，對圓弧軌道的壓力大小；(3)滑塊與水平軌道AB間的動摩因數。

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、A【解析】

A、“又要馬兒跑得快，又要馬兒不吃草”，其中的“草”其實馬兒的能量，這當然是不科學的，違背了能量的轉化和守恒定律，故A正確。B、工作中的電風扇，消耗的電能大于輸出的機械能，同時電風扇電機有內阻，工作時發(fā)熱也要消耗電能，總的過程能量守恒，故B錯誤。C、滑塊在粗糙的水平面上減速滑行，通過克服摩擦力做功，動能轉化成滑塊與地面之間的內能散失在空氣中，最終停了下來，該過程能量守恒，故C錯誤。D、做自由落體運動的物體，在下落過程中，物體減少的重力勢能轉化成物體的動能，質量越大，下落過程中勢能減少越快，但機械能守恒，故D錯誤2、D【解析】

AB、兩球的拋出高度相同,故下落時間相同,故AB錯；CD、根據題意OP:PQ=1:3，則水平位移之比為1:4，水平方向上做勻速直線運動則x=v綜上所述本題答案是：D【點睛】兩小球所在高度相同,故下落時間相同,由水平位移關系可求出兩小球的初速度的大小關系3、B【解析】

A．物體的動量發(fā)生改變，則合外力不一定對物體做了功，如勻速圓周運動，故A錯誤；B．物體的運動狀態(tài)改變，它的速度一定發(fā)生變化，其動量一定改變，故B正確；C．如果物體速度大小不變，方向改變，這時其動量發(fā)生變化了，但其動能不變，故C錯誤；D．物體的動能發(fā)生改變，說明其速度大小發(fā)生變化了，其動量一定發(fā)生變化，故D錯誤。4、D【解析】

電場線越密的地方電場強度越大，所以場強EA＜EB，沿著電場線電勢一定降低，所以電勢?A＞?B，故AB錯誤．負電荷在A點所受電場力方向與電場強度方向相反，選項C錯誤；將+q電荷從A點移動到B點所受電場力和電場線方向相同，電場力做正功，故D正確．故選D．【點睛】電場強度、電勢、電勢能、電場力做功等概念是本章的重點和難點，要弄清它們之間的區(qū)別和聯系，并能在實際電場中或者電荷運動過程中弄清它們的變化.5、D【解析】

根據加速度的定義：加速度等于單位時間內速度的變化量，而不是倍數關系；【詳解】A、加速度為2m/s2，根據加速度公式Δv=a?Δt可知，某秒末的時刻和前一秒初的時刻間的時間間隔為Δt=2s，故速度大4m/s，故A錯誤；B、加速度為2m/s2，根據加速度公式Δv=a?Δt可知任意1秒時間內，末速度一定比初速度大2m/s，故B錯誤，D正確；C、物體在某一秒初和前秒末是同一時刻，速度不變，故選項C錯誤?！军c睛】本題考查對加速度含義的理解能力，加速度表示物體速度變化的快慢，在數值上等于單位時間內速度的變化量。6、C【解析】

作用力和反作用力是同種性質的力，它們大小相等，方向相反，同時產生同時消失，同時發(fā)生變化，互為施力物體和受力物體．【詳解】船對人的力與人對船的力互為作用力與反作用力，大小相等，故A錯誤；船對水的力和水對船的力互為作用力和反作用力，大小相等，故B錯誤．人對撐桿的力與撐桿對人的力互為作用力和反作用力，大小相等，故C正確；撐桿對河底的力與河底對撐桿的力互為作用力和反作用力，大小相等，故D錯誤．故選C．【點睛】掌握了作用力和反作用力的關系（作用力和反作用力是同種性質的力，它們大小相等，方向相反，同時產生同時消失，同時發(fā)生變化，互為施力物體和受力物體）即可順利解決此類問題．7、BCD【解析】

A．天平的測量原理是等臂杠桿，故太空城內的居民可以運用天平準確測出質量，故A錯誤；B．太空城內物體做勻速圓周運動，向心力指向圓心，故其所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心且向外，故B正確；C．太空城內物體做勻速圓周運動，人隨太空城自轉所需的向心力由人造陸地對人的支持力提供，故C正確；D．等效重力等于向心力，故故太空城繞自己的中心軸轉動的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正確。8、AD【解析】

A、“墨子號”量子衛(wèi)星繞地球運動的宏觀物體的運動，適合用經典力學研究和解釋，A正確；B、量子密鑰分發(fā)是微觀粒子運動，不適合用經典力學研究和解釋，B錯誤；C、氫原子內電子的運動是微觀粒子運動，不適合用經典力學研究和解釋，C錯誤；D、高速飛行的子彈的運動，宏觀物體的運動，適合用經典力學研究和解釋，D正確；9、AD【解析】

A．A、B兩點共軸，角速度相同，故A正確；B．位于赤道上的物體B與位于北緯60°的物體A，可知A的半徑與B的半徑相比為Rcos60°：R，由公式v=rω得，A、B兩點線速度大小之比cos60°：1．故B錯誤；C．根據a=ω2r可知它們的加速度不同．故C錯誤；D．根據可知，A、B兩物體的轉動周期大小相等，選項D正確；故選AD．10、BD【解析】

物體A受到重力和繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，所以繩子的拉力等于A的重力。以B為研究對象，受力分析如圖所示：根據平衡條件，物體B受到的摩擦力：物體B受到的支持力：又，得：，故BD正確，AC錯誤。故選BD。11、BD【解析】

由A點移到B點電場力做正功，電荷的動能增加．故A錯誤；電場力做正功，電荷的電勢能減小，電場力做功為2.0×10-3J，B點電勢能比在A點的電勢能小2.0×10-3J．故B正確；A、B兩點間的電勢差，選項C錯誤；在A、B兩點間移動1.0×10-4C的負電荷時，A、B間的電勢差不變．則電場力做功為WAB′=q′UAB=-1.0×10-4×4J=-4.0×10-4J．

即電荷將克服靜電力做4.0×10－4J的功，故D正確．故選BD．【點睛】本題要抓住電場中兩點間的電勢差由電場中兩點的位置決定，與移動的試探電荷無關．知道電場力做正功，電勢能減小，動能變大．12、AB【解析】

帶電粒子所受的電場力指向軌跡內側，由于粒子帶負電，因此電場垂直于等勢線向上，c的電勢一定最高，故A正確．從M到P過程中電場力做正功，電勢能降低，動能增大，因此，粒子在M點的電勢能一定比在P點時的電勢能大，粒子在M點時的動能一定比在P點時的動能小．故B正確，C錯誤．MN間的電勢差等于NP間的電勢差，根據W=qU知，粒子從M點到N點電場力做的功等于粒子從N點到P點電場力做的功，故D錯誤．故選AB.【點睛】掌握帶電粒子的運動軌跡與力的方向的關系是解題的前提，靈活應用場強方向與等勢面垂直，以及電場力做功與動能、電勢能變化的關系是解題的關鍵．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）B（2）0.25J；0.24J（3）2g【解析】

（1）驗證機械能守恒，即需比較重力勢能的變化量與動能增加量的關系，故選B．（2）從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=mghB=0.5×9.8×0.0501J=0.25J，B點的瞬時速度，則動能的增加量△Ek＝mvB2=×0.5×0.9752J=0.24J．（3）若能滿足mgh=mv2即可認為重物下落過程中機械能守恒，即v2=2gh，即v2-h圖像的斜率接近于2g．【點睛】解決本題的關鍵知道實驗的原理以及注意事項，掌握紙帶的處理方法，會根據紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據紙帶下降的高度求解重力勢能的減小量．14、ABBBB【解析】

第一空.A、重物選用質量和密度較大的金屬錘，這樣能減少空氣阻力的影響，從而減小實驗誤差，A正確；B、為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦，圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，兩限位孔在同一豎直面內上下對正，從而減小實驗誤差，B正確；C、因為在實驗中比較的是mgh、12D、因為紙帶運動過程很短暫，釋放重物前，應先接通電源，否則打出的點跡過少，影響實驗數據的采集，D錯誤。第二空.要能驗證機械能守恒定律，需求解出一個計時點的速度，和從O點到該點的距離，而在計算計時點的速度時，是利用勻變速直線運動過程中某一段的中間時刻的速度等于該段的平均速度來求解的。A、當知道OA、AD和EG的長度時，無法算出任何一點的速度，A錯誤；B、當知道OC、BC和CD的長度時，能求出C點的速度，從求出O到C點的動能變化量，知道OC的長度，可以求出O到C重力勢能的變化量，可以驗證機械能守恒，B正確；C、當知道BD、CF和EG的長度，無法算出任何一點的速度，故C錯誤；D、當知道AC、BD和EC的長度，無法算出任何一點的速度，故D錯誤；第三空.實驗結果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，這個誤差是系統誤差，無法消除，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤