廣東省深圳市龍崗區(qū)2024年物理高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

廣東省深圳市龍崗區(qū)2024年物理高一第二學(xué)期期末考試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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)萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，明確地向人們宣告：天上和地上的物體都遵循著完全相同的科學(xué)法則．發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學(xué)家是A．開普勒 B．第谷 C．牛頓 D．卡文迪許2、(本題9分)下列物理量為矢量的是A．功 B．動能 C．電場強度 D．電流3、(本題9分)光滑水平面上的物體受水平恒力F作用，沿著力的方向發(fā)生了位移s．此過程中，以下哪種情況可使物體的動能由10J增加到30J？A．F＝10N，s＝2m； B．F＝10N，s＝4m；C．F＝20N，s＝2m D．F＝20N，s＝0.5m4、如圖所示，a為固定在地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，b為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星，關(guān)于a、b、c的下列說法中正確的是（）A．線速度的大小關(guān)系為va<vb<vcB．周期關(guān)系為Ta=Tc>TbC．加速度大小關(guān)系為aa>ab>acD．地球?qū)、b、c的萬有引力等于其各自做圓周運動所需的向心力5、質(zhì)量為0.2kg的球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回．取豎直向上為正方向，在小球與地面接觸的時間內(nèi)，關(guān)于球動量變化量Δp和合外力對小球做的功W，下列說法正確的是()A．Δp＝2kg·m/s；W＝－2JB．Δp＝－2kg·m/s；W＝2JC．Δp＝0.4kg·m/s；W＝－2JD．Δp＝－0.4kg·m/s；W＝2J6、如圖所示電路，兩電壓表為理想電表，將開關(guān)k閉合，當(dāng)滑動變阻器的滑片向左滑動時（）A．電壓表V1的示數(shù)不變 B．電壓表V1的示數(shù)變小C．電壓表V2的示數(shù)變小 D．電壓表V2的示數(shù)不變7、(本題9分)如圖所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高處水平越過球網(wǎng)，不計乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，乒乓球自最高點到落臺的過程中，下列說法正確的是()A．過網(wǎng)時球1的速度大于球2的速度B．球1的飛行時間等于球2的飛行時間C．球1的速度變化率等于球2的速度變化率D．落臺時，球1的重力功率大于球2的重力功率8、(本題9分)為了探究平拋運動的規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計如圖所示的實驗裝置，兩個完全相同的斜槽固定在同一豎直平面內(nèi)，斜槽2的末端吻接一足夠長的水平軌道，讓兩個完全相同小球同時從斜槽上滾下．有關(guān)該實驗下列說法正確的是_______A．只能驗證平拋運動豎直方向是自由落體運動B．只能驗證平拋運動水平方向是勻速直線運動C．既能驗證平拋運動豎直方向是自由落體運動，又能驗證水平方向是勻速直線運動D．兩小球釋放點距斜槽末端的高度差應(yīng)相等9、關(guān)于重力勢能與重力做功，下列說法中正確的是A．重力對物體做正功，物體的重力勢能可能增加B．將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，物體所減少的重力勢能相等C．用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功與物體增加的重力勢能之和D．物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量10、(本題9分)一物體沿直線運動，其v-t圖象如圖所示．已知在前2s內(nèi)合力對物體做的功為W，則()A．從第1s末到第2s末合力做功為WB．從第3s末到第5s末合力做功為－WC．從第5s末到第7s末合力做功為WD．從第3s末到第7s末合力做功為－2W11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)以某一速度從A點沖上傾角為30°的固定斜面，其運動的加速度為，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個過程中物體（）A．重力勢能增加了 B．重力勢能增加了mghC．動能損失了mgh D．機械能損失了12、(本題9分)帶有光滑圓弧軌道、質(zhì)量為M的滑車靜止置于光滑水平面上，如圖所示，一質(zhì)量為m的小球以速度水平?jīng)_上滑車，到達某一高度后，小球又返回車的左端，若M=2m，則A．小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動B．小球以后將向左做平拋運動C．此過程中小球?qū)π≤囎龅墓镈．小球在弧形槽上升的最大高度為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某實驗小組的同學(xué)欲“探究小車動能變化與合外力做功的關(guān)系”，在實驗室設(shè)計了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為小車，B為打點計時器，C為彈簧測力計，P為小桶（內(nèi)有沙子），一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置，不計繩與滑輪的摩擦．實驗時，把長木板不帶滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，以平衡摩擦力，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點．（1）該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點跡清晰的某點開始記為零點，依次選取一系列點，分別測量這些點到零點之間的距離x，計算出它們與零點之間的速度平方差△v2=v2－v02，彈簧秤的讀數(shù)為F，小車的質(zhì)量為m，然后建立△v2—x坐標系，通過描點法得到的圖像是一條過原點的直線，如圖乙所示，則這條直線的斜率為_______________．（填寫表達式）（2）若測出小車質(zhì)量為0.4kg，結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為__________N．（3）本實驗中是否必須滿足小桶（含內(nèi)部沙子）的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量___（填“是”或“否”）14、（10分）(本題9分)在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示。為第一個點，為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點。已知打點計時器每隔打一個點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，那么：?）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中點到__________點來驗證機械能守恒定律。（2）從點到（1）問中所取的點，重物重力勢能的減少量__________，動能增加量__________；請簡述兩者不完全相等的原因_______。（結(jié)果取三位有效數(shù)字）（3）若測出紙帶上所有點到點之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點的速度及物體下落的高度，則以為縱軸，以為橫軸畫出的圖像是圖中的__________。A．B．C．D．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)世界互聯(lián)網(wǎng)大會期間，桐鄉(xiāng)烏鎮(zhèn)的無人駕駛汽車引人矚目。假設(shè)車重1000kg，汽車受到的阻力恒為汽車重力的0.2倍，汽車的額定功率為40kW，并且一直以額定功率行駛，求（1）汽車行駛的最大速度；（2）汽車的車速10m/s時加速度的大小。16、（12分）(本題9分)豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平滑道AB與光滑的四分之一圓弧滑道CD組成AB恰與圓弧CD在C點相切，軌道放在光滑的水平面上，如圖所示。一個質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點）從軌道的A端以初動能E沖上水平滑道AB，沿著軌道運動，由DC弧滑下后停在水平滑道AB的中點。已知水平滑道AB長為L，軌道ABCD的質(zhì)量為3m。求：(1)小物塊在水平滑道上受到摩擦力的大小。(2)為了保證小物塊不從滑道的D端離開滑道，圓弧滑道的半徑R至少是多大？(3)若增大小物塊的初動能，使得小物塊沖上軌道后可以達到最大高度是1.5R，試分析小物塊最終能否停在滑道上？17、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量M=0.4kg的滑塊放在光滑水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑塊左側(cè)為一光滑的圓弧，水平面恰好與圓弧相切．質(zhì)量m=0.1kg的小球（視為質(zhì)點）以v0=5m/s的初速度向右運動沖上滑塊．取g=10m/s1．若小球剛好沒有沖出圓弧的上端，求：(1)小球上升到滑塊上端時的速度大??；(1)圓弧的半徑；(3)滑塊獲得的最大速度．

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【解析】

A．開普勒總結(jié)得出行星運動定律，A錯誤B．第谷得到大量行星運動觀測數(shù)據(jù)，B錯誤C．牛頓發(fā)想萬有引力定律，C正確D．卡文迪許測出引力常量，D錯誤2、C【解析】

A.功只有大小無方向，是標量，選項A錯誤；B.動能只有大小無方向，是標量，選項B錯誤；C.電場強度有大小和方向，是矢量，選項C正確；D.電流有大小雖然有方向，但是不滿足平行四邊形定則，是標量，選項D錯誤.3、A【解析】據(jù)題，物體的動能由10J增加到30J，則物體的動能增加了20J；根據(jù)動能定理得，，符合題意，A正確；根據(jù)動能定理得，不符合題意，B錯誤；根據(jù)動能定理得，符合題意，C錯誤；根據(jù)動能定理得，不符合題意，D錯誤．4、B【解析】

A．a(chǎn)、c運行的角速度相等，根據(jù)v=ωr知，va＜vc．對于b、c衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供了向心力，得，可得，，知vc＜vb．所以有va＜vc＜vb．故A錯誤．B．a(chǎn)、c轉(zhuǎn)動的周期相等．根據(jù)可得，知Tc＞Tb，所以有Ta=Tc＞Tb．故B正確．C．a(chǎn)、c運行的角速度相等，根據(jù)a=ω2r，知ac＞aa．根據(jù)可得，知ab＞ac．所以有ab＞ac＞aa．故C錯誤．D．地球?qū)、c的萬有引力等于其各自做圓周運動所需的向心力，而對于a，地球?qū)Φ娜f有引力和地面支持力的合力等于a做圓周運動所需的向心力，故D錯誤；5、A【解析】取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞過程中動量的變化為：△p=mv2-mv1=0.2×4-0.2×（-6）=2kg?m/s，方向豎直向上．由動能定理可知，合外力做功：W=mv22-mv12=×0.2×42-×0.2×62=-2J；故選A．點睛：此題中動量是矢量，要規(guī)定正方向，用帶正負呈的數(shù)值表示動量．動量變化量也是矢量，同樣要注意方向．應(yīng)用動能定理可以求出合外力做的功．6、C【解析】

AB．由圖可知，電路中R1與R2串聯(lián)接在電源兩端，電壓表V1測量R1兩端的電壓，V2測量路端電壓，當(dāng)滑片向左滑動時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減??；由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大，因R1為定值電阻，故其兩端電壓增大，電壓表V1的示數(shù)變大，故AB錯誤；CD．由閉合電路歐姆定律U=E-Ir可知，路端電壓減小，電壓表V2的示數(shù)變小，故C正確，D錯誤；7、ABC【解析】

AB．球1和球2平拋運動的高度相同，則運動的時間相同，由于球1的水平位移較大，可知過網(wǎng)時球1的速度大于球2的速度，故AB正確。C．因為平拋運動的加速度不變，都為g，可知球1和球2的速度變化率相等，故C正確。D．落臺時，由于時間相等，則豎直分速度相等，根據(jù)P=mgvy知，重力的瞬時功率相等，故D錯誤。8、BD【解析】

ABC.圖中觀察到的實驗現(xiàn)象是球1將在水平軌道上擊中球2，可知平拋運動在水平方向的運動規(guī)律與球2的運動規(guī)律相同，知平拋運動在水平方向上的分運動是勻速直線運動，故AC錯誤，B正確；D.圖中兩球從斜面的同一高度由靜止同時釋放，這樣保證水平初速度相等，故D正確．故選BD．9、BD【解析】

A.重力對物體做正功，物體的重力勢能減小，故A錯誤；B.將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物體所減少的重力勢能相等，故B正確；C.根據(jù)動能定理，用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功，故C錯誤；D.物體克服重力做功就是重力做負功.假設(shè)上升高度為H，則重力做負功為mgH，重力勢能增加也為mgH,所以相等，所以物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量，故D正確。10、BC【解析】第一秒內(nèi)物體做勻加速直線運動，做功為W，設(shè)所受合力為F，位移為x,從第3秒末到第7秒末由圖象的斜率可以知道，此時的合力大小,第3秒末到第5秒末合外力的方向與速度方向相反，第5秒末到第7秒末力的方向與速度方向相同．所以有第三秒末到第5秒末的位移為2x，第5秒末到第7秒末的位移也為2x，所以合力做功為W2=F×2x×cos180°=-W，W3=×2x×cos0°=W，第3秒末到第7秒末物體的位移為所以W4=F2×cos180°=-0.75W，所以BC正確．11、BD【解析】物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，克服重力做功為mgh，所以重力勢能增加mgh，故A正確；設(shè)物體所受的摩擦力大小為f，根據(jù)牛頓第二定律得mgsin30°+f=ma，解得：，所以克服摩擦力做功為：，故C錯誤；根據(jù)動能定理得動能損失了：，聯(lián)立以上解得：，故B正確；機械能損失等于摩擦力做功即，故D錯誤．所以AB正確，CD錯誤．12、BCD【解析】

小球和小車組成的系統(tǒng)，在水平方向上動量守恒，小球越過圓弧軌道后，在水平方向上與小車的速度相同，返回時仍然落回軌道，根據(jù)動量守恒定律判斷小球的運動情況．對小車，運用動能定理求小球?qū)π≤囎龅墓Γ?dāng)小球與小車的速度相同時，小球上升到最大高度，由動量守恒定律和機械能守恒定律結(jié)合求解最大高度．【詳解】小球滑上滑車，又返回，到離開滑車的整個過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒．選取向右為正方向，由動量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2

由機械能守恒定律得：mv02=mv12+Mv22

解得：v1=v0=-v0，

v2=v0=v0

所以小球以后將向左做平拋運動，故A錯誤，B正確．對小車，運用動能定理得：小球?qū)π≤囎龅墓=Mv22-0=，故C正確．當(dāng)小球與小車的速度相同時，小球上升到最大高度，設(shè)共同速度為v．規(guī)定向右為正方向，運用動量守恒定律得：mv0=（m+M）v

根據(jù)能量守恒定律得，有：mv02-（m+M）v2=mgh

代入數(shù)據(jù)得：h=，故D正確．故選BCD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，系統(tǒng)的機械能也守恒．本題可與彈性碰撞類比，記住解題結(jié)果．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）2Fm【解析】（1）由動能定理可得：W=Fx=12mv2（2）由圖可知，圖象的斜率為5；合外力F=1N；（3）本實驗不需要用小桶（含內(nèi)部沙子）的重力代替繩子的拉力，所以不需要滿足小桶（含內(nèi)部沙子）的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。14、B1.881.84重物下落時受到空氣阻力和紙帶與打點計時器間的阻力作用A【解析】

解：(1)驗證機械能守恒時,我們驗證的是減少的重力勢能和增加的動能之間的關(guān)系，由點能夠測和的數(shù)據(jù)，而、兩點不方便測出速度，故應(yīng)取圖中點和點來驗證機械能守恒定律；(2)減少的重力勢能：，根據(jù)利用勻變速直線運動的推論可得點的速度：，點的動能為：，動能增加量為：，動能的增加量小于重力勢能的減少量的原因主要是重物下落時受到空氣阻力和打點計時器與紙帶間的阻力作用，一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；(3)從理論角度物體自由下落過程中機械能守恒可以得出，可得，所以以為縱軸，以為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點的傾斜直線，故選項A正確。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）20m/s；（2）2m/s2【解析】

（1）根據(jù)功率P=Fv，當(dāng)牽引力F等于阻力f時，速度達到最大，最大速度vm===m/s=20m/s。（2）當(dāng)汽車的速