2023-2024学年广东省广州市物理高一第二学期期末预测试题含解析

2023-2024学年广东省广州市物理高一第二学期期末预测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)下列有关能量的描述正确的是（）A．“又要马儿跑得快，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律B．工作中的电风扇，消耗的电能大于输出的机械能，该过程能量不守恒C．滑块在粗糙的水平面上减速滑行，最终停了下来，动能消失，能量不守恒D．同时做自由落体运动的物体，质量越大，势能减少越快，机械能减少也越快2、(本题9分)如图所示,在M点分别以不同的速度将两小球水平抛出。两小球分别落在水平地面上的P点、Q点。已知O点是M点在地面上的竖直投影,OP:PQ=1:3,且不考虑空气阻力的影响。下列说法中正确的是()A．两小球的下落时间之比为1:3B．两小球的下落时间之比为1:4C．两小球的初速度大小之比为1:3D．两小球的初速度大小之比为1:43、对于某一质量确定的物体，下列说法中正确的是（）A．物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功B．物体的运动状态改变，其动量一定改变C．物体的动量发生改变，其动能一定发生改变D．物体的动能发生改变，其动量可能不变4、(本题9分)如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（）A．场强B．电势C．负电荷在A点所受电场力方向与电场强度方向相同D．将+q电荷从A点移到B点电场力做了正功5、(本题9分)物体做匀加速直线运动，已知加速度为2m/s2，则（）A．物体在某一秒末的速度一定比前秒初的速度大2m/sB．物体在某一秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍C．物体在某一秒初的速度一定比前秒末的速度大2m/sD．物体在某一秒末的速度一定比该秒初的速度大2m/s6、如图所示，船夫用撑杆撑船前行，则（）A．船对人的力小于人对船的力B．船对水的力大于水对船的力C．人对撑杆的力与撑杆对人的力大小相等D．撑杆对河底的力大于河底对撑杆的力7、旅居加拿大十六岁学生温家辉，2009年在美国太空总署主办的太空移民设计赛中夺冠．温家辉的获奖设计是一个高1.6km的圆筒形建筑，命名为Asten，如题图所示，内径约1km，圆筒由一个个可以住人的环形物堆叠而成，并在电力的驱动下绕着中心轴以一定的角速度转动，从而产生“模拟重力”，使居民能在“重力”环境下生活．垂直中心轴的截面图如题所示，圆筒的内壁正好是城市的地面，因此，生活在这座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感觉没有区别．以下说法正确的有（）A．太空城内的居民不能运用天平准确测出质量B．太空城内物体所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心C．人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供D．太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大8、经典力学有一定的局限性和适用范围．下列运动适合用经典力学研究和解释的是（）A．“墨子号”量子卫星绕地球运动的规律B．“墨子号”量子卫星从太空发出两道红光，射向云南雨江高美古站，首次实现了人类历史上第一次距离达千里级的量子密钥分发C．氢原子内电子的运动D．高速飞行的子弹的运动9、(本题9分)如图所示，物体A和B分别固定于地球北纬60°和赤道上的某处，下列说法正确的是A．A、B两物体的角速度大小相等B．A、B两物体的线速度大小相等C．A、B两物体的向心加速度大小相等D．A、B两物体的转动周期大小相等10、如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，物体A、B均静止。物体A和物体B的质量分别为mA、mB，轻绳与水平的夹角为θ（θ＜90°），重力加速度为g，则（）A．物体B受到地面向左的摩擦力为 B．物体B受到地面向左的摩擦力为C．物体B对地面的压力可能为零 D．物体B对地面的压力为11、(本题9分)如果在某电场中将电荷量为5.0×10－4C的正电荷，仅在静电力作用下由A点移到B点，静电力做功为2.0×10－3J，则()A．电荷在B点的动能比在A点的动能小2.0×10－3JB．电荷在B点的电势能比在A点的电势能小2.0×10－3JC．A、B两点间电势差为－4VD．若在A、B两点间移动一个q＝1.0×10－4C的负电荷，电荷将克服静电力做4.0×10－4J的功12、(本题9分)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个相邻等势面，并满足，a、b间的距离小于b、c间的距离，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下从M点运动到P点的运动轨迹，下列说法正确的是A．三个等势面中，c的电势一定最高B．粒子在M点的动能一定比在P点时的动能小C．粒子在M点的电势能一定比在P点时的电势能小D．粒子从M点到N点电场力做的功小于从N点到P点电场力做的功二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用图示装置做验证机械能守恒定律实验（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的__________．A．速度变化量和高度变化量B．动能变化量和势能变化量（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到一条理想的纸带，在纸带上选连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图所示，已知，重物质量为0.5kg，打点计时器打点的周期为0.02s，从O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量_______J，动能变化量_______J．（保留两位有效数字）（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像得到图像是一条过原点的直线，该直线的斜率接近_____________（填g、2g或）则可认为重物下落过程中机械能守恒．14、（10分）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_____A．重物选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．精确测量出重物的质量D．用手托稳重物，释放重物后，再接通电源（2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_____。A．OA、AD和EG的长度B．OC、BC和CD的长度C．BD、CF和EG的长度D．AC、BD和EC的长度（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是_____A．该误差属于偶然误差B．该误差属于系统误差C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差D．可以通过消除空气阻力和摩擦阻力的影响来消除该误差（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2﹣h图象去研究机械能是否守恒，若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2﹣h图象是图中的哪一个_____。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）因测试需要，一辆汽车在某雷达测速区，沿平直路面从静止开始匀速直线运动一段时间后，即刻做匀减速直线运动直到最后停止，下表中给出了雷达测出的各个时刻对应的汽车速度数值，求：(1)汽车做匀加速运动和匀减速运动的加速度、的大小分别是多少？(2)汽车在该区域行驶过程中何时速度达到最大?最大速度是多少?16、（12分）(本题9分)如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=30°，另一端点C为圆弧轨道的最低点，过C点的轨道切线水平.C点右侧的光滑水平面上紧挨C点放置一质量为2m的足够长的木板，木板的上表面与C点等高.质量为m的小物块从空中某处A以大小的速度水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入轨道并滑上木板.不计空气阻力，重力加速度大小为g.求：(1)A、B两点在水平方向的距离x；(2)物块经过圆弧轨道上C点时，所受C点的支持力大小F；(3)在物块从刚滑上木板到相对木板静止的过程中，物块与木板之间因摩擦而产生的热量Q.17、（12分）(本题9分)如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一半径R=0.2m的竖直光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘粗糙水平轨道AB在B点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OC和OD之间的夹角为θ=37°，电场与圆弧轨道BCD所在平面平行，一质量为m=10g、电荷量为q=-1×10-4C的带负电的小滑块从A点由静止释放后开始运动，已知AB间距离S=2.3m，滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力。g取10m/s2，(1)匀强电场的电场强度大小；(2)滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小；(3)滑块与水平轨道AB间的动摩因数。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、A【解析】

A、“又要马儿跑得快，又要马儿不吃草”，其中的“草”其实马儿的能量，这当然是不科学的，违背了能量的转化和守恒定律，故A正确。B、工作中的电风扇，消耗的电能大于输出的机械能，同时电风扇电机有内阻，工作时发热也要消耗电能，总的过程能量守恒，故B错误。C、滑块在粗糙的水平面上减速滑行，通过克服摩擦力做功，动能转化成滑块与地面之间的内能散失在空气中，最终停了下来，该过程能量守恒，故C错误。D、做自由落体运动的物体，在下落过程中，物体减少的重力势能转化成物体的动能，质量越大，下落过程中势能减少越快，但机械能守恒，故D错误2、D【解析】

AB、两球的抛出高度相同,故下落时间相同,故AB错；CD、根据题意OP:PQ=1:3，则水平位移之比为1:4，水平方向上做匀速直线运动则x=v综上所述本题答案是：D【点睛】两小球所在高度相同,故下落时间相同,由水平位移关系可求出两小球的初速度的大小关系3、B【解析】

A．物体的动量发生改变，则合外力不一定对物体做了功，如匀速圆周运动，故A错误；B．物体的运动状态改变，它的速度一定发生变化，其动量一定改变，故B正确；C．如果物体速度大小不变，方向改变，这时其动量发生变化了，但其动能不变，故C错误；D．物体的动能发生改变，说明其速度大小发生变化了，其动量一定发生变化，故D错误。4、D【解析】

电场线越密的地方电场强度越大，所以场强EA＜EB，沿着电场线电势一定降低，所以电势∅A＞∅B，故AB错误．负电荷在A点所受电场力方向与电场强度方向相反，选项C错误；将+q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相同，电场力做正功，故D正确．故选D．【点睛】电场强度、电势、电势能、电场力做功等概念是本章的重点和难点，要弄清它们之间的区别和联系，并能在实际电场中或者电荷运动过程中弄清它们的变化.5、D【解析】

根据加速度的定义：加速度等于单位时间内速度的变化量，而不是倍数关系；【详解】A、加速度为2m/s2，根据加速度公式Δv=a⋅Δt可知，某秒末的时刻和前一秒初的时刻间的时间间隔为Δt=2s，故速度大4m/s，故A错误；B、加速度为2m/s2，根据加速度公式Δv=a⋅Δt可知任意1秒时间内，末速度一定比初速度大2m/s，故B错误，D正确；C、物体在某一秒初和前秒末是同一时刻，速度不变，故选项C错误。【点睛】本题考查对加速度含义的理解能力，加速度表示物体速度变化的快慢，在数值上等于单位时间内速度的变化量。6、C【解析】

作用力和反作用力是同种性质的力，它们大小相等，方向相反，同时产生同时消失，同时发生变化，互为施力物体和受力物体．【详解】船对人的力与人对船的力互为作用力与反作用力，大小相等，故A错误；船对水的力和水对船的力互为作用力和反作用力，大小相等，故B错误．人对撑杆的力与撑杆对人的力互为作用力和反作用力，大小相等，故C正确；撑杆对河底的力与河底对撑杆的力互为作用力和反作用力，大小相等，故D错误．故选C．【点睛】掌握了作用力和反作用力的关系（作用力和反作用力是同种性质的力，它们大小相等，方向相反，同时产生同时消失，同时发生变化，互为施力物体和受力物体）即可顺利解决此类问题．7、BCD【解析】

A．天平的测量原理是等臂杠杆，故太空城内的居民可以运用天平准确测出质量，故A错误；B．太空城内物体做匀速圆周运动，向心力指向圆心，故其所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心且向外，故B正确；C．太空城内物体做匀速圆周运动，人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供，故C正确；D．等效重力等于向心力，故故太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正确。8、AD【解析】

A、“墨子号”量子卫星绕地球运动的宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，A正确；B、量子密钥分发是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，B错误；C、氢原子内电子的运动是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，C错误；D、高速飞行的子弹的运动，宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，D正确；9、AD【解析】

A．A、B两点共轴，角速度相同，故A正确；B．位于赤道上的物体B与位于北纬60°的物体A，可知A的半径与B的半径相比为Rcos60°：R，由公式v=rω得，A、B两点线速度大小之比cos60°：1．故B错误；C．根据a=ω2r可知它们的加速度不同．故C错误；D．根据可知，A、B两物体的转动周期大小相等，选项D正确；故选AD．10、BD【解析】

物体A受到重力和绳子的拉力处于平衡状态，所以绳子的拉力等于A的重力。以B为研究对象，受力分析如图所示：根据平衡条件，物体B受到的摩擦力：物体B受到的支持力：又，得：，故BD正确，AC错误。故选BD。11、BD【解析】

由A点移到B点电场力做正功，电荷的动能增加．故A错误；电场力做正功，电荷的电势能减小，电场力做功为2.0×10-3J，B点电势能比在A点的电势能小2.0×10-3J．故B正确；A、B两点间的电势差，选项C错误；在A、B两点间移动1.0×10-4C的负电荷时，A、B间的电势差不变．则电场力做功为WAB′=q′UAB=-1.0×10-4×4J=-4.0×10-4J．

即电荷将克服静电力做4.0×10－4J的功，故D正确．故选BD．【点睛】本题要抓住电场中两点间的电势差由电场中两点的位置决定，与移动的试探电荷无关．知道电场力做正功，电势能减小，动能变大．12、AB【解析】

带电粒子所受的电场力指向轨迹内侧，由于粒子带负电，因此电场垂直于等势线向上，c的电势一定最高，故A正确．从M到P过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，因此，粒子在M点的电势能一定比在P点时的电势能大，粒子在M点时的动能一定比在P点时的动能小．故B正确，C错误．MN间的电势差等于NP间的电势差，根据W=qU知，粒子从M点到N点电场力做的功等于粒子从N点到P点电场力做的功，故D错误．故选AB.【点睛】掌握带电粒子的运动轨迹与力的方向的关系是解题的前提，灵活应用场强方向与等势面垂直，以及电场力做功与动能、电势能变化的关系是解题的关键．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）B（2）0.25J；0.24J（3）2g【解析】

（1）验证机械能守恒，即需比较重力势能的变化量与动能增加量的关系，故选B．（2）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=mghB=0.5×9.8×0.0501J=0.25J，B点的瞬时速度，则动能的增加量△Ek＝mvB2=×0.5×0.9752J=0.24J．（3）若能满足mgh=mv2即可认为重物下落过程中机械能守恒，即v2=2gh，即v2-h图像的斜率接近于2g．【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握纸带的处理方法，会根据纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据纸带下降的高度求解重力势能的减小量．14、ABBBB【解析】

第一空.A、重物选用质量和密度较大的金属锤，这样能减少空气阻力的影响，从而减小实验误差，A正确；B、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，图甲中两限位孔必须在同一竖直线，两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小实验误差，B正确；C、因为在实验中比较的是mgh、12D、因为纸带运动过程很短暂，释放重物前，应先接通电源，否则打出的点迹过少，影响实验数据的采集，D错误。第二空.要能验证机械能守恒定律，需求解出一个计时点的速度，和从O点到该点的距离，而在计算计时点的速度时，是利用匀变速直线运动过程中某一段的中间时刻的速度等于该段的平均速度来求解的。A、当知道OA、AD和EG的长度时，无法算出任何一点的速度，A错误；B、当知道OC、BC和CD的长度时，能求出C点的速度，从求出O到C点的动能变化量，知道OC的长度，可以求出O到C重力势能的变化量，可以验证机械能守恒，B正确；C、当知道BD、CF和EG的长度，无法算出任何一点的速度，故C错误；D、当知道AC、BD和EC的长度，无法算出任何一点的速度，故D错误；第三空.实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差是系统误差，无法消除，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误