2024-2025学年开卷教育联盟高一下物理期末预测试题含解析.doc

2024-2025学年开卷教育联盟高一下物理期末预测试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、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)如图所示，炮弹射出炮口时的速度与水平方向成30°角，速度大小是800 m/s，在忽略所受空气阻力的情况下，下列分析正确的是（　　）

A．炮弹射出时的竖直分速度是400 m/s
B．炮弹射出时的水平分速度是400 m/s
C．炮弹射出后做匀变速直线运动
D．炮弹射出后能上升的最大高度小于2 000 m
2、 (本题9分)光滑水平面上有一静止的木块，一颗子弹以某一水平速度击中木块后没有射出，对于这个过程，下列分析正确的是（ ）
A．子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B．子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒
C．子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒
D．子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能守恒
3、 (本题9分)关于地球同步通讯卫星，下列说法中不正确的是( )
A．它一定在赤道上空运行
B．它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间
C．各国发射的这种卫星轨道半径是一样的
D．所有同步通讯卫星的运行周期是相同的
4、 (本题9分)如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，那么以下说法正确的是（ ）

A．物体B正向右做匀减速运动
B．斜绳与水平成30°时，
C．地面对B的摩擦力减小
D．物体B正向右做加速运动
5、 (本题9分)行星A、B都可看作质量分布均匀的球体，其质量之比为1∶2、半径之比为1∶2，则行星A、B的第一宇宙速度大小之比为
A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．1∶4
6、 (本题9分)如图甲所示，浙江百丈漈瀑布是全国单体落差最高的瀑布。如图乙是该瀑布的侧面示意图，第一漈=207米，第二漈=68米，第三漈=12米，三漈相加是287米。假设忽略上游水的初速度和空气的阻力，则水下落三漈后的竖直速度计算式为

A．
B．
C．
D．
7、我国已实现了载人航天飞行，并着手实施登月计划，在载人空间站围绕月球沿圆周轨道运行时
A．宇航员所受合外力总为零
B．宇航员所受重力总为零
C．宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力
D．载人空间站离月球越远，宇航员所受到重力越小
8、 (本题9分)质量相等的A、B两球在光滑水平面上，沿同一直线，同一方向运动，A球的动量PA=9kg•m/s，B球的动量PB=3kg•m/s．当A追上B时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值是（　　）
A．P′A=6kg•m/s，P′B=6kg•m/s
B．P′A=6kg•m/s，PB′=4kg•m/s
C．PA′=-6kg•m/s，PB′=18kg•m/s
D．PA′=4kg•m/s，PB′=8kg•m/s
9、下列关于电场强度的两个表达式E＝F/q和E＝kQ/r2的叙述,正确的是（ ）
A．E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量
B．E＝kQ/r2是点电荷场强的决定式，Q是放入电场中的检验电荷的电荷量
C．E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场
D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F＝，式 是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而是点电荷q1产生的电场在q2处的场强的大小
10、 (本题9分)平静水面上停着一只小船，船头站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍．从某时刻起，人向船尾走去，走到船中部时他突然停止走动．不计水对船的阻力，下列说法正确的是（　　）
A．人在船上走动过程中，人的动能是船的动能的8倍
B．人在船上走动过程中，人的位移是船的位移的9倍
C．人走动时，它相对水面的速度大于小船相对水面的速度
D．人突然停止走动后，船由于惯性还会继续运动一小段时间
11、一条河岸平直的小河宽度为40m，河水流速为3m/s。小船在静水中的速度为5m/s，现在始终保持船头垂直对岸渡河。下列分析正确的是
A．小船过河的时间等于10s
B．小船过河的时间等于8s
C．小船过河的位移大于40m
D．小船过河的位移等于40m
12、 (本题9分)如图所示，长为l的轻杆两端各固定一个小球（均可视为质点），两小球的质量分别为mA=m和mB=2m，轻杆绕距B球处的光滑轴O在竖直平面内自由转动。当杆转至图中竖直位置时，A球速度为。则此时

A．B球的速度大小为
B．B球的速度大小为
C．杆对B球的支持力为mg
D．杆对A球的拉力为2mg
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)利用如图所示的装置可以探究系统机械能守恒，在滑块B上安装宽度为L（较小）的遮光板（遮光板质量忽略不计），把滑块B放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的绳与钩码A相连，连接好光电门与数字毫秒计，两光电门间距离用s表示．数字毫秒计能够记录遮光板先后通过两个光电门的时间、，当地的重力加速度为g．请分析回答下列问题（做匀变速直线运动物体极短时间内的平均速度近似为该时间段内任意时刻的瞬时速度）：

（1）为完成验证机械能守恒的实验，除了上面提到的相关物理量之外，还需要测量的量有____（均用字母符号表示，并写清每个符号表示的物理意义）；
（2）滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度=____、=____（用题中已给或所测的物理量符号来表示）；
（3）在本实验中，验证机械能守恒的表达式为：____（用题中已给或所测的物理量符号来表示）．
14、（10分） (本题9分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．

(1)某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝_________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp＝________，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp，则可认为系统的机械能守恒．(用题中字母表示)
(2)在上述实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2－d图象如图乙所示，并测得M＝m，则重力加速度g＝________m/s2.
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） (本题9分)如图所示，光滑、平行、电阻不计的金属导轨固定在竖直平面内，两导轨间的距离为，导轨顶端连接定值电阻，导轨上有一质量为，长度为，电阻不计的金属杆，杆始终与导轨接触良好。整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里。现将杆从点以的速度竖直向上抛出，经历时间，到达最高点，重力加速度大小为。求时间内
（1）流过电阻的电量；
（2）电阻上产生的电热。

16、（12分）预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度g，万有引力常量为G，（球体体积公式）．求：
（1）月球的质量M；
（2）月球的第一宇宙速度v；
（3）月球的平均密度．
17、（12分） (本题9分)如图所示，在光滑水平面上距离竖直线MN左侧较远处用弹簧锁定不带电绝缘小球A，弹性势能为0.45J，A球质量M＝0.1kg，解除锁定后与静止在M点处的小球B发生弹性正碰，B球质量m＝0.2kg、带电量q＝＋10C。MN左侧存在水平向右的匀强电场E2，MN右侧空间区域范围内存在竖直向上、场强大小E1＝0.2N/C的匀强电场和方向垂直纸面向里磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场。（g＝10m/s2，不计一切阻力）求：
(1)解除锁定后A球获得的速度v1；
(2)碰后瞬间B球速度v2；
(3) E2大小满足什么条件时，B球能经电场E2通过MN所在的直线；（不考虑B球与地面碰撞再次弹起的情况）
(4)在满足(3)问情景下B球在电场E2中与MN的最大距离。

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】
炮弹的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，在竖直方向的初速度为：Vy=v0sin 30°=800×m/s=400m/s；在水平方向上有：Vx=v0cos60°=800×m/s=693m/s．故A正确，B错误；炮弹射出后，因加速度不变，且加速度与速度不共线，做匀变速曲线运动，故C错误；根据运动学公式可知，射出后能上升的最大高度，故D错误；故选A．
点睛：本题是速度的合成与分解，直接根据平行四边形定则分解即可，注意运动性质的确定，同时注意上升最大高度时，速度不为零．
2、C
【解析】
子弹与木块组成的系统，水平方向受合外力为零，则系统的动量守恒；但是子弹射入木块的过程中要损失机械能，则系统的机械能减小；
A. 子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能也守恒，与结论不相符，选项A错误；
B. 子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒，与结论不相符，选项B错误；
C. 子弹与木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒，与结论相符，选项C正确；
D. 子弹与木块组成的系统动量不守恒，机械能守恒，与结论不相符，选项D错误；
3、B
【解析】
A．同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，它一定在赤道上空运行，故A正确,不符合题意；
B．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误,符合题意；
C．因为同步卫星要和地球自转同步，即同步卫星周期T为一定值，根据，因为T一定值，所以 r 也为一定值，所以同步卫星距离地面的高度是一定值，故C正确,不符合题意；
D．所有同步通讯卫星的运行周期都等于地球自转周期，是相同的，故D正确,不符合题意；
故选B．
该题主要考查了地球同步卫星的相关知识点，有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．
4、B
【解析】
AD.将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，如图，

根据平行四边形定则有：vBcosα=vA，所以α减小，B的速度减小，但不是匀减速，故AD错误；
B.根据vBcosα=vA，斜绳与水平成30°时，vA：vB=：2，故B正确；
C.在竖直方向上，对B有：mg=N+Tsinα，T=mAg，α减小，则支持力增大，根据f=μFN，摩擦力增大，故C错误；
5、C
【解析】
根据第一宇宙速度计算的表达式可得，行星A、B的第一宇宙速度大小之比为1：1，C正确ABD错误
6、D
【解析】
水在竖直方向做自由落体运动，则由自由落体运动的规律v2=2gh可知，水下落三漈后的竖直速度计算式为
；
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论不相符，选项B错误；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论相符，选项D正确。
7、CD
【解析】
A．宇航员所受合外力提供做圆周运动的向心力，不为零，A错误；
B．宇航员处于失重状态，但宇航员仍受重力的作用，不为零，B错误；
C．宇航员处于失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，C正确；
D．根据可知，载人空间站离月球越远，即r越大，宇航员所受到重力越小，D正确．
8、AD
【解析】
设两球质量均为m．碰撞前，总动量 P=PA+PB=12kg•m/s，碰撞前总动能为
若P′A=5kg•m/s，P′B=6kg•m/s，则碰撞后，总动量 P′=P′A+P′B=11kg•m/s，动量不守恒，选项A错误；若碰撞后P′A=7kg•m/s， PB′=5kg•m/s，碰后B的速度小于A的速度，则不可能，选项B错误；若PA′= -6kg•m/s， PB′=18kg•m/s，总动量 P′=P′A+P′B=12kg•m/s，动量守恒，碰撞后总动能为 ，则知总动能增加，是不可能的，故C错误．碰撞后，PA′=4kg•m/s，PB′=8kg•m/s，总动量 P′=P′A+P′B=12kg•m/s，动量守恒．碰撞后总动能为 ，则知总动能没有增加，是可能的，故D正确；故选D.
点睛：对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．
9、CD
【解析】
E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是试探电荷的电荷量，它适用于任何电场，选项A错误，C正确；E＝kQ/r2是点电荷场强的决定式，Q是形成电场的电荷的电荷量，选项B错误；从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F＝，式 是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而是点电荷q1产生的电场在q2处的场强的大小，选项D正确；故选CD.
10、AC
【解析】
AC．不计水的阻力，人与船组成的系统动量守恒，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv-Mv船=0
v=8v船
人与船的动能之比：

故AC正确；
B．人与船组成的系统动量守恒，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv-Mv船=0，
v=8v船
vt=8v船t
s人=8s船
故B错误；
D．人与船组成的系统动量守恒，人突然停止走动后，人的动量为零，则小船的动量也为零，速度为零，即人停止走动后，船立即停止运动，故D错误；
故选AC．
点睛：本题考查了动量守恒定律的应用，知道动量守恒的条件、应用动量守恒定律、动能计算公式即可正确解题；对人船模型要知道：“人走船走”，“人停船停”的道理．
11、BC
【解析】
AB．小船渡河过程中始终保持船头指向与河岸垂直，渡河时间最短，最短渡河的时间为
，
A错误B正确；
CD．小船的实际航线是垂直河岸方向上与水流方向上的合位移，与水流方向成锐角，则小船过河的位移大于40m，C正确D错误．
12、BCD
【解析】
对A、B球整体，重心在O位置，故A、B球整体绕着O点做匀速圆周运动，角速度是相等的，故根据v=rω，速度之比为2：1，故vB=，故A错误，B正确。杆对B球的作用力为FB，合力提供向心力，，解得FB=mg，方向竖直向上，故C正确。杆对A球的作用力为FA，合力提供向心力，，解得FA=2mg，方向竖直向上，故D正确。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、钩码A与滑块B的质量mA、mB
【解析】
[2][3]．根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，滑块通过光电门的瞬时速度分别为

系统重力势能的减小量为

系统动能的增加量
；
[4]．则验证的机械能守恒表达式为

[1]．可知还需要测量的物理量有：钩码与滑块的质量分别为钩码A与滑块B的质量mA、mB．
解决本题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，以及掌握该实验的原理，注意本题研究的对象是系统．
14、 9.6
【解析】
（1）滑块从A处到达B处的速度:
则系统动能的增加量：
系统重力势能的减小量：△Ep=mgd-Mgdsin30°=（m−）gd
（2）根据系统机械能守恒的：（M+m）v2＝（m−）gd
则：
图线的斜率：
解得：g=9.6m/s2

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（1）；（2）
【解析】
（1）根据动量定理，有

又因为

联立解得

（2）根据

以及能量守恒

联立解得

16、（1） （2） （3）
【解析】
（1）月球表面物体的重力等于万有引力；
（2）月球表面所需的最小发射速度即为第一宇宙速度；
（3）根据密度公式，代入月球的质量求解即可．
【详解】
（1）月球表面物体的重力等于万有引力 ①
解得月球的质量 ②
（2）在月球表面所需的最小发射速度即为第一宇宙速度，有 ③
由①③式得：；
（3）月球的平均密度 ⑤
月球的体积 ⑥
联立②⑤⑥式得：．
本题考查了天体运动中的天体质量、密度、第一宇宙速度的求解，较为简单．
17、 (1)3m/s，方向水平向右；(2)2m/s，方向水平向右；(3)E2≥0.283V/m；(4)0.142m
【解析】
(1)球和弹簧系统机械能守恒

得

即解除锁定后获得的速度大小为3m/s，方向水平向右
(2)A、B在MN处理碰撞动量守恒，系统机械能守恒

方向水平向右
(3)B球进入MN右侧后，电场力
=
即重力电场力平衡，因此小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得

在电磁场区域运动半个圆周后速度方向垂直MN水平向左射出，出射点距M点距离

在MN左侧的运动竖直方向为自由落体运动，水平方向类似于竖直上抛运动，若B球返回MN，必须满足（向右为正方向）：

得

(4)由以上可知当（）时，B球恰好能回到M点，在此过程中水平方向速度为零时距离MN最远