广东省深圳红岭中学2024-2025学年物理高一下期末联考试题含解析.doc

广东省深圳红岭中学2024-2025学年物理高一下期末联考试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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，将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是（ ）

A．弹力变大，弹性势能变小 B．弹力变小，弹性势能变大
C．弹力和弹性势能都变大 D．弹力和弹性势能都变小
2、如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（ ）

A．周期相同
B．线速度的大小相等
C．向心力的大小相等
D．向心加速度的大小相等
3、 (本题9分)如图为厦门观音山梦海岸度假区的摩天轮，是游客喜爱的娱乐项目之一．假设摩天轮座与舱中的游客均可视为质点，座舱在竖直面内做匀速圆周运动

A．游客在各个位置的线速度都相同
B．所有游客的加速度都相同
C．摩天轮转动时，游客始终处于平衡状态
D．游客经过最低点时处于超重状态
4、如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平面上，A、B物块与轻质弹簧相连，A、C物块由跨过光滑轻质小滑轮的轻绳连接。初始时刻，C在外力作用下静止，绳中恰好无拉力，B静置在水平面上，A静止，现撤去外力，物块C沿斜面向下运动，当C运动到最低点时，B刚好离开地面.已知A、B的质量均为m,弹簧始终处于弹性限度内，则上述过程中

A．物块C的质量mc可能等于物块A的质量m
B．物块C运动到最低点时，物块A的加速度为g
C．物块C的速度最大时，弹簧弹性势能为零
D．物块A、B、C系统的机械能先变小后变大
5、 (本题9分)质量为m的汽车，其发动机额定功率为P．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为（　　）
A．
B．
C．
D．
6、 (本题9分)如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则(   )

A．卫星a的加速度大于b的加速度
B．卫星a的角速度小于c的角速度
C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
D．卫星b的周期大于24 h
7、 (本题9分)处于北京和广州的物体，都随地球自转而做匀速圆周运动．关于它们的向心加速度的比较，下列说法正确的是（ ）
A．它们的方向都沿半径指向地心
B．它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴
C．北京的向心加速度比广州的向心加速度大
D．北京的向心加速度比广州的向心加速度小
8、 (本题9分)物体运动的速度图象如下图所示，以下说法正确的是(　　 )

A．物体在0～2 s内做匀加速直线运动
B．物体在2～4 s内做匀减速直线运动
C．物体在0～8 s内一直做匀变速直线运动
D．物体在0～8 s内一直朝一个方向运动
9、 (本题9分)a，b，c三个物体在同一条直线上运动，三个物体的图象如图所示，图象c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是（ ）

A．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度大小相等
B．a、b两物体都做匀变速直线运动，运动方向相反
C．在0～5s内，当时，a、b两个物体相距最近
D．物体c做加速度逐渐变大的直线运动
10、 (本题9分)关于地球同步卫星下列说法正确的是（　　）.
A．地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度大小是一定的，线速度大小是一定的
B．地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小
C．地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动
D．以上均不正确
11、 (本题9分)如图所示，质量m=0.2kg的物块在斜面顶端由静止开始沿倾角为30°的粗糙斜面匀加速下滑，加速度a=2m/s2，下滑的距离为4m．下列判断正确的是（取g=10m/s2）

A．物块的重力势能减少8J B．物块的动能增加4J
C．物块的机械能减少2.4J D．物块的合外力做功为1.6J
12、 (本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于P点，轨道2、1相切于Q点如右图所示．则当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）

A．卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道1上的角速度大于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能
D．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度
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)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如题图所示．

（1）在平衡摩擦力这一步骤中，操作时______（选填“需要”或“不需要”）悬挂沙桶．
（1）根据一条实验中打出的纸带，通过测量、计算，作出小车的图象见题图，可知小车的加速度为________m/s1．
（3）在研究加速度与质量的关系时，保持拉力F不变，测出小车质量m和加速度a，改变小车质量m，重复实验，得到多组不同的m及相应a的实验数据．为了直观反应a与m的关系，应作出___________（选填“”或“”）图像．
14、（10分） (本题9分)某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打的纸带上的点计算出．

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源（填“交流”或“直流”）；
（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是（ ）
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（ ）
A．橡皮筋处于原长状态
B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处
D．小车已过两个铁钉的连线
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，平台离水平地面的高度为H=5m，一质量为m=1kg的小球从平台上A点以某一速度水平抛出，测得其运动到B点时的速度为vB=10m/s．已知B点离地面的高度为h=1.8m，取重力加速度g=10m/s2，以水平地面为零势能面．问：

(1)小球从A点抛出时的机械能为多大？
(2)小球从A点抛出时的初速度v0为多大？
(3)B点离竖直墙壁的水平距离L为多大？
16、（12分） (本题9分)如图所示，E＝10 V，r＝1 Ω，R1＝R3＝5 Ω，R2＝4 Ω，C＝100 μF，当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态，
求：

（1）请判断该粒子带什么电性．
（2）S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；
（3）S闭合后流过R3的总电荷量.
17、（12分） (本题9分)如图所示，带有光滑圆弧的小车A的半径为R，静止在光滑水平面上．滑块C置于木板B的右端，A、B、C的质量均为m，A、B底面厚度相同．现B、C以相同的速度向右匀速运动，B与A碰后即粘连在一起，C恰好能沿A的圆弧轨道滑到与圆心等高处．则：(已知重力加速度为g)
(1)B、C一起匀速运动的速度为多少？
(2)滑块C返回到A的底端时AB整体和C的速度为多少？

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、C
【解析】
试题分析：由胡可定律可知，在弹性限度内弹簧的形变量越大，弹簧的弹力越大；
弹簧的弹性势能EP=kx2，在弹性限度内，弹簧的形变量越大，弹簧的弹性势能越大．
解：将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的伸长量变大，弹簧的弹力变大，弹性势能变大；故ABD错误，C正确；
故选C．
点评：在弹性限度内弹簧的形变量越大，弹力越大，弹性势能越大．
2、A
【解析】
小球做圆周运动所需要的向心力由重力和绳拉力的合力提供，设绳与竖直方向的夹角为θ，对任意一球受力分析，由牛顿第二定律有，在竖直方向有

在水平方向有

联立解得
，，，
因为两个小球在同一水平面内做圆周运动，Lcosθ相等，周期T和角速度ω相同，向心加速度不等，向心力大小不等，由v=ωr可知，线速度与半径成正比，角速度相同，半径不等，线速度不等，故A正确，BCD错误。
故选A。
3、D
【解析】
A．匀速圆周运动线速度大小不变，方向时刻变化，故A错误；
B．匀速圆周运动向心加速度一直沿半径指向圆心，方向时刻变化，故B错误；
C．摩天轮转动时有沿半径方向的加速度，所以游客不是处于平衡状态，故C错误；
D．游客经过最低点时，加速度向上，所以处于超重状态，故D正确；
4、C
【解析】
A项：弹簧原来的压缩量，当C运动到最低点时，B对地面的压力刚好为零，弹簧的拉力等于B
的重力，则弹簧此时的伸长量为则x1=x2，弹簧初末状态的弹性势能相等，根据A、B、C和弹簧构成的系统机械能守恒，有，α是斜面的倾角，得 mCsinα=m，sinα＜1，所以 mC＞m，故A错误；
B项：对A、C为一整体受力分析可知且由牛顿第二定律得：，故B错误；
C项：当C的速度最大时A的速度达到最大，即ABC与弹簧为一系统，系统的动能最大，则弹性势能最小，则弹簧为原长，即弹簧弹性势能为零，故C正确；
D项：由于A、B、C和弹簧构成的系统机械能守恒，而弹簧先复原再拉长，故弹性势能先减小后增加，故A、B、C系统的机械能先变大后变小，故D错误。
5、D
【解析】
当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，汽车匀速运动时，受力平衡，由于汽车是沿倾斜的路面向上行驶的，对汽车受力分析可知，汽车的牵引力F＝f+mgsinθ＝kmg+mgsinθ＝mg（k+sinθ），由功率P＝Fv，所以上坡时的速度：，故A、B、C错误，D正确.
6、B
【解析】
由万有引力提供向心力 ，解得卫星a、b半径相同，所以周期、加速度相同；故AD错误；卫星a的半径大于c，所以卫星a的角速度小于c的角速度；故B正确；第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，其值最大，所有卫星的运行速度都小于或等于它，故C错误；故选B
7、BD
【解析】
试题分析：它们的方向都沿与地轴垂直的平面指向地轴，A错误B正确；因为两地属于同轴转动，所以角速度相同，根据公式知，ω一定，到地轴的距离越大加速度越大，故广州的加速度比北京的大，C错误D正确
考点：考查了向心加速度
【名师点睛】地球上物体随地球自转的角速度相同，自转的轴心是地轴不是地心，由可以知道加速度的大小关系．
8、ABD
【解析】
图像的斜率等于加速度，物体在0～2 s内加速度恒定，速度均匀增加，做匀加速直线运动，选项A正确；物体在2～4 s内速度均匀减小，做匀减速直线运动，选项B正确；物体在0～8 s内加速度的方向不断变化，不是一直做匀变速直线运动，选项C错误；物体在0～8 s内速度一直为正值，则一直朝一个方向运动，选项D正确；故选ABD.
9、AB
【解析】
A、B项：位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、b两物体都做匀速直线运动．由图看出斜率看出，a、b两图线的斜率大小相等、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反，故A正确，B正确；
C项：a物体沿正方向运动，b物体沿负方向运动，则当t=5s时，a、b两个物体相距最远，故C错误；
D项：对于匀加速运动位移公式可见，x-t图象是抛物线，所以物体c一定做匀加速运动，故D错误．
点晴：位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，图象的斜率大小等于速度大小，斜率的正负表示速度方向．分析在0～5s内a、b两物体之间距离的变化．图象c是一条抛物线表示匀加速运动．
10、AC
【解析】
根据万有引力提供向心力，列出等式：，其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度。由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值。由于轨道半径一定，则线速度的大小也一定，故A正确。同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，由A选项可知，高度与速度大小均是定值。故B错误。它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，因此同步卫星相对地面静止不动，故C正确，D错误。故选AC。
地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．
11、CD
【解析】
A．物块重力势能的减少等于重力对物块做的功，则
．
故A项错误．
BD．物块所受的合外力
，
物块的合外力做功
．
据动能定理可得，物块的动能增加等于合外力做功，则物块的动能增加1.6J．故B项错误，D项正确．
C．物块的重力势能减少4J，物块的动能增加1.6J，则物块的机械能减少2.4J．故C项正确．
12、ACD
【解析】
A项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得： ，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率，故A正确；
B项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B错误；
C项：卫星从轨道1到轨道2要点火加速，即把燃烧燃料的化学能转化为机械能，所以卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能，故C正确；
D项：根据牛顿第二定律和万有引力定律得加速度：，所以卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度，故D正确．
点晴：本题考查卫星的变轨和离心运动等知识，关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、不需要 3
【解析】
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，了解平衡摩擦力的方法；根据速度时间图象的斜率表示加速度求解；研究三者关系必须运用控制变量法，正确理解控制变量法的应用即可解答．
【详解】
（1）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂沙桶的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力，故填不需要．
（1）速度时间图象的斜率表示加速度，则
（3）为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作的图象．
对于实验问题首先要 明确实验原理，理解重要步骤的操作，熟练应用基本物理解决实验问题．
14、（1）交流（2）D（3）B
【解析】
试题分析：当橡皮筋把小车弹出时，小车的运动情况记录在纸带的点的分布上，通过测量两点间距离，除以时间即可得到速度，所以需要用刻度尺．由于打点计时器的关系需要使用交流电源．
摩擦力的组成部分有滚动摩擦，空气阻力、纸带与打点计时器之间的摩擦等等，因此应放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，所以第（2）问选择D．
由于木板水平放置，所以摩擦力还存在．当弹力与摩擦力相等时，加速度为零，此时物体速度最大．此后弹力变小，而摩擦力不变，物体开始做减速的运动．所以答案为B．
考点：打点计时器、平衡摩擦力、物体达到最大速度的条件
点评：此类题型考察了对该实验原理的理解，需要讲物体运动的受力条件与物体运动情况相结合，属于综合程度较高的问题．

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、 (10分) 解：（1）由机械能守恒定律得，A点时的机械能

2分
代入数据解得，1分
（2）或2分
代入可解得2分
另解，或2分
代入可解得1分
把小球到达B点时的速度进行正效分解，如图所示
由图可得，1分
（3）1分
1分
综合可解得1分
【解析】
试题分析：（1）小球运动的过程中机械能守恒，抓住A点和B点的机械能相等求出A点的机械能大小．
（2）结合A点的机械能和重力势能的大小，求出A点的初速度大小．
（3）根据下降的高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出B点离竖直墙壁的水平距离．
解：（1）小球在运动的过程中，机械能守恒，则A点的机械能与B点的机械能相等，
则=．
（2）根据得，代入数据解得v0=6m/s．
（3）根据H﹣h=得，t=，
则B点离竖直墙壁的水平距离L=v0t=6×0.8m=4.8m．
答：（1）小球从A点抛出时的机械能为68J；
（2）小球从A点抛出时的初速度为6m/s；
（3）B点离竖直墙壁的水平距离L为4.8m．
16、（1）带负电（2） ，竖直向上（3）
【解析】
（1）电容器上极板带正电，电场力向上，则粒子带负电；
（2）S断开，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有：
，
S闭合后有： 
设带电粒子加速度为a，则根据牛顿第二定律，有：
解得：a=g，方向竖直向上．
（3）S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以，
即 ．
本题是力电综合问题，关键是通过电路分析得到电压变化情况，然后对微粒运用牛顿第二定律列式求解．
17、（1） （2），
【解析】
本题考查动量守恒与机械能相结合的问题．
(1)设B、C的初速度为v0，AB相碰过程中动量守恒，设碰后AB总体速度u，由，解得
C滑到最高点的过程：

解得
(2)C从底端滑到顶端再从顶端滑到底部的过程中，满足水平方向动量守恒、机械能守恒，有

解得：，