2024-2025学年湖南省百所重点名校大联考物理高一下期末预测试题含解析.doc

2024-2025学年湖南省百所重点名校大联考物理高一下期末预测试题
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，三个图象表示A、B、C、D、E、F六个物体的运动情况，下列说法中正确的是( )

A．速度相等的物体是B、D
B．合力为零的物体是A、C、E
C．合力是恒力的物体是D、F
D．合力是变力的物体是F
2、 (本题9分)地球半径是R，地球表面的重力加速度是g，万有引力常量是G。忽略地球自转的影响。如认为地球的质量分布是均匀的，则地球的密度的表达式为
A．
B．
C．
D．
3、 (本题9分)关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）
A．在平衡力作用下，物体可能做曲线运动
B．在合力大小不变的情况下，物体可能做曲线运动
C．做曲线运动的物体，其速度大小一定变化
D．做曲线运动的物体，其加速度大小一定变化
4、 (本题9分)人造卫星绕地球做匀速圆周运动的实际运行速率[ ]
A．一定小于7.9km/s B．一定等于7.9km/s
C．一定大于7.9km/s D．介于7.9km/s～11.2km/s 之间
5、 (本题9分)如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则(　　)

A．物块机械能守恒
B．物块和弹簧组成的系统机械能守恒
C．物块机械能减少
D．物块和弹簧组成的系统机械能减少
6、牛顿在1687年提出万有引力定律后，首次比较准确地测定引力常数的科学家是（　）
A．卡文迪许 B．牛顿 C．开普勒 D．伽利略
7、一质点在0～15 s内竖直向上运动，其加速度一时间图像如图所示，若取竖直向下为正，g取10，则下列说法正确的是( )

A．质点的机械能不断增加
B．在0～5 s内质点的动能增加
C．在10～15 s内质点的机械能一直增加
D．在t="15" s时质点的机械能大于t="5" s时质点的机械能
8、如图所示电路中，电源内阻不可忽略，电压表可以看作是理想表.当开关K闭合后，将滑动变阻器的触头由右端向左端移动时，下列说法正确的是

A．电灯L1变暗、L2变亮
B．电灯L1变亮、L2变暗
C．电压表示数变大
D．电源的内阻消耗的功率变大
9、如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则(　　)

A．两导线框中均会产生正弦交流电
B．两导线框中感应电流的周期都等于T
C．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等
D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等
10、 (本题9分)做曲线运动的物体，下列说法中正确的是
A．曲线运动一定是变速运动
B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化
C．物体加速度可以不变
D．它们受合外力一定是变力
11、 (本题9分)假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是( )
A．地球的向心力变为缩小前的一半
B．地球的向心力变为缩小前的
C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同
D．地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半
12、 (本题9分)下列说法中叙述正确的是
A．静止的物体在恒定外力作用下一定做直线运动
B．因为平抛运动的轨迹是曲线．所以不可能是匀变速运动
C．做匀速圆周运动的物体．在任意相等的时间里，通过的路程都相等
D．重力势能为零的物体．不可能对别的物体做功
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)实验中用图示装置探究功与速度变化的关系。
步骤Ⅰ：小滑块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面上的光滑轨道PQ滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为；
步骤Ⅱ：在钉子上分别套上2条、3条、4条橡皮筋，重复步骤Ⅰ，小滑块落点分别记为、、；
步骤Ⅲ：测量相关数据，进行数据处理。
关于该实验，下列说法正确的是______
A.每次实验时使用橡皮条必须完全一样
B.每次实验时必须使用同一个小滑块
C.每次实验时橡皮条拉伸的长度可以不一致
D.实验中必须设法算出橡皮筋每次对小滑块做功的数值
将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为、、、，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为、、、若功与抛出速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、______为横坐标作图，才能得到一条直线。
由于小滑块所受的空气阻力不能忽略，则由此引起的误差属于______填“偶然误差”或“系统误差”。

14、（10分） (本题9分)在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：
实验中动能的增加量应略_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）重力势能的减少量，其主要原因是 _________
A．重物下落的实际距离大于测量值 B．重物下落的实际距离小于测量值
C．重物下落受到阻力 D．重物的实际末速度大于计算值
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）如图所示的光滑斜面长为L，宽为b，倾角为θ，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，重力加速度为g，试求：
（1）物块由P运动到Q所用的时间t;
（2）物块由P点水平射入时的初速度v0.

16、（12分） (本题9分)某校兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图所示，在 A 点用一弹射装置可 将静止的小滑块以 v0水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到 B 点后，进入半径 R=0.3m的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自 B 点向 C 点运动，C 点右侧有一陷阱，C、D 两点的竖 直高度差 h=0.2m，水平距离 s=0.6m，水平轨道 AB 长为 L1=1m，BC 长为 L2 =2.6m，小滑块与 水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.5，重力加速度 g=10m/s2.

(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在 A 点弹射出的速度大小；
(2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出，求小滑块在 A 点弹射出的速度大小的范围．
17、（12分） (本题9分)如图所示，一质量为m=1kg的滑块从倾角为θ=37°的斜面上自静止开始滑下，滑行距离s=9m后进入半径为R=9m的光滑圆弧AB，其圆心角也为θ=37°，然后水平滑上与平台等高的小车．已知小车质量为M=5kg，滑块与斜面及小车表面的动摩擦因数，地面光滑且小车足够长，取g=10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）滑块在斜面上的滑行时间
（2）滑块滑到B点时的速度
（3）当小车开始匀速运动时，滑块在车上滑行的距离
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、D
【解析】
x-t图象的斜率等于速度，则A的速度为0，B的速度为；；v-t图象中表示速度随时间变化的规律，故C为匀速运动，速度为2m/s；D为匀变速直线运动，加速度a=2m/s2；a-t图象中表示加速度随时间变化的规律，故F为加速度增大的加速运动，E为匀加速运动；则可知：
A、由以上分析可知，只有BC保持匀速运动且速度相等，故速度相等的是BC；故A正确．B、做匀速运动或静止的物体合力为零，故合力为零的物体ABC；故B错误．C、做匀变速直线运动的物体合力为恒力，故合力是恒力的为DE；故C错误．D、做变加速运动的物体受到的是变力；故合力为变力的物体是F；故D正确．故选D．
【点睛】本题考查牛顿第二定律以及运动学图象的规律，要注意明确v-t图象、s-t图象在运动学中有着非常重要的作用，应掌握图象的意义、斜率及图象与时间轴围成的面积的含义．
2、C
【解析】
地球表面重力与万有引力相等有：，可得地球质量为：，又地球的体积为：，所以地球的密度为：
A. 与分析不符，A错误
B. 与分析不符，B错误
C. 与分析相符，C正确
D. 与分析不符，D错误
3、B
【解析】
A.在平衡力作用下，物体静止或匀速直线运动，不可能做曲线运动，故A错误.
BD.做曲线运动的条件是力和速度不在同一直线上，而力与加速度不一定变化，如平抛运动，故B正确，D错误.
C.曲线运动的物体速度大小可能不变，如匀速圆周运动，故C错误.
4、B
【解析】
人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：，解得：，由此可知轨道半径越大，速度越小，轨道半径越小，速度越大，当轨道半径最小等于地球半径R时，速度最大为7.9km/s，所以绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星的速度一定等于或小于7.9 km/s，故A正确、BCD错误．
5、D
【解析】
根据机械能守恒条件求解．
由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量．
整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．
【详解】
A．对于物体来说，从A到C要克服空气阻力做功，从B到C又将一部分机械能转化为弹簧的弹力势能，因此机械能肯定减少．故A错误；
B．对于物块和弹簧组成的系统来说，物体减少的机械能为（克服空气阻力所做的功+弹簧弹性势能），而弹簧则增加了弹性势能，因此整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．故B错误；
C．由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量．
所以物块机械能减少mg（H+h），故C错误；
D．物块从A点由静止开始下落，加速度是，根据牛顿第二定律得：
，所以空气阻力所做的功为，整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功，所以物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少，故D正确。
故选D。
本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，注意题目中的研究对象的选择。
学会运用能量守恒的观点求解问题，知道能量是守恒的和能量的转化形式。
6、A
【解析】
牛顿在1687年提出万有引力定律后，首次比较准确地测定引力常数的科学家是卡文迪许，故A正确。
7、BD
【解析】
试题分析：从图中可知0~5s过程中加速度a=g，则此时只有重力做功，机械能不变，动能减小，5~10s内，a<g，有外力做正功，机械能增大，10~15s过程中a>g，外力做负功，机械能减小， AC错误B正确；根据牛顿第二定律，5-10s内，，得：，方向向上，做正功，物体机械能增加；10-15s内，，得，方向向下，物体机械能减少；物体一直向上做减速运动，而5-10s内的速度大于10-15s内的速度，则5-10s内的位移大于10-15s内的位移，故5-10s内物体机械能增加的多，10-15s内减小的少，故质点在t=15s时的机械能大于t=5s时的机械能，D正确
考点：考查机械能守恒守恒定律的应用
【名师点睛】物体机械能守恒的条件是只有重力做功或只受重力，即物体的加速度等于g，则机械能不变，若向上减速的加速度小于g，说明物体受到了向上的外力作用，机械能增加，反之向上减速的加速度大于g则机械能减小．
8、BD
【解析】
将滑动变阻器的触头由右端向左端移动时，电路中总电阻减小。根据闭合电路欧姆定律得，干路电流增大，故L1变亮，内电路电压增大，L1两端电压增大，故L2两端电压减小，L2变暗，电压表示数即路端电压变小，电源的内阻消耗的功率变大.
AB.电灯L1变亮、L2变暗；故A错误，B正确.
C.电压表的示数变小；故C错误.
D.电源的内阻消耗的功率变大；故D正确.
9、BC
【解析】
A．半径切割磁感线产生的感应电动势，由于匀速转动，所以进入时，电动势是恒定的，则A错误；
B．由半径切割分段分析知道：M线框在转一周内感应电动势的变化是恒正、恒正、恒负、恒负．N线框的变化是恒正、零、恒负、零，所以两导线框的周期相等地，则B正确；
C．显然从开始到转过90°，都是半径切割，感应电动势相等，则C正确；
D．根据有效值的定义：对M线框，，对N线框，只有一半时间有感应电流，，两式对比得到：，所以D错误．
10、AC
【解析】
曲线运动的速度方向一定变化，则一定是变速运动，选项A正确；速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化，选项B错误；物体加速度可以不变，例如平抛运动，选项C正确；它们受合外力不一定是变力，例如平抛运动，选项D错误.
11、BC
【解析】
A、B、由于天体的密度不变而半径减半，导致天体的质量减小，所以有：
地球绕太阳做圆周运动由万有引力充当向心力．所以有：， B正确，A错误；
C、D、由 ，整理得：，与原来相同，C正确；D错误；
故选BC．
12、AC
【解析】
A．静止的物体在恒定外力作用下一定做直线运动，选项A正确；
B．虽然平抛运动的轨迹是曲线，但是加速度恒为g，所以平抛运动是匀变速运动，选项B错误；
C．做匀速圆周运动的物体，在任意相等的时间里，通过的路程都相等，选项C正确；
D．因为重力势能是相对的，所以重力势能为零的物体也可能对别的物体做功，选项D错误；故选AC.

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、AB 系统误差
【解析】
根据实验原理判断出实验注意事项，滑块离开桌面后做平抛运动，根据桌面到地面的高度，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离，可计算出小物块离开桌面时的速度，再知道小物块的质量，就可以计算出小物块的动能。根据，和，可得，因为功与速度的平方成正比，所以功与正比。
【详解】
（1）为了使n根相同橡皮筋对小物块做的功就等于系一根橡皮筋时对小物块做的功的n倍，各条橡皮筋保证完全一样，故A正确；每次实验时必须使用同一个小物块，保证小物块获得的速度与弹簧做功成正比，故B正确；为了保证每根橡皮筋对小物块做功相同，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致，但不能超过弹性限度，故C错误；橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小物块做功的具体数值，故D错误；故选AB.
（2）根据，和，可得，因为功与速度的平方成正比，所以功与正比，故应以W为纵坐标、为横坐标作图，才能得到一条直线。
（3）一般来说，从多次测量揭示出的实验误差称为偶然误差，不能从多次测量揭示出的实验误差称为系统误差。由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于系统误差。
明确实验原理，根据相应规律得出表达式，然后讨论。还要知道系统误差和偶然误差的区别，系统误差是由于仪器的某些不完善、测量技术上受到限制或实验方法不够完善没有保证正确的实验条件等原因产生，如停表测时间时，停表不准确，慢了，测的时间间隔总是偏小。偶然误差的特点是它的随机性。如果我们对一些物理量只进行一次测量，其值可能比真值大也可能比真值小，这完全是偶然的，产生偶然误差的原因无法控制，所以偶然误差总是存在，通过多次测量取平均值可以减小偶然误差，但无法消除。既然是误差就不可消除，只能是改进方法，多次做试验，以减小误差。
14、（1）小于； （2）C；
【解析】
[1][2]．在该实验中，由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在，部分重力势能转化为内能，重锤动能的增加量略小于重力势能的减少量，C正确．

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）根据牛顿第二定律得，物体的加速度为：

根据

得：

（2）入射的初速度为：

16、（1）（2）5m/s≤vA≤6m/s和vA≥
【解析】
（1）小滑块恰能通过圆轨道最高点的速度为v，由牛顿第二定律及机械能守恒定律

由B到最高点
由A到B：
解得A点的速度为
（2）若小滑块刚好停在C处，则：
解得A点的速度为
若小滑块停在BC段，应满足
若小滑块能通过C点并恰好越过壕沟，则有

解得
所以初速度的范围为和
17、（1）3s（2）（3）6m
【解析】
（1）根据牛顿第二定律及匀变速直线运动的规律即可求出时间及到达A的速度；
（2）根据动能定理求出滑块滑到B点时的速度；
（3）根据动量守恒定律求解共同速度，再根据能量关系求解滑行距离．
【详解】
（1）滑块在斜面上的滑行加速度a，由牛顿第二定律，有，
解得：a=2m/s2，
根据位移时间关系可得：，解得；
滑块在A点的速度
（2）滑块在圆弧AB上运动过程，由动能定理：，
解得；
（3）设二者相对静止时的速度为v，根据动量守恒定律可得：，
解得：；
根据能量关系可得：，
解得：．