广东省兴宁市水口中学2024-2025学年物理高一第二学期期末预测试题含解析.doc

广东省兴宁市水口中学2024-2025学年物理高一第二学期期末预测试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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)下列关于超重和失重的说法中，正确的是（ ）
A．物体处于超重状态时，其重力增加了
B．物体处于完全失重状态时，其重力为零
C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了
D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化
2、 (本题9分)一探月卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度约为，则该探月卫星绕月运行的速率约为（ ）
A． B．
C． D．
3、如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m，那么下列说法正确的是(　　)

A．轮胎受到的拉力对轮胎不做功
B．轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做了负功
C．轮胎受到的重力对轮胎做了正功
D．轮胎受到地面的支持力对轮胎做了正功
4、图描绘了一颗悬浮在液体中的固体微粒受到周围液体分子撞击的情景，下列关于布朗运动的说法中正确的是

A．悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的
B．布朗运动是固体分子的无规则运动
C．液体温度越低，布朗运动越剧烈
D．悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显
5、 (本题9分)如图所示，长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定在O点，当小球静止时绳沿着竖直方向．现给小球一水平初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能够通过最高点，下列说法正确的

A．小球通过最高点时速度为0
B．小球通过最高点时速度大小为
C．小球通过最低点时绳对小球的拉力为mg
D．小球通过最低点时绳对小球的拉力为
6、 (本题9分)放射性同位素钍 Th经一系列α、β衰变后生成氡 Rn，以下说法正确的是（   ）
A．每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个
B．每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个
C．放射性元素钍 Th的原子核比氡 Rn原子核的中子数少4个
D．钍 Th衰变成氡 Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变
7、 (本题9分)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是 (　　)

A．物体上升到最高点时的重力势能为
B．物体落到海平面时的重力势能为－mgh
C．物体在海平面上的动能为
D．物体在海平面上的机械能为
8、自行车变速的工作原理是依靠线绳拉动变速器，变速器通过改变链条的位置，使链条跳到不同的齿轮上而改变速度。变速自行车的部分构造如图所示，其前、后轮的半径相等，当自行车沿直线匀速前进时，下列说法正确的是

A．后轮轮胎边缘的线速度大于飞轮边缘的线速度
B．飞轮的角速度与中轴链轮的角速度大小一定相等
C．由链条相连接的飞轮边缘与中轴链轮边缘的线速度大小一定相等
D．由链条相连接的飞轮边缘与中轴链轮边缘的向心加速度大小一定相等
9、 (本题9分)两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA：TB＝1：8，则关于两卫星及轨道半径、运动速率、向心加速度之比的说法（　　）

A．在轨道2为卫星A
B．RA：RB＝1：4
C．vA：vB＝1：8
D．aA：aB＝16：l
10、 (本题9分)如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点．轻弹簧左端固定于竖直墙面，现将质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上．不计滑块在B点的机械能损失；换用相同材料质量为m2的滑块(m2>m1)压缩弹簧到相同位置，然后由静止释放，下列对两滑块说法中正确的有( )

A．两滑块到达B点的速度相同
B．两滑块沿斜面上升的最大高度不相同
C．两滑块上升到最高点过程克服重力做的功不相同
D．两滑块上升到最高点过程机械能损失相同
11、马戏团中上演的飞车节目深受观众喜爱。如图甲，两表演者骑着摩托车在竖直放置的圆锥筒内壁上做水平匀速圆周运动。若两表演者（含摩托车）分别看作质点A、B，其示意简图如图乙所示，摩托车与内壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，则B做圆周运动的

A．周期较大
B．线速度较大
C．角速度较大
D．向心加速度较大
12、如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为O、半径为R．轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方．A、B是质量均为m的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环．两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量．现在A环上施加一个水平向右的恒力F，使B环从地面由静止沿轨道上升．则（     ）

A．力F做的功等于系统机械能的增加量
B．在B环上升过程中，A环动能的增加量等于B环机械能的减少量
C．当B环到达最高点时，其动能为零
D．B环被拉到与A环速度大小相等时，sin∠OPB＝R/h
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为d，两滑块被弹簧(图中未画出)弹开后，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为Δt1，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为Δt2 .左侧滑块质量为m1，左侧滑块的速度大小________.右侧滑块质量为m2，右侧滑块的质量和速度大小的乘积________。若规定向左为正，弹开后两滑块质量与速度的乘积的矢量和表达式为 ____________(用题中物理量表示)

14、（10分）某实验小组用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，打点计时器工作频率为50 Hz。

(1)实验中木板略微倾斜，这样做_________;
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放。橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为________m/s。(结果保留3位有效数字)
(3)若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图________。
A．
B．
C．
D．
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，相同材料制成的A、B两轮水平放置，它们靠轮边缘间的摩擦转动，，两轮半径，当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘放置的小木块P恰能与轮保持相对静止。求：
（1）A轮与B轮的角速度之比；
（2）若将小木块放在B轮上。欲使木块相对B轮也相对静止，求木块距B轮转轴的最大距离。

16、（12分） (本题9分)如图所示，光滑斜面倾角为37°，质量为m、电荷量为q的一带有正电的小物块，置于斜面上．当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，重力加速度为g，已知sin37°＝1．6，cos37°＝1．8，求：

（1）该电场的电场强度有多大？
（2）若电场强度变为原来的，物块沿斜面下滑距离为L时的速度有多大？
17、（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。

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】
重力 与质量和重力加速度有关，而质量是物体的固有属性，不会改变；同一位置处的重力加速度不会改变所以物体的重力不会因为超重和失重而发生变化，故D正确。
故选D。
2、B
【解析】
对于环绕地球或月球的人造卫星，其所受万有引力即为它们做圆周运动所需向心力，即，
所以
，
第一宇宙速度指的是最小发射速度，同时也是近地卫星的环绕速度，对于近地卫星来说，其轨道半径近似等于中心天体半径，所以
，
所以
．
A. ，选项A不符合题意；
B. ，选项B符合题意；
C. ，选项C不符合题意；
D. ，选项D不符合题意；
3、B
【解析】
设拉力与水平方向的夹角为α，由于α是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，故选项A错误；由题知，轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，两者夹角为180°，则轮胎受到地面的摩擦力做了负功，故选项B正确；轮胎受到的重力竖直向下，支持力竖直向上，而轮胎的位移水平向右，则在竖直方向上没有发生位移，重力和支持力都不做功，故选项CD错误.
4、A
【解析】
AB.布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，它既不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动。故A正确，B错误；
C.颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈。故C错误；
D.悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越不明显。故D错误。
5、B
【解析】
小球在最高点绳子的拉力与重力的合力提供向心力，在最低点也是绳子的拉力与重力的合力提供向心力，可根据牛顿第二定律列式求解．
【详解】
球恰好经过最高点P，速度取最小值，故只受重力，重力提供向心力：mg=m，解得：，故A错误，B正确；小球开始运动时，T-mg=m，解得：T=mg+m，故CD错误；故选B.
本题小球做变速圆周运动，在最高点和最低点重力和拉力的合力提供向心力，同时知道绳连物体恰能经过最高点的条件.
6、B
【解析】
经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，结合电荷数守恒、质量数守恒分析判断．
【详解】
A、经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，故A错误；
B、经过一次衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B正确；
C、元素钍的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数多8个，故C错误；
D、钍衰变成氡，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次衰变，2次衰变，故D错误．
7、BD
【解析】
物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知，以地面为零势能面，则在最高点的重力势能，选项A错误；以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故B正确。由动能定理得：mgh=Ek2-mv02，物体在海平面上的动能为：Ek2=mv02+mgh，故C错误。整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为mv02，所以物体在海平面时的机械能也为mv02，故D正确。故选BD。
此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．
8、AC
【解析】
A.由于后轮轮胎边缘的点与飞轮边缘的点是同轴转动，角速度相同，根据可知后轮轮胎边缘的线速度大于飞轮边缘的线速度，故选项A正确；
B.由于飞轮边缘的点与中轴链轮边缘的点是皮带传动，线速度大小相等，根据可知飞轮的角速度与中轴链轮的角速度大小不一定相等，故选项B错误；
CD.由于链条相连接的飞轮边缘的点与中轴链轮边缘的点是皮带传动，线速度大小相等，根据可知链条相连接的飞轮边缘与中轴链轮边缘的向心加速度大小不一定相等，故选项C正确，D错误。
9、BD
【解析】
AB.根据万有引力提供向心力

可知:

两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为1:8,所以轨道半径之比RA：RB＝1：4,所以在轨道2为卫星B，故A错误，B正确
C.根据万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:

可得：
vA：vB＝2：1
故C错误；
D.根据

可得：
aA：aB＝16：1
故D正确。
10、BD
【解析】
A．两滑块到B点的动能相同，但速度不同，故A错误；
B．两滑块在斜面上运动时加速度相同，由于速度不同，故上升高度不同，故B正确；
C．两滑块上升到最高点过程克服重力做的功为mgh，由能量守恒定律得：，所以，，故两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同，故C错误；
D．由能量守恒定律得：，其中，，结合C分析得，D正确．
先是弹性势能转化为动能，冲上斜面运动过程机械能损失变为摩擦生热，由能量守恒定律可得，动能的减少等于重力势能的增加量与摩擦产生的热量之和．
11、AB
【解析】
BC.摩托车做匀速圆周运动，摩擦力恰好为零，由重力mg和支持力F的合力提供圆周运动的向心力，作出受力分析如图：

则有：向心力Fn=mgtanα，由，得：，，则知B质点高，半径r大，则ω较小，v较大；故B正确，C错误.
A.因为，而B质点角速度小，则其周期较大；故A正确.
D.因为mgtanα=ma，则向心加速度为a=gtanα，所以A、B两质点的向心加速度相等，故D错误.
12、AD
【解析】因为恒力F做正功，系统的机械能增加，由功能关系可知，力F所做的功等于系统机械能的增加量，故A正确；由于恒力F做正功，A、B组成的系统机械能增加，则A环动能的增加量大于B环机械能的减少量，故B错误．当B环到达最高点时，A环的速度为零，动能为零，而B环的速度不为零，则动能不为零，故C错误．当PB线与圆轨道相切时，速度关系为：vB=vA，根据数学知识，故D正确。所以AD正确，BC错误。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、
【解析】
第一空. 左侧滑块的速度大小；
第二空. 右侧滑块的速度大小；则右侧滑块的质量和速度大小的乘积；
第三空. 若规定向左为正，弹开后两滑块质量与速度的乘积的矢量和表达式为 .
14、CD 2.00 C
【解析】
(1)[1]ABC．实验中木板略微倾斜是平衡摩擦力，目的是使橡皮筋对小车的拉力为小车受到的合力，即可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功，AB错误C正确；
D．同时可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动，D正确．
(2)[2]我们所需要的速度为小车做匀速直线运动的速度，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，打点周期
，
利用公式：，可得：
；
(3)[3]由动能定理得
，
W与v是二次函数关系，由图示图象可知，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）x=0.2m
【解析】
（1）两轮边缘线速度相等，可知

可得

（2）在A轮边缘的小木块P恰能与轮保持相对静止，有

若将小木块放到B轮上，欲使木块相对B轮也静止，令木块P与B轮转轴的最大距离为x，应有

解得
=0.2m
16、（1） （2）
【解析】
（1）物体受到的力有重力mg、支持力FN、电场力qE，如图所示

根据平衡条件得：

解得：

（2）当电场强度变为原来的时，电场力减小，故物块沿斜面下滑
由动能定理得：

解得：

本题主要考查了带电小物块在斜面上静止与运动的问题．问题一是平衡条件的应用，受力分析后应用平衡条件即可；问题二是动能定理的应用．
17、（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