2025年广东省东莞市第四高级中学高一下物理期末联考模拟试题含解析.doc

2025年广东省东莞市第四高级中学高一下物理期末联考模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、2018年12月8日2时23分，“嫦娥四号”探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射．2019年1月3日10时26分，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地冯．卡门撞击坑的预选着陆区，“玉兔二号”月球车则于22时22分到达月面开始巡视探测．如图所示，“嫦娥四号”从距月面高度为100km的环月圆轨道I上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q落月．关于“嫦娥四号”下列说法正确的是（　　）

A．沿轨道I运动时，机械能变大．
B．沿轨道Ⅱ运行的周期等于沿轨道I运行的周期
C．沿轨道Ⅱ正常运行时，在P点的速度小于在Q点的速度
D．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，引力势能减小，机械能减小
2、 (本题9分)如图所示，质量为的物体，在五个共点力的作用下保持静止。现撤去力，其余四个力保持不变，下列说法正确的是（　　）

A．撤去力后，物体的加速度大小为，方向与方向相同
B．撤去力后，物体的加速度大小为，方向与方向相反
C．撤去力后经过时间，物体的速度大小为，方向与方向相同
D．撤去力后经过时间，物体的位移大小为，方向与方向相同
3、 (本题9分)两根相同的绳子上某时刻存在 A、B 两列绳波，两波形如图所示。经过 t 时间，在该区域内两波再次出现如图波形，设 A 和 B 的周期分别是 TA、TB，则 t 可能等于（ ）

A．TA B．TB
C．2TA D．2TB
4、 (本题9分)A、B两物体在水平面上做匀速圆周运动。在相同时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则两物体做匀速圆周运动的（　　）
A．半径之比为2∶1 B．角速度大小之比为3∶4
C．线速度大小之比为4∶3 D．向心加速度大小之比为1∶2
5、 (本题9分)我国在深海领域有了重大的发展，“蛟龙号”载人潜水器在西南印度洋“龙旅”热液区完成两次下潜科考任务．若把地球看做质量分布均匀的球体，且质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．已知地球半径为R，“蛟龙号”下潜深度为d，地球表面重力加速度为g，球体积计算公式是．则“蛟龙号”所在处的重力加速度大小是
A． B． C． D．
6、 (本题9分)假设在地球周围有质量相等的A、B两颗地球卫星，已知地球半径为R,卫星A距地面高度为R,卫星B距地面高度为2R,卫星B受到地球的万有引力大小为F,则 卫星A受到地球的万有引力大小为：
A． B． C． D．4F
7、小球做匀速圆周运动的过程中，以下各量不发生变化的是
A．线速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度
8、 (本题9分)如右图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是

A．卫星轨道a、b、c都是可能的
B．卫星轨道只可能是b、c
C．a、b均可能是同步卫星轨道
D．同步卫星轨道只可能是b
9、 (本题9分)在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为，那么在他减速下降高度为的过程中，为当地的重力加速度．下列说法正确的是（ ）
A．他的动能减少了 B．他的重力势能减少了
C．他的机械能减少了 D．他的机械能减少了
10、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球的动量是7 kg·m/s，B球的动量是5 kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是(　 　)
A．pA＝6 kg·m/s，pB＝6 kg·m/s
B．pA＝3 kg·m/s，pB＝9 kg·m/s
C．pA＝－2 kg·m/s，pB＝14 kg·m/s
D．pA＝－4 kg·m/s，pB＝17 kg·m/s
11、 (本题9分)由下列哪一组物理量可以计算出地球的质量
A．月球的轨道半径和月球的公转周期
B．月球的半径和月球的自转周期
C．人造卫星的质量和卫星的周期
D．人造卫星离地面的高度、卫星的周期和地球的半径
12、 (本题9分)如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M 的小车，其左侧有半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B 与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内．将质量为m 的物块（可视为质点）从A 点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．设重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．关于物块从A 位置运动至 C位置的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．小车和物块构成的系统动量守恒
B．摩擦力对物块和轨道所做的功的代数和-mgR
C．物块运动过程中的最大速度为
D．小车运动过程中的最大速度为
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分） (本题3分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1．22㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔2．22 s打一次点，当地的重力加速度g=3．8m/s2 。那么：

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照实验原理装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．释放悬挂纸带的夹子，再接通电源开关打出一条纸带；
D．测量纸带上某些点间的距离；
E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中操作不当的步骤是_______
(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和____点来验证机械能守恒定律；
(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量△EP = ______J，动能增加量△Ek =_______J；（结果取3位有效数字）
(4)在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是_________________。
14、（10分） (本题9分)(1)在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于其动能的增加量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余或错误的有_____________

A．用天平称出重物的质量
B．把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来
C．把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定高度
D．接通电源，释放纸带
E．用停表测出重物下落的时间
(2)在利用打点计时器验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中．
①需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度.某小组的同学利用实验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是_______________
A．用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间，通过计算出瞬时速度
B．用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出瞬时速度，
C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度,并通过计算出高度
D．用刻度尺测出物体下落的高度，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度
②已知当地重力加速度为，使用交流电的频率为.在打出的纸带上选取连续打出的五个点、、、、如图所示．测出点距离起始点的距离为，、两点间的距离为，、两点间的距离为，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式______________________________，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的．而在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减少量，出现这样结果的主要原因是__________________________________．

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，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s=100m，子弹从枪口水平射出击中目标靶位置离靶中心高度h=0.2m，不计空气阻力，取重力加速度g为10 m/s2，求：
（1）子弹从射出到击中目标靶的时间；
（2）子弹射出枪口时的速度大小。

16、（12分） (本题9分)如图所示，餐桌中心是一个可以匀速转动、半径为R的圆盘．圆盘与餐桌在同水平面内且两者之间的间隙可忽略不计．放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为0.5，与餐桌间的动摩擦因数为0.25，餐桌高也为R．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．

（1）为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度的最大值为多少?
（2）若餐桌半径，则在圆盘角速度缓慢增大时，物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到圆盘中心的水平距离L为多少?
17、（12分）细线下吊着一个质量为M的沙袋，构成一个单摆，摆长为L，一颗质量为m的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动．已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是θ，求子弹射入沙袋前的速度．
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】
A．在轨道I上运动，做匀速圆周运动，机械能不变，故选项A错误；
B．轨道Ⅱ的半长轴小于轨道I的半径，根据开普勒第三定律可知沿轨道Ⅱ运行的周期小于轨道I上的周期，故选项B错误；
C．根据开普勒第二定律可知，知在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，速度逐渐增大，在P点的速度小于在Q点的速度，故选项C正确；
D．在轨道Ⅱ上运动时，卫星只受万有引力作用，由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，引力势能减小，机械能不变，故选项D错误．
2、B
【解析】
根据共点力的平衡条件可知，其余四个力的合力定与F1等大反向，故撤去力F1，而保持其余四个力不变，这四个力的合力大小为F1，方向与F1方向相反，则物体的加速度大小为F1/m，方向与F1方向相反；故B正确、ACD错误。故选B。
3、C
【解析】
由图知A波的波长为L，B波的波长为，同一介质，速度相同
A波周期：

B波周期：

周期关系：

即

根据题意，在该区域内两波再次出现如图波形，经历的时间可能是2TA(或3TB)、4 TA(或6TB)、6TA (或9TB)
A. TA，与结论不相符，选项A错误；
B. TB，与结论不相符，选项B错误；
C. 2TA，与结论相符，选项C正确；
D. 2TB，与结论不相符，选项D错误；
4、C
【解析】
C．线速度，A、B时间相等内通过的路程之比为4：3，则线速度之比为4：3，选项C正确；
B．角速度，运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，A、B转过的角度之比为3：2，时间相等，则角速度大小之比为3：2，选项B错误；
A．根据得圆周运动的半径

线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则圆周运动的半径之比为8：9，选项A错误；
D．线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，根据得向心加速度之比为2：1，选项D错误。
故选C。
5、C
【解析】
令地球的密度为 ,则在地球表面,重力和地球的万有引力大小相等,有:

结合两个公式可解得： ，故C正确；ABD错误；
故选C
点睛：根据题意知,地球表面的重力加速度等于半径为R的球体在表面产生的加速度,深度为d的地球内部的重力加速度相当于半径为R-d的球体在其表面产生的重力加速度,根据地球质量分布均匀得到加速度的表达式,再根据半径关系求解深度为d处的重力加速度与地面重力加速度的比值
6、C
【解析】
B卫星距地心为3R，根据万有引力的表达式，可知受到的万有引力为；A卫星距地心为2R，受到的万有引力为，则有；故A，B，D错误；C正确.
7、BC
【解析】
在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是周期和角速度，所以BC正确。
8、BD
【解析】
A、地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确；
C、同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以同步卫星轨道只可能是b，故D正确，C错误．
点睛：凡是人造地球卫星，轨道平面必定经过地球中心，即万有引力方向指向轨道面的圆心．同步卫星轨道必须与赤道平面共面．由此分析即可．
9、BD
【解析】
A、在运动员减速下降高度为h的过程中，运动员受重力和阻力，
运用动能定理得：（mg﹣F）h＝△Ek,由于运动员动能是减小的，所以运动员动能减少（F﹣mg）h，故A错误．
B、根据重力做功与重力势能变化的关系得：
wG＝﹣△Ep＝mgh，他的重力势能减少了mgh，故B正确．
C、由除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化得出：
w外＝△E
运动员除了重力还有阻力做功，w外＝wF＝﹣Fh，
他的机械能减少了Fh，故C错误．
D、根据C选项分析，故D正确．
故选BD．
10、AB
【解析】
以两球组成的系统为研究对象，取甲球碰撞前的速度方向为正方向，两球的质量均为m，碰撞前系统的总动能：；系统的总动量：p=9kg•m/s+5kg•m/s=14kg•m/s；
A、若碰后甲、乙两球动量为：pA=7kg∙m/s，pB=7kg∙m/s，系统的总动量 p′=7kg∙m/s+7kg∙m/s=14kg•m/s，动量守恒．总动能：，总动能减小，是可能的，故A正确．
B、若碰后甲、乙两球动量为：pA=6kg∙m/s，pB=8kg∙m/s，系统的总动量 p′=6kg∙m/s+8kg∙m/s=14kg•m/s，动量守恒．总动能：，总动能减小，是可能的，故B正确．
C、若碰后甲、乙两球动量为：pA=-2kg∙m/s，pB=16kg∙m/s，系统的总动量 p′=-2kg∙m/s+16kg∙m/s=14kg•m/s，动量守恒．总动能：，总动能增加，是不可能的，故C错误．
D、若碰后甲、乙两球动量为：pA=-4kg∙m/s，pB=17kg∙m/s，系统的总动量 p′=-4kg∙m/s+17kg∙m/s=13kg•m/s，动量不守恒，不可能，故D错误．故选AB．
点睛：对于碰撞过程，要掌握三大规律：1、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．
11、AD
【解析】
只要知道天体的一颗卫星或行星的周期和轨道半径，利用公式就可以计算出中心天体的质量，故AD正确．选AD.
12、BD
【解析】
A. 小车和物块组成的系统水平方向所受合外力为零，水平方向动量守恒，系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；
B. 摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和等于摩擦力与相对位移的乘积，摩擦力做功的代数和为-mgR，故B正确；
C. 如果小车固定不动，物块到达水平轨道时速度最大，由机械能守恒定律得：，v=，现在物块下滑时，小车向左滑动，物块的速度小于，故C错误；
D. 小车与物块组成的系统水平方向动量守恒，物块下滑过程，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv1−Mv2=0,由机械能守恒定律得：，解得：v2=，物块到达B点时小车速度最大，故D正确；
故选BD.

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、 BC； B； 1.88； 1.84； 重物下落过程中受到阻力
【解析】（1）B、将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B操作不当；
C、应该先接通电源，后释放纸带，否则会引起较大的误差，故C操作不当；
（2）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．故选B点；
（3）减少的重力势能

所以：增加的动能；
（4）由于实验过程中摩擦阻力的存在，故重力势能有一部分转化给了摩擦阻力做功产生的内能，所以导致重力势能的减少量大于动能的增加量。
点睛：只有明确了实验原理以及实验的数据测量，才能明确各项实验操作的具体含义，同时要注意纸带问题的处理是力学实验中常见的问题，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度。
14、AE D 或者 空气阻力；纸带与限位孔之间的摩擦
【解析】
（1）此实验中要验证的表达式是mgh=mv2，质量m可从两边消掉，则不需要测量重物的质量，选项A没必要；把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来，故B正确；把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定 的高度，故C正确．接通电源，释放纸带，故D正确；打点计时器是计时仪器，不需要秒表测量时间，故E错误；故选AE；
（2）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了，其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故ABC错误，D正确．故选D．
（3）匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，因此C点速度为：
根据机械能守恒定律有：mg（s0+s1）=
即： 或者为所需要验证的公式；由于重物下滑过程中需要克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量．
【点睛】我们做验证实验、探究实验过程中，不能用验证的物理规律和探究的物理结论去求解问题；纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能，因此要熟练应用匀变速直线运动规律来解决问题．

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、 (1) t=0.2s (2) v0=500m/s
【解析】
（1）根据
可得
t==0.2s
（2）水平方向：
s=v0t
解得：
v0=500m/s
16、（1） （2）
【解析】
(1)为使物体不从圆盘上滑下，向心力不能大于最大静摩擦力：
解得
故圆盘的角速度的最大值为
(2)物体从圆盘上滑出时的速度
若餐桌半径，由几何关系可得物体在餐桌上滑行的距离
根据匀变速直线运动规律：
可得物体离开桌边的速度
根据平抛运动规律：，
可知物体离开桌边后的水平位移
由几何关系可得，落地点到圆盘中心的水平距离
17、
【解析】
设射入后子弹和沙袋的共同速度为v1，子弹和沙袋沿圆弧向上摆至最高点的过程，根据机械能守恒定律有
，
设子弹射入沙袋前的速度为v0，规定子弹的方向为正方向，根据动量守恒定律有：mv0=(m+M)v1，
解得v0=
根据沙袋摆动时的最大摆角，结合机械能守恒定律求出射入后子弹和沙袋的共同速度；对子弹和沙袋组成的系统运用动量守恒，结合动量守恒定律求出子弹射入沙袋前的速度．