2024届广东省广州市顺德区广州第一中学物理高一下期末联考试题含解析

2024届广东省广州市顺德区广州第一中学物理高一下期末联考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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)在如图所示的电路中，电表都为理想电表，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（）A．灯泡L变亮B．电源的输出功率增大C．电容器C上电荷量减少D．电流表读数变小，电压表读数变大2、(本题9分)一轻弹簧原长为10cm，甲乙两人同时用100N的力，分别在两端拉弹簧，稳定时，弹簧的长度变为12cm，则（）A．甲拉弹簧的力与弹簧拉甲的力是一对平衡力B．甲拉弹簧的力与乙拉弹簧的力是一对作用力与反作用力C．弹簧的劲度系数为5×103N/mD．弹簧的劲度系数为10N/m3、(本题9分)如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为的斜面，其运动的加速度为，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中A．重力势能增加了B．机械能损失了mghC．动能损失了mghD．物体所受的合外力对物体做功为4、有一质量为m的小球沿如下图所示的光滑轨道下滑，已知轨道圆形部分的半径为R，试求离地面多高处释放小球，才能保证小球刚好通过圆轨道()A．0.5R B．1.0R C．2.5R D．3.5R5、(本题9分)斜面P原来静止在光滑的水平桌面上，另一个小木块Q从斜面P的顶端由静止开始沿光滑的斜面下滑。当小木块Q滑到斜面P的底部时，斜面P向右移动了一段距离，如图所示。下面说法中正确的是（）A．木块P、Q组成的系统总动量守恒B．重力对小木块Q做的功等于小木块Q的动能的增加C．小木块Q减少的重力势能等于斜面P增加的动能D．小木块Q减少的重力势能等于斜面P和Q增加的动能之和6、如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升，若以N表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，f为电梯对人的静摩擦力，下列结论正确的是（

）A．加速运动过程中f≠0，f、N，G都做功 B．加速运动过程中f≠0，N不做功C．匀速运动过程中f≠0，N，G都做功 D．匀速运动过程中f≠0，N，G都不做功：7、(本题9分)2019年3月10日，全国政协十三届二次会议第三次全体会议上，相关人士透露：未来十年左右，月球南极将出现中国主导、多国参与的月球科研站，中国人的足迹将踏上月球。假设你经过刻苦学习与训练后成为宇航员并登上月球，你站在月球表面沿水平方向以大小为v0的速度抛出一个小球，小球经时间t落到月球表面上的速度方向与月球表面间的夹角为θ，如图所示。已知月球的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是A．月球表面的重力加速度为B．月球的质量为C．月球的第一宇宙速度D．绕月球做匀速圆周运动的人造卫星的最小周期为8、两个小球A、B在光滑水平面上相向运动，已知它们的质量分别是m1＝4kg，m2＝2kg，A的速度v1＝3m/s(设为正)，B的速度v2＝－3m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是()A．均为1m/sB．＋4m/s和－5m/sC．＋2m/s和－1m/sD．－1m/s和＋5m/s9、(本题9分)如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F一v2图象如乙图所示.则（）A．小球的质量为B．当地的重力加速度大小为C．v2=c时，杆对小球的弹力方向向上D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小不相等10、(本题9分)质量为m的物体置于倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下斜面以加速度a向左做匀加速直线运动，如图所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是()A．斜面对物体m的支持力一定做正功B．斜面对物体m的摩擦力一定做正功C．斜面对物体m的摩擦力可能不做功D．斜面对物体m的摩擦力可能做负功11、(本题9分)如图所示为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,轮1的半径和轮2的半径相同,轮3的半径和轮4的半径相同,且为轮1和轮2半径的一半,则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比(

)A．线速度之比为1:4 B．角速度之比为1：4C．向心加速度之比为8:1 D．向心加速度之比为1:812、(本题9分)如图所示，蹦床比赛中的运动员正被蹦向空中向上运动（空气阻力不可忽略），下列关于此过程中的说法正确的有（）A．运动员处于失重状态B．运动员机械能守恒C．运动员克服重力做的功等于动能的减少量D．空气阻力对运动员做负功二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示．（1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：_____________________．（1）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应__________（选填“A”或“B”）．A．先释放纸带，再接通电源B．先接通电源，再释放纸带（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、1、3、4四个点如图乙所示．已测出点1、1、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h1、h3、h4，打出计时器的打点周期为T．若代入所测数据能满足表达式gh3=__________（用题目中已测出的物理量表示），则可验证重物下落过程机械能守恒．（4）某同学作出了v1-h图象（图丙），则由图线得到的重力加速度g=__________m/s1．14、（10分）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。为第一个点，为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么：（1）根据图上所得的数据，应取图中点到__________点来验证机械能守恒定律。（2）从点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量__________，动能增加量__________；请简述两者不完全相等的原因_______。（结果取三位有效数字）（3）若测出纸带上所有点到点之间的距离，根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度，则以为纵轴，以为横轴画出的图像是图中的__________。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)一辆值勤警车停在平直的公路旁，当警员发现他身旁以v=6m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定去追赶，经，警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动，求：（1）警车要经过多少时间才能追上违章货车？（2）在警车追上货车之前，两车之间的最大距离为多少？16、（12分）(本题9分)一水轮发电机组，每秒有2.0m3的水流过水轮机，若河坝水位的高度差是20m，求水每秒对水轮机最多能做多少功．若有40%的机械能转化为电能，则发电机的输出功率为多大？(g取10m/s2)17、（12分）下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度．请参考表中数据，完成下列问题（g取10m/s2）：（1）此车所配电动机的内阻是多少？（2）在行驶过程中电动车受阻力是车重（包括满载重）的k倍，试计算k的大小．（3）若电动车满载时在平直道路上以额定功率行驶，且阻力大小恒定，当车速为3m/s时，加速度为多少？

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、D【解析】A、当滑动变阻器滑片P向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻R总增大，电流I减小，灯泡的功率P=I2RL，RL不变，则灯泡变暗．故A错误．B、当内、外电阻相等时，电源的输出功率功率最大．灯炮L的电阻大于电源的内阻，当R增大时，电源的输出功率减小．故B错误．C、变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故C错误．D、电流表读数变小，电压表读数U=E-Ir变大．故D正确．故选D2、C【解析】

A.甲拉弹簧的力与弹簧拉甲的力是一对相互作用力，故A项不合题意.B.甲拉弹簧的力与乙拉弹簧的力是一对平衡力，故B项不合题意.CD.甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧拉力为：F＝100N;根据F＝k（l-l0），将l＝10cm＝0.1m，l0＝12cm＝0.12m，代入得：5000N/m，故C项符合题意，D项不合题意.3、D【解析】A、物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh．故A错误．B、根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，解得摩擦力大小为，物体克服摩擦力做功为，所以物体的机械能损失了．故B错误．C、D、合外力对物体做功为，则根据动能定理得知物体动能损失了,故C错误，D正确．故选D．【点睛】本题的关键要掌握常见的几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关．4、C【解析】

小球刚好通过圆轨道，则有，从开始到圆环顶端的过程，由机械能守恒定律有，解得，故选项C正确，A、B、D错误。5、D【解析】

A.木块P、Q组成的系统在水平方向不受力，所以系统在水平方向是守恒的，在竖直方向合力不为零，因此系统动量不守恒，故A错误。BCD.重力对小木块Q做的功等于小木块Q重力势能的减少量，由能量的转化与守恒可知，小木块Q减少的重力势能转化为了斜面P和Q的动能，即小木块Q减少的重力势能等于斜面P和Q增加的动能之和，故BC错误，D正确。6、A【解析】

运动的分解方法有两种：分解速度而不分解加速度，分解加速度而不分解速度．【详解】A、B、加速过程中，人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得：ax=acosθ，方向水平向右；ay=asinθ，方向竖直向上，水平方向受静摩擦力作用，f=ma=macosθ，水平向右，竖直方向上有位移，所以重力和支持力都做功，在水平方向上有位移，则摩擦力也做功，故A正确，B错误．C、D、匀速过程中，人受力平衡，水平方向无相对运动趋势则不受摩擦力，但在竖直方向上有位移，所以重力和支持力都做功，故C、D错误；故选A．【点睛】解决本题时可以把加速度进行分解，结合牛顿第二定律求解；然后再根据功的公式进行分析，注意功的正负的判断．7、BC【解析】

A.小球在月球表面做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有：vy=gt，所以：，则：．故A错误；B.月球表面的重力加速度为：，所以：．故B正确；C.第一宇宙速度为：．故C正确；D.绕月球做匀速圆周运动的人造卫星的最小周期为：．故D错误.8、AD【解析】

由动量守恒，可验证四个选项都满足要求。再看动能情况：×2×9J＝27J；；由于碰撞过程动能不可能增加，所以应有Ek≥Ek′，可排除选项B；选项C虽满足Ek≥Ek′，但A、B沿同一直线相向运动，发生碰撞后各自仍能保持原来速度方向(vA′＞0，vB′＜0)，这显然是不符合实际的，因此C错误；验证选项A、D均满足Ek≥Ek′，故答案为选项A(完全非弹性碰撞)和选项D(弹性碰撞)。9、AD【解析】试题分析：在最高点，若，则；若，则解得,A正确，B错误，由图可知：当时，杆对小球弹力方向向上，当时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，故C错误；若．则解得，故D正确．故选AD，考点：本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，点评：掌握向心力公式，理解坐标轴截距的物理意义是解决本题的关键．10、ACD【解析】由功的计算公式可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90°，支持力一定做正功，故A正确；摩擦力是否存在需要讨论：当加速度较小时，摩擦力沿斜面向上，即，摩擦力沿斜面向上，做负功．当加速度较大时，摩擦力Ff沿斜面向下，即，摩擦力沿斜面向下，做正功．当时，摩擦力不存在，不做功，故AC正确，B错误；故选ACD．【点睛】使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度水平向左，支持力垂直斜面向上，而摩擦力方向需要讨论，然后结合功的计算公式进行分析判断正负功．11、BD【解析】

A、皮带传动，各点的线速度相等，所以a与轮3边缘的线速度是相等的，c与轮2边缘的线速度是相等的；轮2与轮3属于同轴转动，角速度相等；结合图根据可知：，其中v2、v3为轮2和轮3边缘的线速度，则，故A错误；B、设轮4的半径为r，则轮1的半径是2r，角速度之比为，故B正确；CD、根据向心加速度与线速度、角速度的关系可得向心加速度之比为，故C错误，D正确；故选BD．12、AD【解析】运动员被蹦向空中向上运动的过程中，加速度向下，故运动员处于失重状态，选项A正确；由于空气阻力的作用，故机械能不守恒，选项B错误；根据动能定理可知，运动员克服重力做的功与克服阻力做功之和等于动能的减少量，选项C错误；空气阻力方向与位移方向相反，故空气阻力对运动员做负功，选项D正确；故选AD.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）应接交流电源．（1）A（3）gh3=【解析】（1）从图甲中的实验装置中发现，打点计时接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“交流电源”．因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上，应接“交流电源”．（1）为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带．若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零．因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带，故选B．（3）根据实验原理，只要验证，即可验证机械能守恒定律．因此需求解，根据匀变速直线运动规律可得，则有：，只要在误差允许的范围内验证成立，就可验证重物下落过程中机械能守恒．（4）根据，可得：，可知图线的斜率为：，代入数据解得．【点睛】根据实验的原理和注意事项确定错误的操作．为保证测量的重物下落时初速度为零，应先接通电源再释放纸带．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点3的瞬时速度，抓住重力势能的减小量等于动能的增加量得出守恒的表达式．根据机械能守恒得出的关系式，结合图线的斜率求出重力加速度．14、B1.881.84重物下落时受到空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力作用A【解析】

解：(1)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，由点能够测和的