安徽省淮北师大学附属实验中学2024年高一物理第二学期期末预测试题含解析

安徽省淮北师大学附属实验中学2024年高一物理第二学期期末预测试题考生请注意：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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)牛顿曾经设想：在一座高山上水平架起一门大炮，只要这门炮的威力足够大，炮弹的速度足够快，炮弹就可以围绕地球不停地转而不会掉下来。在不计空气阻力的情况下，下列关于炮弹的速度及运动情况的描述正确的是A．如果炮弹的速度是1km/s，它必将落到地球表面B．如果炮弹的速度是7km/s，它将不会落到地球表面C．如果炮弹的速度是13km/s，它将围绕地球运动D．无论炮弹的速度是多大，它都将围绕地球运动2、(本题9分)以下说法正确的是（）A．一个物体所受的合外力为零，它的机械能一定守恒B．一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒C．一个物体所受的合外力不为零，它的机械能可能守恒D．一个物体所受合外力的功为零，它一定保持静止或匀速直线运动3、(本题9分)篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球，接球时两手随球迅速收缩至胸前这样做的目的是A．增加作用时间，减小球对手的冲量B．增加作用时间，减小球对手的冲击力C．减小作用时间，减小球的动量变化量D．减小作用时间，增加球的动量变化量4、(本题9分)甲、乙两个质量相同的物体，同时以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上滑动，甲物体先停下来，乙物体后停下来，在此过程中，下列说法正确的是A．两个物体受到的冲量大小相等B．两个物体的动量变化大小不等C．甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量D．乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量5、(本题9分)如图所示，平行板电容器两板间的距离为d，电势差为U．一质量为m、带电荷量为q的带电粒子，在电场力的作用下由静止开始从正极板A向负极板B运动．粒子的重力忽略不计．下列说法错误的是A．平行板电容器两板间的电场是匀强电场B．粒子在电场中做初速度为0的匀加速直线运动C．粒子到达负极板时的速度大小为D．运动过程中，粒子的电势能不断增大6、“神舟十号”飞船发射后，经过多次变轨进入距地面高度为h的圆形轨道．已知飞船质量为m，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．设飞船进入圆形轨道后运动时的动能为EK，则A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上放一辆小车，小车的左端放一只箱子，在水平恒力F作用下，将箱子从小车右端拉出，如果第一次小车被固定于地面，第二次小车不固定，小车在摩擦力作用下可沿水平面运动，在这两种情况下说法不正确的是()A．摩擦力大小不相等 B．F所做的功不相等C．摩擦产生的热量相等 D．箱子增加的动能相等8、(本题9分)如图所示，足够长的绝缘粗糙水平面放置一带正电的小滑块，小滑块与水平面间的动摩擦因数μ与小滑块的位移x满足μ-x图像关系，图像与横轴的交点为4m，与纵轴的交点为0.5，空间存在水平向右的足够大的匀强电场（图中未画出）．已知带电体的质量m=0.2kg，带有的电荷量，匀强电场的场强，若使小滑块由静止释放则当其运动的位移x=4m时，若，下列说法正确的是A．带电体的电势能减少了5.6JB．带电体的电势能增加了5.6JC．在这个过程中合外力做功为1.6JD．在这个过程中合外力的冲量大小是9、一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长()A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功10、(本题9分)质量为m＝1kg的物体沿水平面向右做直线运动．t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示．此后物体的v－t图象如图乙所示．取水平向右为正方向．g取10m/s1．则A．物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5B．8s末物体的动量为8kgm/sC．0－10s内恒力F的冲量大小为30NSD．0－10s内恒力F做功的平均功率为0.6W11、(本题9分)如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置．两块相互靠近的等大正对的平行金属板M、N组成电容器，板N固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板M和静电计的金属壳都接地，板M上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M的位置．在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述正确的是（）A．只将板M从图示位置稍向左平移，静电计指针张角变大B．只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，静电计指针张角变大C．只将板M从图示位置稍向上平移，静电计指针张角减小D．只在M、N之间插入云母板，静电计指针张角变大12、如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱直径为D，水流速度大小为，方向水平向右．水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为，高压水枪的重力不可忽略，手持高压水枪操作，下列说法正确的是A．水枪单位时间内喷出水的质量为B．高压水枪的喷水功率为C．水柱对煤层的平均冲击力大小为D．手对高压水枪的作用力水平向右二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)用如图甲所示的实验装置探究力做功与物体动能变化的关系，根据实验中力传感器的示数和纸带的测量数据等可求得外力对小车做的功和小车动能的变化．除了图甲中注明的器材外，实验中还需要交流电源、导线、开关、刻度尺和______．实验中平衡摩擦力时，取下钩码及细线，______填“连接”或“不连接”纸带，把木板右端垫高，使小车能沿木板做匀速运动．某次实验中打出了一条纸带，其中一部分如图乙所示，各相邻计数点间均有一个点未画出，A、B、C、D、E、F各点与O点间的距离如图，设小车质量为m，打点计时器所用交流电源的频率为f，实验过程中力传感器的示数为F，则从A到E的过程中外力做功______，小车动能变化______；在多次实验中测得多组外力做功W，和对应的动能变化的数据，作出图象如图丙所示，测得图线斜率等于1，由此得出结论是______．14、(本题9分)用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则①在纸带上打下记数点5时的速度v=__________________m/s；（计算结果保留两位有效数字）②在本实验中,若某同学作出了图像,如图，h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g=_________________m/s2。（计算结果保留两位有效数字）③在记数点0～5过程中系统动能的增量△EK=_______________J.系统势能的减少量△EP=_____J；（计算结果保留3位有效数字）15、(本题9分)用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻，除待测电池、电键、导线外，还有下列器材供选用：A．电流表：量程0.6A，内电阻约1ΩB．电压表：量程3V，内电阻约40kΩC．电压表：量程15V，内电阻约60kΩD．滑动变阻器：0～200Ω，额定电流1AE．滑动变阻器：0～50Ω，额定电流2A（1）为了使测量结果尽量准确，电压表应选用_____，滑动变阻器应选用_____（均填仪器的字母代号）。（2）完成电路的实物连线_____。（3）某同学根据记录的数据在图中画出U﹣I图象，根据图象读出电池的电动势E＝_____V，求出电池内阻r＝_____Ω．（结果均保留三位有效数字）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)将质量为0.5kg的小球，以30m/s的速度竖直上抛，经过2.5s小球到达最高点(取g＝10m/s2)．求：(1)小球在上升过程中受到的空气的平均阻力；(2)小球在最高点时的加速度大小；(3)若空气阻力不变，小球下落时的加速度为多大？17、（10分）(本题9分)如图，一内壁光滑、质量为m1＝0.1kg、半径为R＝0.1m的环形细圆管，固定在一个质量为M＝0.5kg的长方体基座上。一质量为m2＝0.2kg的小球（可看成质点）在管内做完整的圆周运动，长方体与地面不粘连，且始终相对地面静止。重力加速度记为g＝10m/s2，求：（1）当小球以速率v1=m/s经过最低点时，地面对长方体的支持力大小；（2）当小球经过最高点时，若长方体对面的压力恰好为零，此时小球的速率v2为多大？

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】

根据，解得：，因，则当r=R时有；A.如果炮弹的速度是1km/s<7.9km/s，则它必将落到地球表面，选项A正确；B.如果炮弹的速度是7km/s<7.9km/s，则它必将落到地球表面，选项B错误；C.如果炮弹的速度是13km/s>7.9km/s，则它将脱离地球的引力，不再围绕地球运动，选项C错误；D.由以上分析可知，选项D错误.2、C【解析】试题分析：A、物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，一个物体所受的合外力为零时，物体的机械能也可能变化，如匀速上升的物体，合力为零，物体的机械能在增加，所以A错误．B、根据A的分析可知，B错误．C、物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，所以物体所受的合外力肯定不为零，如物体只受到重力的作用，它的机械能可能守恒，所以C正确．D、一个物体所受合外力的功为零，物体也可能做的是匀速圆周运动，所以D错误．故选C．3、B【解析】篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球，球的动量变化量一定，接球时两手随球迅速收缩至胸前，作用时间变长，根据动量定理知，手对球的作用力减小，即减小球对手的冲击力，B正确；ACD错误；故选B．4、A【解析】甲、乙两物体受到的冲量是指甲、乙两物体所受合外力的冲量，由动量定理可知，物体所受合外力的冲量等于动量的变化量，由题中可知，甲、乙两物体初、末状态的动量都相同，动量变化量相同，，所以所受的冲量均相同，A正确．5、D【解析】

A．平行板电容器内产生的是场强方向向右的匀强电场，故A正确；B．平行板电容器内产生的是场强方向向右的匀强电场，粒子受向右的电场力作用，从而做匀加速直线运动，故B正确；C．根据动能定理有所以粒子达到右极板的速度为故C正确；D．运动过程中电场力做正功，所以粒子的电势能减小，故D错误。6、A【解析】试题分析：飞船绕地球运动时，由万有引力提供向心力，则，故动能为Ek=mv2=×，由GM=gR2，所以，选项A正确．考点：万有引力与航天．【名师点睛】该题的飞船运行在高为h的轨道上，得出其速度的大小后，再利用物体在地球表面上时的重力是万有引力得出其黄金代换进行替换，最后可以得出动能的表达式．7、AD【解析】

A.由f=μN=μmg，可知，这两种情况下箱子所受的摩擦力大小一样大，故A错误。B.由于小车不固定时，箱子对地的位移较大，所以由W=Fl，可知，小车不固定时F做功较大，故B正确。C.摩擦产生的热量表达式为Q=μmgL，L是车长，所以Q相等，故C正确。D.根据动能定理得：（F-f）l=Ek，由于小车不固定时，箱子对地的位移大，所以小车不固定时，箱子所得到的动能较大，故D错误。此题选择不正确的选项，故选AD.8、AD【解析】若使小滑块由静止释放，则电场力做正功，电势能减小，则当其运动的位移x=4m时电势能减小量为，选项A正确，B错误；此过程中摩擦力的功：，由图像可知，则，则合力做功为，选项C错误；由动能定理可知：；由动量定理可知：，解得I=1.2N⋅s，选项D正确；故选AD.9、AB【解析】

A.圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；B.碰撞后平衡时，有：kx即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；CD.碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD错误；10、CD【解析】设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1，则由v-t图得，加速度大小a1=1m/s1方向与初速度方向相反；设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a1，则由v-t图得，加速度大小a1=1m/s1方向与初速度方向相反；根据牛顿第二定律，有F+μmg=ma1；F-μmg=ma1；解得：F=3N；μ=0.05，故A错误．8s末物体的速度为v4=-4m/s，动量mv4=-8kgm/s，选项B错误；0－10s内恒力F的冲量大小为I=Ft=30N∙S，选项C正确；10s内的位移；0-10s内恒力F做功W=Fx=3×1J=6J，则平均功率，故D正确．故选CD．点睛：本题关键先根据运动情况求解加速度，确定受力情况后求解出动摩擦因数，根据v-t图与横轴所围的面积表示位移求解位移及功率等．11、AB【解析】试题分析：A、只将板M从图示位置稍向左平移，d增大，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大，故A正确．B、只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，正对面积S变小，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大，故B正确．C、只将板M从图示位置稍向上平移，正对面积S变小，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大．故C错误．D、只在M、N之间插入云母板，介电常数变大，根据C=知，电容增大，根据U=知电势差减小，则静电计指针张角变小．故D错误．故选AB．考点：电容器的动态分析．12、BD【解析】

A、t时间内喷水质量为：水枪单位时间内喷出水的质量为故选项A错误；B、水枪在时间1s内做功转化为水柱的动能即为高压水枪的喷水功率，则：故选项B正确；C、t时间内喷出的水在t内速度减小为0，则由动量定理得：联立得：，故选项C错误；D、水对高压水枪的作用力向左，则手对高压水枪的作用力水平向右，故选项D正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、天平连接外力对物体所做的功等于物体动能的增量【解析】

（1）[1]．要计算小车的动能变化，还需要测量小车的质量，故还需要天平；（2）[2]．平衡摩擦力时应取下钩码，连接长纸带，木板右端适当垫高，使小车能匀速运动，即在纸带上打出的点迹是均匀的；（3）[3]．根据功的定义可知外力做功为；[4][5]．根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得打到A点时的速度为打到E点时的速度为故小车的动能量为若图像的斜率为1，即，故故可得出结论是外力对物体所做的功等于物体动能的增量．【点睛】本题考查探究功和速度变化关系的实验，关键是明确合力的功、动能的变化如何测量，要从实验原理角度分析误差产生的原因和减小方法，不难．14、2.49.70.5760.582【解析】

（1）[1]根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：（2）[2]由于由于解得：则有：解得：（3）[3][4]物体的初速度为零，所以动能的增加量为重力势能的减小量等于物体重力做功，故：15、