广东省深圳市龙岗区2024年物理高一第二学期期末考试试题含解析

广东省深圳市龙岗区2024年物理高一第二学期期末考试试题请考生注意：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)万有引力定律的发现，明确地向人们宣告：天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则．发现万有引力定律的科学家是A．开普勒 B．第谷 C．牛顿 D．卡文迪许2、(本题9分)下列物理量为矢量的是A．功 B．动能 C．电场强度 D．电流3、(本题9分)光滑水平面上的物体受水平恒力F作用，沿着力的方向发生了位移s．此过程中，以下哪种情况可使物体的动能由10J增加到30J？A．F＝10N，s＝2m； B．F＝10N，s＝4m；C．F＝20N，s＝2m D．F＝20N，s＝0.5m4、如图所示，a为固定在地球赤道上随地球自转的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星，关于a、b、c的下列说法中正确的是（）A．线速度的大小关系为va<vb<vcB．周期关系为Ta=Tc>TbC．加速度大小关系为aa>ab>acD．地球对a、b、c的万有引力等于其各自做圆周运动所需的向心力5、质量为0.2kg的球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回．取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于球动量变化量Δp和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是()A．Δp＝2kg·m/s；W＝－2JB．Δp＝－2kg·m/s；W＝2JC．Δp＝0.4kg·m/s；W＝－2JD．Δp＝－0.4kg·m/s；W＝2J6、如图所示电路，两电压表为理想电表，将开关k闭合，当滑动变阻器的滑片向左滑动时（）A．电压表V1的示数不变 B．电压表V1的示数变小C．电压表V2的示数变小 D．电压表V2的示数不变7、(本题9分)如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程中，下列说法正确的是()A．过网时球1的速度大于球2的速度B．球1的飞行时间等于球2的飞行时间C．球1的速度变化率等于球2的速度变化率D．落台时，球1的重力功率大于球2的重力功率8、(本题9分)为了探究平抛运动的规律，某同学设计如图所示的实验装置，两个完全相同的斜槽固定在同一竖直平面内，斜槽2的末端吻接一足够长的水平轨道，让两个完全相同小球同时从斜槽上滚下．有关该实验下列说法正确的是_______A．只能验证平抛运动竖直方向是自由落体运动B．只能验证平抛运动水平方向是匀速直线运动C．既能验证平抛运动竖直方向是自由落体运动，又能验证水平方向是匀速直线运动D．两小球释放点距斜槽末端的高度差应相等9、关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是A．重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加B．将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等C．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和D．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量10、(本题9分)一物体沿直线运动，其v­t图象如图所示．已知在前2s内合力对物体做的功为W，则()A．从第1s末到第2s末合力做功为WB．从第3s末到第5s末合力做功为－WC．从第5s末到第7s末合力做功为WD．从第3s末到第7s末合力做功为－2W11、(本题9分)如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（）A．重力势能增加了 B．重力势能增加了mghC．动能损失了mgh D．机械能损失了12、(本题9分)带有光滑圆弧轨道、质量为M的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量为m的小球以速度水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，若M=2m，则A．小球将做自由落体运动B．小球以后将向左做平抛运动C．此过程中小球对小车做的功为D．小球在弧形槽上升的最大高度为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶（内有沙子），一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．（1）该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清晰的某点开始记为零点，依次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率为_______________．（填写表达式）（2）若测出小车质量为0.4kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N．（3）本实验中是否必须满足小桶（含内部沙子）的质量远小于小车的质量___（填“是”或“否”）14、（10分）(本题9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)世界互联网大会期间，桐乡乌镇的无人驾驶汽车引人瞩目。假设车重1000kg，汽车受到的阻力恒为汽车重力的0.2倍，汽车的额定功率为40kW，并且一直以额定功率行驶，求（1）汽车行驶的最大速度；（2）汽车的车速10m/s时加速度的大小。16、（12分）(本题9分)竖直平面内的轨道ABCD由水平滑道AB与光滑的四分之一圆弧滑道CD组成AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道放在光滑的水平面上，如图所示。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平滑道AB，沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平滑道AB的中点。已知水平滑道AB长为L，轨道ABCD的质量为3m。求：(1)小物块在水平滑道上受到摩擦力的大小。(2)为了保证小物块不从滑道的D端离开滑道，圆弧滑道的半径R至少是多大？(3)若增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R，试分析小物块最终能否停在滑道上？17、（12分）(本题9分)如图所示，一质量M=0.4kg的滑块放在光滑水平面上处于静止状态，滑块左侧为一光滑的圆弧，水平面恰好与圆弧相切．质量m=0.1kg的小球（视为质点）以v0=5m/s的初速度向右运动冲上滑块．取g=10m/s1．若小球刚好没有冲出圆弧的上端，求：(1)小球上升到滑块上端时的速度大小；(1)圆弧的半径；(3)滑块获得的最大速度．

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．开普勒总结得出行星运动定律，A错误B．第谷得到大量行星运动观测数据，B错误C．牛顿发想万有引力定律，C正确D．卡文迪许测出引力常量，D错误2、C【解析】

A.功只有大小无方向，是标量，选项A错误；B.动能只有大小无方向，是标量，选项B错误；C.电场强度有大小和方向，是矢量，选项C正确；D.电流有大小虽然有方向，但是不满足平行四边形定则，是标量，选项D错误.3、A【解析】据题，物体的动能由10J增加到30J，则物体的动能增加了20J；根据动能定理得，，符合题意，A正确；根据动能定理得，不符合题意，B错误；根据动能定理得，符合题意，C错误；根据动能定理得，不符合题意，D错误．4、B【解析】

A．a、c运行的角速度相等，根据v=ωr知，va＜vc．对于b、c卫星，根据万有引力提供了向心力，得，可得，，知vc＜vb．所以有va＜vc＜vb．故A错误．B．a、c转动的周期相等．根据可得，知Tc＞Tb，所以有Ta=Tc＞Tb．故B正确．C．a、c运行的角速度相等，根据a=ω2r，知ac＞aa．根据可得，知ab＞ac．所以有ab＞ac＞aa．故C错误．D．地球对b、c的万有引力等于其各自做圆周运动所需的向心力，而对于a，地球对的万有引力和地面支持力的合力等于a做圆周运动所需的向心力，故D错误；5、A【解析】取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：△p=mv2-mv1=0.2×4-0.2×（-6）=2kg•m/s，方向竖直向上．由动能定理可知，合外力做功：W=mv22-mv12=×0.2×42-×0.2×62=-2J；故选A．点睛：此题中动量是矢量，要规定正方向，用带正负呈的数值表示动量．动量变化量也是矢量，同样要注意方向．应用动能定理可以求出合外力做的功．6、C【解析】

AB．由图可知，电路中R1与R2串联接在电源两端，电压表V1测量R1两端的电压，V2测量路端电压，当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，因R1为定值电阻，故其两端电压增大，电压表V1的示数变大，故AB错误；CD．由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，路端电压减小，电压表V2的示数变小，故C正确，D错误；7、ABC【解析】

AB．球1和球2平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，由于球1的水平位移较大，可知过网时球1的速度大于球2的速度，故AB正确。C．因为平抛运动的加速度不变，都为g，可知球1和球2的速度变化率相等，故C正确。D．落台时，由于时间相等，则竖直分速度相等，根据P=mgvy知，重力的瞬时功率相等，故D错误。8、BD【解析】

ABC.图中观察到的实验现象是球1将在水平轨道上击中球2，可知平抛运动在水平方向的运动规律与球2的运动规律相同，知平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动，故AC错误，B正确；D.图中两球从斜面的同一高度由静止同时释放，这样保证水平初速度相等，故D正确．故选BD．9、BD【解析】

A.重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故A错误；B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物体所减少的重力势能相等，故B正确；C.根据动能定理，用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功，故C错误；D.物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H，则重力做负功为mgH，重力势能增加也为mgH,所以相等，所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故D正确。10、BC【解析】第一秒内物体做匀加速直线运动，做功为W，设所受合力为F，位移为x,从第3秒末到第7秒末由图象的斜率可以知道，此时的合力大小,第3秒末到第5秒末合外力的方向与速度方向相反，第5秒末到第7秒末力的方向与速度方向相同．所以有第三秒末到第5秒末的位移为2x，第5秒末到第7秒末的位移也为2x，所以合力做功为W2=F×2x×cos180°=-W，W3=×2x×cos0°=W，第3秒末到第7秒末物体的位移为所以W4=F2×cos180°=-0.75W，所以BC正确．11、BD【解析】物体在斜面上能够上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，所以重力势能增加mgh，故A正确；设物体所受的摩擦力大小为f，根据牛顿第二定律得mgsin30°+f=ma，解得：，所以克服摩擦力做功为：，故C错误；根据动能定理得动能损失了：，联立以上解得：，故B正确；机械能损失等于摩擦力做功即，故D错误．所以AB正确，CD错误．12、BCD【解析】

小球和小车组成的系统，在水平方向上动量守恒，小球越过圆弧轨道后，在水平方向上与小车的速度相同，返回时仍然落回轨道，根据动量守恒定律判断小球的运动情况．对小车，运用动能定理求小球对小车做的功．当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，由动量守恒定律和机械能守恒定律结合求解最大高度．【详解】小球滑上滑车，又返回，到离开滑车的整个过程中，系统水平方向动量守恒．选取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2

由机械能守恒定律得：mv02=mv12+Mv22

解得：v1=v0=-v0，

v2=v0=v0

所以小球以后将向左做平抛运动，故A错误，B正确．对小车，运用动能定理得：小球对小车做的功W=Mv22-0=，故C正确．当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，设共同速度为v．规定向右为正方向，运用动量守恒定律得：mv0=（m+M）v

根据能量守恒定律得，有：mv02-（m+M）v2=mgh

代入数据得：h=，故D正确．故选BCD．【点睛】解决本题的关键知道小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，系统的机械能也守恒．本题可与弹性碰撞类比，记住解题结果．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）2Fm【解析】（1）由动能定理可得：W=Fx=12mv2（2）由图可知，图象的斜率为5；合外力F=1N；（3）本实验不需要用小桶（含内部沙子）的重力代替绳子的拉力，所以不需要满足小桶（含内部沙子）的质量远小于小车的质量。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，由点能够测和的数据，而、两点不方便测出速度，故应取图中点和点来验证机械能守恒定律；(2)减少的重力势能：，根据利用匀变速直线运动的推论可得点的速度：，点的动能为：，动能增加量为：，动能的增加量小于重力势能的减少量的原因主要是重物下落时受到空气阻力和打点计时器与纸带间的阻力作用，一部分重力势能转化为内能；(3)从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出，可得，所以以为纵轴，以为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，故选项A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）20m/s；（2）2m/s2【解析】

（1）根据功率P=Fv，当牵引力F等于阻力f时，速度达到最大，最大速度vm===m/s=20m/s。（2）当汽车的速